(57)【要約】【課題】画像形成装置等の電子機器に設けられる漏電遮断器について安全性を担保しつつ省電力化を図る。【課題を解決するための手段】漏電遮断器２は、交流電源３０及び整流部２３間の電路に設けられて交流電源３０からの電力供給又は遮断を切り換える切換部２１と、交流電源３０を整流して直流電力に変換する整流部２３と、交流電源３０及び負荷５０間に設けられた漏電検出部２４と、漏電検出部２４により漏電が検出されるまでは整流部２３に半波整流を行わせ、漏電が検出されたときに整流部２３に全波整流を行わせる制御部２５とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源及び負荷間の電路に設けられて漏電を検出する漏電検出部と、
全波整流方式及び全波整流方式以外の整流方式を切り換えて、前記交流電源から供給される交流電力を整流して直流電力を生成する整流部と、
前記交流電源及び前記整流部間の電路に設けられ、前記交流電源からの電力供給又は遮断を切り換える切換部と、
前記整流部が生成した直流電源によって駆動され、前記漏電検出部によって漏電が検出されたときに、前記切換部により前記交流電源からの電力を遮断させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記漏電検出部により漏電が検出されるまでは前記整流部を前記全波整流方式以外の整流方式で動作させ、前記漏電検出部により漏電が検出されたときは前記整流部を前記全波整流方式で動作させる漏電遮断器。
【請求項２】
前記整流部は、４個のダイオードから構成されたブリッジ全波整流回路を有し、前記４個のダイオードのいずれか一つに、前記制御部によってスイッチング制御されるスイッチ素子が直列接続されており、
前記制御部は、前記漏電検出部により漏電が検出されるまでは前記スイッチ素子をオフ状態とし、前記漏電検出部により漏電が検出されたときは前記スイッチ素子をオン状態とする請求項１に記載の漏電遮断器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の漏電遮断器と、
画像データに基づいて記録媒体への画像形成を行う画像形成部と、
前記画像形成部により画像形成が行われた記録媒体に対して定着動作を行う定着部と
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏電遮断器及び画像形成装置に関し、特に、漏電遮断器の消費電力を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置等の電子機器には、一般的に漏電遮断器が設けられている。電子機器が待機状態にあるときでも、漏電ブレーカー等の漏電遮断器は常に動作して電力を消費している。従って、漏電遮断器の消費電力を低減することにより、電子機器の消費電力の低減が可能である。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、零相変換器の二次電流に基づいて漏電を検出する漏電検出部、及び異常検出部を電力回路に設け、異常漏電が検出された場合は、電力回路への交流電源供給を停止すると共に、漏電検出部や異常検出部への電源供給も停止することにより、漏電対策用の消費電力を少なくする電源装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９４６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示された電源装置は、漏電発生時に電力回路への電力供給を遮断するとともに漏電検出部等への電力供給も遮断することで消費電力を低減しているが、通常時には漏電検出部等に常に一定の電力が供給されているため、通常時の消費電力は低減できておらず、更なる省電力化の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、画像形成装置等の電子機器に設けられる漏電遮断器について、安全性を担保しつつ更に省電力化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面に係る漏電遮断器は、交流電源及び負荷間の電路に設けられて漏電を検出する漏電検出部と、全波整流方式及び全波整流方式以外の整流方式を切り換えて、前記交流電源から供給される交流電力を整流して直流電力を生成する整流部と、前記交流電源及び前記整流部間の電路に設けられ、前記交流電源からの電力供給又は遮断を切り換える切換部と、前記整流部が生成した直流電源によって駆動され、前記漏電検出部によって漏電が検出されたときに、前記切換部により前記交流電源からの電力を遮断させる制御部とを備え、前記制御部は、前記漏電検出部により漏電が検出されるまでは前記整流部を前記全波整流方式以外の整流方式で動作させ、前記漏電検出部により漏電が検出されたときは前記整流部を前記全波整流方式で動作させるものである。
【０００８】
また、本発明の一局面に係る画像形成装置は、上記の漏電遮断器と、画像データに基づいて記録媒体への画像形成を行う画像形成部と、前記整流部により生成された直流電力が供給され、前記画像形成部により画像形成が行われた記録媒体に対して定着動作を行う定着部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成装置等の電子機器に設けられる漏電遮断器について安全性を担保しつつ省電力化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。
【図２】画像形成装置の主要内部構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る漏電遮断器の概略回路図である。
【図４】漏電遮断器の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る漏電遮断器及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、およびファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６、及び原稿読取部５等を備えて構成されている。画像形成装置１は、本発明の一実施形態に係る漏電遮断器２を備える。
【００１３】
操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示等の指示を受け付ける。
【００１４】
画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿、又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を原稿読取部５が光学的に読み取り、画像データを生成する。原稿読取部５により生成された画像データは内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。
【００１５】
画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、上記原稿読取動作により生成された画像データ、又はネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ、又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ、及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、上記画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光、及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、当該トナー像を一次転写ローラー１２６により中間転写ベルト１２５上に転写させる。
【００１６】
中間転写ベルト１２５上に転写される上記各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成された当該カラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３が、記録紙Ｐ上のトナー像を、熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出される。
【００１７】
なお、画像形成装置１において、両面印刷を行う場合は、画像形成部１２より一方の面に画像が形成された記録紙Ｐを、排出ローラー対１５９にニップされた状態とした後、当該記録紙Ｐを排出ローラー対１５９によりスイッチバックさせて反転搬送路１９５に送り、搬送ローラー対１９により、上記ニップ部Ｎ及び定着部１３に対して記録紙Ｐの搬送方向上流域に再度搬送する。これにより、画像形成部１２により当該記録紙の他方の面に画像が形成される。
【００１８】
次に、画像形成装置１の構成を説明する。図２は画像形成装置１の主要内部構成を示す機能ブロック図である。
【００１９】
画像形成装置１は、制御ユニット１０を備える。制御ユニット１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び専用のハードウェア回路等から構成され、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。
【００２０】
原稿読取部５は、制御ユニット１０による制御の下、光照射部及びＣＣＤセンサー等を有する読取機構１６３（図１）を備える。原稿読取部５は、光照射部により原稿を照射し、その反射光をＣＣＤセンサーで受光することにより、原稿から画像を読み取る。
【００２１】
画像処理部３１は、原稿読取部５で読み取られた画像の画像データを必要に応じて画像処理する。例えば、画像処理部３１は、原稿読取部５により読み取られた画像が画像形成部１２により画像形成された後の品質を向上させるために、シェーディング補正等の予め定められた画像処理を行う。
【００２２】
画像メモリー３２は、原稿読取部５による読取で得られた原稿画像のデータを一時的に記憶したり、画像形成部１２のプリント対象となるデータを一時的に保存する領域である。
【００２３】
画像形成部１２は、原稿読取部５で読み取られた印刷データ、ネットワーク接続されたコンピューター２００から受信した印刷データ等の画像形成を行う。
【００２４】
操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者からの指示を受け付ける。操作部４７は、表示部４７３を備える。
【００２５】
ファクシミリ通信部７１は、図略の符号化／復号化部、変復調部及びＮＣＵ（Network Control Unit）を備え、公衆電話回線網を用いてのファクシミリの送信を行うものである。
【００２６】
ネットワークインターフェイス部９１は、ＬＡＮボード等の通信モジュールから構成され、当該ネットワークインターフェイス部９１に接続されたＬＡＮ等を介して、ネットワーク接続されたコンピューター２００等と種々のデータの送受信を行う。
【００２７】
ＨＤＤ９２は、原稿読取部５によって読み取られた原稿画像等を記憶する大容量の記憶装置である。
【００２８】
定着部１３は、画像形成部１２で形成された画像を、加熱及び加圧によって記録紙に定着させる。
【００２９】
駆動モーター７０は、画像形成部１２の各回転部材及び搬送ローラー対１９等に回転駆動力を付与する駆動源である。
【００３０】
制御ユニット１０は制御部２５を備え、当該制御部２５は、原稿読取部５、原稿給送部６、画像処理部３１、画像メモリー３２、画像形成部１２、操作部４７、ファクシミリ通信部７１、ネットワークインターフェイス部９１、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）９２、定着部１３等と接続され、これら各部の駆動制御を行う。
【００３１】
画像形成装置１は商用電源から交流電力を得て、上記各部に直流電源又は交流電源を供給する。画像形成装置１における商用電源の受電端には下記の漏電遮断器２（図３）が設けられている。制御ユニット１０において、漏電遮断器２の動作を制御する機能部分を制御部２５とする。
【００３２】
図３は、本発明の一実施形態に係る漏電遮断器２の概略回路図である。漏電遮断器２は、商用電源等の交流電源３０と負荷５０との間に挿入され、漏電（地絡）を検出して、漏電検出時に負荷５０への電力供給を遮断する。負荷５０は、画像形成装置１における画像形成部１２，原稿読取部５、原稿給送部６、定着部１３等の各部である。
【００３３】
漏電遮断器２は、切換部２１と、整流部２３と、漏電検出部２４と、制御部２５とを備える。
【００３４】
切換部２１は、具体的には制御用のリレー、例えば、電磁石で動くスイッチを有する。本実施形態では、交流電源３０は単相２線式であり、切換部２１のスイッチは各線に挿入されている。切換部２１が開離することで２線が切断されて、交流電源３０との接続が遮断される。電磁石は、制御部２５から直流電力が供給されたときに、上記スイッチの接点を引き外して当該スイッチを開離させる。
【００３５】
整流部２３は、交流電源３０から供給される交流電力を整流して直流電源を生成する。整流部２３は、切換部２１の２次側に接続されている。本実施形態では、整流部２３は、４個のダイオード２３１から構成されたブリッジ全波整流回路と、平滑化コンデンサ２３５と、定電圧ツェナーダイオード２３６とを備える。
【００３６】
さらに、上記ブリッジ全波整流回路には、４個のダイオード２３１のいずれか一つに、制御部２５によってスイッチング制御されるスイッチ素子２３２が直列接続されている。
【００３７】
制御部２５がスイッチ素子２３２をオン状態にすることで、整流部２３を全波整流器として動作させ、一方、制御部２５がスイッチ素子２３２をオフ状態にすることで、整流部２３を半波整流器として動作させる。このように、整流部２３は、制御部２５によるスイッチ素子２３２のスイッチング制御により、全波整流又は半波整流に整流方式が切り替え可能となっている。
【００３８】
なお、スイッチ素子２３２が接続されたダイオード２３１の出力側には、位相差を揃えるためのフィルターとして、抵抗２３３とそれに直列接続されたコンデンサ２３４とが設けられている。
【００３９】
漏電検出部２４は、交流電源３０と負荷５０の間の電路に設けられている。本実施形態では、漏電検出部２４として零相変流器を用いる。漏電検出部２４は、例えば、環状鉄心とそれに巻かれた２次巻線からなり、漏電時に２次巻線に電圧を誘導することで漏電を検出する。
【００４０】
制御部２５は、整流部２３が生成した直流電源で駆動される。制御部２５は、切換部２１のスイッチング制御と、ブリッジ全波整流回路のスイッチ素子２３２のスイッチング制御とを行う。
【００４１】
漏電検出部２４の構成及び制御部２５による切換部２１のスイッチング制御を説明する。漏電検出部２４としての零相変流器は環状鉄心を有し、交流電源３０の単相２線が当該環状鉄心を貫通している。通常時には２線に流れる電流が平衡しているため、２次巻線に２次側電流（零相電流）が流れないが、地絡（漏電）が生じると２線に流れる電流が不平衡となり、この電流差により環状鉄心に磁束が発生し、２次巻線に電圧が誘導されて零相電流が流れる。制御部２５は、漏電が発生したとき、すなわち、２次巻線に電圧が誘導されたとき、当該電圧を増幅して切換部２１の電磁石に電力を供給し、切換部２１のスイッチの接点を引き外して当該スイッチを開離させる。
【００４２】
制御部２５によるブリッジ全波整流回路のスイッチ素子２３２のスイッチング制御を説明する。制御部２５は、整流部２３が生成した直流電源で駆動されるが、交流電源３０の漏電を検出するまでは、スイッチ素子２３２をオフ状態に制御して整流部２３を半波整流器として動作させる。制御部２５が、交流電源３０の漏電が検出されるまで、整流部２３を低電力の半波整流による整流方式で動作させることで、漏電遮断器２の漏電監視時における消費電力を低減できる。一方、制御部２５は、交流電源３０の漏電を検出したとき、これ以降は、スイッチ素子２３２をオン状態に制御して整流部２３を全波整流器として動作させる。このように、交流電源３０の漏電を検出した後に、制御部２５が、整流部２３を高電力の全波整流による整流方式で動作させることで、制御部２５は十分な直流電源の供給を受ける。特に、切換部２１のスイッチの接点を引き外すには十分な大きさの直流電流を供給する必要があるところ、制御部２５は、漏電検出時に整流部２３の整流方式を全波整流に切り換えることで、切換部２１に対してスイッチの接点を引き外すに十分な直流電力を供給できる。
【００４３】
次に、漏電遮断器２の動作について説明する。図４は、漏電遮断器２の動作を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、画像形成装置１の電源が投入されたとき、制御部２５は、整流部２３の全波整流器のスイッチ素子２３２をオフ状態としている。これにより、整流部２３は半波整流器として動作し、交流電源３０から供給される交流電力を半波整流して直流電源を生成する（Ｓ１）。
【００４５】
制御部２５は、このように半波整流により生成された直流電力で駆動され、漏電検出部２４の２次側に発生する電圧をモニターして漏電の有無を監視する（Ｓ２）。制御部２５及び漏電検出部２４は、当該半波整流で生成される低電力の供給であっても漏電監視動作が可能である。このように、漏電が検出されるまでは整流部２３が半波整流器として動作させることで、漏電監視時における漏電遮断器２の消費電力を低減している。
【００４６】
制御部２５は、漏電検出部２４の２次側巻線の電圧が、漏電検出用に予め定められた値を超えたことを検出したとき、すなわち漏電が発生したときに（Ｓ２でＹＥＳ）、整流部２３のスイッチ素子２３２をオン状態にして、整流部２３を全波整流器として動作させ、交流電力を全波整流して直流電力に変換する（Ｓ３）。
【００４７】
制御部２５は、全波整流による直流電力での駆動となってから切換部２１に当該直流電力を供給する。切換部２１の電磁石は、制御部２５から直流電力が供給されたときに、上記スイッチの接点を引き外して当該スイッチを開離させる（Ｓ４）。これにより、漏電発生時には、交流電源３０からの電力供給が遮断される。このように、制御部２５が、全波整流による直流電力で切換部２１を駆動することで、特に、切換部２１に対してスイッチの接点を引き外すに十分な直流電力を供給して、切換部２１によりそのスイッチを確実に開離させることができ、安全性が担保される。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る漏電遮断器２によれば、漏電監視の精度を落とすことなく、安全性を担保しつつ省電力化を図ることができる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、漏電遮断器２による漏電監視時における電力を低電力とするために、整流部２３による整流方式として半波整流を採用する例を示したが、本発明は当該実施形態に限定されない。本発明の一実施形態に係る漏電遮断器２の整流部２３の整流方式として、１／４波整流等の他の整流方式を採用することも可能である。１／４波整流にすることで漏電遮断器２の通常時の消費電力をより一層低減することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、図１乃至図４を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００５２】
１        画像形成装置
１２      画像形成部
１３      定着部
２        漏電遮断器
２１      切換部
２３      整流部
２３１    ダイオード
２３２    スイッチ素子
２４      漏電検出部
２５      制御部
【図１】
2014107238.tif 000003
【図２】
2014107238.tif 000004
【図３】
2014107238.tif 000005
【図４】
2014107238.tif 000006