特開 2024-116709 電源装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024116709

(43)【公開日】2024-08-28

(54)【発明の名称】電源装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20240821BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20240821BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20240821BHJP

【ＦＩ】

H02M3/28 C

H02M3/28 K

G03G15/20 505

G03G21/00 398

G03G21/00 500

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023022480

(22)【出願日】2023-02-16

(71)【出願人】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116964

【弁理士】

【氏名又は名称】山形 洋一

(74)【代理人】

【識別番号】100120477

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 賢改

(74)【代理人】

【識別番号】100135921

【弁理士】

【氏名又は名称】篠原 昌彦

(74)【代理人】

【氏名又は名称】半田 淳一

(72)【発明者】

【氏名】松野 旺示

【テーマコード（参考）】

2H033

2H270

5H730

【Ｆターム（参考）】

2H033AA35

2H033BA34

2H033BB01

2H033BB28

2H033CA23

2H033CA26

2H033CA44

2H270KA69

2H270LA10

2H270LD08

2H270MC44

2H270MG01

2H270NC01

2H270NE04

2H270NE07

2H270RC03

2H270ZC04

2H270ZC06

5H730AA18

5H730AA20

5H730AS01

5H730BB43

5H730BB81

5H730CC04

5H730DD04

5H730EE57

5H730EE59

5H730FD01

5H730FD41

5H730XX02

5H730XX22

(57)【要約】

【課題】例えば画像形成装置に置いて、入力電圧として直流電圧が印加された際にヒータに電流が流れ続けることを防ぐために、ヒューズを溶断することでこれを防ぎ、ヒータ回路を保護する方法があった。しかし、ヒューズを交換するまで正常に動作しない問題があった。
【解決手段】ヒータとしてのハロゲンランプ３２と、入力電圧を直流電圧に変換する電圧変換部（１２２、１２３，１２４，１２５）と、オンオフ制御信号を受けて前記ヒータへの前記入力電圧の印加をオン／オフするヒータオンオフ回路１２８と、前記入力電圧が直流か交流かを検出し、該検出情報を含む検出信号を出力する入力電圧検出部１２６と、前記検出信号を受け、前記入力電圧が直流の場合に、前記切替部を強制的にオフとするヒータ強制オフ回路１２７とを有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヒータと、
入力電圧を直流電圧に変換する電圧変換部と、
オンオフ制御信号を受けて前記ヒータへの前記入力電圧の印加をオン／オフする切替部と、
前記入力電圧が直流か交流かを検出し、検出した検出情報を含む検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号を受け、前記入力電圧が直流の場合に、前記切替部を強制的にオフとする遮断部と
を有することを特徴とする電源装置。

【請求項2】

前記オンオフ制御信号は、第１の状態で前記切替部をオンし、且つ第２の状態で前記切替部をオフし、
前記遮断部は、前記入力電圧が直流の場合に、前記切替部が入力する前記オンオフ制御信号を強制的に第２の状態とすることを特徴とする請求項１記載の電源装置。

【請求項3】

前記検出部は、前記入力電圧がオフとなったことを検出し、該検出情報を含む前記検出信号を出力し、
前記電圧変換部は、該検出信号を受けて、所定電圧の出力を遮断可能な出力遮断部を備え、前記入力電圧がオフになった際に、前記所定電圧の出力を遮断することを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。

【請求項4】

前記遮断部は、前記入力電圧が再度交流に復帰した際に、前記切替部を強制的にオフとするのを解除することを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。

【請求項5】

前記検出部は、ハードウェアで構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。

【請求項6】

前記請求項１又は２記載の電源装置と、
前記オンオフ制御信号を出力する制御部と
を備え、
前記ヒータを、現像剤画像が転写された記録媒体を加熱するための熱源として使用す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】

本発明は、電源装置及び電源装置を用いた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画像形成装置に置いて、入力電圧として直流電圧が印加された際にヒータに電流が流れ続けることを防ぐために直流電圧の検出し、ヒューズを溶断することで電流が流れ続けることを防ぎ、ヒータ回路を保護する方法があった。
（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１９７５５９号公報（第３９頁、図３０）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし従来の構成は、専用の直流電圧の検出回路を使用するため部品数、消費電力が増大してしまう問題があった。また、ヒューズの溶断による保護のため、入力電圧が交流電圧に復帰しても装置が動作しない問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明による電源装置は、ヒータと、入力電圧を直流電圧に変換する電圧変換部と、オンオフ制御信号を受けて前記ヒータへの前記入力電圧の印加をオン／オフする切替部と、前記入力電圧が直流か交流かを検出し、該検出情報を含む検出信号を出力する検出部と、前記検出信号を受け、前記入力電圧が直流の場合に、前記切替部を強制的にオフとする遮断部とを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、入力電圧が直流電圧になった場合、ヒータに駆動電流が流れるのを防止し、交流電圧に復帰した場合に、必要に応じてヒータに駆動電流を流すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明による実施の形態１の画像形成装置の要部構成を示す要部構成図である。

【図2】画像形成装置の制御系の、電源装置としての電源部、及び制御部の要部構成を示すブロック図である。

【図3】図２で説明した電源部の詳細構成を示すブロック図である。

【図4】電源部の動作過程で、入力電圧（Ａ）が交流から直流になった場合の、図３の回路図に示す各部で検出される電圧、電流、「Ｈ」、「Ｌ」の変化を示すタイムチャートである。

【図5】電源部の動作過程で、入力電圧（Ａ）がＡＣ１００［Ｖ］からオフになった場合の、図３の回路図に示す各部で検出される電圧、電流「Ｈ」、「Ｌ」の変化を示すタイムチャートである。

【図6】比較例の像形成装置の制御系の、電源部、及び制御部の要部構成を示すブロック図である。

【図7】図６で説明した電源部の詳細構成を示すブロック図である。

【図8】比較例としての電源部の動作過程で、入力電圧（Ａ）が交流から直流になった場合の、図７の回路図に示す各部で検出される電圧、電流、或いは動作状態の変化を示すタイムチャートである。

【図9】比較例としての電源部の動作過程で、入力電圧（Ａ）がＡＣ１００［Ｖ］からオフになった場合の、図７の回路図に示す各部で検出される電圧、電流の変化を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

実施の形態１．
図１は、本発明による実施の形態１の画像形成装置１００の要部構成を示す要部構成図である。

【0009】

同図に示すように、画像形成装置１００は、給紙部１、画像形成部２、定着部３、及び用紙排出部４に大別される。給紙部１は、記録用紙をセットするための用紙カセット５、記録用紙を１枚に捌いて用紙カセット５から取り出して用紙搬送路（図１に太線で示された略Ｓ字状の経路）に送り出すピックアップローラ６，７，８、記録用紙を画像形成部２に搬送するためのレジストローラ９，１０を含む。

【0010】

画像形成部２は、記録用紙の搬送方向の上流側から順に直列に配設された４つのトナー像形成部１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ（特に区別する必要がない場合は単にトナー像形成部１９と称す場合がある）、各トナー像形成部１９に対応して配置されたＬＥＤヘッド１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ（特に区別する必要がない場合は単にＬＥＤヘッド１５と称す場合がある）、及びトナー像形成部１９により形成されたトナー像を用紙上面にクーロン力により転写する転写部２１を備える。

【0011】

トナー像形成部１９Ｋはブラック（Ｋ）のトナー画像を、トナー像形成部１９Ｙはイエロー（Ｙ）のトナー画像を、トナー像形成部１９Ｍはマゼンタ（Ｍ）のトナー画像を、トナー像形成部１９Ｃはシアン（Ｃ）のトナー画像をそれぞれ形成する。各トナー像形成部１９は、異なる色のトナーを使用する他は、共通する構成を有する。

【0012】

各トナー像形成部１９は、静電潜像担持体である感光体ドラム１１、感光体ドラム１１に接触し、感光ドラムｌ１の表面を均一に高電圧に帯電する帯電ローラ１２、感光体ドラム１１の上部に配置されたＬＥＤヘッド１５によって、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像ローラ１３、現像ローラ１３に接触してトナーを現像ローラ１３へ供給するトナー供給ローラ１４、トナーを収容して供給すべく着脱可能に備えられたトナーカートリッジ１６等を有する。尚、ＬＥＤヘッド１５は、帯電された感光体ドラム１１表面を選択的に露光して静電潜像を形成する。

【0013】

転写部２１は、給紙部１から搬送された記録用紙を矢印方向に搬送する転写ベルト１７と、転写ベルト１７を介して各トナー像形成部１９の感光体ドラム１１に対向して配置された４つの転写ローラ１８を備え、クーロン力により、各トナー像形成部１９の感光体ドラム１１に形成された各色のトナー像を記録用紙に順次重ねて転写する。

【0014】

定着部３は、定着ローラ３１、定着ローラ３１の内部に配置されたヒータとしてのハロゲンランプ３２、定着ローラ３１の表面温度を検出する為のサーミスタに代表される温度検出センサ３３、及び定着ローラ３１に圧接して配置された加圧ローラ３４を配置し、熱と圧力により、記録用紙に転写されたトナー像を記録用紙上に定着する。用紙排出部４には、定着が完了した記録用紙を排出する為の排出ローラ４１，４２が配置されている。

【0015】

次に、本発明による電源部１２０を備えた画像形成装置１００の制御系について説明する。図２は、画像形成装置１００の制御系の、電源装置としての電源部１２０、及び制御部１６０の要部構成を示すブロック図である。

【0016】

同図において、電源部１２０は、スイッチ１２１、ブリッジダイオード１２２、ＰＦＣ回路１２３、ＤＣ－ＤＣ変換部１２４、サブＤＣ－ＤＣ変換部１２５、検出部としての入力電圧検出部１２６、遮断部としてのヒータ強制オフ回路１２７、及び切替部としてのヒータオンオフ回路１２８に大別され、外部電源２０５より出力されるＡＣ電圧にて動作する。スイッチ１２１は、電源部１２０の入力部に配置され、外部電源２０５の入力をオンオフする手動スイッチであるが、装置制御部によりオンオフするスイッチであってもよい。尚、ブリッジダイオード１２２、ＰＦＣ回路１２３、ＤＣ－ＤＣ変換部１２４、及びサブＤＣ－ＤＣ変換部１２５が電圧変換部に相当する。

【0017】

ここでの外部電源２０５からの入力電圧は、例えば太陽光発電システムのように、インバータを通してＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換した後のＡＣ電圧を想定している。そのため、後述するように、インバータに故障が生じＤＣ電圧がＡＣに変換されずに入力される場合も起こり得るものとする。

【0018】

ヒータオンオフ回路１２８は、後述するように、メイン制御部１６１から出力されるヒータオンオフ信号に基づいて、ヒータ強制オフ回路１２７によって生成される制御信号を受けて、定着部３内部のヒータをオンオフさせる回路である。

【0019】

ＰＦＣ回路１２３は、ＡＣ電圧をＤＣ電圧へ昇圧するＡＣ－ＤＣコンバータを構成し、力率改善を目的とした所謂ＰＦＣ（ Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれる回路である。そしてブリッジダイオード１２２の出力である全波整流電圧を入力し、昇圧したＤＣ電圧をＤＣ－ＤＣ変換部１２４及びサブＤＣ－ＤＣ変換部１２５ブへ出力する。

【0020】

ＤＣ－ＤＣ変換部１２４は、制御部１６０へＤＣ電圧を供給する。ここでは、アクチュエータ系へＤＣ２４［Ｖ］を供給している。サブＤＣ－ＤＣ変換部１２５は、制御部１６０のロジック系へＤＣ５［Ｖ］を供給するが、入力電圧検出部１２６からの検出信号を受け、後述するように、ＡＣ入力がオフになった際にその出力を０［Ｖ］とする。電源部１２０より出力されるＤＣ電圧の種類は、制御部１６０の構成で決定されることが一般的であり、例えば他にＤＣ３．３［Ｖ］が出力される。

【0021】

入力電圧検出部１２６は、後述するように入力電圧を検出し、その状態を示す検出信号をサブＤＣ－ＤＣ変換部１２５及びヒータ強制オフ回路１２７に出力する。ヒータ強制オフ回路１２７は、検出信号に基づいて、入力電圧が直流になった際にヒータオンオフ回路１２８に入るヒータオンオフ信号を強制的にロー「Ｌ」状態とする。

【0022】

制御部１６０は、メイン制御部１６１、ＲＯＭ１６２、ＲＡＭ１６３、温度検出部１６４、センサオンオフ回路１６５、高圧電源１６６、ヘッド制御部１６７、及びアクチュエータ駆動部１６８にて構成される。

【0023】

メイン制御部１６１は、プログラムや設定データを保存している不揮発性の記憶部品のＲＯＭ１６２に書き込まれたプログラムによって動作する装置である。ＲＡＭ１６３は、データ保管、読み出しを行うメモリである。

【0024】

温度検出部１６４は、定着部３内部の温度検出センサ３３（図１）の出力を抵抗分圧し、メイン制御部１６１へ温度検出信号を出力する。メイン制御部１６１は、この温度検出信号に基づいて、定着部３内部の温度検出部が所望温度となるようにヒータオンオフ信号を出力して温度制御する。

【0025】

センサオンオフ回路１６５は、トランジスタで構成され、電源オン時の装置ウォームアップや、ホスト２０６などの指示により動作する印刷時以外は、基本的に、メイン制御部１６１よりセンサオフ信号が出力され、後述の各種センサ２０１に供給する電源をオフしている。高圧電源１６６は、図１で説明した、画像形成部２の感光体ドラム１１や各種ローラへ高圧電圧を印加する電源である。

【0026】

ヘッド制御部１６７は、図１で説明した、ＬＥＤヘッド１５のオンオフを制御する制御部である。アクチュエータ駆動部１６８は、メイン制御部１６１より出力されるロジック信号に基づいて、後述するアクチュエータ２０２へ駆動信号を出力する専用ドライバである。また、給紙部１、画像形成部２、用紙排出部４は、前記した図１での説明の通りである。

【0027】

各種センサ２０１は、給紙部１、画像形成部２、定着部３、用紙排出部４に配設された用紙位置検出用の図示しない用紙走行路センサや画像濃度、色ずれ補正用のセンサなどを指す。アクチュエータ２０２は、アクチュエータ駆動部１６８により駆動され、給紙部１、画像形成部２、定着部３、用紙排出部４に配設された図示しないモータ、クラッチ、ソレノイドや空冷用のＦＡＮ等を指す。

【0028】

図３は、図２で説明した電源部１２０の詳細構成を示すブロック図であり、スイッチ１２１、保護素子３００、フィルタ３０１、突入電流防止回路３０２、ブリッジダイオード１２２、ＰＦＣ回路１２３、ＤＣ－ＤＣ変換部１２４、サブＤＣ－ＤＣ変換部１２５、入力電圧検出部１２６、ヒータ強制オフ回路１２７、ヒータオンオフ回路１２８に大別される。

【0029】

保護素子３００は、過電流保護用のヒューズや雷サージ保護用のバリスタなどで構成される。フィルタ３０１は、コモン或いはノーマルチョークコイルとコンデンサで構成されることが一般的である。コンデンサはＬＩＮＥ、ＮＥＵＴＲＡＬ間に配置するＸコンと、ＬＩＮＥ或いはＮＥＵＴＲＡＬとＦＧ（フレームグラウンド）間に配置するＹコンで構成される。

【0030】

突入電流防止回路３０２は、ＰＦＣ出力電解コンデンサ４０５の突入電流を抑制する回路である。安価な構成はサーミスタであるが、サーミスタ高温時に突入電流を抑制できない為、その他に、抵抗とスイッチ素子であるトライアックやリレーを組み合わせた回路を使用する場合もある。ブリッジダイオード１２２は、４つのダイオードで構成され、一般的に４素子入りのブリッジダイオードと呼ばれる素子を使用することが多い。

【0031】

ＰＦＣ回路１２３は、ＦＥＴであるスイッチング素子としてのＰＦＣパワーデバイス４０３、ＰＦＣコイル４０１、電流検出抵抗４０４、ＰＦＣダイオード４０２、ＰＦＣ出力電解コンデンサ４０５、ＰＦＣ制御回路４０６で構成される。ＰＦＣ制御回路４０６は、ブリッジダイオード１２２により全波整流されたＡＣ電圧を入力とし、ＤＣ電圧へ変換し、昇圧するＰＦＣ回路１２３の制御部であり、専用ＩＣ或いはマイコンを使用することが一般的である。昇圧する電圧は、ＡＣ入力最大を考慮し、ワールドワイド入力の場合、ＡＣ２６４［Ｖ］×√２＋１０［Ｖ］＝３８３［Ｖ］程度に設定することが一般的である。ここでは１相構成とするが、２相、３相と２相以上でも構わない。

【0032】

ＰＦＣ制御回路４０６は、出力電圧の検出結果と電流検出抵抗４０４の検出結果を入力し、ＰＦＣパワーデバイス４０３のゲート電圧を決定し、出力する。ＰＦＣコイル４０１は昇圧コイルである。ＦＥＴであるＰＦＣパワーデバイス４０３は、スイッチングさせるパワーデバイスであり、ゲート入力端子は、ＰＦＣ制御回路４０６より入力される。電流検出抵抗４０４は、ＰＦＣパワーデバイス４０３のドレイン電流を検出する抵抗であり、検出結果はＰＦＣ制御回路４０６へ出力される。ＰＦＣダイオード４０２は、ＰＦＣ出力電解コンデンサ４０５へ出力する整流ダイオードである。ＰＦＣ出力電解コンデンサ４０５は、ＰＦＣ出力電圧を平滑すると共に、電源瞬断時の出力電圧低下を遅延させる。

【0033】

ＤＣ－ＤＣ変換部１２４は、トランス４５１、メインＦＥＴ４５４、スナバ回路４５３、電源制御部４５２、電流検出抵抗４５５、二次整流平滑回路４５６、電圧フィードバック部４５７、保護回路４５８、フィルタ４５９で構成される。

【0034】

トランス４５１は一次、二次側を絶縁させ、また、ＰＦＣ回路１２３により出力されたＰＦＣ出力電圧を変圧する機能を持つ。メインＦＥＴ４５４は、トランス４５１の一次側巻線に供給する電力をオンオフする。スナバ回路４５３は、メインＦＥＴ４５４のオフ時のサージ電圧を抑制する回路である。ダイオード、抵抗、コンデンサで構成することが多い。電源制御部４５２は、主に二次側のＤＣ出力電圧のフィードバック結果を元に、メインＦＥＴ４５４のゲート電圧オンデューティを決定する。

【0035】

二次整流平滑回路４５６は、トランス４５１の二次側巻線出力電圧を整流／平滑する。ここでは、ＤＣ２４［Ｖ］を巻線単一出力としており、整流ダイオードと電解コンデンサを配置する。電圧フィードバック部４５７は、出力電圧を分圧し、検出結果を電源制御部４５２へ出力する。

【0036】

保護回路４５８は、過電圧検出回路や過電流検出回路を搭載している。過電圧保護回路は、ツェナーダイオードとフォトカプラで構成され、過電圧検出時は、一次側の電源制御部４５２により、ラッチあるいは間欠でスイッチング停止させる。過電流検出回路は、電流検出或いはＤＣ出力電圧垂下検出、ヒューズなどと回路構成は様々である。電源制御部４５２により一次電流として検出することも可能である。二次のフィルタ４５９はＬＣフィルタである。必ずしも搭載が必要ではないが、リップル電圧やリップルノイズ電圧抑制として使用する。

【0037】

サブＤＣ－ＤＣ変換部１２５は、トランス５５１、ＦＥＴ５５４、スナバ回路５５３、サブ電源制御部５５２、電流検出抵抗５５５、サブ整流平滑回路５５６、サブフィードバック部５５７、保護回路５５８、フィルタ５５９、５Ｖ出力遮断部５６０、電流検出抵抗５６４、整流ダイオード５６３、ツェナーダイオード５６２、コンデンサ５６１で構成される。

【0038】

トランス５５１は一次、二次側を絶縁させ、また、ＰＦＣ回路１２３により出力されたＰＦＣ出力電圧を変圧する機能を持つ。メインＦＥＴ５５４は、トランス５５１の一次側巻線に供給する電力をオンオフする。スナバ回路５５３は、メインＦＥＴ５５４のオフ時のサージ電圧を抑制する回路である。ダイオード、抵抗、コンデンサで構成することが多い。サブ電源制御部５５２は、主に二次側のＤＣ出力電圧のフィードバック結果を元に、メインＦＥＴ５５４のゲート電圧オンデューティを決定する。

【0039】

サブ整流平滑回路５５６は、トランス５５１の二次側巻線出力電圧を整流／平滑する。ここでは、ＤＣ５［Ｖ］を巻線単一出力としており、整流ダイオードと電解コンデンサを配置する。サブフィードバック部５５７は、出力電圧を分圧し、検出結果をサブ電源制御部５５２へ出力する。

【0040】

保護回路５５８は、過電圧検出回路や過電流検出回路を搭載している。過電圧保護回路は、ツェナーダイオードとフォトカプラで構成され、過電圧検出時は、一次側のサブ電源制御部５５２により、ラッチあるいは間欠でスイッチング停止させる。過電流検出回路は、電流検出或いはＤＣ出力電圧垂下検出、ヒューズなどと回路構成は様々である。サブ電源制御部５５２により一次電流として検出することも可能である。二次のフィルタ５５９はＬＣフィルタである。必ずしも搭載が必要ではないが、リップル電圧やリップルノイズ電圧抑制として使用する。

【0041】

出力遮断部としての５Ｖ出力遮断部５６０は、入力電圧検出部１２６から入力電圧検出信号を制御信号として入力し、後述するように入力電圧の状態に応じてその出力を停止する。トランス５５１の補助巻き線の一端側に接続された電流検出抵抗５６４、整流ダイオード５６３は、それぞれトランス５５１の補助巻き線の電流検出抵抗、整流ダイオードである。ツェナーダイオード５６２は、補助巻き線電圧の電圧が高くなった際にサブ電源制御部５５２やコンデンサ５６１に過電圧がかからないように電圧を制限する。

【0042】

入力電圧検出部１２６において、ブリッジダイオード６０３の、一方のアノード側入力部及びカソード側入力部はコンデンサ６０１を介して、また他方のアノード側入力部及びカソード側入力部はコンデンサ６０２を介してそれぞれ外部電源２０５のＬＩＮＥ側、ＮＥＵＴＲＡＬ側に接続されている。ブリッジダイオード６０３の、アノード側出力部は直接トランジスタ６０６、６１１のエミッタ及びトランス５５１の補助巻き線の他端側に接続され、カソード側出力部は抵抗６０４を介してトランジスタ６０６のベースに接続されている。

【0043】

トランジスタ６０６のべースは抵抗６０５を介してエミッタに接続され、そのコレクタは抵抗６０８を介してエミッタに接続され、同じくコンデンサ６０９を介してエミッタに接続され、抵抗６０７を介して整流ダイオード５６３のカソードに接続され、更に抵抗６１０を介してトランジスタ６１１のベースに接続されている。フォトカプラ６１３の、アノード端子は抵抗６１２を介して整流ダイオード５６３のカソードに接続され、カソード端子はトランジスタ６１１のコレクタに接続され、コレクタ端子は抵抗６１４を介してフィルタ５５９の５Ｖ回路に接続されると共に抵抗６１５を介してトランジスタ６１６のベースに接続され、エミッタ端子はアースされている。トランジスタ６１６のコレクタは抵抗６１７を介してフィルタ５５９の５Ｖ回路に接続されると共に５Ｖ出力遮断部５６０に接続されている。

【0044】

以上の構成において入力電圧検出部１２６は、入力電圧が、交流から直流になるか、或いはオフになった場合、トランジスタ６０６がオフになり、これにより所定時間後にトランジスタ６１１がオンとなってフォトカプラ６１３がオンとなり、トランジスタ６１６のコレクタの状態を示す入力電圧検出信号が「Ｌ」から「Ｈ」に反転する。５Ｖ出力遮断部５６０は、このタイミングでその出力を遮断する。

【0045】

尚、５Ｖ出力遮断部５６０が出力するＤＣ５［Ｖ］出力負荷電流は小さく（例えばパワーセーブ時は０．３Ｗ）、入力電圧がオフとなっても、サブ整流平滑回路５５６のコンデンサの電荷はすぐには放電されない。そのため、サブ整流平滑回路５５６にチャージされた５［Ｖ］が低下しないことによる、例えばリセットを確認できない等の不都合を防止するため、５Ｖ出力遮断部５６０によって、少なくとも入力電圧オフ時にその出力を遮断するものである。

【0046】

ヒータ強制オフ回路１２７において、トランジスタ６５１の、ベースは抵抗６５３を介して入力電圧検出部１２６のトランジスタ６１６のコレクタに接続されると共に抵抗６５２を介してアースされ、コレクタは、抵抗７０１を介してヒータオンオフ信号を入力するヒータオンオフ回路１２８の制御信号入力部に接続され、エミッタは直接アースされている。

【0047】

以上の構成で、入力電圧検出信号が「Ｈ」になると、トランジスタ６５１がオンとなり、ヒータオンオフ回路１２８の制御信号入力部に入力するヒータオンオフ信号を強制的に「Ｌ」とする。ヒータオンオフ回路１２８は、制御信号入力部が「Ｈ」のときにオンとなって定着部３内部のヒータに入力電圧を供給し、制御信号入力部が「Ｌ」のときにオフとなってその供給を停止する。
尚、入力電圧検出部１２６及びヒータ強制オフ回路１２７は、ソフトウェアを利用することでも構築可能であるが、本実施の形態では、ハードウェアのみを利用した構成としている。

【0048】

図４は、本実施の形態の電源部１２０の動作過程で、入力電圧（Ａ）が交流から直流になった場合の、図３の回路図に示す各部で検出される電圧、電流、「Ｈ」、「Ｌ」の変化を示すタイムチャートである。同タイムチャート、図３を参照しながら、電源装置の動作について説明する。尚、「Ｈ」、「Ｌ」は、二値で変化する電圧の高い方を「Ｈ」、低い方を「Ｌ」とする。

【0049】

図４のタイムチャートに示す各波形は以下の通りである。
・入力電圧（Ａ）： 外部電源２０５より出力されるＡＣ電圧であり、ここではスイッチ１２１の後段の電圧を示し、ＡＣ電圧がＡＣ１００［Ｖ］として説明する。
・入力電圧検出信号（Ｂ）：入力電圧の状態、即ちオフ状態及び直流状態を検出する入力電圧検出部１２６の出力電圧である。
・ヒータオンオフ信号（Ｃ）：制御部１６０（図２）から出力されるヒータオンオフ信号である。
・ヒータ電流（Ｄ）：ヒータオンオフ回路１２８を介して定着部３のヒータ（ハロゲンランプ３２）に流れる電流を示す。
尚、同タイムチャートの電圧、電流の各信号波形に付された（Ａ）から（Ｄ）の符号を図３の該当検出箇所に付す。

【0050】

図４のタイムチャートの横軸は、これらの各信号に共通する時間軸であり、時間経過（時刻ｔ１～時刻ｔ５）に伴って変化する電源部１２０の動作内容について説明する。

【0051】

入力電圧（Ａ）がＡＣ１００［Ｖ］である間、入力電圧検出部１２６の、トランジスタ６０６はオン、オフを繰り返すため、トランジスタ６１１、フォトカプラ６１３はオフとなり、トランジスタ６１６がオンとなるため、入力電圧検出信号（Ｂ）は「Ｌ」となっている。従って、ヒータ強制オフ回路１２７のトランジスタ６５１がオフとなっているため、ヒータオンオフ信号（Ｃ）はそのままヒータオンオフ回路１２８に入る。このときヒータオンオフ信号（Ｃ）は「Ｌ」になっているためにヒータ電流（Ｄ）は流れていない。

【0052】

時刻ｔ２で入力電圧（Ａ）が交流から直流にかわると、入力電圧検出部１２６のトランジスタ６０６がオフとなるため、トランジスタ６１１、フォトカプラ６１３はオンとなり、トランジスタ６１６がオフとなるため、入力電圧検出信号（Ｂ）は時刻ｔ２で「Ｈ」となる。従って、ヒータ強制オフ回路１２７のトランジスタ６５１がオンとなるため、ヒータオンオフ回路１２８に入力するヒータオンオフ信号（Ｃ）は強制的に「Ｌ」に留められる。

【0053】

従ってこの状態で、時刻ｔ３でヒータオンオフ信号（Ｃ）が「Ｈ」に変わっても、ヒータオンオフ回路１２８はオフのままであるためヒータ電流（Ｄ）は流れない。

【0054】

その後、時刻ｔ４で入力電圧（Ａ）が再び交流になると、同様にして入力電圧検出信号（Ｂ）が「Ｌ」となり、ヒータ強制オフ回路１２７のトランジスタ６５１がオフとなるため、ヒータオンオフ信号（Ｃ）はそのままヒータオンオフ回路１２８に入る。従ってこの状態で、時刻ｔ５でヒータオンオフ信号（Ｃ）が「Ｈ」となると、ヒータオンオフ回路１２８がオンとなって、ヒータ電流（Ｄ）が流れ始める。

【0055】

以上のように、入力電圧検出部１２６、ヒータ強制オフ回路１２７及びヒータオンオフ回路１２８は、入力電圧（Ａ）が直流状態となっている間は、例えヒータオンオフ信号（Ｃ）が「Ｈ」となっても、ヒータ電流が流れないように動作してヒータを保護する。

【0056】

図５は、本実施の形態の電源部１２０の動作過程で、入力電圧（Ａ）がＡＣ１００［Ｖ］からオフになった場合の、図３の回路図に示す各部で検出される電圧、電流「Ｈ」、「Ｌ」の変化を示すタイムチャートである。同タイムチャート、図３を参照しながら、電源部１２０の動作について説明する。尚、同タイムチャートの電圧、電流の各信号波形に付された（Ａ）、（Ｂ）、（Ｅ）の符号を図３の該当検出箇所に付す。尚、５［Ｖ］出力電圧信号（Ｅ）は、５Ｖ出力遮断部５６０の出力電圧を示す。

【0057】

図５のタイムチャートの横軸は、これらの各信号に共通する時間軸であり、時間経過（時刻ｔ６～時刻ｔ８）に伴って変化する電源部１２０の動作内容について説明する。

【0058】

入力電圧（Ａ）がＡＣ１００［Ｖ］である間、入力電圧検出部１２６の、トランジスタ６０６はオン、オフを繰り返すため、トランジスタ６１１、フォトカプラ６１３はオフとなり、トランジスタ６１６がオンとなるため、入力電圧検出信号（Ｂ）は「Ｌ」となっている。従って、この入力電圧検出信号（Ｂ）を制御信号として入力する５Ｖ出力遮断部５６０は、５［Ｖ］電圧を出力した状態となっている。尚、５Ｖ出力遮断部５６０は、入力電圧検出信号（Ｂ）が「Ｈ」のときに５［Ｖ］の電圧をそのまま出力し、入力電圧検出信号（Ｂ）が「Ｌ」のときにその出力を０［Ｖ］とする。

【0059】

その後、時刻ｔ６で入力電圧（Ａ）がオフとなると、入力電圧検出部１２６のトランジスタ６０６がオフとなるため、トランジスタ６１１、フォトカプラ６１３はオンとなり、トランジスタ６１６がオフとなるため、入力電圧検出信号（Ｂ）は時刻ｔ７で「Ｈ」となる。これに同期して、５Ｖ出力遮断部５６０は、時刻ｔ８で５［Ｖ］出力を遮断してその出力を０［Ｖ］とする。

【0060】

以上のように、入力電圧検出部１２６及び５Ｖ出力遮断部５６０は、入力電圧（Ａ）がオフになると、５Ｖ出力遮断部５６０からの５［Ｖ］出力を遮断する。

【0061】

次に、比較例としての電源部１０２０を備えた画像形成装置の制御系について説明する。図６は、この像形成装置の制御系の、電源部１０２０、及び制御部１６０の要部構成を示すブロック図である。

【0062】

比較例としての電源部１０２０が、図２に示す本発明による電源部１２０と異なる点は、入力電圧検出部１２６及びヒータ強制オフ回路１２７を有さず、代わりにＡＣオフ検出回路１００１、ＤＣ検出回路１００２、及び遮断回路１００３を備えている点である。電源部１０２０におけるその他の回路、及び電源部１０２０以外の制御部１６０等の構成要素は、図２に示す本発明の構成要素と略同じである。従って、相違する部分を主に説明し、共通する部分については説明を省略し、必要に応じて追加説明する。尚、共通する構成要素には同一符号を付している。

【0063】

図７は、図６で説明した電源部１０２０の詳細構成を示すブロック図である。

【0064】

ＡＣオフ検出回路１００１において、トランジスタ１２０４のべースは、抵抗１２０２及びダイオード１２０１を介して外部電源２０５のＬＩＮＥ側に接続されると共に、抵抗１２０３を介してそのエミッタに接続され、トランジスタ１２０４，１２０９，１２１４の各エミッタは、トランス５５１の補助巻き線の他端側に接続されている。トランジスタ１２０４のコレクタは、抵抗１２０６を介してエミッタに接続され、同じくコンデンサ１２０７を介してエミッタに接続され、抵抗１２０５を介して整流ダイオード５６３のカソードに接続され、更に抵抗１２０８を介してトランジスタ１２０９のベースに接続されている。

【0065】

フォトカプラ１２１１の、アノード端子は抵抗１２１０を介して整流ダイオード５６３のカソードに接続され、カソード端子はトランジスタ１２０９のコレクタに接続され、コレクタ端子は抵抗１２１２を介してフィルタ５５９の５Ｖ回路に接続されると共に抵抗１２１３を介してトランジスタ１２１４のベースに接続され、エミッタ端子はトランジスタ１２０９のエミッタに接続されている。トランジスタ１２１４のコレクタは抵抗１２１５を介してフィルタ５５９の５Ｖ回路に接続されると共に５Ｖ出力遮断部５６０に接続されている。

【0066】

以上の構成において、入力電圧がオフになると、トランジスタ１２０４がオフになり、これにより所定時間後にトランジスタ１２０９がオンとなってフォトカプラ１２１１がオンとなり、トランジスタ１２１４がオフとなってそのコレクタが「Ｌ」から「Ｈ」に反転し、５Ｖ出力遮断部５６０は、このタイミングでその出力を遮断する。

【0067】

ＤＣ検出回路１００２において、フォトカプラ１１０３の、アノード端子は抵抗１１０２、コンデンサ１１０１、及びヒューズ１００４を介して外部電源２０５のＬＩＮＥ側に接続され、カソード端子は外部電源２０５のＮＥＵＴＲＡＬ側に接続されている。フォトカプラ１１０３の、コレクタ端子は抵抗１１０４を介して５［Ｖ］電源に接続され、更にコンデンサ１１０９を介してアースされると共に遮断回路１００３のトランジスタ１１０５のベースに接続され、エミッタ端子はアースされている。尚、ここでは外部電源２０５のＬＩＮＥ側が、ヒューズ１００４を介してヒータオンオフ回路１２８に印加されている。

【0068】

遮断回路１００３において、トランジスタ１１０５のコレクタはフォトカプラ１１０７のカソード端子に接続され、エミッタはアースされている。フォトカプラ１１０７のアノード端子は抵抗１１０６を介して５［Ｖ］電源に接続され、コレクタ端子はヒューズ１００４を介して外部電源２０５のＬＩＮＥ側に接続され、エミッタ端子はバリスタ１１０８を介して外部電源２０５のＮＥＵＴＲＡＬ側に接続されている。

【0069】

以上の構成において、入力電圧が交流から直流になった場合、コンデンサ１１０１により入力電圧が遮断されてフォトカプラ１１０３がオフとなり、トランジスタ１１０５がオンしてフォトカプラ１１０７がオン状態となる。これにより、外部電源２０５のＬＩＮＥと側ＮＥＵＴＲＡＬ側がバリスタ１１０８及びヒューズ１００４を介してショート状態となる。尚、ここでのバリスタ１１０８は、フォトカプラ１１０７のオン時に、急激な電圧、電流変化を防ぐ目的で挿入している。

【0070】

図８は、比較例としての電源部１０２０の動作過程で、入力電圧（Ａ）が交流から直流になった場合の、図７の回路図に示す各部で検出される電圧、電流、或いは動作状態の変化を示すタイムチャートである。同タイムチャート、図７を参照しながら、電源部１０２０の動作について説明する。尚、同タイムチャートの電圧、電流の各信号波形に付された（Ｇ）から（Ｉ）の符号を図７の該当検出箇所に付す。

【0071】

図８のタイムチャートの横軸は、これらの各信号に共通する時間軸であり、時間経過（時刻ｔ１１～時刻ｔ１６）に伴って変化する電源部１０２０の動作内容について説明する。

【0072】

入力電圧（Ｇ）がＡＣ１００［Ｖ］である間、ＤＣ検出回路１００２のフォトカプラ１１０３はオン、オフを繰り返すため、遮断回路１００３のトランジスタ１１０５、フォトカプラ１１０７はオフとなっている。このため、ヒューズ１００４は正常（オン）であるが、ヒータオンオフ信号（Ｈ）が「Ｌ」になっているためにヒータ電流（Ｉ）は流れていない。

【0073】

時刻ｔ１１で入力電圧（Ｇ）が交流から直流にかわると、ＤＣ検出回路１００２のフォトカプラ１１０３はオフとなるため、遮断回路１００３のトランジスタ１１０５に電流が流れ、トランジスタ１１０５、フォトカプラ１１０７がオンとなって、外部電源２０５のＬＩＮＥと側ＮＥＵＴＲＡＬ側とがバリスタ１１０８及びヒューズ１００４を介してショート状態となり、ヒューズ１００４が溶断（オフ）される。

【0074】

このため、ヒータオンオフ回路１２８にはＡＣ１００［Ｖ］電圧が流れなくなり、時刻ｔ１４でヒータオンオフ信号がＨになっても、時刻ｔ１５でＡＣ１００［Ｖ］が復活して、時刻ｔ１６でヒータオンオフ信号が再びＨになってもヒータ電流（Ｉ）は、流れないままとなってヒータを保護する。

【0075】

以上のように、ここでは、入力電圧（Ａ）が一端直流状態になるとヒューズ１００４が溶断されるため、以後定着部３には、ヒューズ１００４を交換するまでヒータ電流（Ｉ）が流れない状態となる。

【0076】

図９は、比較例としての電源部１０２０の動作過程で、入力電圧（Ａ）がＡＣ１００［Ｖ］からオフになった場合の、図７の回路図に示す各部で検出される電圧、電流の変化を示すタイムチャートである。同タイムチャート、図７を参照しながら、電源部１０２０の動作について説明する。尚、同タイムチャートの電圧、電流の各信号波形に付された（Ｇ）、（Ｊ）、（Ｋ）の符号を図７の該当検出箇所に付す。

【0077】

図９のタイムチャートの横軸は、これらの各信号に共通する時間軸であり、時間経過（時刻ｔ１７～時刻ｔ１９）に伴って変化する電源部１０２０の動作内容について説明する。

【0078】

入力電圧（Ｇ）がＡＣ１００［Ｖ］である間、ＡＣオフ検出回路１００１の、トランジスタ１２０４はオン、オフを繰り返すため、トランジスタ１２０９、フォトカプラ１２１１はオフとなり、トランジスタ１２１４がオンとなるため、入力電圧検出信号（Ｊ）は「Ｌ」となっている。従って、この入力電圧検出信号（Ｊ）を制御信号として入力する５Ｖ出力遮断部５６０は、５［Ｖ］電圧を出力した状態となっている。

【0079】

その後、時刻ｔ１７で入力電圧（Ａ）がオフとなると、ＡＣオフ検出回路１００１のトランジスタ１２０４がオフとなるため、トランジスタ１２０９、フォトカプラ１２１１はオンとなり、トランジスタ１２１４がオフとなるため、入力電圧検出信号（Ｊ）は時刻ｔ１８で「Ｈ」となる。これに同期して、５Ｖ出力遮断部５６０は、時刻ｔ１９で５［Ｖ］出力を遮断してその出力を０［Ｖ］とする。

【0080】

以上のように、ＡＣオフ検出回路１００１及び５Ｖ出力遮断部５６０は、入力電圧（Ａ）がオフになると、５Ｖ出力遮断部５６０からの５［Ｖ］出力を遮断する。

【0081】

以上のように、本実施の形態の電源装置によれば、入力電圧（Ａ）が直流状態となっている間は、例えヒータオンオフ信号（Ｃ）が「Ｈ」となっても、ヒータ電流に駆動電流が流れることがなくてヒータを保護し、また入力電圧（Ａ）が光量状態に復帰した際には、ヒータオンオフ信号（Ｃ）による電流制御が可能となる。
また、入力オフ時の５［Ｖ］出力遮断に必要な入力オフも同じ回路で検出できるので、回路面積の削減と消費電力の削減が期待できる。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本実施の形態では画像形成装置としてカラープリンタを用いて説明したが、単色プリンタ、複写機、ＦＡＸ、更にこれらを複合させた複合機等にも適用可能である。更にヒータを利用する装置の電源としても利用できる。

【符号の説明】

【0083】

１ 給紙部、 ２ 画像形成部、 ３ 定着部、 ４ 用紙排出部、 ５ 用紙カセット、 ６ ピックアップローラ、 ７ ピックアップローラ、 ８ ピックアップローラ、 ９ レジストローラ、 １０ レジストローラ、 １１ 感光体ドラム、 １２ 帯電ローラ、 １３ 現像ローラ、 １４ トナー供給ローラ、 １５ ＬＥＤヘッド、 １６ トナーカートリッジ、 １７ 転写ベルト、 １８ 転写ローラ、 １９ トナー像形成部、 ２１ 転写部、 ３１ 定着ローラ、 ３２ ハロゲンランプ、 ３３ 温度検出センサ、 ３４ 加圧ローラ、 ４１ 排出ローラ、 ４２ 排出ローラ、 １００ 画像形成装置、 １２０ 電源部、 １２１ スイッチ、 １２２ ブリッジダイオード、 １２３ ＰＦＣ回路、 １２４ ＤＣ－ＤＣ変換部、 １２５ サブＤＣ－ＤＣ変換部、 １２６ 入力電圧検出部、 １２７ ヒータ強制オフ回路、 １２８ ヒータオンオフ回路、 １６０ 制御部、 １６１ メイン制御部、 １６２ ＲＯＭ、 １６３ ＲＡＭ、 １６４ 温度検出部、 １６５ センサオンオフ回路、 １６６ 高圧電源、 １６７ ヘッド制御部、 １６８ アクチュエータ駆動部、 ２０１ 各種センサ、 ２０２ アクチュエータ、 ２０５ 外部電源、 ２０６ ホスト、 ３００ 保護素子、 ３０１ フィルタ、 ３０２ 突入電流防止回路、 ４０１ ＰＦＣコイル、 ４０２ ＰＦＣダイオード、 ４０３ ＰＦＣパワーデバイス、 ４０４ 電流検出抵抗、 ４０５ ＰＦＣ出力電解コンデンサ、 ４０６ ＰＦＣ制御回路、 ４５１ トランス、 ４５２ 電源制御部、 ４５３ スナバ回路、 ４５４ メインＦＥＴ、 ４５５ 電流検出抵抗、 ４５６ 二次整流平滑回路、 ４５７ 電圧フィードバック部、 ４５８ 保護回路、 ４５９ フィルタ、 ５５１ トランス、 ５５２ サブ電源制御部、 ５５３ スナバ回路、 ５５４ メインＦＥＴ、 ５５５ 電流検出抵抗、 ５５６ サブ整流平滑回路、 ５５７ サブフィードバック部、 ５５８ 保護回路、 ５５９ フィルタ、 ５６０ ５Ｖ出力遮断部、 ５６１ コンデンサ、 ５６２ ツェナーダイオード、 ５６３ 整流ダイオード、 ５６４ 電流検出抵抗、 ６０１ コンデンサ、 ６０２ コンデンサ、 ６０３ ブリッジダイオード、 ６０４ 抵抗、 ６０５ 抵抗、 ６０６ トランジスタ、 ６０７ 抵抗、 ６０８ 抵抗、 ６０９ コンデンサ、 ６１０ 抵抗、 ６１１ トランジスタ、 ６１２ 抵抗、 ６１３ フォトカプラ、 ６１４ 抵抗、 ６１５ 抵抗、 ６１６ トランジスタ、 ６１７ 抵抗、 ６５１ トランジスタ、 ６５２ 抵抗、 ６５３ 抵抗、 ７０１ 抵抗、 １００１ ＡＣオフ検出回路、 １００２ ＤＣ検出回路、 １００３ 遮断回路、 １００４ ヒューズ、 １０２０ 電源部、 １１０１ コンデンサ、 １１０２ 抵抗、 １１０３ フォトカプラ、 １１０４ 抵抗、 １１０５ トランジスタ、 １１０６ 抵抗、 １１０７ フォトカプラ、 １１０８ バリスタ、 １１０９ コンデンサ、 １２０１ ダイオード、 １２０２ 抵抗、 １２０３ 抵抗、 １２０４ トランジスタ、 １２０５ 抵抗、 １２０６ 抵抗、 １２０７ コンデンサ、 １２０８ 抵抗、 １２０９ トランジスタ、 １２１０ 抵抗、 １２１１ フォトカプラ、 １２１２ 抵抗、 １２１３ 抵抗、 １２１４ トランジスタ、 １２１５ 抵抗。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】