JP6772730B2 - 電源システムおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源システムおよび画像形成装置に関するものである。

特許文献１には、切替信号（制御パルス信号）を制御装置が出力することにより、スイッチング電源の発振状態を切替える構成の電源システムが記載されている。具体的には、スイッチング電源は、トランスと、トランスの一次コイルに接続され、一次コイルの通電を制御する半導体スイッチング素子と、半導体スイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチ制御部とを備えており、制御装置はスイッチ制御部へ切替信号を出力する構成となっている。

特開２０１２−１０５３７８号公報

ところで、特許文献１のような電源システムでは、例えば、スイッチング電源に異常電流が流れることなどによりトランスが異常発熱してしまうなどの異常の発生に備え、スイッチング電源の異常を検出する異常検出回路を備えることが好ましい。しかしながら、一般的に異常検出回路を備える場合、電源システムの回路規模が大きくなってしまうという課題があった。

本願は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、小さな回路規模でスイッチング電源の異常を検出することができる電源システムおよび電源システムを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

本願に係る電源システムは、スイッチング動作により直流電圧を出力するスイッチング電源と、切替信号を出力する制御回路と、スイッチング電源の異常に応じた信号である異常信号を出力する異常検出回路と、制御回路および異常検出回路に接続され、動作制御信号を出力する動作制御部と、動作制御部から第１動作制御信号が入力されるとき、スイッチング電源が動作した状態である動作状態と、スイッチング電源の動作が停止した状態である停止状態とのうち、いずれか一方の状態に切り替える電源制御回路と、を備え、動作制御部は、制御回路から切替信号が入力されるときに第１動作制御信号を電源制御回路に出力し、異常検出回路から異常信号が入力されるときに第１動作制御信号と波形の異なる第２動作制御信号を電源制御回路に出力することを特徴とする。このようにすると、動作制御部は切替信号が入力されると第１動作制御信号を出力し、異常信号が入力されると第２動作制御信号を出力するため、小さな回路規模で異常を検出することができる電源システムとすることができる。

本願によれば、小さな回路規模でスイッチング電源の異常を検出することができる電源システムおよび電源システムを備える画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るレーザプリンタの概略的な構成を示すブロック図である。 第１実施形態における電源システムの電源部側の構成を示す回路図である。 第１実施形態における電源システムの制御装置側の構成を示すブロック図である。 別の実施形態に係る異常検出回路の回路図である。 別の実施形態に係るコンデンサを含む異常検出回路の回路図である。 第２実施形態におけるにおける電源システムの電源部側の構成を示す回路図である。 第３実施形態における電源システムの制御装置側の構成を示すブロック図である。 第３実施形態における電源システムの動作を説明するタイミングチャート図である。 第４実施形態における電源システムの構成を示すブロック図である。

［第１実施形態］
＜レーザプリンタの構成＞
図１は、レーザプリンタ（以下、プリンタと略記する）１の概略的な構成を示すブロック図である。プリンタ１は、印刷部２、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ、操作部４、表示部５、及び電源システム１００等を備えている。電源システム１００は、電源部１０と制御装置５０とから構成される。電源部１０は交流電源ＡＣ（図２参照）から、印刷部２、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ、操作部４、表示部５、及び制御装置５０等の各部に供給する電源電圧を生成し、各部へ供給する。尚、印刷部２の動作電圧は主に２４Ｖであり、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ、及び制御装置５０の動作電圧は主に３．３Ｖである。また、制御装置５０には、印刷部２、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ、操作部４、及び表示部５等が電気的に接続される。

印刷部２は、感光ドラム２ａ、帯電器２ｂ、露光器２ｃ、現像器２ｄ、転写器２ｅ、定着器２ｆなどを有する。露光器２ｃは帯電器２ｂにより帯電された感光ドラム２ａの表面に静電潜像を形成する。現像器２ｄは、静電潜像にトナーを供給し、トナー像を形成する。転写器２ｅは、トナー像をシートに転写する。定着器２ｆはシートに転写されたトナーをシートに熱定着させる。このように、印刷部２はシートに画像を形成する。

通信部３ａはＰＣ等の情報端末装置（不図示）との間で通信を行うものであり、情報端末装置から印刷指示や印刷データを受信する機能を担う。画像メモリ３ｂは、情報端末装置から受信した印刷データを一時記憶するものである。

操作部４は、複数のボタンを有する。ユーザはこれらのボタンを押圧すること等により各種の操作を行うことが可能である。表示部５は液晶ディスプレイ等を有し、印刷等の設定画面や装置の動作状態等を液晶ディスプレイ等に表示させることが可能である。

制御装置５０は、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）６０、ＲＯＭ５１、及びＲＡＭ５２等を含む。ＲＯＭ５１には印刷部２の動作を実行するためのプログラム等が記憶されている。ＲＡＭ５２は制御装置５０が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。

通信部３ａが情報端末装置（不図示）から印刷指示を受けて印刷データを受信すると、制御装置５０は印刷部２を制御し、シートに印刷データに基づく画像を形成する印刷処理を実行する。

ところで、プリンタ１は、動作モードとして通常モードとＯＦＦモードとを有する。通常モードとは、電源部１０が動作しており、印刷部２を含むプリンタ１の各部に電力が供給される状態である。通常モードでは、プリンタ１が印刷指示に応答して印刷処理を実行することができる。これに対し、ＯＦＦモードとは、電源部１０の動作が停止しており、充電回路２７（後述）によってＡＳＩＣ６０の一部に電力が供給される状態である。このように、ＯＦＦモードでは電源部１０の動作が停止しているので、プリンタ１が通常モードである時に比べて消費する電力量が少ない。

＜電源システムの構成＞
次に、図２、３を用いて、第１実施形態における電源システム１００の構成を説明する。電源システム１００は、電源部１０、充電回路２７、加熱異常検出回路８１、過電圧異常検出回路８２、ＩＣ制御回路７０、ＡＳＩＣ６０などを含む。電源部１０は、制御ＩＣ２２、スイッチング電源２０、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１、ＤＣ−ＤＣコンバータ４２等を含む。

通常モードにおいて、電源部１０は、＋２４Ｖの直流電圧（以下、「ＤＣ２４Ｖ」と記載する）である出力電圧Ｖｏ１、＋５Ｖの直流電圧（以下、「ＤＣ５Ｖ」と記載する）である出力電圧Ｖｏ２、＋３．３Ｖの直流電圧（以下、「ＤＣ３．３Ｖ」と記載する）である出力電圧Ｖｏ３を出力する。

スイッチング電源２０は、スイッチＳ１、整流平滑回路２１、電圧発生回路２３、トランス２４、トランジスタＱ１、整流平滑回路２５、及び電圧検出回路２６等を含む。

スイッチング電源２０は、交流電源ＡＣの交流電圧Ｖａｃを整流平滑化し、ＤＣ２４Ｖを生成して出力電圧Ｖｏ１を出力する。また、スイッチング電源２０の後段には、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１及びＤＣ−ＤＣコンバータ４２が接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ４１は、ＤＣ２４ＶからＤＣ５Ｖを生成する。ＤＣ−ＤＣコンバータ４２は、ＤＣ２４ＶからＤＣ３．３Ｖを生成する。尚、通常モードにおいて、スイッチング電源２０はＤＣ２４Ｖの電圧生成を行う。従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１及びＤＣ−ＤＣコンバータ４２も通常モードにおいて、それぞれＤＣ５Ｖ、ＤＣ３．３Ｖの電圧生成を行う。尚、スイッチング電源２０の二次側の負側端子は０Ｖ端子であり、０Ｖ端子と電圧検出回路２６との間にＧＮＤ端子が設けられている。ＧＮＤ端子は異常検出回路の別例（図４）を説明するためのものである。尚、印刷部２は、スイッチング電源２０が出力する直流電圧を利用してシートに画像を形成する。

整流平滑回路２１は、いわゆるコンデンサインプット型であり、スイッチＳ１を介して給電される交流電源ＡＣの交流電圧Ｖａｃを整流するダイオードブリッジおよび整流後の電圧を平滑化するコンデンサを含む。整流平滑回路２１の出力は、トランス２４の一次コイルに印加される。尚、スイッチＳ１は、プリンタ１の電源オン・オフをユーザが指示するためのスイッチである。

通常モードにおいて、制御ＩＣ２２のポートＯＵＴから出力されるＰＷＭ信号が、ＮＭＯＳＦＥＴであるトランジスタＱ１のゲート端子に入力される。これにより、トランジスタＱ１はオン・オフ動作を繰り返す。そして、トランス２４の一次側が発振して、トランス２４の二次コイルに電圧が誘起される。

また、トランス２４の一次側には電圧発生回路２３が設けられている。電圧発生回路２３は、トランス２４の一次側に設けられた補助コイルに誘起される電圧を整流平滑化して、制御ＩＣ２２用の電源電圧Ｖｃｃを生成する。

整流平滑回路２５はトランス２４の二次コイルに誘起された電圧を整流平滑化してＤＣ２４Ｖを生成して出力する。

電圧検出回路２６は、フォトカプラＰＣ１を含む。整流平滑回路２５の出力電圧に応じて、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＬＥＤ１が発光する。そして、発光ダイオードＬＥＤ１の光を受光するフォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタＰＴ１は、制御ＩＣ２２のポートＦＢに接続されている。これにより、整流平滑回路２５の出力電圧が制御ＩＣ２２にフィードバックされる。

制御ＩＣ２２は、ポートＶＨ，ＦＢ，ＯＵＴ，Ｖｃｃ，ＥＮを有する。また、制御ＩＣ２２は不揮発性のメモリ２２１を有する。制御ＩＣ２２は、出力モードと停止モードを有し、各モードに対応してポートＯＵＴからの出力を変更する。具体的には、出力モードにおいて、制御ＩＣ２２はＰＷＭ信号を出力する。これにより、トランス２４は駆動され、スイッチング電源２０が動作し、電源部１０から出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３が出力される。一方、停止モードにおいては、制御ＩＣ２２はＰＷＭ信号を出力しない。これにより、スイッチング電源２０は動作を停止し、電源部１０から出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３は出力されない。即ち、プリンタ１の通常モードにおいて、制御ＩＣ２２は出力モードで動作し、プリンタ１のＯＦＦモードにおいて、制御ＩＣ２２は停止モードで動作する。尚、ポートＥＮにパルス信号Ｓｒに応じた動作制御信号Ｓｐｃ２が入力されると、出力モードであった場合は停止モードへ、あるいは停止モードであった場合は出力モードへ、制御ＩＣ２２のモードが切替えられる。

ＡＳＩＣ６０（図３）は、メインブロックＢ１と、モード制御ブロックＢ２とを有する。また、ＡＳＩＣ６０は、メインブロックＢ１にポートＰ１を、モード制御ブロックＢ２にポートＰ２〜Ｐ５を有している。メインブロックＢ１は、プリンタ１が通常モードである間、ポートＰ１から出力電圧Ｖｏ１の給電を受けて、印刷部２を制御する。モード制御ブロックＢ２は、プリンタ１が通常モードおよびＯＦＦモードである間、ポートＰ２から出力電圧Ｖｏ４（後述）の給電を受けて動作する。

充電回路２７は、ダイオードＤ４、コンデンサＣ４、抵抗Ｒ３〜Ｒ６、ＤＣ−ＤＣコンバータ４３、コンパレータＣＰなどを含む。ＤＣ−ＤＣコンバータ４３は、ＤＣ５ＶからＤＣ３．３Ｖを生成し、ＤＣ３．３Ｖである出力電圧Ｖｏ４を出力する。ダイオードＤ４およびコンデンサＣ４は、出力電圧Ｖｏ２を出力するＤＣ−ＤＣコンバータ４１の出力端子と０Ｖ端子との間に直列接続されている。ダイオードＤ４とコンデンサＣ４との接続点は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４３の入力端子およびコンパレータＣＰの電源端子に接続されている。ダイオードＤ４とコンデンサＣ４との接続点と、０Ｖ端子間には抵抗Ｒ３、Ｒ４が直列接続されている。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続点は、コンパレータＣＰの非反転端子に接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ４３の出力端子と０Ｖ端子との間に、抵抗Ｒ５、Ｒ６が直列接続されている。抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続点は、コンパレータＣＰの反転端子に接続されている。コンパレータＣＰの出力端子はＡＳＩＣ６０のポートＰ５に接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ４３の出力端子はＡＳＩＣ６０のポートＰ２に接続されている。

充電回路２７は制御ＩＣ２２が停止モードである間も、ＡＳＩＣ６０への給電を維持する。制御ＩＣ２２が出力モードである間、コンデンサＣ４は出力電圧Ｖｏ２からの電力により充電される。制御ＩＣ２２が停止モードに切替わると、コンデンサＣ４からＤＣ−ＤＣコンバータ４３を介して、ＡＳＩＣ６０に給電される。これにより、ＡＳＩＣ６０は動作することができる。また、コンパレータＣＰは、ダイオードＤ４とコンデンサＣ４との接続点の電圧である充電電圧Ｖｃｈ１が、基準電圧を上回っている場合には、ハイレベルの検出信号をポートＰ５に出力し、充電電圧Ｖｃｈ１が基準電圧を下回っている場合には、ロウレベルの検出信号をポートＰ５に出力する。

ＩＣ制御回路７０は、スイッチＳ２、トランジスタＱ２、Ｑ３、抵抗Ｒ７、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＬＥＤ２を含む。ＡＳＩＣ６０のポートＰ２と０Ｖ端子間に、ＰＮＰバイポーラトランジスタであるトランジスタＱ２、抵抗Ｒ７、発光ダイオードＬＥＤ２が直列接続されている。トランジスタＱ２のエミッタ端子はＤＣ−ＤＣコンバータ４３の出力端子とＡＳＩＣ６０のポートＰ２とを電気的に接続するラインに接続され、トランジスタＱ２のコレクタ端子は抵抗Ｒ７の一端に接続されている。ＮＰＮバイポーラトランジスタであるトランジスタＱ３のベース端子はポートＰ３に接続され、エミッタ端子は０Ｖ端子に接続され、コレクタ端子はトランジスタＱ２のベース端子に接続されている。ポートＰ２、Ｐ４間にスイッチＳ２が接続されている。スイッチＳ２は、プリンタ１の通常モードとＯＦＦモードとのモードの切り換えをユーザが指示するためのスイッチである。また、抵抗Ｒ７の他端と発光ダイオードＬＥＤ２との接続点ｎ１に加熱異常検出回路８１および過電圧異常検出回路８２が接続されている。

モード制御ブロックＢ２からポートＰ３を介してトランジスタＱ３のベース端子に瞬間的にハイレベルとなるパルス信号Ｓｒが入力されると、トランジスタＱ３、Ｑ２はオンし、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＬＥＤ２は瞬間的に発光する。そして、発光ダイオードＬＥＤ２の光を受光するフォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタＰＴ２（図２）は瞬間的にオンし、制御ＩＣ２２のポートＥＮの電圧は瞬間的に変化し、制御ＩＣ２２のポートＥＮにパルス形状の動作制御信号Ｓｐｃ２が入力される。

加熱異常検出回路８１は、サーミスタＴ１、抵抗Ｒ８、Ｒ９、ツェナーダイオードＺＤ１、トランジスタＱ４、コンデンサＣ１を含む。出力電圧Ｖｏ１が出力される端子と０Ｖ端子間に、サーミスタＴ１、抵抗Ｒ９が直列接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のカソード端子は出力電圧Ｖｏ１が出力される端子に接続され、アノード端子はＰＮＰバイポーラトランジスタであるトランジスタＱ４のエミッタ端子に接続されている。トランジスタＱ４のベース端子とエミッタ端子間にコンデンサＣ１が接続されている。また、トランジスタＱ４のベース端子は、サーミスタＴ１と抵抗Ｒ９との接続点に接続されている。トランジスタＱ４のコレクタ端子と接続点ｎ１との間に抵抗Ｒ８が接続されている。

サーミスタＴ１はＰＴＣサーミスタであり、トランス２４の近傍に配置されている。トランス２４が異常加熱され、サーミスタＴ１付近の温度が所定値を超えるとサーミスタＴ１の抵抗値が増大し、トランジスタＱ４がオンし、出力電圧Ｖｏ１が出力される端子から接続点ｎ１に向かって電流が流れ、ハイレベルの異常信号Ｓｏ１が出力される。これにより、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＬＥＤ２は発光し、制御ＩＣ２２のポートＥＮにハイレベルの動作制御信号Ｓｐｃ２が入力される。

過電圧異常検出回路８２は、抵抗Ｒ１０、ツェナーダイオードＺＤ２、ダイオードＤ１が、出力電圧Ｖｏ１が出力される端子と接続点ｎ１との間に直列接続されて、構成されている。出力電圧Ｖｏ１が所定値を超えると、出力電圧Ｖｏ１から接続点ｎ１に向かって電流が流れ、ハイレベルの異常信号Ｓｏ１が出力される。これにより、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＬＥＤ２は発光し、制御ＩＣ２２のポートＥＮにハイレベルの動作制御信号Ｓｐｃ２が入力される。

尚、ＩＣ制御回路７０、加熱異常検出回路８１、および過電圧異常検出回路８２により、出力電圧Ｖｏ４のラインと出力電圧Ｖｏ１のラインとが接続される経路は形成されるが、トランジスタＱ２により接続点ｎ１から出力電圧Ｖｏ４への電流の逆流、トランジスタＱ４およびダイオードＤ１により接続点ｎ１から出力電圧Ｖｏ１への電流の逆流は防止される。

上述したように、加熱異常検出回路８１および過電圧異常検出回路８２は、トランス２４の過熱あるいは出力電圧Ｖｏ１の過電圧などのスイッチング電源２０の異常を検出するとハイレベルの異常信号Ｓｏ１を出力する。ただし、異常信号Ｓｏ１のロウレベルからハイレベルへ遷移する遷移時間が両者で異なる。加熱異常検出回路８１から出力される異常信号Ｓｏ１はトランス２４の熱容量に依存するため、過電圧異常検出回路８２から出力される異常信号Ｓｏ１よりもロウレベルからハイレベルへの遷移時間が長い。同様に、異常信号Ｓｏ１のハイレベルからロウレベルへ遷移する遷移時間は、加熱異常検出回路８１から出力される異常信号Ｓｏ１の方が、過電圧異常検出回路８２から出力される異常信号Ｓｏ１よりも長い。

＜電源システムの動作＞
ＡＳＩＣ６０は、プリンタ１の通常モードにおいて、印刷部２にて印刷処理が所定期間実行されなかった場合や、ユーザによりスイッチＳ２が操作された場合などに、プリンタ１をＯＦＦモードへ切替えさせる、すなわち、制御ＩＣ２２を停止モードにするため、ポートＰ３からパルス信号Ｓｒを出力する。また、ＡＳＩＣ６０は、プリンタ１のＯＦＦモードにおいて、ポートＰ５に入力される、コンパレータＣＰからの出力信号がロウレベルとなった場合や、ユーザによりスイッチＳ２が操作された場合などに、プリンタ１を通常モードへ切替えさせる、すなわち、制御ＩＣ２２を出力モードにするため、パルス信号Ｓｒを出力する。尚、コンパレータＣＰからの出力信号がロウレベルとなった場合、プリンタ１を通常モードへ切替えさせるのは、次の理由による。この場合、すぐに制御ＩＣ２２を出力モードへ切り替えないと、発光ダイオードＬＥＤ２を発光させるための電力を供給するだけの電荷がコンデンサＣ４で不足し、出力モードへ切り替えられなくなるためである。ＡＳＩＣ６０はパルス信号Ｓｒを出力し、すぐに制御ＩＣ２２が出力モードへ切り替えられることで、プリンタ１は通常モードに復帰する。これにより、電源部１０はコンデンサＣ４を充電することができる。ＡＳＩＣ６０のメインブロックＢ１は、制御ＩＣ２２が停止モードである間、出力電圧Ｖｏ３の給電が断たれるが、モード制御ブロックＢ２は出力電圧Ｖｏ４からの給電を受けて動作することができる。これにより、ＡＳＩＣ６０は制御ＩＣ２２が停止モードである間も、パルス信号Ｓｒを出力することができる。

さて、パルス信号Ｓｒは、出力モードから停止モードへの切替えを指示する場合と、停止モードから出力モードへの切替えを指示する場合とで、パルス幅が異なる。詳しくは、停止モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒのパルス幅の方が、出力モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒのパルス幅よりも広い。従って、制御ＩＣ２２は動作制御信号Ｓｐｃ２のパルス幅により、停止モードへの切替えか、出力モードへの切替えかを判別することができる。加熱異常検出回路８１もしくは過電圧異常検出回路８２から異常信号Ｓｏ１が出力された場合には、制御ＩＣ２２のポートＥＮにハイレベルの動作制御信号Ｓｐｃ２が入力される。ここで、異常信号Ｓｏ１は、加熱異常検出回路８１もしくは過電圧異常検出回路８２が電源部１０の異常を検出している期間、ハイレベルとなる信号である。従って、制御ＩＣ２２は、動作制御信号Ｓｐｃ２のハイレベルの期間が所定期間より長いと判断すると、動作制御信号Ｓｐｃ２は異常信号Ｓｏ１に基づく信号であると判断する。ここで、所定期間とは、停止モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒのパルス幅と同等の期間である。さらに、加熱異常検出回路８１から出力される異常信号Ｓｏ１と、加熱異常検出回路８１から出力される異常信号Ｓｏ１とでは、レベルの遷移時間が異なる。そのため、制御ＩＣ２２は、動作制御信号Ｓｐｃ２のレベルの遷移時間に基づいて、遷移時間が長ければ加熱異常検出回路８１から出力された異常信号Ｓｏ１に基づく信号であると判断し、遷移時間が短ければ過電圧異常検出回路８２から出力された異常信号Ｓｏ１に基づく信号であると判別することができる。

ところで、スイッチング電源２０の異常の種類によっては、ユーザの安全のため、スイッチング電源２０の動作を禁止した方が良い場合がある。ここでは、加熱異常検出回路８１が検出するスイッチング電源２０の異常は、トランス２４が故障している場合が想定されるため、制御ＩＣ２２は電源部１０の動作を禁止するものとする。一方、過電圧異常検出回路８２が検出するスイッチング電源２０の異常は、一時的な電圧上昇であり、制御ＩＣ２２はスイッチング電源２０の動作を禁止しないものとする。

次に、制御ＩＣ２２の動作について詳述する。制御ＩＣ２２は所定時間毎にポートＥＮの電圧を検出する。制御ＩＣ２２は、ポートＥＮの電圧がロウレベルより大きい電圧であると判断すると、つまり、動作制御信号Ｓｐｃ２が入力されたと判断すると、この判断をしたタイミングからハイレベルとなるまでの遷移時間を計測する。

遷移時間が所定時間より長い場合には、制御ＩＣ２２は、動作制御信号Ｓｐｃ２は、加熱異常検出回路８１から出力された異常信号Ｓｏ１に基づくものであると判断できるため、制御ＩＣ２２は停止モードとなる。また、制御ＩＣ２２は、メモリ２２１に起動禁止フラグを書き込む。尚、制御ＩＣ２２は、スイッチＳ１がオンされると、メモリ２２１に起動禁止フラグが書き込まれているか否かを判断し、起動禁止フラグが書き込まれていると判断すると、ポートＯＵＴからＰＷＭ信号を出力せず、出力モードとならない。これにより、スイッチング電源２０における出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３を出力する動作状態への復帰を禁止することができる。

一方、遷移時間が所定時間より短い場合には、ハイレベルの継続時間を計測する。ポートＥＮの電圧がハイレベルとなったタイミングからハイレベルでなくなるまでの時間が、出力モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒのパルス幅と同等の時間であった場合には、制御ＩＣ２２は、動作制御信号Ｓｐｃ２が出力モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒに基づく信号であると判断できるため、出力モードとなる。一方、ポートＥＮの電圧がハイレベルとなったタイミングから、出力モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒのパルス幅と同等の時間が経過してもハイレベルのままであった場合には、制御ＩＣ２２は停止モードとなる。尚、この場合には、ＡＳＩＣ６０から停止モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒが出力された場合と、過電圧異常検出回路８２から異常信号Ｓｏ１が出力された場合とがある。停止モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒのパルス幅は、出力モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒのパルス幅よりも広いため、ハイレベルの継続時間が出力モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒのパルス幅と同等の時間より長い場合には、動作制御信号Ｓｐｃ２が異常信号Ｓｏ１に基づくものか停止モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒに基づくものかに関わらず、スイッチング電源２０の動作を停止したほうがよいため、制御ＩＣ２２は停止モードとなる。

ここで、プリンタ１は画像形成装置の一例である。印刷部２は画像形成部の一例である。通常モードは動作状態の一例であり、ＯＦＦモードは停止状態の一例である。また、ＡＳＩＣ６０は制御回路の一例であり、加熱異常検出回路８１および過電圧異常検出回路８２は異常検出回路の一例であり、ＩＣ制御回路７０は動作制御部の一例であり、制御ＩＣ２２は電源制御回路の一例である。また、パルス信号Ｓｒは切替信号の一例であり、異常信号Ｓｏ１は異常信号の一例であり、パルス信号Ｓｒに基づく動作制御信号Ｓｐｃ２は、動作制御信号および第１動作制御信号の一例であり、異常信号Ｓｏ１に基づく動作制御信号Ｓｐｃ２は、動作制御信号および第２動作制御信号の一例である。 また、出力電圧Ｖｏ１は直流電圧の一例である。また、トランジスタＱ４はスイッチング素子の一例である。

以上、上記した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
小さな回路規模で、スイッチング電源２０の異常を検出できる電源システム１００を提供することができる。例えば、スイッチング電源２０に加熱異常検出回路８１を備える構成の場合、加熱異常検出回路８１の異常信号Ｓｏ１を、ＡＳＩＣ６０からのパルス信号Ｓｒとは別の経路で、制御ＩＣ２２に伝達することが考えられる。この場合、例えば、加熱異常検出回路８１の異常信号Ｓｏ１を制御ＩＣ２２へ伝達するためのフォトカプラ、当該フォトカプラからの動作制御信号Ｓｐｃ２の入力を受付ける制御ＩＣ２２のポートが、ＡＳＩＣ６０からのパルス信号Ｓｒを制御ＩＣ２２へ伝達するためのフォトカプラ、当該フォトカプラからの動作制御信号Ｓｐｃ２の入力を受付ける制御ＩＣ２２のポートとは別に必要となる。一方、第１実施形態では、ＩＣ制御回路７０が、パルス信号Ｓｒおよび異常信号Ｓｏ１をフォトカプラＰＣ２によって動作制御信号Ｓｐｃ２として制御ＩＣへ伝達し、動作制御信号Ｓｐｃ２を制御ＩＣ２２のポートＥＮに入力する構成となっている。これにより、小さな回路規模でスイッチング電源２０の異常を検出できる電源システム１００とすることができる。

また、異常信号Ｓｏ１は、加熱異常検出回路８１もしくは過電圧異常検出回路８２が電源部１０の異常を検出している期間、ハイレベルとなる信号である。一方、パルス信号Ｓｒは予め決められたパルス幅を有する信号である。異常信号Ｓｏ１とパルス信号Ｓｒとでは、ハイレベルの期間が異なるため、制御ＩＣ２２は入力される動作制御信号Ｓｐｃ２の波形に基づいて、動作制御信号Ｓｐｃ２が異常信号Ｓｏ１およびパルス信号Ｓｒのどちらの信号に基づくものであるかを判別し、動作モードの切替えを行うことができる。

また、加熱異常検出回路８１および過電圧異常検出回路８２はスイッチング電源２０が生成した出力電圧Ｖｏ１から異常信号Ｓｏ１を生成する。これにより、スイッチング電源２０の異常を検出することができる。また、スイッチング電源２０が動作を停止すると、異常信号Ｓｏ１に応じたハイレベルであった動作制御信号Ｓｐｃ２がロウレベルに遷移するため、制御ＩＣ２２は、スイッチング電源２０が動作を停止したと判断することができる。

また、パルス信号Ｓｒをパルス信号とすることにより、例えば、出力モードへの切替えを指示する場合にはハイレベル、停止モードへの切替えを指示する場合にはロウレベルとするなどの、２値の電圧レベルで切替えの指示を行う信号とするよりも、ハイレベルの期間が限定されることにより省電力とすることができる。また、異常信号Ｓｏ１は、加熱異常検出回路８１もしくは過電圧異常検出回路８２が電源部１０の異常を検出していない期間ロウレベルとなる信号であり、異常を検出している期間ハイレベルとなる信号である。これにより、異常信号Ｓｏ１が出力されている期間、パルス信号Ｓｒの入力の有無によらず、接続点ｎ１の電圧はハイレベルとなるため、ＩＣ制御回路７０およびフォトカプラＰＣ２は、パルス信号Ｓｒよりも異常信号Ｓｏ１が優先された動作制御信号Ｓｐｃ２を出力することができる。また、制御ＩＣ２２は、動作制御信号Ｓｐｃ２のハイレベルの期間が、パルス信号Ｓｒのパルス幅よりも長く継続している場合、電源部１０の異常が継続していると判断することができる。

また、加熱異常検出回路８１から出力される異常信号Ｓｏ１と、過電圧異常検出回路８２から出力される異常信号Ｓｏ１とでは、ロウレベルとハイレベルとの遷移時間が異なり、サーミスタＴ１を有する加熱異常検出回路８１から出力される異常信号Ｓｏ１の方が長い。これにより、制御ＩＣ２２は、動作制御信号Ｓｐｃ２の遷移時間に基づいて、加熱異常検出回路８１および過電圧異常検出回路８２のどちらから異常信号Ｓｏ１が出力されているかを判別することができる。加熱異常検出回路８１から出力された異常信号Ｓｏ１に基づく動作制御信号Ｓｐｃ２が入力されたと判断した場合には、制御ＩＣ２２はメモリ２２１に起動禁止フラグを書き込み、出力モードでの動作を行わない。これにより、例えば、スイッチング電源２０を動作させるのが安全ではない場合、一旦遮断された、スイッチング電源２０への交流電源ＡＣの給電が再開された場合であっても、スイッチング電源２０の直流電圧を生成する動作を禁止することができる。

［異常検出回路の別例］
第１実施形態では、異常検出回路の一例として、加熱異常検出回路８１および過電圧異常検出回路８２を示したが、異常検出回路として図４に示す過電流異常検出回路８３を用いても良い。過電流異常検出回路８３は、抵抗Ｒ２１〜Ｒ３０、アンプＡＭＰ２１、コンパレータＣＰ２１、ツェナーダイオードＺＤ２１、ＺＤ２２、トランジスタＱ２１を含む。抵抗Ｒ２１は０Ｖ端子とＧＮＤ端子（図２）との間に接続され、０Ｖ端子とＧＮＤ端子との間を流れる電流を電圧として検出する。アンプＡＭＰ２１の非反転端子と０Ｖ端子間に抵抗Ｒ２２が接続されている。アンプＡＭＰ２１の反転端子とＧＮＤ端子間に抵抗Ｒ２３が接続され、アンプＡＭＰ２１の反転端子と出力端子間に抵抗Ｒ２４が接続されている。アンプＡＭＰ２１の出力端子はコンパレータＣＰ２１の反転端子と接続されている。出力電圧Ｖｏ１が出力される端子とＧＮＤ端子間に抵抗Ｒ２６、Ｒ２７が直列接続され、抵抗Ｒ２６と抵抗Ｒ２７との接続点が抵抗Ｒ２５を介してコンパレータＣＰ２１の非反転端子に接続されている。コンパレータＣＰ２１の出力端子が抵抗Ｒ２８を介して、ツェナーダイオードＺＤ２１のアノード端子に接続されている。ＰＮＰバイポーラトランジスタであるトランジスタＱ２１のエミッタ端子は出力電圧Ｖｏ１に接続され、ベース端子はツェナーダイオードＺＤ２１のカソード端子に接続され、コレクタ端子はツェナーダイオードＺＤ２２のカソード端子に接続されている。出力電圧Ｖｏ１が出力される端子とトランジスタＱ２１のベース端子との間に、抵抗Ｒ２９が接続されている。ツェナーダイオードＺＤ２２のアノード端子が抵抗Ｒ３０を介して接続点ｎ１（図３）に接続される。

アンプＡＭＰ２１は、非反転端子に入力されるＧＮＤ端子に流れる電流値に応じた電圧と、ＧＮＤ端子の電圧との差に応じた電圧を出力する。コンパレータＣＰ２１は、アンプＡＭＰ２１の出力電圧が、非反転端子に入力される基準電圧よりも高い場合にはロウレベルの信号を出力し、非反転端子に入力される基準電圧よりも低い場合にはハイレベルの信号を出力する。ＧＮＤ端子に流れる電流値が所定値よりも大きくなると、コンパレータＣＰ２１からロウレベルの信号が出力され、ツェナーダイオードＺＤ２１に電流が流れ、トランジスタＱ２１がオンし、出力電圧Ｖｏ１から接続点ｎ１に電流が流れ、ハイレベルの異常信号が出力される。これにより、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＬＥＤ２は発光し、制御ＩＣ２２のポートＥＮにハイレベルの動作制御信号Ｓｐｃ２が入力される。尚、トランジスタＱ２１により、接続点ｎ１から出力電圧Ｖｏ１への電流の逆流は防止される。

尚、電源システムが過電流異常検出回路８３を備える場合、図３に示す、加熱異常検出回路８１および過電圧異常検出回路８２に加えて、過電流異常検出回路８３を備える構成としても良い。また、第１実施形態の構成に限定されず、電源システムが加熱異常検出回路８１、過電圧異常検出回路８２、および過電流異常検出回路８３の少なくとも１つを備える構成としても良い。

［過電圧異常検出回路の別例］
第１実施形態では、異常信号Ｓｏ１がハイレベルになるまでの遷移時間が加熱異常検出回路８１と過電圧異常検出回路８２とで異なり、制御ＩＣ２２は動作制御信号Ｓｐｃ２がハイレベルになるまでの遷移時間の違いにより動作制御信号Ｓｐｃ２がどちらの異常検出回路から出力された異常信号Ｓｏ１に基づくものかを判別すると説明した。また、過電圧異常検出回路８２から出力される異常信号Ｓｏ１の遷移時間は、加熱異常検出回路８１から出力される異常信号Ｓｏ１の遷移時間よりも短いと説明した。図５に示す、過電圧異常検出回路８２の別例である、過電圧異常検出回路１８２の構成とすると、異常信号Ｓｏ１の遷移時間を長くすることができる。過電圧異常検出回路１８２は、抵抗Ｒ４０、ツェナーダイオードＺＤ４０、ダイオードＤ４０が、出力電圧Ｖｏ１が出力される端子と接続点ｎ１との間に直列接続されている構成に加え、コンデンサＣ４０がツェナーダイオードＺＤ４０とダイオードＤ４０との接続点と、０Ｖ端子間に接続されている。コンデンサＣ４０により、出力電圧Ｖｏ１が所定値を超えることにより出力される異常信号Ｓｏ１が遅延される。この構成は、上記のように、電源システム１００が３つの異常検出回路を備える構成の場合に、３つの異常検出回路を加熱異常検出回路８１、過電圧異常検出回路１８２、過電流異常検出回路８３とし、コンデンサＣ４０の容量値を、過電圧異常検出回路１８２から出力される異常信号Ｓｏ１の遷移時間が、加熱異常検出回路８１から出力される異常信号Ｓｏ１の遷移時間と、過電流異常検出回路８３から出力される異常信号Ｓｏ１の遷移時間との間となるように設定すれば、遷移時間により、制御ＩＣ２２が３者を判別することができて有効となる。また、電源システム１００が過電圧異常検出回路１８２および過電流異常検出回路８３を備える構成の場合、制御ＩＣ２２が両者を判別することができて有効となる。尚、遷移時間を遅延されるためコンデンサを追加する構成は、過電流異常検出回路８３にも適用することができる。例えば、ツェナーダイオードＺＤ４０とダイオードＤ４０との接続点と、０Ｖ端子間にコンデンサを接続する構成とすると良い。

［第２実施形態］
第１実施形態では、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３の出力を停止した停止状態から、出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３を出力する動作状態への復帰を禁止する例として、メモリ２２１に起動禁止フラグを書き込む構成を説明した。第２実施形態では、動作状態への復帰を禁止する別の構成について説明する。

第２実施形態に係る電源部１１は、図６に示すように、電源部１０（図２）の構成に加えて、ヒューズＦ１、トランジスタＱ５０を備えており、制御ＩＣ２２に替えて制御ＩＣ１２２を備えている。制御ＩＣ１２２は、制御ＩＣ２２の構成に加え、ポートＩＮＨを有している。ヒューズＦ１は、スイッチＳ１と整流平滑回路２１のダイオードブリッジのＡＣの入力端子との間に接続されている。ＮＭＯＳＦＥＴであるトランジスタＱ５０のドレイン端子は整流平滑回路２１の出力端子に接続されており、ソース端子は、ダイオードブリッジの負側端子に接続されており、ゲート端子は制御ＩＣ１２２のポートＩＮＨに接続されている。その他の構成は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

制御ＩＣ１２２は、第１実施形態と同様に、ポートＥＮに入力される動作制御信号Ｓｐｃ２がハイレベルになるまでの遷移時間が所定時間より長い場合には、動作制御信号Ｓｐｃ２は、加熱異常検出回路８１から出力された異常信号Ｓｏ１に基づくものであるため、制御ＩＣ２２は停止モードへ切替える。また、ポートＩＮＨから、ハイレベルの信号を出力して、トランジスタＱ５０をオンさせる。これにより、ヒューズＦ１は大電流が流れることにより溶断し、電源部１１への交流電源ＡＣの給電が断たれ、スイッチング電源２０の動作状態への復帰が禁止される。これにより、第１実施形態と同様に、例えば、スイッチング電源２０を動作させるのが安全ではない場合、スイッチング電源２０の直流電圧を生成する動作を禁止することができる。

ここで、制御ＩＣ１２２は電源制御回路の一例である。

［第３実施形態］
＜電源システムの構成＞
次に、第３実施形態に係る電源システムについて、図７を用いて説明する。第３実施形態に係る電源システムは、第１実施形態に係るＩＣ制御回路７０に替えてＩＣ制御回路７１を備え、第１実施形態に係るＡＳＩＣ６０に替えてＡＳＩＣ６１を備える。また、第３実施形態に係る電源システムは、第１実施形態に係る電源部１０とは別に、電源部１０と同様の構成の、ＤＣ３．３Ｖである出力電圧Ｖｄを出力する電源部を備える。その他の第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

ＡＳＩＣ６１は、メインブロックＢ１１、モード制御ブロックＢ１２、および報知ブロックＢ１３を有する。また、ＡＳＩＣ６１は、メインブロックＢ１１にポートＰ１を、モード制御ブロックＢ１２にポートＰ２〜Ｐ６を、報知ブロックＢ１３にポートＰ７を有している。メインブロックＢ１１は、プリンタ１が通常モードである間、ポートＰ１から出力電圧Ｖｏ３の給電を受けて、印刷部２を制御する。モード制御ブロックＢ１２は、プリンタ１が通常モードおよびＯＦＦモードである間、ポートＰ２から出力電圧Ｖｏ４の給電を受けて動作する。報知ブロックＢ１３は、ポートＰ７から出力電圧Ｖｄの給電を受けて、表示部５を制御する。

ＩＣ制御回路７１は、第１実施形態に係るＩＣ制御回路７０の構成に加え、トランジスタＱ２のコレクタ端子と抵抗Ｒ７との接続点と、ＡＳＩＣ６１のポートＰ６とを接続する接続線を有している。これにより、接続点ｎ１がハイレベルに遷移するのに応じて、ＡＳＩＣ６１には信号Ｓｏ２がポートＰ６から入力される。ＡＳＩＣ６１は、ポートＰ３からパルス信号Ｓｒを出力しておらず、信号Ｓｏ２が入力された場合には、異常信号Ｓｏ１が出力されていると判断する。さらに、信号Ｓｏ２がハイレベルになるまでの遷移時間に基づいて、ＡＳＩＣ６１は、加熱異常検出回路８１から異常信号Ｓｏ１が出力されているのか、過電圧異常検出回路８２から異常信号Ｓｏ１が出力されているのを判別する。

＜電源システムの動作＞
次に、図８を用いて第３実施形態に係る電源システムの動作について説明する。図８の「Ｓｒ」はＡＳＩＣ６１がポートＰ３から出力するパルス信号Ｓｒであり、「Ｓｏ１」は加熱異常検出回路８１もしくは過電圧異常検出回路８２から出力される異常信号Ｓｏ１であり、「Ｓｐｃ２」は、制御ＩＣ２２のポートＥＮに入力される動作制御信号Ｓｐｃ２である。また、「電圧出力」は、電源部１０から出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３が出力される期間をハイレベルで示し、電源部１０から出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３が出力されない期間をロウレベルで示している。停止モードから出力モードへの切替えを指示する場合のパルス信号Ｓｒのパルス幅はパルス幅ＰＷ１である。出力モードから停止モードへの切替えを指示する場合のパルス信号Ｓｒのパルス幅は、パルス幅ＰＷ１より広いパルス幅ＰＷ２である。

時刻ｔ１で、ＡＳＩＣ６１から停止モードから出力モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒの出力が開始されると、制御ＩＣ２２への動作制御信号Ｓｐｃ２の入力が開始される。時刻ｔ１からポートＥＮの電圧がロウレベルからハイレベルまでの遷移時間が所定時間よりも短く、時刻ｔ１からポートＥＮの電圧がハイレベルからロウレベルに遷移する時刻ｔ２までの時間がパルス幅ＰＷ１と同等の時間であった場合、動作制御信号Ｓｐｃ２は出力モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒに基づくものであると判断し、制御ＩＣ２２はポートＯＵＴからＰＷＭ信号の出力を開始する。これにより、スイッチング電源２０が動作し、電源部１０から出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３の出力が開始される。尚、所定時間とは、加熱異常検出回路８１から出力される異常信号Ｓｏ１がハイレベルになるまでの遷移時間である。次に、時刻ｔ３で、ＡＳＩＣ６１から出力モードから停止モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒの出力が開始されると、制御ＩＣ２２に動作制御信号Ｓｐｃ２の入力が開始される。時刻ｔ３からポートＥＮの電圧がロウレベルからハイレベルまでの遷移時間が所定時間よりも短く、時刻ｔ３からパルス幅ＰＷ１と同等の時間経過後の時刻ｔ４においても、ポートＥＮの電圧はハイレベルのままであるため、動作制御信号Ｓｐｃ２は出力モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒに基づくものでは無いと判断し、制御ＩＣ２２はポートＯＵＴからＰＷＭ信号の出力を停止する。これにより、スイッチング電源２０の動作が停止し、電源部１０から出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３の出力が停止される。同様に、時刻ｔ５で、ＡＳＩＣ６１から出力モードへの切替えを指示するパルス信号Ｓｒが出力されると、時刻ｔ５からパルス幅ＰＷ１と同等の時間経過後の時刻ｔ６で、電源部１０から出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３の出力が開始される。

次に、時刻ｔ７で、過電圧異常検出回路８２から異常信号Ｓｏ１の出力が開始されたものとする。過電圧異常検出回路８２から異常信号Ｓｏ１の出力が開始されると、制御ＩＣ２２への動作制御信号Ｓｐｃ２の入力が開始される。制御ＩＣ２２は、ポートＥＮの電圧がロウレベルからハイレベルに遷移した時刻ｔ７からポートＥＮの電圧がロウレベルからハイレベルまでの遷移時間が所定時間よりも短く、時刻ｔ７から、パルス幅ＰＷ１と同等の期間経過後の時刻ｔ８で、ポートＥＮの電圧がハイレベルのままであるのを確認すると、動作制御信号Ｓｐｃ２は出力モードへの切替えを指示する信号では無いと判断し、ポートＯＵＴからＰＷＭ信号の出力を停止する。次に、時刻ｔ７からパルス幅ＰＷ２と同等の時間経過後の時刻ｔ９で、ポートＥＮの電圧がハイレベルのままであるのを確認すると、ハイレベルの期間がパルス幅ＰＷ２よりも長いため、制御ＩＣ２２は過電圧異常検出回路８２から異常信号Ｓｏ１が出力されていると判断し、メモリ２２１への起動禁止フラグの書き込みは行わない。

また、ＡＳＩＣ６１のポートＰ６には、動作制御信号Ｓｐｃ２と同様の波形を有する信号である、信号Ｓｏ２が入力される。ＡＳＩＣ６１は、時刻ｔ７で、パルス信号Ｓｒを出力していないにもかかわらず、信号Ｓｏ２の入力が開始されたため、異常信号Ｓｏ１が出力されていると判断する。また、信号Ｓｏ２のロウレベルからハイレベルへの遷移時間が、所定時間よりも短いため、異常信号Ｓｏ１は過電圧異常検出回路８２から出力されていると判断し、スイッチング電源２０の動作を禁止する必要が無いため、時刻ｔ９から、周期ＰＥで、出力モードへの切替えを示すパルス信号Ｓｒの出力を繰り返す。ここで、所定時間とは、加熱異常検出回路８１から出力される異常信号Ｓｏ１がハイレベルになるまでの遷移時間である。尚、過電圧異常検出回路８２から異常信号Ｓｏ１が出力されているため、出力モードへの切替えを示すパルス信号Ｓｒは異常信号Ｓｏ１にマスクされ、出力モードへの切替えを示すパルス信号Ｓｒの出力に関わらず、動作制御信号Ｓｐｃ２は過電圧異常検出回路８２からの異常信号Ｓｏ１に基づくハイレベルの信号となる。

次に、時刻ｔ１０で、出力電圧Ｖｏ１が所定値を下回り、過電圧異常検出回路８２からの異常信号Ｓｏ１の出力が終了されたものとする。これにより、時刻ｔ１１で、パルス信号Ｓｒに基づく動作制御信号Ｓｐｃ２が、制御ＩＣ２２に入力され、時刻ｔ１２で電源部１０は出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３の出力を開始する。

次に、時刻ｔ１３で、加熱異常検出回路８１から異常信号Ｓｏ１の出力が開始されたものとする。制御ＩＣ２２は、ポートＥＮの電圧がロウレベルから上昇し、時刻ｔ１４でハイレベルとなると、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの遷移時間が所定時間以上であるため、動作制御信号Ｓｐｃ２は加熱異常検出回路８１からの異常信号Ｓｏ１に基づくものであると判断し、ポートＯＵＴからＰＷＭ信号の出力を停止する。また、制御ＩＣ２２はメモリ２２１へ起動禁止フラグを書き込む。ＡＩＳＣ６１は、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの信号Ｓｏ２の遷移時間が所定時間以上であるため、加熱異常検出回路８１から異常信号Ｓｏ１が出力されていると判断し、以降、パルス信号Ｓｒの出力を行わない。これにより、異常信号Ｓｏ１の出力が停止される時刻ｔ１５、ｔ１６以降、電源部１０の停止状態が維持される。

また、ＡＳＩＣ６１の報知ブロックＢ１３は、モード制御ブロックＢ１２が過電圧異常検出回路８２から異常信号Ｓｏ１が出力されていると判断することに応じて、表示部５へ報知のための制御信号を出力し、液晶ディスプレイにエラーメッセージを表示させるなどして、スイッチング電源２０の異常により、印刷処理を実行できないことなどを報知させる。また、ＡＳＩＣ６１の報知ブロックＢ１３は、モード制御ブロックＢ１２が加熱異常検出回路８１から異常信号Ｓｏ１が出力されていると判断すると、スイッチング電源２０が故障により停止しており修理を要することなどを同様に報知させる。

ここで、ＡＳＩＣ６１は制御回路の一例であり、報知のための制御信号は報知信号の一例である。

以上、上記した第３実施形態によれば、以下の効果を奏する。
加熱異常検出回路８１もしくは過電圧異常検出回路８２が異常信号Ｓｏ１を出力すると、ポートＰ６に信号Ｓｏ２が入力されるため、ＡＳＩＣ６１は、スイッチング電源２０が異常であると判断することができる。また、ＡＳＩＣ６１は、異常であると判断すると、表示部５へ制御信号を出力して、表示による報知を実行させる。これにより、ユーザは、プリンタ１に異常が生じていることを知ることができる。

また、ＡＳＩＣ６１は、異常信号Ｓｏ１は、電源部１０の動作を禁止する必要が無い過電圧異常検出回路８２から出力されている信号であると判断すると、周期ＰＥで、出力モードへの切替えを示すパルス信号Ｓｒを出力する。これにより、過電圧異常検出回路８２から異常信号Ｓｏ１の出力が停止されるに応じて、スイッチング電源２０は動作を再開することができる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る電源システムについて、図９を用いて説明する。第４実施形態に係る電源システムは、第１実施形態に係るＡＳＩＣ６０に替えてＡＳＩＣ１６０を備える。また、第４実施形態に係る電源部１２は、第１実施形態に係る電源部１０の構成に加え、監視回路９１を有する。ＡＳＩＣ１６０は、メインブロックＢ２１、モード制御ブロックＢ２２を有し、メインブロックＢ２１にポートＰ１を、モード制御ブロックＢ２２にポートＰ２〜Ｐ５，Ｐ８を有している。メインブロックＢ２１およびモード制御ブロックＢ２２は、夫々、第１実施形態に係るメインブロックＢ１およびモード制御ブロックＢ２と同様の機能を有している。その他の第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、説明を適宜省略する。尚、図９では、制御ＩＣ２２、ＤＣコンバータ４１,４２、充電回路２７、加熱異常検出回路８１、過電圧異常検出回路８２、ＩＣ制御回路７０の記載を省略している。

監視回路９１は、交流電源ＡＣの交流電圧Ｖａｃが電源部１２に入力されているか否かを監視する。監視回路９１は、フォトカプラＰＣ３、抵抗Ｒ６０〜Ｒ６２、コンデンサＣ６０、トランジスタＱ６０を含む。整流平滑回路２１のダイオードブリッジの正側端子と負側端子間にフォトカプラＰＣ３の発光ダイオードが接続されている。出力電圧Ｖｏ１が出力される端子と０Ｖ端子との間に、抵抗Ｒ６０とフォトカプラＰＣ３のフォトトランジスタが直列接続されている。抵抗Ｒ６０とフォトカプラＰＣ３のフォトトランジスタとの接続点は、抵抗Ｒ６１を介して、ＮＰＮバイポーラトランジスタであるトランジスタＱ６０のベース端子に接続されている。トランジスタＱ６０のコレクタ端子はＡＳＩＣ１６０のポートＰ７に接続され、エミッタ端子は０Ｖ端子に接続されている。トランジスタＱ６０のベース端子とエミッタ端子との間には、抵抗Ｒ６２およびコンデンサＣ６０が接続されている。

交流電圧Ｖａｃが電源部１２に入力されている場合には、フォトカプラＰＣ３の発光ダイオードおよびフォトトランジスタがオンし、トランジスタＱ６０がオフし、ポートＰ８の電圧は変動しない。交流電圧Ｖａｃの電源部１２への入力が断たれると、フォトカプラＰＣ３の発光ダイオードおよびフォトトランジスタがオフし、出力電圧Ｖｏ１の電圧が低下するまでの期間、トランジスタＱ６０がオンし、ポートＰ７の電圧が変動する。

ＡＳＩＣ１６０のモード制御ブロックＢ２２は、制御ＩＣ２２の出力モードである間、所定時間毎に、ポートＰ８，Ｐ２の電圧値を検出する。ポートＰ８の電圧が変動せず、パルス信号ＳｒをポートＰ３から出力していないにもかかわらず、ポートＰ２に入力される出力電圧Ｖｏ４の電圧値が所定値よりも低下した場合には、第３実施形態と同様に、周期ＰＥで、出力モードへの切替えを示すパルス信号Ｓｒの出力を開始する。この場合とは、交流電圧Ｖａｃが電源部１２に入力されているのにもかかわらず、出力電圧Ｖｏ４の電圧が低下した場合であり、スイッチング電源２０に不具合が生じた場合である。そこで、ＡＳＩＣ１６０は出力モードへの切替えを示すパルス信号Ｓｒを出力する。スイッチング電源２０の制御ＩＣ２２（図２参照）は、出力モードへの切替えを示すパルス信号Ｓｒが入力されると、再起動を行う。これにより、スイッチング電源２０に不具合が生じた場合にも、制御ＩＣ２２の再起動を行うことができる。

ここで、ＡＳＩＣ１６０は制御回路の一例である。

以上、上記した第４実施形態によれば、以下の効果を奏する。
ポートＰ８の電圧が変動せず、パルス信号ＳｒをポートＰ３から出力していないにもかかわらず、ポートＰ２に入力される出力電圧Ｖｏ４の電圧値が所定値よりも低下した場合、ＡＳＩＣ１６０は、出力モードへの切替えを示すパルス信号Ｓｒを出力する。ポートＰ８の電圧が変動しないことは、スイッチング電源２０への交流電圧Ｖａｃの入力があることを示す。パルス信号ＳｒをポートＰ３から出力していないにもかかわらず、ポートＰ２に入力される出力電圧Ｖｏ４の電圧値が所定値よりも低下したとは、パルス信号Ｓｒに起因せずに出力電圧Ｖｏ４の電圧値が低下したことを示す。この場合、ＡＳＩＣ１６０は、出力モードへの切替えを示すパルス信号Ｓｒを繰り返し出力する。これにより、スイッチング電源２０に不具合が生じた場合に、スイッチング電源２０の再起動を行うことができる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
［切替信号の別例］
第１実施形態において、切替信号の一例として、停止モードへの切替えを指示する場合と、出力モードへの切替えを指示する場合とでパルス幅が異なるパルス信号Ｓｒを用いる構成について説明した。切替信号の波形はこれに限定されない。切替信号を、停止モードへの切替えを指示する場合と、出力モードへの切替えを指示する場合とで、同じパルス幅のパルス信号としても良い。この場合、制御ＩＣ２２は、切替信号に基づくパルス信号がポートＥＮから入力される度に、停止モードと出力モードとでトグルにモードを切替える構成とすると良い。あるいは、切替信号を、停止モードへの切替えを指示する場合と、出力モードへの切替えを指示する場合とで、同じパルス幅のパルスの数が異なるパルス信号としても良い。例えば、停止モードへの切替えを指示する場合には、所定時間におけるパルス数を１として、出力モードへの切替えを指示する場合には、所定時間におけるパルス数を２とする。この場合、制御ＩＣ２２は、切替信号に基づくパルス信号がポートＥＮから入力されると、パルス数に応じて停止モードと出力モードとでモードを切替える構成とすると良い。上記した波形の切替信号の場合にも、異常信号とはパルス幅が異なるため、制御ＩＣ２２はポートＥＮに入力されるパルス信号が、切替信号と、異常信号との何れかに基づくものを判別することができる。また、上記の切替信号の別例は、第４実施形態にも適用することができる。

さらに、第１実施形態を含め、上記した３つの形態の切替信号において、パルス数を複数にする構成にすると良い。上記では、異常信号Ｓｏ１は、加熱異常検出回路８１などが異常を検出している期間、ハイレベルとなる信号であるため、ハイレベルの動作制御信号Ｓｐｃ２が継続して入力される時間の比較により、パルス信号Ｓｒと異常信号Ｓｏ１とは区別されると説明した。しかしながら、加熱異常検出回路８１などが異常を検出している期間が短い場合には、異常信号Ｓｏ１のパルス幅がパルス信号Ｓｒのパルス幅と同程度となり、ハイレベルの動作制御信号Ｓｐｃ２が継続して入力される時間では区別できなくなるおそれがある。そこで、パルス信号Ｓｒのパルス数を複数とすれば、制御ＩＣ２２は入力される動作制御信号Ｓｐｃ２が、異常信号Ｓｏ１とパルス信号Ｓｒとの何れかに応じた信号であるかを確実に区別することができるようになる。具体的には、第１実施形態のパルス信号Ｓｒでは、停止モードへの切替えを指示する場合、出力モードへの切替えを指示する場合の各々において、パスル数を例えば２つなどにすると良い。トグルにモードを切替える構成にも、同様に、パスル数を例えば２つなどにすると良い。また、停止モードへの切替えを指示する場合と、出力モードへの切替えを指示する場合とで、同じパルス幅のパルスの数を異なる構成の場合には、例えば、停止モードへの切替えを指示する場合には、所定時間におけるパルス数を２として、出力モードへの切替えを指示する場合には、所定時間におけるパルス数を４とすると良い。この構成によれば、異常信号Ｓｏ１は、加熱異常検出回路もしくは過電圧異常検出回路が電源部の異常を検出している期間、ハイレベルとなる信号である。一方、パルス信号Ｓｒは予め決められたパルス数を有する信号である。異常信号Ｓｏ１とパルス信号Ｓｒとでは、所定期間におけるパルス数が異なるため、制御ＩＣ２２は入力される動作制御信号Ｓｐｃ２の波形に基づいて、動作制御信号Ｓｐｃ２が異常信号Ｓｏ１およびパルス信号Ｓｒのどちらの信号に基づくものであるかを判別し、動作モードの切替えを行うことができる。また、この構成によれば、制御ＩＣ２２は、ポートＥＮに入力される動作制御信号Ｓｐｃ２の所定時間におけるパルス数が複数でない場合には、異常信号Ｓｏ１に応じた信号であると判断することができる。パルス幅が狭い異常信号Ｓｏ１に応じた信号が入力された場合にも、確実に制御ＩＣ２２を停止モードとすることができる。

また、第１実施形態では、異常信号Ｓｏ１が過電圧異常検出回路８２から出力された場合には、スイッチング電源２０の動作を禁止しないと説明したが、これに限定されず、禁止する構成としても良い。

また、第３実施形態では、表示部５の液晶ディスプレイにて報知すると説明したが、これに限定されず、例えばアラームなどによる音での表示、例えばランプなどによる報知などとしても良い。あるいは、例えば、制御装置５０が不揮発性の記憶部を備え、記憶部が記憶するログに、異常が発生したエラーログを残す構成としても良い。

また、パルス信号Ｓｒ、異常信号Ｓｏ１、および動作制御信号Ｓｐｃ２を、上記とは論理が逆の信号としても良い。図８に示すように、パルス信号Ｓｒ、異常信号Ｓｏ１、および動作制御信号Ｓｐｃ２の波形は、パルス信号Ｓｒ、異常信号Ｓｏ１、および動作制御信号Ｓｐｃ２の出力されている期間、ハイレベルとなる信号であると説明したが、これに限定されない。これとは逆に、パルス信号Ｓｒ、異常信号Ｓｏ１、および動作制御信号Ｓｐｃ２を、パルス信号Ｓｒ、異常信号Ｓｏ１、および動作制御信号Ｓｐｃ２の出力されていない期間、ハイレベルであり、パルス信号Ｓｒ、異常信号Ｓｏ１、および動作制御信号Ｓｐｃ２の出力されている期間、ロウレベルとなる波形を有する信号としても良い。

また、例えば第１実施形態では、制御装置５０がＡＳＩＣ６０を備える場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。制御装置はＡＳＩＣに替えてＣＰＵを備える構成としても良く、ＣＰＵとＡＳＩＣとの組み合わせによって構成されても良い。

また、例えば第１実施形態では、電源システム１００をレーザプリンタに適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えばインクジェットプリンタ等のプリンタ、スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能等を備える所謂複合機などにも適応することができる。

１ レーザプリンタ
１０、１１、１２ 電源部
２０ スイッチング電源
２２、１２２ 制御ＩＣ
６０、６１、１６０ ＡＳＩＣ
７０、７１ ＩＣ制御回路
９１ 監視回路
８１ 加熱異常検出回路
８２、１８２ 過電圧異常検出回路
８３ 過電流異常検出回路
５０ 制御装置
１００ 電源システム
Ｓｒ パルス信号
Ｓｏ１ 異常信号
Ｓｐｃ２ 動作制御信号
Ｃ４０ コンデンサ

Claims (13)

1. スイッチング動作により直流電圧を出力するスイッチング電源と、
   切替信号を出力する制御回路と、
   前記スイッチング電源の異常に応じた信号である異常信号を出力する異常検出回路と、
   前記制御回路および前記異常検出回路に接続され、動作制御信号を出力する動作制御部と、
   前記動作制御部から第１動作制御信号が入力されるとき、前記スイッチング電源が動作した状態である動作状態と、前記スイッチング電源の動作が停止した状態である停止状態とのうち、いずれか一方の状態に切り替える電源制御回路と、を備え、
   前記動作制御部は、
   前記制御回路から前記切替信号が入力されるときに前記第１動作制御信号を前記電源制御回路に出力し、前記異常検出回路から前記異常信号が入力されるときに前記第１動作制御信号と波形の異なる第２動作制御信号を前記電源制御回路に出力することを特徴とする電源システム。
2. 前記異常検出回路は、
   前記直流電圧を用いて前記異常信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
3. 前記切替信号は、パルス信号であり、
   前記異常信号は、正常時にロウレベルであり異常時にハイレベルとなる信号であり、
   前記動作制御部は、前記切替信号および前記異常信号の各々の前記波形に応じた波形の前記動作制御信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の電源システム。
4. 前記切替信号は、パルス数を複数有することを特徴とする請求項３に記載の電源システム。
5. 種類が互いに異なる複数の前記異常の各々に対して前記異常信号を出力する複数の前記異常検出回路を備え、
   前記複数の異常検出回路から出力される複数の異常信号は、ロウレベルからハイレベルへ遷移する時間およびハイレベルからロウレベルへ遷移する時間の少なくともいずれか一方の時間が互いに異なることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の電源システム。
6. 前記複数の異常検出回路の１つは、
   前記直流電圧が入力され、対象物の温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタと、
   前記サーミスタにより分圧される分圧電圧が入力され、前記サーミスタおける抵抗値の変化に応じて変化する前記分圧電圧の電圧値に応じてオンすることにより前記異常信号を出力するスイッチング素子と、を備えることを特徴とする請求項５に記載の電源システム。
7. 前記複数の異常検出回路の１つは、
   前記直流電圧が入力され、前記スイッチング電源の出力電力に応じてオンすることにより前記異常信号を出力する出力素子と、
   前記出力素子の出力端子に接続され、前記異常信号を遅延させるコンデンサと、を備えることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の電源システム。
8. 前記電源制御回路は、
   前記遷移する時間に応じて、前記停止状態から前記動作状態への復帰を禁止することを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れかに記載の電源システム。
9. 前記制御回路は、
   前記異常信号の出力を監視し、
   前記異常信号が出力された場合、前記スイッチング電源が異常であると判断することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の電源システム。
10. 前記制御回路は、
    前記スイッチング電源が異常であると判断した場合、報知信号を出力することを特徴とする請求項９に記載の電源システム。
11. 前記制御回路は、
    前記異常信号の出力を監視し、
    前記異常信号が出力された場合、前記停止状態から前記動作状態への切り替えを指令する前記切替信号の出力を繰り返すことを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の電源システム。
12. 前記スイッチング電源へＡＣ電源が入力されているか否かを監視する監視回路を備え、
    前記制御回路は、
    前記直流電圧の電圧値を監視し、
    前記監視回路により前記ＡＣ電源の入力があり、前記切替信号に起因せず前記直流電圧の電圧値が低下した場合、前記停止状態から前記動作状態への切り替えを指令する前記切替信号の出力を繰り返すことを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れかに記載の電源システム。
13. 請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の電源システムと、
    前記直流電圧を利用して画像を形成する画像形成部と、を備える画像形成装置。
    

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