(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源からの交流入力を遮断するためのリセット機能を有するスイッチと、前記商用電源からの交流入力を全波整流して直流出力に変換する交直変換手段と、前記直流出力の電圧値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力される出力値により前記交流入力の異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段が一定時間異常を検出した場合には一連の画像形成動作を終了させた後で、前記スイッチにより前記商用電源からの入力を遮断するように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記異常検出手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段からの出力値に応じて、異常を検出するための判断基準となる上記一定時間を変化させることができることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に商用電源の異常電圧を検出して装置を保護する機能を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ファクシミリ、複写機、プリンタ等の画像形成装置には、電源異常などから装置を保護する機能を備えたものがある。例えば、特開平８−１９１６３号公報に記載の技術では、待機状態時に流れる電流に合わせたヒューズと、動作時に流れる電流に合わせたヒューズを備え、装置の状態に合わせて２つのヒューズを切り替えるようにしている。また、特開平６−３５１２３０号公報に記載の技術では、バリスタやアレスタなどの過電圧抑制素子により、落雷などの異常電圧から機器を保護するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平８−１９１６３号公報に記載の技術では、電圧異常によりヒューズが切れると、ヒューズを交換するまで装置を使用することができない。また、待機時用のヒューズが切れたために、動作時のヒューズを待機時にも使用すると、落雷は別にして商用電源の電圧が高い場合などは切れないこともある。この電圧が高い状態が長時間継続すると、複写機等に使用されている除湿ヒーター等が高温になるため、機械に異常が発生する場合もある。
また、特開平６−３５１２３０号公報に記載の技術では、落雷などのサージ電圧を吸収することを目的としており、電源異常等により高い電圧が長時間加わるとサージ電圧吸収用のバリスタやアレスタなどが破損することになる。
そこで、本発明の解決すべき課題は、商用電源の電圧を監視し、電圧が異常に高くなったときには商用電源からの入力を遮断して、異常電圧による装置の破損や誤動作を確実に防止することができる保護機能を備えた画像形成装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明に係る画像形成装置では、商用電源からの交流入力を遮断するためのリセット機能を有するスイッチと、前記商用電源からの交流入力を全波整流して直流出力に変換する交直変換手段と、前記直流出力の電圧値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力される出力値により前記交流入力の異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段が一定時間異常を検出した場合には一連の画像形成動作を終了させた後で、前記スイッチにより前記商用電源からの入力を遮断するように制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
上記のように構成された画像形成装置は、商用電源からの入力を全波整流した直流電圧、すなわち安定化する前の電圧を監視し、入力電圧異常が一定時間検出されたら、複写動作やプリンタ動作などの画像形成動作中の動作を終了させた後、商用電源からの入力を遮断するので、異常電圧による装置の破損や誤動作を確実に防止することができる。
【０００５】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記異常検出手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段からの出力値に応じて、異常検出の判断基準となる上記一定時間を変化させることを特徴としている。
上記のように構成された画像形成装置によれば、商用電源からの入力電圧が大きいほど異常検出の判断基準となる上記一定時間を短くするなど、商用電源からの入力電圧の大きさとその検出時間に応じて、異常時における商用電源からの入力遮断を行うことができるので、商用電源の入力遮断による装置のダウンタイムを最小限に抑えることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態の一例を示す複写機の要部回路図である。なお、ここでは、複写機の電子写真プロセス部や用紙搬送部などの公知の部分の構成については説明を省略し、本発明に直接関係のある部分の構成及び動作について主に説明する。
図１に示す回路は、リセット機能付きスイッチ（以下、単にスイッチと記す。）１、リレー２、除湿ヒータ３、アレスタ４、バリスタ５、ＤＣ電源ユニット６、制御回路７などから概略構成される。
スイッチ１は、手動によりＯＮ状態に切り替えると、マグネットによりＯＮ状態が保持されるように構成されている。このスイッチ１は、手動によりＯＦＦ状態に切り替えることもできるが、コイル１ａに通電すると接点を開放する向きに反発力が発生し、ＯＦＦ状態に戻る。そこで、この例では、異常時はコイル１ａに通電することにより、スイッチ１をＯＦＦ状態に切り替えて、商用電源（ＡＣ電源）８からの入力を遮断する。コイル１ａへの通電の制御は制御回路７が行う。
リレー２は、省エネモード等の場合は、定着ヒータや露光ランプ等の電力系には電力を供給せず、除湿ヒータ３ａ〜３ｃなどの必要最小限の電力消費要素にのみ電力を供給するように働く。このときリレー２を作動させるためのコイルには通電されていない。すなわち、このリレー２は、ノーマルクローズ状態で除湿ヒータ側の接点を閉成するように構成されており、コピー動作時は、定着ヒータ、露光ランプ等の電力系に電力を供給するように接点が切り替わる。
除湿ヒータ３ａ〜３ｃは、各給紙部に備えられ、省エネモード時など、コピー動作を行わないときに作動（通電）される。
【０００７】
アレスタ４は、落雷などが生じたときに装置の損傷を防止するために設けられた過電圧抑制素子であり、ＡＣ入力に過大な電圧が入力された場合に、入力電流をアースに逃がす働きをする。また、バリスタ５は、上記のような過大な電圧によるノイズを吸収する働きをする。ＤＣ電源ユニット６は、ＡＣ電源８からの入力を直流電圧に全波整流する交直変換回路８と、全波整流後の直流電圧を安定化させて制御回路７などへ供給するための電圧安定化回路１０とを有している。交直変換回路９は、ＡＣ電源８からの入力電圧をトランス９ａにより降圧し、全波整流回路９ｂにより直流に変換し、コンデンサ９ｃにより平滑化する。この交直変換回路９からの電圧は、電圧安定化回路１０に入力されるだけでなく、抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ等により分圧されて、制御回路７のＡ／Ｄ変換回路に入力される。この電圧は安定化されてないので、ＡＣ入力の電圧変動に連動して変動する。したがって、この電圧をチェックすればＡＣ電源８からの入力電圧の電圧値や状態を知ることができる。
【０００８】
制御回路７は、複写機全体を統括制御するＣＰＵ７ａ、ＣＰＵ７ａが制御の際に実行すべきプログラム及び必要となるデータを格納したＲＯＭ７ｂ、ＣＰＵ７ａが各種処理の際に作業領域などとして使用するＲＡＭ７ｃなどの他、タイマ７ｄ、Ａ／Ｄ変換回路７ｅ、Ｉ／Ｏ等の周辺回路を含んでいる。
なお、電圧安定化回路にＤＣ−ＤＣスイッチングレギュレータを使用するような場合は、ゼロクロス検出回路の信号を使用してＡＣ電圧の異常を検出するように構成してもよい。また、電圧は高いが、ＡＣ−ＤＣ変換器からのＤＣ電圧を抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ等により分圧して制御回路７のＡ／Ｄ変換回路７ｅに入力するようにしてもよい（図２参照）。
上記のように、ＡＣ電源８からの入力電圧を全波整流回路９ｂにより直流電圧（ＤＣ電圧）に変換し、ＤＣ電圧をＡ／Ｄ変換して検出するように構成したことにより、ＡＣ入力の電圧変動を極めて精度良く検出することができる。また、ヒューズが切れないような電圧変動の場合も検出できる。
【０００９】
次に、図３及び図４に示す電圧異常検出フローに従ってこの実施の形態の動作を説明する。
図３に示すフローでは、ＡＣ電圧をチェックするために、ＣＰＵ７ａはＡ／Ｄ入力ポート（Port2 ）を定期的にチェックし、あらかじめＲＯＭ７ｂに収納された電圧比較テーブルと比較することにより、異常電圧の入力があったか否かを判別する（Ｓ１）。
異常電圧の入力があったら（Ｓ１でＹｅｓ）、タイマのカウンタ値を＋１し（Ｓ２）、タイマのカウンタ値が予め設定された所定値Ｎにならない場合は（Ｓ３でＮｏ）、他のプログラムを実行する。再度、Ａ／Ｄ入力ポート（Port2 ）をチェックし、電圧が異常でない場合は、タイマをクリアする（Ｓ９）。したがって、一時的な電圧上昇の場合は、スイッチ１は切れない。
タイマのカウンタ値が予め設定された所定値Ｎになると（Ｓ３でＹｅｓ）、コピー実行中であるか否かを判断する（Ｓ４）。実行中の場合は（Ｓ４でＹｅｓ）、新たなコピー動作は中止するが、実行中の一連の複写動作は実行し（Ｓ５）、複写画像を形成した用紙を排出した後（Ｓ６）、出力ポート（Port1 ）にリレー（ＲＡ）２をＯＦＦする信号を出力する（Ｓ７）。また、コピー実行中でなければ、ステップＳ５及びＳ６の処理を行うことなく、直ちに上記信号を出力する。そして、上記信号出力後、ＣＰＵ７ａは（Port0 ）にスイッチ１を解除する信号（スイッチ１のコイル１ａに通電する信号）を出力する（Ｓ８）。その結果、ＡＣ電源８からの入力は遮断され、異常電圧から装置が保護される。
また、ヒューズやブレカ等を用いて異常電圧時における電源遮断を行った場合には、異常電圧が入力されると、画像形成動作中であっても直ちに電源が遮断されることになるが、上記のように、コピー実行中であれば、その実行中の一連のコピー動作を実行し（Ｓ５）、コピー画像を形成した用紙を機外に排出した後で（Ｓ６）、電源遮断を行うことにより、コピー動作中のヒューズ断、ブレカー断による、ジャム等の機械異常は発生しないし、コピー画像形成中の用紙を無駄にせずに済む。（以上、請求項１に対応）
図４に示すフローでは、ＡＣ電圧をチェックするために、ＣＰＵ７ａはＡ／Ｄ入力ポート（Port2 ）を定期的にチェックし、異常電圧の入力があったか否かを判別する（Ｓ１１）。この場合、Ａ／Ｄ入力ポート（Port2 ）に入力されている値（以下、Ａ／Ｄ入力値という。）が所定の値Ｎ３の場合には異常電圧の入力ありと判断し（Ｓ１１でＹｅｓ）、タイマのカウンタ値を＋３する（Ｓ１２）。そして、タイマのカウンタ値がＮ３になったか否かチェックし（Ｓ１３）、Ｎ３でない場合は（Ｓ１３でＮｏ）、他のプログラムを実行する。
タイマのカウンタ値がＮ３の場合は（Ｓ１３でＹｅｓ）、コピー実行中であるか否かを判断する（Ｓ１４）。コピー実行中の場合は（Ｓ１４でＹｅｓ）、新たなコピー動作は中止するが、実行中の一連の複写動作は実行し（Ｓ１５）、複写画像を形成した用紙を排出した後（Ｓ１６でＹｅｓ）、出力ポート（Port1 ）にリレー（ＲＡ）２をＯＦＦする信号を出力する（Ｓ１７）。また、コピー実行中でなければ、ステップＳ１５及びＳ１６の処理を行うことなく、直ちに上記信号を出力する（Ｓ１７）。
【００１０】
そして、上記信号出力後、ＣＰＵ７ａは（Port0 ）にスイッチ１を解除する信号（スイッチ１のコイル１ａに通電する信号）を出力する（Ｓ１８）。その結果、ＡＣ電源８からの入力は遮断され、異常電圧から装置が保護される。
また、ＡＤ入力値がＮ３でない場合には（Ｓ１１でＮｏ）、ＡＤ入力値がＮ２であるかチェックする（Ｓ１９）。その結果、ＡＤ入力値がＮ２の場合には（Ｓ１９でＹｅｓ）、タイマのカウンタ値を＋２し（Ｓ２０）、カウンタ値がＮ２であるかチェックする（Ｓ２１）。その結果、Ｎ２でなければ（Ｓ２１でＮｏ）、他のプログラムを実行する。
一方、タイマのカウンタ値がＮ２の場合は（Ｓ２１でＹｅｓ）、異常電圧の入力ありと判断してステップＳ１４に進み、上記と同様の処理を行う（Ｓ１４〜Ｓ１８）。その結果、ＡＣ電源８からの入力は遮断され、異常電圧から装置が保護される。
また、ＡＤ入力値がＮ３でもＮ２でもない場合には（Ｓ１１でＮｏ、Ｓ１９でＮｏ）、ＡＤ入力がＮ２でない場合には、ＡＤ入力がＮ１であるかチェックする（Ｓ２２）。その結果、ＡＤ入力値がＮ１の場合には（Ｓ２２でＹｅｓ）、タイマのカウンタ値を＋１し（Ｓ２３）、カウンタ値がＮ１であるかチェックする（Ｓ２５）。その結果、Ｎ１でなければ（Ｓ２５でＮｏ）、他のプログラムを実行する。
【００１１】
一方、タイマのカウンタ値がＮ１の場合は（Ｓ２５でＹｅｓ）、異常電圧の入力ありと判断してステップＳ１４に進み、上記と同様の処理を行う（Ｓ１４〜Ｓ１８）。その結果、ＡＣ電源８からの入力は遮断され、異常電圧から装置が保護される。
また、ＡＤ入力がＮ３でもＮ２でもＮ１でもない場合には（Ｓ１１でＮｏ、Ｓ１９でＮｏ、Ｓ２２でＮｏ）、異常電圧の入力なしと判断し、タイマをクリアする（Ｓ２４）。したがって、一時的な電圧上昇の場合は、スイッチ１は切れない。
上記において、Ｎ３、Ｎ２、Ｎ１の値をそれぞれ異なった異常電圧の大きさに対応させるとともに、Ｎ３＜Ｎ２＜Ｎ１のように設定しておくことにより、異常電圧が大きいほど異常検出の判断基準となる検出時間を短くすることができる。このように、異常電圧の大きさとその検出時間に応じて、異常時におけるＡＣ電源８からの入力遮断を行うことにより、商用電源の入力遮断による装置のダウンタイムを最小限に抑えることができる。（以上、請求項２に対応）
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、商用電源からの入力を全波整流した直流電圧、すなわち安定化する前の電圧を監視し、入力電圧異常が一定時間検出されたら、複写動作やプリンタ動作などの画像形成動作中の動作を終了させた後、商用電源からの入力を遮断するので、異常電圧による装置の破損や誤動作を確実に防止することができる。
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、商用電源からの入力電圧が大きいほど異常検出の判断基準となる上記一定時間を短くするなど、商用電源からの入力電圧の大きさとその検出時間に応じて、異常時における商用電源からの入力遮断を行うことができるので、商用電源の入力遮断による装置のダウンタイムを最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す複写機の要部回路図である。
【図２】図１の回路の別の構成例を示した部分回路図である。
【図３】本発明の実施の形態の動作例を示すフロー図である。
【図４】本発明の実施の形態の別の動作例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１  リセット機能付きスイッチ、１ａ  コイル、２  リレー、３  除湿ヒータ、４  アレスタ、５  バリスタ、６  ＤＣ電源ユニット、７  制御回路、７ｅ  Ａ／Ｄ変換回路、７ａ  ＣＰＵ（異常検出手段）、７ｂ  ＲＯＭ、７ａ  ＣＰＵ、７ｃ  ＲＡＭ、７ｄ  タイマ、８  ＡＣ電源（商用電源）、９ａ  トランス、９ｂ  全波整流回路、９ｃ  コンデンサ、１０  電圧安定化回路。
【図１】
0003710281.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003710281.tif 000005