特開 2024-122470 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】P2024122470

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20240902BHJP

   B41J 29/38 20060101ALI20240902BHJP

   H02M 7/12 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 510

B41J29/38 301

G03G21/00 386

H02M7/12 G

H02M7/12 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023030029

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000992

【氏名又は名称】弁理士法人ネクスト

(72)【発明者】

【氏名】磯口 裕基

【テーマコード（参考）】

2C061

2H270

5H006

【Ｆターム（参考）】

2C061AP01

2C061AQ06

2C061HV02

2C061HV17

2C061HV23

2C061HV32

2H270KA35

2H270LA10

2H270MG01

2H270MG02

2H270QB07

2H270RA17

2H270ZC03

2H270ZC04

2H270ZC05

5H006FA01

5H006GA04

(57)【要約】

【課題】画像形成装置に備わっている構成を用いて交流電圧の遮断検出を行うことが可能となる技術を提供する。
【解決手段】プリンタ１は、商用電源から交流電圧を入力する第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２とリレー３３を介して接続されたヒータ３１を有し、現像剤像をシートに定着させる定着器７と、リレー３３により第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２とヒータ３１とが接続状態にされ、交流電圧の全波のゼロクロスを示す全波ゼロクロス信号を出力するゼロクロス回路３８と、を備え、ゼロクロス回路３８は、リレー３３により第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２とヒータ３１とが非接続状態にされた場合において、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されているときには、交流電圧の半波のゼロクロスを示す半波ゼロクロス信号を出力し、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されていないときには、半波ゼロクロス信号を出力しない。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

商用電源から交流電圧を入力する入力端子とリレーを介して接続されたヒータを有し、現像剤像をシートに定着させる定着器と、
前記リレーにより前記入力端子と前記ヒータとが接続状態にされ、前記交流電圧の全波のゼロクロスを示す全波ゼロクロス信号を出力するゼロクロス回路と、
を備え、
前記ゼロクロス回路は、
前記リレーにより前記入力端子と前記ヒータとが非接続状態にされた場合において、
前記入力端子に前記交流電圧が入力されているときには、前記交流電圧の半波のゼロクロスを示す半波ゼロクロス信号を出力し、
前記入力端子に前記交流電圧が入力されていないときには、前記半波ゼロクロス信号を出力しない、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記ゼロクロス回路は、
第１ダイオードのカソードを第２ダイオードのアノードに接続して構成した第１直列接続ダイオードと、第３ダイオードのカソードを第４ダイオードのアノードに接続して構成した第２直列接続ダイオードとを並列接続して構成したダイオードブリッジ回路と、前記リレーと、信号出力回路と、を有し、
前記入力端子の一端は、第１接続経路によって前記ヒータの一端と接続され、
前記ヒータの他端は、第２接続経路によって前記第４ダイオードのアノードと接続され、
前記第３ダイオードのカソードは、第３接続経路によって前記入力端子の他端に接続され、
前記第１ダイオードのカソードと前記第２ダイオードのアノードとの間の接続点は、第４接続経路によって前記第１接続経路と接続され、
前記信号出力回路の入力側は、前記第２ダイオードのアノードと前記第４ダイオードのアノードとの接続点と、前記第１ダイオードのカソードと前記第３ダイオードのカソードとの接続点との間に接続され、
前記リレーは、前記第３ダイオードのカソードと前記第４ダイオードのアノードとの間に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記リレーに対して接続と非接続のいずれかを指示する制御部と、
表示部と、
をさらに備え、
前記信号出力回路は、
前記リレーが前記接続状態であるときに、前記入力端子に前記交流電圧が入力されている場合は、前記全波ゼロクロス信号を出力し、
前記リレーが前記非接続状態であるときに、前記入力端子に前記交流電圧が入力されている場合は、前記半波ゼロクロス信号を出力し、
前記制御部は、
前記リレーに前記非接続を指示しているときに、前記信号出力回路から前記全波ゼロクロス信号を検出した場合、前記表示部に異常を表示する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記異常の原因は、前記リレーが溶着状態であることであると判定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記入力端子に入力された前記交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ－ＤＣ変換回路と、
前記入力端子と前記ＡＣ－ＤＣ変換回路との間に配置され、前記入力端子の前記一端と前記他端との間に生じるノイズを低減するためのコンデンサと、
前記コンデンサに蓄積された電荷を放電する放電回路と、
をさらに備え、
前記制御部は、
前記リレーに前記非接続を指示しているときに、前記信号出力回路から出力される信号を検出しない場合、前記放電回路に対して前記コンデンサの放電を指示する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記リレーに前記非接続を指示しているときに、前記ゼロクロス回路から一定の電圧が継続する信号を検出した場合、前記表示部に異常を表示する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記異常の原因は、前記入力端子に前記交流電圧ではなく直流電圧が入力されていることであると判定する、
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記制御部は、
前記定着器を使用するために、前記リレーに対して前記接続を指示した場合において、
前記信号出力回路から前記全波ゼロクロス信号を検出しないときには、前記表示部に異常を表示する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記制御部は、
前記異常の原因は、前記リレーの動作不良であると判定する、
ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、画像形成装置に入力された交流電圧の遮断を検出する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、入力交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ装置であって、入力交流電圧が遮断されたときにＡＣ遮断検出信号を出力するＡＣ遮断検出回路と、ＡＣ遮断検出回路からＡＣ遮断検出信号が出力されたときにＸコンデンサの残留電荷を放電させる放電回路とを備えたコンバータ装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開番号 ＷＯ２０１２／１４０８４０ Ｔ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に記載のコンバータ装置では、ＡＣ遮断検出回路を備えているので、入力交流電圧が遮断されたことを検出することができるが、ＡＣ遮断検出回路を備えていないコンバータ装置を画像形成装置に採用した場合、別途、ＡＣ遮断検出回路等のＡＣ遮断検出機能を画像形成装置に追加する必要があった。

【0005】

本願は、画像形成装置に備わっている構成を用いて交流電圧の遮断検出を行うことが可能となる技術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】

【0006】

上記目的を達成するため、本願の画像形成装置は、商用電源から交流電圧を入力する入力端子とリレーを介して接続されたヒータを有し、現像剤像をシートに定着させる定着器と、リレーにより入力端子とヒータとが接続状態にされ、交流電圧の全波のゼロクロスを示す全波ゼロクロス信号を出力するゼロクロス回路と、を備え、ゼロクロス回路は、リレーにより入力端子とヒータとが非接続状態にされた場合において、入力端子に交流電圧が入力されているときには、交流電圧の半波のゼロクロスを示す半波ゼロクロス信号を出力し、入力端子に交流電圧が入力されていないときには、半波ゼロクロス信号を出力しない、ことを特徴とする。

【0007】

本願の画像形成装置によれば、ゼロクロス回路は、リレーが非接続状態であっても、入力端子に交流電圧が入力されているときには、半波ゼロクロス信号を出力する。そして、このとき、ゼロクロス回路が半波ゼロクロス信号を出力しないのは、入力端子に交流電圧が入力されていないときである。したがって、ゼロクロス回路から半波ゼロクロス信号が出力されているか否かを検出することで、入力端子に交流電圧が入力されているか否かを検出することができるので、画像形成装置に備わっているゼロクロス回路を用いて、交流電圧の遮断検出を行うことが可能となる。

【0008】

また、ゼロクロス回路は、第１ダイオードのカソードを第２ダイオードのアノードに接続して構成した第１直列接続ダイオードと、第３ダイオードのカソードを第４ダイオードのアノードに接続して構成した第２直列接続ダイオードとを並列接続して構成したダイオードブリッジ回路と、リレーと、信号出力回路と、を有し、入力端子の一端は、第１接続経路によってヒータの一端と接続され、ヒータの他端は、第２接続経路によって第４ダイ
オードのアノードと接続され、第３ダイオードのカソードは、第３接続経路によって入力端子の他端に接続され、第１ダイオードのカソードと第２ダイオードのアノードとの間の接続点は、第４接続経路によって第１接続経路と接続され、信号出力回路の入力側は、第２ダイオードのアノードと第４ダイオードのアノードとの接続点と、第１ダイオードのカソードと第３ダイオードのカソードとの接続点との間に接続され、リレーは、第３ダイオードのカソードと第４ダイオードのアノードとの間に配置されている、ことを特徴とする。

【0009】

ゼロクロス回路は、リレーが接続状態のときには、全波ゼロクロス信号を出力する。そして、リレーが非接続状態のときは、ヒータへ通電されていない状態である。リレーが非接続状態であって、かつ入力端子に交流電圧が入力されている場合、交流電圧の一方の極の半波成分による電流が、入力端子の一端から、第１接続経路、第４接続経路、第２ダイオード、信号出力回路、第３ダイオード及び第３接続経路を経由して、入力端子の他端に流れる。一方、交流電圧の他方の極の半波成分による電流は、リレーが非接続状態であることにより、入力端子の他端から一端へ流れない。したがって、リレーが非接続状態であって、かつ入力端子に交流電圧が入力されている場合、ゼロクロス回路は、半波ゼロクロス信号を出力する。これに対して、リレーが非接続状態であって、かつ入力端子に交流電圧が入力されていない場合、入力端子の一端と他端との間に電流は流れないので、ゼロクロス回路は、半波ゼロクロス信号を出力しない。このように、ゼロクロス回路から半波ゼロクロス信号が出力されているか否かを検出することで、入力端子に交流電圧が入力されているか否かを検出することができるので、画像形成装置に備わっているゼロクロス回路を用いて、交流電圧の遮断検出を行うことが可能となる。

【0010】

また、本願の画像形成装置は、リレーに対して接続と非接続のいずれかを指示する制御部と、表示部と、をさらに備え、信号出力回路は、リレーが接続状態であるときに、入力端子に交流電圧が入力されている場合は、全波ゼロクロス信号を出力し、リレーが非接続状態であるときに、入力端子に交流電圧が入力されている場合は、半波ゼロクロス信号を出力し、制御部は、リレーに非接続を指示しているときに、信号出力回路から全波ゼロクロス信号を検出した場合、表示部に異常を表示する、ことを特徴とする。

【0011】

制御部がリレーに対して非接続を指示したにも拘わらず、信号出力回路から全波ゼロクロス信号を検出すると言うことは、リレーが溶着し、信号出力回路から半波ゼロクロス信号ではなく全波ゼロクロス信号が出力されていることになるので、制御部は、表示部に異常を表示する。これにより、操作者は、画像形成装置に異常が発生していることを把握することが可能となる。

【0012】

また、制御部は、異常の原因は、リレーが溶着状態であることであると判定する、ことを特徴とする。

【0013】

これにより、操作者は、異常の原因はリレーが溶着状態であることであることを知ることが可能となる。

【0014】

また、本願の画像形成装置は、入力端子に入力された交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ－ＤＣ変換回路と、入力端子とＡＣ－ＤＣ変換回路との間に配置され、入力端子の一端と他端との間に生じるノイズを低減するためのコンデンサと、コンデンサに蓄積された電荷を放電する放電回路と、をさらに備え、制御部は、リレーに非接続を指示しているときに、信号出力回路から出力される信号を検出しない場合、放電回路に対してコンデンサの放電を指示する、ことを特徴とする。

【0015】

制御部がリレーに対して非接続を指示しているときに、信号出力回路から出力される信
号を検出しないと言うことは、入力端子に交流電圧が入力されていないことになるので、制御部は、放電回路に対してコンデンサの放電を指示する。これにより、コンデンサに溜まっている残留電荷をコンデンサから迅速に除去することが可能となる。

【0016】

また、制御部は、リレーに非接続を指示しているときに、ゼロクロス回路から一定の電圧が継続する信号を検出した場合、表示部に異常を表示する、ことを特徴とする。

【0017】

これにより、操作者は、画像形成装置に異常が発生していることを把握することが可能となる。

【0018】

また、制御部は、異常の原因は、入力端子に交流電圧ではなく直流電圧が入力されていることであると判定する、ことを特徴とする。

【0019】

これにより、操作者は、異常の原因は入力端子に交流電圧ではなく直流電圧が入力されていることであることを知ることが可能となる。

【0020】

また、制御部は、定着器を使用するために、リレーに対して接続を指示した場合において、信号出力回路から全波ゼロクロス信号を検出しないときには、表示部に異常を表示する、ことを特徴とする。

【0021】

これにより、操作者は、画像形成装置に異常が発生していることを把握することが可能となる。

【0022】

また、制御部は、異常の原因は、リレーの動作不良であると判定する、ことを特徴とする。

【0023】

これにより、操作者は、異常の原因はリレーの動作不良であることを知ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本願の一実施形態に係るモノクロレーザプリンタの要部側断面図である。

【図2】図１のモノクロレーザプリンタの制御構成を示すブロック図である。

【図3】ヒータ制御装置の概略的な構成を示す回路図である。

【図4】入力電圧波形（ａ）、全波整流後電圧波形（ｂ）、全波ゼロクロス信号波形（ｃ）、半波整流後波形（ｄ）及び半波ゼロクロス信号波形（ｅ）を示す図である。

【図5】図２中の制御部、特にＣＰＵが実行する異常判定処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】図４とは異なる入力電圧波形（ａ）、ゼロクロス信号波形（ｂ）、入力電圧波形（ｃ）、全波整流後波形（ｄ）及びゼロクロス信号波形（ｅ）を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本願の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0026】

図１は、本願の一実施形態に係るモノクロレーザプリンタ１の概略構成を示す断面図である。モノクロレーザプリンタ１は、画像形成装置の一例である。以下、モノクロレーザプリンタ１をプリンタ１と略して言う。

【0027】

プリンタ１は、本体筐体２内の下部に配置された供給トレイ３あるいは手差しトレイ４から供給されたシートＳに、プロセス部６を用いてトナー像を形成する。その後、プリンタ１は、トナー像が形成されたシートＳを、定着器７を用いて加熱し、定着処理を行う。
さらに、プリンタ１は、そのシートＳを、排出ローラ２４を用いて本体筐体２の上部に位置する排出トレイ８に排出する。

【0028】

プロセス部６は、スキャナ部１０、現像カートリッジ１３、感光体ドラム１７、帯電器１８、転写ローラ１９等を備えている。

【0029】

スキャナ部１０は、本体筐体２内の上部に配置されており、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー１１、複数の反射鏡１２および図示しない複数のレンズ等を備えている。スキャナ部１０では、レーザ発光部から発射されたレーザ光を、ポリゴンミラー１１、反射鏡１２、レンズを介して一点鎖線で示すように感光体ドラム１７の表面上に高速走査にて照射させる。

【0030】

現像カートリッジ１３は、本体筐体２に着脱可能に装着されており、その内部には、トナーが収容されている。また、現像カートリッジ１３のトナー供給口には、現像ローラ１４、供給ローラ１５が互いに対向した状態で配置されている。現像カートリッジ１３内のトナーは、供給ローラ１５の回転により現像ローラ１４に供給され、現像ローラ１４に担持される。

【0031】

感光体ドラム１７の上方には、帯電器１８が間隔を隔てて配置されている。また、感光体ドラム１７の下方には、転写ローラ１９が感光体ドラム１７に対向して配置されている。感光体ドラム１７の表面は回転されつつ、まず帯電器１８によって一様に、例えば、正極性に帯電される。次いで、スキャナ部１０からのレーザ光により感光体ドラム１７上に静電潜像が形成される。

【0032】

その後、感光体ドラム１７が現像ローラ１４と接触して回転するときに、現像ローラ１４上に担持されているトナーが感光体ドラム１７の表面上の静電潜像に供給されることによってトナー像が形成される。その後、トナー像は、シートＳが感光体ドラム１７と転写ローラ１９との間を通る間に、転写ローラ１９に印加される転写バイアスによって、シートＳに転写される。

【0033】

定着器７は、プロセス部６に対してシート搬送方向の下流側に配置され、定着ローラ２２、定着ローラ２２を押圧する加圧ローラ２３、及び定着ローラ２２を加熱するヒータ３１等を備えている。ヒータ３１は、電源基板２５に接続され、電源基板２５から供給される交流電圧により通電制御される。ヒータ制御装置３０は、ヒータ３１と電源基板２５とメイン基板４０（図３参照）を備えている。また、プリンタ１は、印刷情報等を表示する表示部２７を備えている。

【0034】

図２は、プリンタ１の制御構成を示している。図２に示すように、プリンタ１は、ヒータ３１、サーミスタ３２、制御部３９、スイッチング素子３４、ゼロクロス検出回路３８、リレー３３、プロセス部６、搬送部５、及び表示部２７を備えている。なお、搬送部５には、上記排出ローラ２４（図１参照）に加え、供給トレイ３あるいは手差しトレイ４から供給されたシートＳをプロセス部６に搬送する搬送ローラ２１（図１参照）や、供給トレイ３からシートＳをピックアップするピックアップローラ（図示せず）、各種ローラを駆動するメインモータ（図示せず）等が含まれる。

【0035】

制御部３９は、図２に示すように、ＣＰＵ３９Ａと、ＲＯＭ３９Ｂと、ＲＡＭ３９Ｃと、ＮＶＲＡＭ３９Ｄとを備えている。ＲＯＭ３９Ｂには、ヒータ制御装置３０を制御するための各種制御プログラムや各種設定、初期値、特に、ヒータ制御処理などのプログラム、ヒータ制御処理を行うためのテーブル等が記憶されている。また、図５を用いて後述する異常判定処理も、ＲＯＭ３９Ｂに記憶されている。

【0036】

ＲＡＭ３９Ｃ及びＮＶＲＡＭ３９Ｄは、各種制御プログラムが読み出される作業領域として、あるいは、データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。ＣＰＵ３９Ａは、ＲＯＭ３９Ｂから読み出した制御プログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ３９ＣまたはＮＶＲＡＭ３９Ｄに記憶させながら、ヒータ制御装置３０の各構成要素を制御する。

【0037】

ヒータ制御装置３０は、図２に示すヒータ３１、サーミスタ３２、制御部３９、スイッチング素子３４、及びゼロクロス検出回路３８を備えている。さらに図３に示すように、ヒータ制御装置３０は、商用電源から商用電力を入力するための一対の第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２を備えている。

【0038】

第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２は、ヒータ制御装置３０の外部にある商用電源（図示せず）に接続され、ヒータ制御装置３０内部に交流電圧を供給する。商用電源の一方の端子が第１入力端子Ｔ１に接続され、商用電源の他方の端子が第２入力端子Ｔ２に接続される。

【0039】

第１入力端子Ｔ１と第２入力端子Ｔ２との間には、ヒータ３１、スイッチング素子３４、ダイオードブリッジ回路５０、及びリレー３３が接続されている。より具体的には、入力端子Ｔ１とヒータ３１の一端Ｈ１とは、第１接続経路Ｌ１を介して接続されている。そして、ヒータ３１の他端Ｈ２は、ダイオードブリッジ回路５０を構成する第４ダイオードＤ４のアノードと、第２接続経路Ｌ２を介して接続されている。また、第２接続経路Ｌ２には、スイッチング素子３４が配置されている。

【0040】

ダイオードブリッジ回路５０は、第１～第４ダイオードＤ１～Ｄ４の４つのダイオードを有し、第１ダイオードＤ１のカソードを第２ダイオードＤ２のアノードに接続して構成した第１直列接続ダイオードと、第３ダイオードＤ３のカソードを第４ダイオードＤ４のアノードに接続して構成した第２直列接続ダイオードとを並列接続して構成されている。そして、第２直列接続ダイオードの第３ダイオードＤ３のカソードと第４ダイオードＤ４アノードとの間に、リレー３３が配置されている。また、第３ダイオードＤ３のカソード、つまり、第３ダイオードＤ３のカソードとリレー３３との間は、第３接続経路Ｌ３を介して、第２入力端子Ｔ２と接続されている。さらに、第１ダイオードＤ１のカソードと第２ダイオードＤ２のアノードとの接続点Ｊ１は、第４接続経路Ｌ４を介して第１接続経路Ｌ１と接続されている。

【0041】

ヒータ３１は、定着器７を構成する定着ローラ２２を加熱する機能を果たすものである。ヒータ３１は定着ローラ２２の中心軸方向に延びる姿勢で定着ローラ２２の内部に収容されている。ヒータ３１の一例としては、ハロゲンヒータが挙げられる。ヒータ３１は、一端Ｈ１と他端Ｈ２との間を通電することにより発熱する。ヒータ３１は、定着器７を構成する定着ローラ２２を加熱して、トナーをシートＳに定着させる。

【0042】

サーミスタ３２は、ヒータ３１の近傍に配置されている。サーミスタ３２は、ヒータ３１の温度を検出して、検出した温度情報を、制御部３９に出力する。

【0043】

スイッチング素子３４は、制御部３９からの指令に基づいて、ヒータ３１に印加する交流電圧をスイッチング動作させる。例えば、スイッチング素子３４としてトライアックが挙げられる。トライアックは、半導体素子であり、正極性と負極性とを含む電圧波形を示す交流電圧をスイッチングするスイッチング素子である。

【0044】

ゼロクロス回路３８は、ダイオードブリッジ回路５０と、信号出力回路５１とにより構成されている。そして、信号出力回路５１の入力側は、第２ダイオードＤ２のアノードと
第４ダイオードＤ４のアノードとの接続点Ｊ２と、第１ダイオードＤ１のカソードと第３ダイオードＤ３のカソードとの接続点Ｊ３との間に接続されている。

【0045】

入力電圧Ｖｉｎは、第１入力端子Ｔ１と第２入力端子Ｔ２との間に印加される電源電圧である。入力電圧Ｖｉｎが第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に印加されると、ゼロクロス回路３８、特に信号出力回路５１は、出力信号電圧Ｖｏｕｔを制御部３９に出力する。この出力信号電圧Ｖｏｕｔが、ゼロクロス回路３８が出力するゼロクロス信号である。

【0046】

入力電圧Ｖｉｎが交流電圧である場合又は直流電圧である場合あるいは入力電圧Ｖｉｎが無い場合のそれぞれに対して、ゼロクロス回路３８は出力信号電圧Ｖｏｕｔとして、それぞれに対応する電圧波形を出力する。したがって、制御部３９は出力信号電圧Ｖｏｕｔの電圧波形を識別することによって、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２にどのような電圧が印加されているか判断することができる。

【0047】

リレー３３は、制御部３９からの指令により、第３ダイオードＤ３のアノードと第４ダイオードＤ４カソードとの間の通電をオン／オフする機能を有する。リレー３３としては、例えば、有接点リレーなどが挙げられる。

【0048】

ヒータ制御処理として、制御部３９は、トライアックカプラを用いた公知の回路を介してトライアック（スイッチング素子３４）の点弧を行い、所要のスイッチング動作を実行させる。その際、制御部３９は、サーミスタ３２により検出されたヒータ３１の温度情報及びゼロクロス回路３８の出力信号電圧Ｖｏｕｔに基づいて、この制御を実行する。

【0049】

商用電力系統による電力供給が必ずしも安定していない地域等において、プリンタ１に電力を供給する電源として、商用電力のバックアップ用にインバータ装置を用いた電源が用いられることがある。第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に印加される電圧は、本来商用周波数の正弦波交流電圧であるべきところ、インバータ装置の設定誤りや、故障等により、直流電圧、あるいは電圧の立ち上がり速度の速い矩形波交流電圧が、印加される場合がある。ゼロクロス回路３８は、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に印加される電圧の、このような異常も検出することができる。

【0050】

次に、ゼロクロス回路３８の回路構成を説明する。ゼロクロス回路３８は、電圧値の絶対値が閾値電圧Ｖｔｈを下回ったタイミングで、ゼロクロス信号をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替えて出力する。ゼロクロス回路３８は、上述のように、ダイオードブリッジ回路５０と信号出力回路５１とにより構成されている。そして、信号出力回路５１は、フォトカプラ５１Ａ、トランジスタ５１Ｂ、及び符号を付与しない各種抵抗を備えている。

【0051】

制御部３９がリレー３３に対してオン指令（接続指令）を出力し、リレー３３がオン状態（接続状態）である場合、入力電圧Ｖｉｎは、ダイオードブリッジ回路５０によって全波整流されて整流信号Ｖｓとなる。整流信号Ｖｓは、入力電圧Ｖｉｎが、ダイオードブリッジ回路５０によって出力された信号である。整流信号Ｖｓは、フォトカプラ５１Ａの発光ダイオードで光信号に変換される。そして整流信号Ｖｓが、閾値電圧Ｖｔｈ以上であった場合、フォトカプラ５１Ａの発光ダイオードの光信号に、フォトカプラ５１Ａの受光素子が反応し、受光素子に電流が流れる。フォトカプラ５１Ａに電流が流れることによって、トランジスタ５１Ｂのエミッタコレクタ間に電流が流れなくなり、出力信号電圧ＶｏｕｔはＨｉｇｈレベルの電圧になる。一方、整流信号Ｖｓが、閾値電圧Ｖｔｈより小さい場合、フォトカプラ５１Ａの発光ダイオードの光信号に、フォトカプラ５１Ａの受光素子が反応せず、受光素子に電流は流れない。これによって、トランジスタ５１Ｂにベース電流が流れるので、トランジスタ５１Ｂのエミッタコレクタ間に電流が流れ、出力信号電圧Ｖ
ｏｕｔはＬｏｗレベルの電圧になる。

【0052】

一方、制御部３９がリレー３３に対してオフ指令（非接続指令）を出力し、リレー３３がオフ状態（非接続状態）である場合、入力電圧Ｖｉｎは、ダイオードブリッジ回路５０によって半波整流されて整流信号Ｖｓとなる。その後の信号出力回路５１における信号処理は、全波整流されて整流信号Ｖｓとなった場合と同様であるが、出力信号電圧Ｖｏｕｔの形状は、整流信号Ｖｓが全波整流されたものと半波整流されたものとでは異なっている。

【0053】

図４は、入力電圧Ｖｉｎが正弦波である場合に（（ａ））、リレー３３がオン状態であるときの、ダイオードブリッジ回路５０からの整流信号Ｖｓ（（ｂ））及びゼロクロス回路３８からの全波ゼロクロス信号Ｖｏｕｔ（（ｃ））の各波形と、リレー３３がオフ状態であるときの、ダイオードブリッジ回路５０からの整流信号Ｖｓ（（ｄ））及びゼロクロス回路３８からの半波ゼロクロス信号Ｖｏｕｔ（（ｅ））の各波形とを示している。整流信号Ｖｓの波形図の横点線は、フォトカプラ５１Ａの動作する閾値電圧Ｖｔｈを示している。整流信号Ｖｓは、正弦波のゼロからの立ち上がりから閾値電圧Ｖｔｈ以下では、フォトカプラ５１Ａに電流は流れないが、閾値電圧Ｖｔｈ以上の電圧になるとフォトカプラ５１Ａに電流が流れる。

【0054】

これによって、ゼロクロス回路３８は、図４（ｃ），（ｅ）でそれぞれ示される全波及び半波ゼロクロス信号を出力する。このようなゼロクロス信号は、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に印加される電圧が正常であることを表している。

【0055】

電源基板２５には、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２、スイッチング素子３４、トライアックカプラを用いた公知の回路及びゼロクロス回路３８が設けられている。これに加えて、電源基板２５には、コンデンサ６０、放電回路６１、及びＡＣ－ＤＣ変換回路６２も設けられている。

【0056】

ＡＣ－ＤＣ変換回路６２の入力側は、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２と接続され、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２から入力された商用電圧、例えば１００Ｖの交流電圧を、例えば２４Ｖの直流電圧に変換し、後段のＤＣ－ＤＣ変換回路７０に出力する。

【0057】

コンデンサ６０は、所謂Ｘコンデンサであり、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２とＡＣ－ＤＣ変換回路６２との間に配置され、第１入力端子Ｔ１と第２入力端子Ｔ２との間に生じるノイズを低減させるためのものである。

【0058】

放電回路６１は、コンデンサ６０と並列に接続され、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２への商用電圧の入力が遮断されたときなどに、コンデンサ６０の残留電荷を放電するためのものである。放電回路６１への放電の指示は、制御部３９によりなされる。

【0059】

メイン基板４０には、制御部３９及びＤＣ－ＤＣ変換回路７０などが設けられている。ＤＣ－ＤＣ変換回路７０は、ＡＣ－ＤＣ変換回路６２からの２４Ｖの直流電圧を、例えば３．３Ｖや５Ｖなどの直流電圧に変換して、制御部３９やその他の電子部品に供給する。

【0060】

以下、以上のように構成されたプリンタ１が実行する制御処理を、図４～図６を参照して詳細に説明する。

【0061】

図５は、制御部３９、特にＣＰＵ３９Ａが実行する異常判定処理の手順を示している。この異常判定処理は、プリンタ１の電源がオンされたときやプリンタ１がスタンバイ状態のときなどに開始される。以降、各処理の説明において、ステップを「Ｓ」と表記する。

【0062】

図５において、まずＣＰＵ３９Ａは、リレー３３へオフ指令を出力するとともに、スイッチング素子３４のスイッチング動作を停止させる（Ｓ１０）。これにより、リレー３３が正常動作すれば、リレー３３はオフ状態となり、ダイオードブリッジ回路５０の第３ダイオードＤ３のアノードと第４ダイオードＤ４のカソードとの間の接続は遮断される。

【0063】

次にＣＰＵ３９Ａは、ゼロクロス回路３８から半波ゼロクロス信号を検出しているか否かを判断する（Ｓ１２）。図４（ｅ）は、上述のように、リレー３３がオフ状態であるときにゼロクロス回路３８が出力する半波ゼロクロス信号を示している。したがって、ＣＰＵ３９Ａは、図４（ｅ）に示す半波ゼロクロス信号を検出している場合、Ｓ１２の判断で、“ＹＥＳ”と判断し、図４（ｅ）に示す半波ゼロクロス信号を検出していない場合、Ｓ１２の判断で、“ＮＯ”と判断する。このＳ１２の判断で、“ＹＥＳ”の場合、ＣＰＵ３９Ａは、印刷命令があるまで、Ｓ１２の判断を繰り返し（Ｓ１４：ＮＯ）、印刷命令があると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３９Ａは、処理を次のＳ１６に進める。

【0064】

Ｓ１６では、ＣＰＵ３９Ａは、リレー３３へオン指令を出力するとともに、スイッチング素子３４のスイッチング動作を開始させる。次にＣＰＵ３９Ａは、ゼロクロス回路３８から全波ゼロクロス信号を検出しているか否かを判断する（Ｓ１８）。図４（ｃ）は、上述のように、リレー３３がオン状態であるときにゼロクロス回路３８が出力する全波ゼロクロス信号を示している。したがって、ＣＰＵ３９Ａは、図４（ｃ）に示す全波ゼロクロス信号を検出している場合、Ｓ１８の判断で、“ＹＥＳ”と判断し、図４（ｃ）に示す全波ゼロクロス信号を検出していない場合、Ｓ１８の判断で、“ＮＯ”と判断する。このＳ１８の判断で、“ＹＥＳ”の場合、ＣＰＵ３９Ａは、印刷が終了するまで、Ｓ１８の判断を繰り返し（Ｓ２０：ＮＯ）、印刷が終了すると（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３９Ａは、異常判定処理を終了する。

【0065】

一方、Ｓ１８の判断で、“ＮＯ”の場合、ＣＰＵ３９Ａは、異常を表示させ（Ｓ２２）、印刷を停止させた（Ｓ２４）後、異常判定処理を終了する。Ｓ１８の判断で“ＮＯ”の場合とは、ＣＰＵ３９Ａが、半波ゼロクロス信号を検出している場合である。この場合は、ＣＰＵ３９Ａがリレー３３に対してオン指令を出力しているにも拘わらず、リレー３３はオン状態になっていないと考えられる。このためＳ２２で、ＣＰＵ３９Ａは、リレー３３が動作不良であると判定できる異常が発生していることを表示部２７に表示する。

【0066】

一方、上記Ｓ１２の判断において、半波ゼロクロス信号を検出していない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ３９Ａは、上記Ｓ１８と同様にして、全波ゼロクロス信号を検出しているか否かを判断する（Ｓ３０）。この判断において、全波ゼロクロス信号を検出している場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３９Ａは、処理をＳ３２に進め、全波ゼロクロス信号を検出していない場合（Ｓ３０：ＮＯ）、ＣＰＵ３９Ａは、処理をＳ４０に進める。ここで、ＣＰＵ３９Ａが全波ゼロクロス信号を検出している場合とは、リレー３３が正常動作しているときは、ＣＰＵ３９Ａは、半波ゼロクロス信号を検出するはずであるので、リレー３３が正常動作していないと判定できる。このため、Ｓ３２で、ＣＰＵ３９Ａは、リレー３３の接点の溶着と判定し、続くＳ３４で、ＣＰＵ３９Ａは、リレー３３の接点の溶着と判定できる異常が発生していることを表示部２７に表示した後、異常判定処理を終了する。

【0067】

一方、Ｓ３０で、ＣＰＵ３９Ａが全波ゼロクロス信号を検出していない場合とは、ＣＰＵ３９Ａは、図６（ｂ）に示す出力信号電圧Ｖｏｕｔを検出している場合である。この場合、図６（ａ）に示すように、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に商用電源（ＡＣ電圧）が未入力と判定できるので、ＣＰＵ３９Ａは、ＡＣ電圧未入力と判定し（Ｓ４０）、コンデンサ６０の残留電荷を放電させるために放電回路６１を動作させる信号を出力した（Ｓ
４２）後、異常判定処理を終了する。

【0068】

以上説明したように、本実施形態のプリンタ１は、商用電源から交流電圧を入力する第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２とリレー３３を介して接続されたヒータ３１を有し、現像剤像をシートに定着させる定着器７と、リレー３３により第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２とヒータ３１とが接続状態にされ、交流電圧の全波のゼロクロスを示す全波ゼロクロス信号を出力するゼロクロス回路３８と、を備え、ゼロクロス回路３８は、リレー３３により第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２とヒータ３１とが非接続状態にされた場合において、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されているときには、交流電圧の半波のゼロクロスを示す半波ゼロクロス信号を出力し、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されていないときには、半波ゼロクロス信号を出力しない、ことを特徴とする。

【0069】

このように、本実施形態のプリンタ１では、ゼロクロス回路３８は、リレー３３が非接続状態であっても、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されているときには、半波ゼロクロス信号を出力する。そして、このとき、ゼロクロス回路３８が半波ゼロクロス信号を出力しないのは、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されていないときである。したがって、ゼロクロス回路３８から半波ゼロクロス信号が出力されているか否かを検出することで、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されているか否かを検出することができるので、プリンタ１に備わっているゼロクロス回路３８を用いて、交流電圧の遮断検出を行うことが可能となる。

【0070】

また、ゼロクロス回路３８は、第１ダイオードＤ１のカソードを第２ダイオードＤ２のアノードに接続して構成した第１直列接続ダイオードと、第３ダイオードＤ３のカソードを第４ダイオードＤ４のアノードに接続して構成した第２直列接続ダイオードとを並列接続して構成したダイオードブリッジ回路と、リレー３３と、信号出力回路５１と、を有し、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２の第１入力端子Ｔ１は、第１接続経路Ｌ１によってヒータ３１の一端Ｈ１と接続され、ヒータ３１の他端Ｈ２は、第２接続経路Ｌ２によって第４ダイオードＤ４のアノードと接続され、第３ダイオードＤ３のカソードは、第３接続経路Ｌ３によって第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２の第２入力端子Ｔ２に接続され、第１ダイオードＤ１のカソードと第２ダイオードＤ２のアノードとの間の接続点は、第４接続経路Ｌ４によって第１接続経路Ｌ１と接続され、信号出力回路５１の入力側は、第２ダイオードＤ２のアノードと第４ダイオードＤ４のアノードとの接続点と、第１ダイオードＤ１のカソードと第３ダイオードＤ３のカソードとの接続点との間に接続され、リレー３３は、第３ダイオードＤ３のカソードと第４ダイオードＤ４のアノードとの間に配置されている、ことを特徴とする。

【0071】

ゼロクロス回路３８は、リレー３３が接続状態のときには、全波ゼロクロス信号を出力する。そして、リレー３３が非接続状態のときは、ヒータ３１へ通電されていない状態である。リレー３３が非接続状態であって、かつ第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されている場合、交流電圧の一方の極の半波成分による電流が、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２の第１入力端子Ｔ１から、第１接続経路Ｌ１、第４接続経路Ｌ４、第２ダイオードＤ２、信号出力回路５１、第３ダイオードＤ３及び第３接続経路Ｌ３を経由して、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２の第２入力端子Ｔ２に流れる。一方、交流電圧の他方の極の半波成分による電流は、リレー３３が非接続状態であることにより、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２の第２入力端子Ｔ２から第１入力端子Ｔ１へ流れない。したがって、リレー３３が非接続状態であって、かつ第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されている場合、ゼロクロス回路３８は、半波ゼロクロス信号を出力する。これに対して、リレー３３が非接続状態であって、かつ第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されていない場合、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２の第１入力端子Ｔ１と第２
入力端子Ｔ２との間に電流は流れないので、ゼロクロス回路３８は、半波ゼロクロス信号を出力しない。このように、ゼロクロス回路３８から半波ゼロクロス信号が出力されているか否かを検出することで、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されているか否かを検出することができるので、プリンタ１に備わっているゼロクロス回路３８を用いて、交流電圧の遮断検出を行うことが可能となる。

【0072】

また、プリンタ１は、リレー３３に対して接続と非接続のいずれかを指示するＣＰＵ３９Ａと、表示部２７と、をさらに備え、信号出力回路５１は、リレー３３が接続状態であるときに、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されている場合は、全波ゼロクロス信号を出力し、リレー３３が非接続状態であるときに、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されている場合は、半波ゼロクロス信号を出力し、ＣＰＵ３９Ａは、リレー３３に非接続を指示しているときに、信号出力回路５１から全波ゼロクロス信号を検出した場合、表示部２７に異常を表示する、ことを特徴とする。

【0073】

ＣＰＵ３９Ａがリレー３３に対して非接続を指示したにも拘わらず、信号出力回路５１から全波ゼロクロス信号を検出すると言うことは、リレー３３が溶着し、信号出力回路５１から半波ゼロクロス信号ではなく全波ゼロクロス信号が出力されていることになるので、ＣＰＵ３９Ａは、表示部２７に異常を表示する。これにより、操作者は、プリンタ１に異常が発生していることを把握することが可能となる。

【0074】

また、ＣＰＵ３９Ａは、異常の原因は、リレー３３が溶着状態であることであると判定する、ことを特徴とする。

【0075】

これにより、操作者は、異常の原因はリレー３３が溶着状態であることであることを知ることが可能となる。

【0076】

また、プリンタ１は、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に入力された交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ－ＤＣ変換回路６２と、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２とＡＣ－ＤＣ変換回路６２との間に配置され、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２の第１入力端子Ｔ１と第２入力端子Ｔ２との間に生じるノイズを低減するためのコンデンサ６０と、コンデンサ６０に蓄積された電荷を放電する放電回路６１と、をさらに備え、ＣＰＵ３９Ａは、リレー３３に非接続を指示しているときに、信号出力回路５１から出力される信号を検出しない場合、放電回路６１に対してコンデンサ６０の放電を指示する、ことを特徴とする。

【0077】

ＣＰＵ３９Ａがリレー３３に対して非接続を指示しているときに、信号出力回路５１から出力される信号を検出しないと言うことは、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧が入力されていないことになるので、ＣＰＵ３９Ａは、放電回路６１に対してコンデンサ６０の放電を指示する。これにより、コンデンサ６０に溜まっている残留電荷をコンデンサ６０から迅速に除去することが可能となる。

【0078】

また、ＣＰＵ３９Ａは、リレー３３に非接続を指示しているときに、ゼロクロス回路３８から一定の電圧が継続する信号を検出した場合、表示部２７に異常を表示する、ことを特徴とする。

【0079】

これにより、操作者は、プリンタ１に異常が発生していることを把握することが可能となる。

【0080】

また、ＣＰＵ３９Ａは、異常の原因は、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧ではなく直流電圧が入力されていることであると判定する、ことを特徴とする。

【0081】

これにより、操作者は、第１及び第２入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電圧ではなく直流電圧が入力されていることであることを知ることが可能となる。

【0082】

また、ＣＰＵ３９Ａは、定着器７を使用するために、リレー３３に対して接続を指示した場合において、信号出力回路５１から全波ゼロクロス信号を検出しないときには、表示部２７に異常を表示する、ことを特徴とする。

【0083】

これにより、操作者は、プリンタ１に異常が発生していることを把握することが可能となる。

【0084】

また、ＣＰＵ３９Ａは、異常の原因は、リレー３３の動作不良であると判定する、ことを特徴とする。

【0085】

これにより、操作者は、異常の原因はリレー３３の動作不良であることを知ることが可能となる。

【0086】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0087】

（１）上記実施形態では、ヒータ３１として、輻射熱を利用するハロゲンヒータを例示したが、これに限定されず、例えば、抵抗体の発熱を利用するセラミックヒータやカーボンヒータなどであってもよい。また、ヒータは、加熱部材の内側ではなく、加熱部材の外側に配置されていてもよい。

【0088】

（２）上記実施形態では、画像形成装置として、シートにモノクロの画像を形成するプリンタを例示したが、これに限定されず、例えば、シートにカラーの画像を形成可能に構成されたプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。

【符号の説明】

【0089】

１…モノクロレーザプリンタ（画像形成装置）、７…定着器、２５…電源基板、２７…表示部、３０…ヒータ制御装置、３１…ヒータ、３３…リレー、３４…スイッチング素子、３８…ゼロクロス回路、３９…制御部、３９Ａ…ＣＰＵ（制御部）、３９Ｂ…ＲＯＭ、３９Ｃ…ＲＡＭ、３９Ｄ…ＮＶＲＡＭ、４０…メイン基板、５０…ダイオードブリッジ回路、５１…信号出力回路、５１Ａ…フォトカプラ、５１Ｂ…トランジスタ、６０…コンデンサ、６１…放電回路、６２…ＡＣ－ＤＣ変換回路、７０…ＤＣ－ＤＣ変換回路、Ｄ１…第１ダイオード、Ｄ２…第２ダイオード、Ｄ３…第３ダイオード、Ｄ４…第４ダイオード、Ｌ１…第１接続経路、Ｌ２…第２接続経路、Ｌ３…第３接続経路、Ｌ４…第４接続経路、Ｓ…シート、Ｔ１…第１入力端子（入力端子）、Ｔ２…第２入力端子（入力端子）、Ｖｉｎ…入力電圧、Ｖｏｕｔ…出力信号電圧、Ｖｓ…整流信号、Ｖｔｈ…閾値電圧。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】