(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器であって、
前記電子機器に設けられたカバーの開閉動作と連動して開閉するスイッチ部と、
商用交流電源から供給された電圧からそれぞれ値の異なる第１出力電圧と第２出力電圧とを生成する電圧変換部と、
前記電圧変換部から出力された第１出力電圧を、前記スイッチ部を介して供給される負荷と、
前記電圧変換部から出力された第２出力電圧を供給され、前記電子機器を制御する制御部と、
第１端子、第２端子および第３端子を備える半導体スイッチング素子であって、前記第１端子が前記スイッチ部の電源側に接続され、前記第２端子が前記スイッチ部の負荷側に接続され、前記第１端子および前記第２端子との間の電位差が所定値を超えると、前記第３端子に所定の出力電圧が生じる前記半導体スイッチング素子と、直列に接続された第１抵抗と定電圧ダイオードとを備える分圧回路であって、前記第３端子から出力された前記出力電圧を前記第１抵抗と前記定電圧ダイオードとにより分圧し、前記スイッチ部の電源側と負荷側との電位差を示す出力として前記制御部の入力ポートへ分圧電圧を出力する前記分圧回路とを有する電位差検知部と
を備え、
前記制御部は、前記電位差検知部により検知された電位差が所定値以上であれば前記スイッチ部が開いていると判定し、前記電位差が所定値以上でなければ前記スイッチ部が閉じていると判定することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記電位差検知部は、前記定電圧ダイオードと前記制御部に対して並列に挿入された第２抵抗を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第２端子は、複数の抵抗を介して前記スイッチ部の負荷側に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記制御部は、前記電圧変換部を制御して、前記電圧変換部の前記第１出力電圧を前記第２出力電圧に近い値になるまで低下させることで、動作待機状態から省エネルギー状態へ移行することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
前記制御部は、前記制御部を駆動するクロック発振周波数を低下させることで動作待機状態から省エネルギー状態へ移行することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項６】
前記制御部は、前記制御部を駆動するクロック発振動作を停止させることで動作待機状態から省エネルギー状態へ移行することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項７】
前記制御部は、前記電子機器が省エネルギー状態にあるときに前記スイッチ部の開状態を検知すると、前記省エネルギー状態から動作待機状態へ移行することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項８】
電子機器であって、
前記電子機器に設けられたカバーの開閉動作と連動して開閉するスイッチ部と、
商用交流電源から供給された電圧からそれぞれ値の異なる第１出力電圧と第２出力電圧とを生成する電圧変換部と、
前記電圧変換部から出力された第１出力電圧を、前記スイッチ部を介して供給される負荷と、
前記電圧変換部から出力された第２出力電圧を供給され、前記電子機器を制御する制御部と、
前記スイッチ部の負荷側の電圧を検知する第１検知部と、
前記スイッチ部の負荷側の電圧を分圧する第１分圧回路と、第１端子、第２端子および第３端子を備える半導体スイッチング素子であって、前記第１端子に前記第１分圧回路からの分圧電圧が印加され、前記第２端子が接地されており、前記第３端子からの出力電圧をプルアップ抵抗によりプルアップし、前記スイッチ部の負荷側の電圧を示すものであるプルアップされた出力電圧を前記制御部へ出力する前記半導体スイッチング素子とを有し、前記スイッチ部の負荷側の電圧を検知する第２検知部と
を備え、
前記制御部は、
前記電子機器が動作待機状態のときは、前記第１検知部により検知した電圧が所定値以上であれば前記スイッチ部が開いていると判定し、前記第１検知部により検知した電圧が所定値以上でなければ前記スイッチ部が閉じていると判定し、
前記電子機器が省エネルギー状態のときは、前記第２検知部により検知した電圧が所定値以上であれば前記スイッチ部が開いていると判定し、前記第２検知部により検知した電圧が所定値以上でなければ前記スイッチ部が閉じていると判定することを特徴とする電子機器。
【請求項９】
前記第１検知部は、前記スイッチ部の負荷側の電圧を分圧する第２分圧回路を備えていることを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記制御部は、前記電圧変換部を制御して、前記電圧変換部の前記第１出力電圧を前記第２出力電圧に近い値になるまで低下させることで、動作待機状態から省エネルギー状態へ移行することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記制御部は、前記制御部を駆動するクロック発振周波数を低下させることで動作待機状態から省エネルギー状態へ移行することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１２】
前記制御部は、前記制御部を駆動するクロック発振動作を停止させることで動作待機状態から省エネルギー状態へ移行することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記制御部は、前記電子機器が省エネルギー状態にあるときに前記スイッチ部の開状態を検知すると、前記省エネルギー状態から動作待機状態へ移行することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１４】
画像形成装置であって、
前記画像形成装置に設けられたカバーの開閉動作と連動して開閉するスイッチ部と、
商用交流電源から供給された電圧からそれぞれ値の異なる第１出力電圧と第２出力電圧とを生成する電圧変換部と、
前記電圧変換部から出力された第１出力電圧を、前記スイッチ部を介して供給される負荷と、
前記電圧変換部から出力された第２出力電圧を供給され、前記画像形成装置を制御する制御部と、
第１端子、第２端子および第３端子を備える半導体スイッチング素子であって、前記第１端子が前記スイッチ部の電源側に接続され、前記第２端子が前記スイッチ部の負荷側に接続され、前記第１端子および前記第２端子との間の電位差が所定値を超えると、前記第３端子に所定の出力電圧が生じる前記半導体スイッチング素子と、直列に接続された第１抵抗と定電圧ダイオードとを備える分圧回路であって、前記第３端子から出力された前記出力電圧を前記第１抵抗と前記定電圧ダイオードとにより分圧し、前記スイッチ部の電源側と負荷側との電位差を示す出力として前記制御部の入力ポートへ分圧電圧を出力する前記分圧回路とを有する電位差検知部と
を備え、
前記制御部は、前記電位差検知部により検知された電位差が所定値以上であれば前記スイッチ部が開いていると判定し、前記電位差が所定値以上でなければ前記スイッチ部が閉じていると判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
画像形成装置であって、
前記画像形成装置に設けられたカバーの開閉動作と連動して開閉するスイッチ部と、
商用交流電源から供給された電圧からそれぞれ値の異なる第１出力電圧と第２出力電圧とを生成する電圧変換部と、
前記電圧変換部から出力された第１出力電圧を、前記スイッチ部を介して供給される負荷と、
前記電圧変換部から出力された第２出力電圧を供給され、前記画像形成装置を制御する制御部と、
前記スイッチ部の負荷側の電圧を検知する第１検知部と、
前記スイッチ部の負荷側の電圧を分圧する第１分圧回路と、第１端子、第２端子および第３端子を備える半導体スイッチング素子であって、前記第１端子に前記第１分圧回路からの分圧電圧が印加され、前記第２端子が接地されており、前記第３端子からの出力電圧をプルアップ抵抗によりプルアップし、前記スイッチ部の負荷側の電圧を示すものであるプルアップされた出力電圧を前記制御部へ出力する前記半導体スイッチング素子とを有し、前記スイッチ部の負荷側の電圧を検知する第２検知部と
を備え、
前記制御部は、
前記画像形成装置が動作待機状態のときは、前記第１検知部により検知した電圧が所定値以上であれば前記スイッチ部が開いていると判定し、前記第１検知部により検知した電圧が所定値以上でなければ前記スイッチ部が閉じていると判定し、
前記画像形成装置が省エネルギー状態のときは、前記第２検知部により検知した電圧が所定値以上であれば前記スイッチ部が開いていると判定し、前記第２検知部により検知した電圧が所定値以上でなければ前記スイッチ部が閉じていると判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
電子機器であって、
商用交流電源から供給された電圧から第１出力電圧を出力する第１コンバータと、
前記第１コンバータの前記第１出力電圧から前記第１出力電圧よりも低い第２出力電圧を生成する第２コンバータと、
前記第１コンバータから負荷に対して前記第１出力電圧を供給するラインに設けられており、前記電子機器に設けられたカバーの開閉動作と連動して開閉するスイッチと、
前記第２コンバータから出力された第２出力電圧を供給され、前記電子機器を制御する制御部と、
前記スイッチの前記負荷側の電圧を分圧し、分圧した電圧に応じた信号を前記制御部に出力する第１検知部と、
前記第２出力電圧が供給され、前記スイッチの前記負荷側の電圧を分圧し、分圧した電圧によってオンするスイッチング素子と、前記スイッチング素子がオンすることにより、信号を前記制御部に出力する第２検知部と、を備え、
前記制御部は、前記第１コンバータから前記第１出力電圧が出力された状態において、前記第１検知部の検知結果に基づき前記スイッチが開いたか否かを判断し、前記第１コンバータから前記第１出力電圧よりも低い電圧が出力された状態において、前記第２検知部の検知結果に基づき前記スイッチが開いたか否かを判断することを特徴とする電子機器。
【請求項１７】
前記スイッチング素子は、前記分圧された電圧が供給される第１端子と接地されている第２端子と前記第２出力電圧が供給される第３端子とを有する半導体スイッチング素子であり、前記第３端子からの出力電圧を前記制御部に出力することを特徴とする請求項１６に記載の電子機器。
【請求項１８】
画像形成装置であって、
商用交流電源から供給された電圧から第１出力電圧を出力する第１コンバータと、
前記第１コンバータの前記第１出力電圧から前記第１出力電圧よりも低い第２出力電圧を生成する第２コンバータと、
前記第１コンバータから負荷に対して前記第１出力電圧を供給するラインに設けられており、前記画像形成装置に設けられたカバーの開閉動作と連動して開閉するスイッチと、
前記第２コンバータから出力された第２出力電圧を供給され、前記画像形成装置を制御する制御部と、
前記スイッチの前記負荷側の電圧を分圧し、分圧した電圧に応じた信号を前記制御部に出力する第１検知部と、
前記第２出力電圧が供給され、前記スイッチの前記負荷側の電圧を分圧し、分圧した電圧によってオンするスイッチング素子と、前記スイッチング素子がオンすることにより、信号を前記制御部に出力する第２検知部と、を備え、
前記制御部は、前記第１コンバータから前記第１出力電圧が出力された状態において、前記第１検知部の検知結果に基づき前記スイッチが開いたか否かを判断し、前記第１コンバータから前記第１出力電圧よりも低い電圧が出力された状態において、前記第２検知部の検知結果に基づき前記スイッチが開いたか否かを判断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、画像形成装置などの電子機器に関し、特に、そのインターロックスイッチの開閉状態を検知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器である、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、装置の内部にサービス担当者がアクセスするための開閉式のカバーが設けられている。サービス担当者は、カバーを開けることで、消耗部品の交換などのメンテナンス作業を実行する。また、消耗品交換とは別に、異常が発生した場合、例えば、紙詰まり（ジャムともいう）が発生した場合には、ユーザがカバーを開けてジャムとなったシートを取り除くこともある。画像形成装置のなかには、カバーを開けると、搬送系を駆動しているモータやギア等の駆動系が露出しているものもある。同様に、消耗部品を取り外した際に、高電圧が印加されている電極が露出するようなものもありうる。特許文献１によれば、カバーが開けられると、駆動系や高圧電源に供給されている電圧を遮断する機械的なスイッチ機構（インターロックスイッチ）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９７８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明では、カバーの開閉を検知して電力の供給を遮断できる点で非常に優れているが、改良の余地もある。たとえば、画像形成装置の低消費電力化を図るためには、動作していない状態で消費電力を低減する省エネルギーモードが必要となる。省エネルギーモードは、マイクロコントローラのクロック発振周波数を低下させたり、クロック発振動作を停止させたりする。このような場合は、マイクロコントローラがインターロックスイッチの開状態を検知できなくなってしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを特徴とする。具体的には、スイッチ部に印加される電圧値や電子機器の制御を司る制御回路のクロック発振状態に依存せずにカバーの開閉状態を検知できるようにすることを特徴とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、たとえば、電子機器であって、前記電子機器に設けられたカバーの開閉動作と連動して開閉するスイッチ部と、商用交流電源から供給された電圧からそれぞれ値の異なる第１出力電圧と第２出力電圧とを生成する電圧変換部と、前記電圧変換部から出力された第１出力電圧を、前記スイッチ部を介して供給される負荷と、前記電圧変換部から出力された第２出力電圧を供給され、前記電子機器を制御する制御部と、第１端子、第２端子および第３端子を備える半導体スイッチング素子であって、前記第１端子が前記スイッチ部の電源側に接続され、前記第２端子が前記スイッチ部の負荷側に接続され、前記第１端子および前記第２端子との間の電位差が所定値を超えると、前記第３端子に所定の出力電圧が生じる前記半導体スイッチング素子と、直列に接続された第１抵抗と定電圧ダイオードとを備える分圧回路であって、前記第３端子から出力された前記出力電圧を前記第１抵抗と前記定電圧ダイオードとにより分圧し、前記スイッチ部の電源側と負荷側との電位差を示す出力として前記制御部の入力ポートへ分圧電圧を出力する前記分圧回路とを有する電位差検知部とを備え、前記制御部は、前記電位差検知部により検知された電位差が所定値以上であれば前記スイッチ部が開いていると判定し、前記電位差が所定値以上でなければ前記スイッチ部が閉じていると判定することを特徴とする電子機器を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スイッチ部の電源側及び負荷側の電位差を検知する電位差検知回路を用いるか、負荷側の電圧を検知する複数の検知回路を電子機器の動作状態に応じて使い分けることで、カバーの開閉状態を検知する。これにより、スイッチ部に印加される電圧値や電子機器の制御を司る制御回路のクロック発振状態に依存せずにカバーの開閉状態を検知できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（Ａ）は実施例１および実施例２におけるインターロックスイッチの開閉検知構成概念を示す図であり、（Ｂ）は実施例１におけるインターロックスイッチの開閉検知構成を示す図である。
【図２】実施例２におけるインターロックスイッチの開閉検知構成を示す図である。
【図３】（Ａ）は実施例３におけるインターロックスイッチの開閉検知構成概念を示す図であり、（Ｂ）は実施例３におけるインターロックスイッチの開閉検知構成を示す図である。
【図４】（Ａ）は関連技術に係るインターロックスイッチの開閉検知構成例を示す図であり、（Ｂ）は関連技術に係るインターロックスイッチの開閉検知構成例を示す図である。
【図５】電子機器の一例である画像形成装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［関連技術］
画像形成装置は、一般に、複数の動作状態（例：プリント状態、動作待機状態、省エネルギー状態など）を取りうる電子機器の一例である。省エネルギー状態での画像形成装置全体での消費電力は動作待機状態での画像形成装置全体での消費電力よりも少ないものとする。動作待機状態では、画像形成装置の各部が画像形成を即座に開始できるよう準備しているからである。たとえば、定着装置のヒーターが規定温度となるように通電されていたりする。プリント状態は、実際に記録媒体に対して画像を形成している状態であり、他の状態と比較しても最も消費電力が多い。
【００１０】
上述したように、インターロックスイッチの開閉状態は、画像形成装置の動作待機状態（プリント状態も含む）および省エネルギー状態のいずれにおいても、画像形成装置の制御を司るマイクロコントローラにより検知される必要がある。その主な理由を以下に示す。
・カバーが開けられた場合に、プリント状態であればプリント動作を停止させるため。
・カバーが開けられた場合に、省エネルギー状態であれば、省エネルギー状態から動作待機状態へ移行させるため。
・カバーが閉じられた場合に、消耗品が交換されたか否かを確認して、交換された消耗品について前処理制御を行うため。
【００１１】
インターロックスイッチの開閉状態を検知する手法としては、インターロックスイッチの負荷側（下流側）の電圧を検知する手法が最も簡便である。図４（Ａ）において、電源系は、商用交流電源１からＡＣ／ＤＣコンバータ９により直流の出力電圧Ｖ１を生成し、直流の出力電圧Ｖ１からＤＣ／ＤＣコンバータ１０により直流の出力電圧Ｖ２を生成する低圧電源２を備えている。低圧電源２は、商用交流電源から供給された電圧を降圧してそれぞれ値の異なる第１出力電圧と第２出力電圧とを生成する電圧変換部の一例である。直流の出力電圧Ｖ１は、インターロックスイッチ４を介して、駆動系や高圧電源等に供給されている。インターロックスイッチ４は、電子機器の内部点検用に設けられたカバーの開閉動作に連動して開閉するスイッチ部の一例である。ここで、駆動系や高圧電源等を、カバーの開閉動作に応じて保護すべき負荷５として表現している。負荷５は、電圧変換部から出力された第１出力電圧を、スイッチ部を介して供給される負荷の一例である。直流の出力電圧Ｖ２は、ＣＰＵなどのマイクロコントローラ３を含む制御系の回路に供給されている。マイクロコントローラ３は、電圧変換部から出力された第２出力電圧を供給され、電子機器を制御する制御部の一例である。
【００１２】
動作待機状態においては、Ｖ１＝２４Ｖ、Ｖ２＝３．３Ｖ程度の電圧値が用いられるとものと仮定する。省エネルギー状態において、マイクロコントローラ３は、デジタル出力ポートＰＯよりＡＣ／ＤＣコンバータ１０へ状態遷移信号を送出する。これは、低消費電力化を図るためである。省エネルギー状態に移行すると、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧Ｖ１は、Ｖ２に近い電圧値まで降圧される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、入力されるＶ１をそのまま出力する。すなわち、省エネルギー状態において、Ｖ１＝Ｖ２＝３．３Ｖとなる。
【００１３】
インターロックスイッチ４の負荷側の電圧は、抵抗２３、２４により分圧されてマイクロコントローラ３のアナログデジタル入力ポートＡＤに入力される。アナログデジタル入力ポートＡＤは、アナログデジタル変換器を内蔵したポートである。インターロックスイッチ４が開いている場合、インターロックスイッチ４の負荷側の電圧は０Ｖとなる。よって、アナログデジタル入力ポートＡＤの入力電圧も０Ｖとなる。一方、インターロックスイッチ４が閉じている場合、インターロックスイッチ４の負荷側の電圧はＶ１となる。前述したように、Ｖ１は、２４Ｖと３．３Ｖとのうちいずれかの電圧値を取り得る。２４Ｖと３．３Ｖとのいずれの場合においても、抵抗２３、２４の比を適当に設定すれば、アナログデジタル入力ポートＡＤに入力される電圧値にしたがって、マイクロコントローラ３は、インターロックスイッチ４の開閉状態を検知することができる。
【００１４】
図４（Ｂ）が図４（Ａ）と異なる点は、抵抗２３、２４からなる分圧回路を、抵抗２５、２６からなる分圧抵抗、ＮＰＮトランジスタ２７およびプルアップ抵抗２８で構成される電圧変換回路に置き換えたことである。インターロックスイッチ４が開いている場合、ＮＰＮトランジスタ２７はオフ状態となり、マイクロコントローラ３のデジタル入力ポートＰＩは、Ｈｉｇｈを検知する。一方、インターロックスイッチ４が閉じている場合、インターロックスイッチ４の負荷側の電圧はＶ１となる。前述したように、Ｖ１は、２４Ｖと３．３Ｖのいずれかの電圧値を取り得る。これらのいずれの場合においても、ＮＰＮトランジスタ２７のベース−エミッタ間に入力される電圧が０．７Ｖ程度となる。よって、ＮＰＮトランジスタ２７がオン状態となる。すなわち、デジタル入力ポートＰＩは、Ｌｏｗを検知する。よって、アナログデジタル入力ポートＡＤを備えておらず、デジタル入力ポートＰＩしか備えていないマイクロコントローラ３でも、インターロックスイッチ４の開閉状態を検知することが可能となる。
【００１５】
ところで、低消費電力化を図るために、省エネルギー状態において、マイクロコントローラ３のクロック発振周波数を低下させることがある。また、さらなる低消費電力化を図るために、省エネルギー状態において、クロック発振動作を停止させることもある。クロック発振動作が停止すると、インターロックスイッチ４の開状態をマイクロコントローラ３の割り込み入力機能により検知し、クロック発振動作を解除して動作待機状態に移行する必要がある。このような制御を用いた場合、マイクロコントローラ３は、デジタル入力ポートの１種である割り込み入力ポートを用いなければならない。しかし、割り込み入力ポートを用いるケースでは次のような課題がある。
【００１６】
図４（Ａ）で説明した回路構成において、マイクロコントローラ３のアナログデジタル入力ポートＡＤを割り込み入力ポートに置き換えることを考える。割り込み入力ポートは、入力される電圧をデジタル的に検知するポートである。よって、インターロックスイッチ４の開閉状態を検知できない状態が発生する。たとえば、インターロックスイッチ４が閉じ、かつ、省エネルギー状態でＶ１＝３．３Ｖとなっている場合、抵抗２３、２４により分圧されて割り込み入力ポートに入力される電圧はＬｏｗとなる。一方、インターロックスイッチ４が開いている場合も割り込み入力ポートに入力される電圧はＬｏｗとなる。従って、省エネルギー状態において、インターロックスイッチ４の閉状態を検知することができない。
【００１７】
図４（Ｂ）で説明した回路構成において、マイクロコントローラ３のデジタル入力ポートＰＩを割り込み入力ポートに置き換えることを考える。この場合、入力ポートの検知レベルに関して、デジタル入力ポートＰＩと割り込み入力ポートとではハードウェアの機能としては変わらない。よって、前述の説明のように、インターロックスイッチ４の開閉状態を検知することが可能である。しかし、この回路はＮＰＮトランジスタ２７のベース−エミッタ間に入力される電圧が０．７Ｖ程度であるか否かによって、インターロックスイッチ４の開閉状態検知を行っている。そのため、特に開状態の検知に時間を要することがある。一般に、負荷５に対して電圧平滑用の電解コンデンサが実装されることが多々ある。動作待機状態、特にプリント状態において、インターロックスイッチ４が開いた場合、この電解コンデンサにチャージされた電圧が時定数を持って降下する。すなわち、Ｖ１＝２４Ｖの際に、カバーが開けられると、ＮＰＮトランジスタ２７のベース−エミッタ間に印加される電圧が０．７Ｖ程度に降下するのに時間を要してしまう。カバーの開状態検知に時間を要した場合、たとえば、インターロックスイッチ４の開状態検知をトリガとして停止させるべき図示しないレーザスキャナが、カバーが開状態であるにも関わらず、所定時間動作を継続してしまうだろう。
【００１８】
そこで、以下で説明する実施例では、インターロックスイッチ４に印加される電圧値および電子機器の制御を司るマイクロコントローラ３のクロック発振状態に依存することなく、インターロックスイッチ４の開閉状態を直ちに検知することができるようにする。
【００１９】
［実施例１］
実施例１について図１を用いて説明するが、すでに説明済みの個所には同一の参照符号を付与することで説明の簡潔化を図る。図１（Ａ）において特徴的なところは、インターロックスイッチ４の上流側（電源側）および下流側（負荷側）の電位差を検知する電位差検知回路６により、インターロックスイッチ４の開閉状態を検知することにある。
【００２０】
図１（Ｂ）を用いて電位差検知回路６の具体的な構成例について説明する。図１（Ｂ）において、電位差検知回路６は、ＰＮＰトランジスタ１１、抵抗１２、１３、１４、１６、定電圧ダイオード１５により構成されている。ＰＮＰトランジスタ１１は、第１端子、第２端子および第３端子を備える半導体スイッチング素子の一例である。第１端子および第２端子間の電位差が所定値を超えると、第３端子であるコレクタ端子に所定の出力電圧が生じる。インターロックスイッチ４の電源側は、第１端子であるＰＮＰトランジスタ１１のエミッタ端子が接続されている。インターロックスイッチ４の負荷側は、抵抗１２、１３を介して第２端子であるＰＮＰトランジスタ１１のベース端子に接続されている。ＰＮＰトランジスタのコレクタ電圧は抵抗１４と定電圧ダイオード１５により構成された分圧回路により分圧される。この分圧回路は、直列に接続された第１抵抗と定電圧ダイオードとを備え、第３端子から出力された出力電圧を第１抵抗と定電圧ダイオードとにより分圧し、分圧電圧を電位差検知部からの出力電圧として制御部の入力ポートへ出力する分圧回路の一例である。この分圧回路から出力された分圧電圧は、マイクロコントローラ３の割り込み入力ポートＰＩ（デジタル入力ポート）に入力される。
【００２１】
インターロックスイッチ４が開いている場合は、ＰＮＰトランジスタ１１のベース−エミッタ間に０．７Ｖ程度以上の電位差が生じる。そのため、ＰＮＰトランジスタ１１はオン状態となる。そして、インターロックスイッチ４の電源側の出力電圧Ｖ１が抵抗１４および定電圧ダイオード１５により構成された分圧回路により、たとえば、３．０Ｖに変換される。よって、割り込み入力ポートＰＩは、Ｈｉｇｈを検知する。よって、マイクロコントローラ３は、電位差検知回路６の出力電圧が所定値以上であればスイッチ部が開いていると判定する制御部として機能する。マイクロコントローラ３は、電位差検知回路６の出力電圧が所定値以上でなければスイッチ部が閉じていると判定する制御部として機能する。マイクロコントローラ３の割り込み入力ポートＰＩは、所定値以上の電圧が印加されるとＨｉｇｈと判定し、所定値以上の電圧が印加されてなければＬｏｗと判定するからである。
【００２２】
一方、インターロックスイッチ４が閉じている場合は、ＰＮＰトランジスタ１１のベース−エミッタ間には有意な電位差が生じない。そのため、ＰＮＰトランジスタ１１はオフ状態となる。そして、割り込み入力ポートＰＩは、プルダウン抵抗１６によりＬｏｗを検知する。プルダウン抵抗１６は定電圧ダイオードと制御部に対して並列に挿入された第２抵抗の一例である。
【００２３】
電位差検知回路６は、出力電圧Ｖ１が２４Ｖと３．３Ｖのいずれの電圧値を取っていても成り立つ。さらに、その検知電圧は、割り込み入力ポートＰＩを用いてマイクロコントローラ３がデジタル的に処理することができる。すなわち、マイクロコントローラ３は、省エネルギー状態において、出力電圧Ｖ１を３．３Ｖに降下させたり、マイクロコントローラ３のクロック発振周波数を低下させたり、クロック発振動作を停止させたりすることにより、電子機器の消費電力を節約する。
【００２４】
また、ＰＮＰトランジスタ１１のベース−エミッタ間の電位差を検知するさらなる利点もある。つまり、出力電圧Ｖ１＝２４Ｖの際に、カバーが開けられたとしても、負荷５に対して実装されている電解コンデンサによる時定数の影響を受けにくい。図４（Ａ）で説明した回路に比べて、ＰＮＰトランジスタ１１をオンさせるに必要な０．７Ｖ程度の電圧を達するまでの時間を大幅に短縮できる。
【００２５】
なお、ＰＮＰトランジスタ１１のベース−エミッタ間がショート破壊することがある。しかし、抵抗１２、１３を直列接続させて、負荷５に対する電圧供給を降下させているため、ショート破壊を抑制している。このように第２端子であるベース端子は、複数の抵抗である抵抗１２、１３を介してスイッチ部の負荷側に接続されている。
【００２６】
画像形成装置の電源投入時には、低圧電源２から供給される電圧が安定しないことがある。これは、インターロックスイッチ４およびカバーの開閉の誤検知につながるかも知れない。そこで、マイクロコントローラ３は、低圧電源２から供給される電圧が安定するまで、インターロックスイッチ４の開閉状態の検知をスキップ、停止または遅延してもよい。これにより、画像形成装置の電源投入時におけるインターロックスイッチ４およびカバーの開閉の誤検知を低減することができる。
【００２７】
実施例１によれば、インターロックスイッチ４の電源側および負荷側の電位差を電位差検知部により検知する構成を採用した。これにより、インターロックスイッチ４に印加される電圧値および画像形成装置の制御を司るマイクロコントローラ３のクロック発振状態に依存することなく、インターロックスイッチ４の開閉状態を検知できる。
【００２８】
［実施例２］
図２を用いて実施例２に基づいて説明する。実施例２は、電位差検知回路６の他の構成例に関する。図２において、電位差検知回路６は、コンパレータ２１、抵抗１７、１８、１９、２０、２２により構成されている。抵抗１７、１８は、スイッチ部の電源側の電圧を分圧する第１分圧回路を形成している。抵抗１９、２０は、スイッチ部の負荷側の電圧を分圧する第２分圧回路を形成している。そして、コンパレータ２１は、第１分圧回路からの分圧電圧と、第２分圧回路からの分圧電圧とを比較して比較結果を電位差検知部からの出力電圧として制御部の入力ポートへ出力する比較部を形成している。
【００２９】
図２によれば、インターロックスイッチ４の電源側の電圧は、抵抗１７、１８により分圧されてコンパレータ２１の非反転入力端子Ｖ＋に入力される。インターロックスイッチ４の負荷側の電圧は、抵抗１９、２０により分圧されてコンパレータ２１の反転入力端子Ｖ−に入力される。コンパレータ２１は、Ｖ＋＞Ｖ−のときに、出力端子を開放状態とする。一方、コンパレータ２１は、Ｖ＋＜Ｖ−のときに、出力端子をＬｏｗとする。コンパレータ２１の出力端子は抵抗２２によりプルアップされてマイクロコントローラ３の割り込み入力ポートＰＩ（デジタル入力ポート）に接続されている。インターロックスイッチ４が開いている場合はＶ＋＞Ｖ−となり、かつ、インターロックスイッチ４が閉じている場合はＶ＋＜Ｖ−となるように抵抗１７、１８、１９、２０の各抵抗値を選定する。
【００３０】
このようにして、割り込み入力ポートＰＩは、電位差検知回路６の出力電圧がＨｉｇｈであればインターロックスイッチ４が開いていると検知し、電位差検知回路６の出力電圧がＬｏｗであればインターロックスイッチ４が閉じていると検知する。図２の回路構成を採用すると、Ｖ１が２４Ｖと３．３Ｖのいずれの電圧値を取っていてもインターロックスイッチ４の開閉状態を検知できる。さらに、電位差検知回路６の出力電圧を入力するためにマイクロコントローラ３に設けられる入力ポートとしては、アナログデジタル入力ポートＡＤを採用せずに、割り込み入力ポートＰＩを採用できる利点がある。すなわち、実施例２も実施例１と同様の効果を奏する。
【００３１】
実施例２によれば、インターロックスイッチ４の電源側および負荷側の電位差を、比較回路等を用いた電位差検知回路６により検知する回路構成を採用した。これにより、インターロックスイッチ４に印加される電圧値や電子機器の制御を司るマイクロコントローラ３のクロック発振状態に依存せずに、インターロックスイッチ４の開閉状態を直ちに検知できる。
【００３２】
［実施例３］
実施例３は、インターロックスイッチ４の開閉検知回路の他の構成例に関するものである。図３（Ａ）が示すように、実施例３では、複数の電圧検知部を設けることに特徴がある。第１検知回路７は、インターロックスイッチ４の負荷側の電圧を検知する回路である。第２検知回路８は、インターロックスイッチ４の負荷側の電圧を検知する回路である。マイクロコントローラ３は、電子機器が動作待機状態に移行しているときは、第１検知部の出力電圧が所定値以上であればスイッチ部が開いていると判定し、第１検知部の出力電圧が所定値以上でなければスイッチ部が閉じていると判定する制御部として機能する。マイクロコントローラ３は、電子機器が省エネルギー状態に移行しているときは、第２検知部の出力電圧が所定値以上であればスイッチ部が開いていると判定する制御部として機能する。さらに、マイクロコントローラ３は、電子機器が省エネルギー状態に移行しているときは、第２検知部の出力電圧が所定値以上でなければスイッチ部が閉じていると判定する制御部として機能する。
【００３３】
図３（Ｂ）が示すように、第１検知回路７は、たとえば、図４（Ａ）で説明した抵抗２３、２４を備えた分圧回路により構成できる。つまり、抵抗２３、２４はスイッチ部の負荷側の電圧を分圧する第１分圧回路を形成している。インターロックスイッチ４の負荷側の電圧は、抵抗２３、２４により分圧されてマイクロコントローラ３のデジタル入力ポートＰＩ１に入力される。図３（Ｂ）に示したように、第２検知回路８は、たとえば、図４（Ｂ）で説明した抵抗２５、２６からなる分圧回路、ＮＰＮトランジスタ２７およびプルアップ抵抗２８を備えた電圧変換部により構成できる。インターロックスイッチ４の負荷側の電圧は、この電圧変換部を介してマイクロコントローラの割り込み入力ポートＰＩ２（デジタル入力ポート）に入力される。
【００３４】
マイクロコントローラ３は、電子機器が動作待機状態にあるときは第１検知回路７を用いて負荷側の電圧を検知し、電子機器が省エネルギー状態にあるときは第２検知回路８を用いる。関連技術において説明したように、第１検知回路７および第２検知回路８は利点と欠点とを有している。実施例３では、第１検知回路７および第２検知回路８の欠点を相手方の利点によって補間するものである。つまり、マイクロコントローラ３は、電子機器の動作状態に応じて第１検知回路７と第２検知回路８とを使い分けることに実施例３の特徴がある。
【００３５】
電子機器が動作待機状態（Ｖ１＝２４Ｖ）にあるときに、インターロックスイッチ４が開いていたと仮定する。この場合、マイクロコントローラ３は、第１検知回路７、すなわち、抵抗２３、２４による第１分圧回路を用いてインターロックスイッチ４の開状態を検知する。この第１分圧回路は、負荷側の電圧である出力電圧Ｖ１＝２４Ｖをデジタル入力ポートＰＩ１のスレッシュ電圧値を下回る電圧値まで直ちに降下させる。よって、マイクロコントローラ３は、きわめて短時間でインターロックスイッチ４の開状態を検知できる。
【００３６】
なお、マイクロコントローラ３は、マイクロコントローラ３のクロック発振が停止しているような省エネルギー状態のあるときには、第１検知回路７を使用しない。このためデジタル入力ポートＰＩ１は、特に割り込み入力ポートある必要はない。また、デジタル入力ポートＰＩ１を、アナログデジタル入力ポートＡＤに置き換えてもよい。アナログデジタル入力ポートＡＤに空きのあるようなマイクロコントローラ３では、ポートの割り当てに柔軟性がもたらされる。
【００３７】
マイクロコントローラ３は、低圧電源２を制御して、低圧電源２の第１出力電圧Ｖ１を第２出力電圧Ｖ２に近い値になるまで降圧させることで、電子機器を動作待機状態から省エネルギー状態へ移行する。なお、マイクロコントローラ３は、動作待機状態から省エネルギー状態へ移行する際に、制御部を駆動するクロック発振周波数を低下させたり、制御部を駆動するクロック発振動作を停止させたりしてもよい。
【００３８】
電子機器が省エネルギー状態（Ｖ１＝３．３Ｖ）にあるときに、インターロックスイッチ４が開いたと仮定する。この場合、マイクロコントローラ３は、第２検知回路８、すなわち、ＮＰＮトランジスタ２７を備えた電圧変換部を用いてインターロックスイッチ４の開状態を検知する。図３（Ｂ）が示すように、抵抗２５、２６は、スイッチ部の負荷側の電圧を分圧する第２分圧回路を形成している。また、ＮＰＮトランジスタ２７は、第１端子、第２端子および第３端子を備える半導体スイッチング素子の一例である。図３（Ｂ）が示すように、第１端子であるベースに第２分圧回路からの分圧電圧が印加される。エミッタ端子である第２端子が接地されている。コレクタ端子である第３端子からの出力電圧（コレクタ電圧）は、プルアップ抵抗２８によりプルアップされて、マイクロコントローラ３に入力される。
【００３９】
なお、省エネルギー状態において、画像形成装置の駆動系ユニット、高圧電源、レーザスキャナ等は動作していない。そのため、インターロックスイッチ４の開状態検知に時間を要したとしても、これらが暴走に至るといった弊害は発生しない。
【００４０】
また、省エネルギー状態では出力電圧Ｖ１＝３．３Ｖとなっている。図４（Ｂ）で説明したように、Ｖ１＝２４Ｖのときに比べて、Ｖ１＝３．３Ｖのときは、ＮＰＮトランジスタ２７のベースに入力される電圧が０．７Ｖ程度まで降下する時間が速くなる利点もある。マイクロコントローラ３は、マイクロコントローラ３のクロック発振が停止している省エネルギー状態のみにおいて第２検知回路８を使用する。そのため、第２検知回路８が出力する検知信号は割り込み入力ポートＰＩ２に入力される必要がある。
【００４１】
このように、第１検知回路７と第２検知回路８を併用する実施例３の回路構成は、出力電圧Ｖ１が２４Ｖと３．３Ｖのいずれの電圧値を取っていても機能する。さらに、第２検知回路８から出力される検知信号は、割り込み入力ポートＰＩを用いてデジタル的に処理することができる。すなわち、省エネルギー状態において、出力電圧Ｖ１を３．３Ｖに降下させるとともに、マイクロコントローラ３のクロック発振周波数を低下させたり、クロック発振動作を停止させたりすることが可能となる。よって、電子機器を低消費電力の電子機器とすることができる。
【００４２】
実施例３によれば、インターロックスイッチ４の負荷側の電圧を検知する第１検知回路７と、インターロックスイッチ４の負荷側の電圧を検知する第２検知回路を用いて、インターロックスイッチ４の開閉状態を検知する。よって、インターロックスイッチ４に印加される電圧値および電子機器の制御を司るマイクロコントローラのクロック発振状態に依存せずに、インターロックスイッチ４の開閉状態を直ちに検知することができる。なお、マイクロコントローラ３は、省エネルギー状態にあるときにスイッチ部の開状態を検知すると、電子機器を省エネルギー状態から動作待機状態へ移行してもよい。
【００４３】
図５は、電子機器の一例である画像形成装置を示す図である。給紙カセット１０１は、多数の記録媒体Ｓを収納している。記録媒体Ｓは、用紙、シート、転写材などと呼ばれることもある。給紙ローラ１０２は、不図示の給紙ソレノイドによって駆動され、給紙カセット１０１に積載されている記録媒体Ｓを一枚ずつ分離して、搬送ローラ１０３へと給紙する。搬送ローラ１０３は、記憶媒体Ｓをさらに下流へ向けて搬送する。レジストローラ１０５は、記録媒体Ｓを搬送する搬送ローラの一種である。とりわけ、レジストローラ１０５は、画像形成部（転写ローラ１０６および感光ドラム１０７）へと記録媒体Ｓの先端を搬送するタイミングを調整するために使用される。レーザスキャナ１０４は、一様に帯電した感光ドラム１０７の表面を画像信号にしたがってレーザ光を走査することで潜像を形成する。潜像は、現像剤（例：トナー）によって現像され現像剤像となる。現像剤像は、転写ローラ１０６によって、感光ドラム１０７から記録媒体Ｓへ転写される。転写ローラ１０６には、負荷５の一例である高圧電源装置から高電圧の転写バイアスが印加される。図示は省略しているが、像担持体の一例である感光ドラム１０７を一様に帯電する帯電ローラにも、高圧電源装置から高電圧の帯電バイアスが印加される。
【００４４】
画像形成部において、現像剤像を転写された記録媒体Ｓは、定着装置１０８へと搬送される。定着装置１０８は、トナーを記録媒体に定着させるための加圧ローラ１０９と、定着フィルム１１０、セラミックヒータ１１１を含む。記録媒体Ｓは、加圧定着された後、排紙ローラ１１２によって機外に排紙される。
【００４５】
カバー２００は、メンテナンス用のカバーである。カバー２００を開けることで、定着装置１０８や感光ドラム１０７、レーザスキャナ１０４にメンテナンス作業者がアクセスできるようになっている。上述したインターロックスイッチ４は、カバー２００の開閉に連動するよう配置されている。なお、セラミックヒータ１１１、感光ドラム１０７を駆動するモータおよびギア、レーザスキャナ１０４、ならびに、高圧電源装置は、負荷５の一例である。
【００４６】
実施例においては、電子機器の一例として、画像形成装置を採用したが、他の電子機器であってもよい。本発明の技術思想は、開閉式のカバーを有する電子機器であって、このカバーの開閉をスイッチの開閉に応じて検知する電子機器であれば適用可能な技術思想だからである。画像形成装置の画像形成方式も電子写真方式に限定されることはなく、静電記録方式、磁気記録方式、インクジェット方式、昇華方式、オフセット印刷方式のいずれであってもよい。また、画像形成装置も、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリのいずれとして製品化されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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