(57)【要約】  【課題】  インターロックスイッチが閉じたときの突入電流を他の制御手段を用いることなく防止することが可能で、しかも、電力供給を速やかに定常状態とし得る突入電流防止回路を備えた画像形成装置を提供する。  【解決手段】  突入電流防止回路(10)を、インターロックスイッチ(20)から負荷(40)に流れる電流を制限する電流制限部(11)、その電流を検出する電流検出部(12)、およびその電流が所定値を超える突入電流であるか否かを判定する突入電流判定部(13)で構成し、突入電流判定部(13)の判定結果を電流制限部(11)に与えて、インターロックスイッチ(20)から負荷(40)流れる電流をフィードバック制御する。【選択図】      図２
2005315915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに画像を形成する画像形成装置であって、使用者の操作によって移動して、装置の内部を外部から隔てる状態と装置の内部を外部に露出させる状態とをとる可動部材と、可動部材の移動に連動して開閉して、装置の所定部位への電力供給とその停止を切り替えるインターロックスイッチと、インターロックスイッチが閉じた直後に所定部位に所定値を超えて流れる突入電流を防止する突入電流防止手段を備えるものにおいて、
突入電流防止手段として、
インターロックスイッチから所定部位に流れる電流を検出する検出手段と、
検出手段によって検出された電流が突入電流であるか否かを判定する判定手段と、
判定手段の判定結果を受けて、検出手段によって検出された電流が判定手段によって突入電流であると判定されているときに、インターロックスイッチから所定部位に流れる電流を制限する制限手段と
を備え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、シートに画像を形成する画像形成装置に関し、特に、扉等の開閉に連動するインターロックスイッチを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートに画像を形成する複写機、プリンタ等の画像形成装置は、ジャムが発生したときに詰まったシートを除去したり、画像を形成するシートやトナーを補給したりするために、使用者が操作して内部を露出させる扉やカバーが設けられている。画像形成装置には、感光体ドラム、ローラ等の種々の可動部材を内蔵しており、また、高電圧が印加される部位もあるが、内部が露出している状態で、可動部材の駆動や高電圧の印加を継続すると危険である。そこで、扉やカバーの動きに連動して開閉し、所定部位への電力供給とその停止を切り替えるインターロックスイッチが設けられている。
【０００３】
一般に、スイッチを閉じたときには、突入電流と呼ばれる所定値以上の電流が短時間に流れて、電力供給を受ける負荷が損傷し易い。このため、装置全体に電力を供給する主スイッチには、突入電流を防止するための専用の回路が設けられている。しかしながら、突入電流を防止する回路は一般に規模が大きくなるため、装置の一部分のみに電力を供給するインターロックスイッチについては、より簡素な構成で突入電流を防止することが行われている。
【０００４】
例えば、特開２００３−１２７４９７号には、インターロックスイッチの開閉状態を検出するセンサと、電源からインターロックスイッチまでの電力供給路を開閉する電源オンオフ回路を備え、インターロックスイッチが閉じたときに、電力供給路を開閉して、負荷への電力供給を断続的に行うインターロック制御回路が開示されている。この制御回路では、突入電流を時間的に分散させて、１回のピーク電流を抑えることができる。
【０００５】
また、インターロックスイッチには直接関係しないが、特開２００１−２３８３５０号には、活線接続時に負荷の入力平滑用コンデンサへの充電によって引き起こされる突入電流を防止するために、電力供給路に可変抵抗を設け、突入電力検出後、電力供給を一旦停止して、徐々に抵抗値を変えて電流制限を緩和するようにした過電流保護回路が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２７４９７号公報
【特許文献２】特開２００１−２３８３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記両公報の技術は突入電流の低減に有用である。しかし、特開２００３−１２７４９７号の技術では、電源オンオフ回路を駆動するための信号線が別途必要となり、その駆動を制御する手段も必要となる。装置全体を制御するＣＰＵで電源オンオフ回路を制御するようにすれば新たな制御手段を設ける必要はないが、そのようにすると、ＣＰＵの出力ポートが１つ専有されることになる上、ＣＰＵの負荷が増大する。また、特開２００１−２３８３５０号の技術では、定常状態に達するまでに時間がかかり、扉やカバーを閉じた後、直ちに装置を使用することができない。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、インターロックスイッチが閉じたときの突入電流を他の制御手段を用いることなく防止することが可能で、しかも、電力供給を速やかに定常状態とし得る突入電流防止手段を備えた画像形成装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、シートに画像を形成する画像形成装置であって、使用者の操作によって移動して、装置の内部を外部から隔てる状態と装置の内部を外部に露出させる状態とをとる可動部材と、可動部材の移動に連動して開閉して、装置の所定部位への電力供給とその停止を切り替えるインターロックスイッチと、インターロックスイッチが閉じた直後に所定部位に所定値を超えて流れる突入電流を防止する突入電流防止手段を備えるものにおいて、突入電流防止手段として、インターロックスイッチから所定部位に流れる電流を検出する検出手段と、検出手段によって検出された電流が突入電流であるか否かを判定する判定手段と、判定手段の判定結果を受けて、検出手段によって検出された電流が判定手段によって突入電流であると判定されているときに、インターロックスイッチから所定部位に流れる電流を制限する制限手段とを備える構成とする。
【００１０】
この画像形成装置では、インターロックスイッチから所定部位に流れる電流をフィードバック制御することにより、インターロックスイッチが閉じたときに所定部位に流れる突入電流を防止する。フィードバック制御を採用することにより、制限手段の動作を制御するための手段を別途設ける必要がなくなり、また、インターロックスイッチが閉じた後、突入電流を防止しながら、所定部位に供給する電力を速やかに定常状態とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置によれば、突入電流を防止するために装置全体を制御するＣＰＵを用いる必要がないため、ＣＰＵの出力ポートを他の用途に使用することが可能であり、ＣＰＵの負荷も増加しない。また、インターロックスイッチが閉じた後、所定部位への電力供給を速やかに定常状態とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の画像形成装置の一実施形態である複写機について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の複写機１の外観を図１に模式的に示す。複写機１は、原稿から画像を読み取って、読み取った画像をシートに形成する画像処理ユニット２と、画像が形成されたシートを処理するフィニッシャユニット３より成る。
【００１３】
画像処理ユニット２は、原稿から画像を読み取る画像読取部４と、装置の状態、操作案内等を表示するとともに、使用者の入力操作を受け付ける表示操作部５を、上部に有する。図示しないが、画像処理ユニット２の筐体内部には、読み取った画像をシートに形成する画像形成部、画像形成部にシートを供給するシート供給部が設けられており、また、ＣＰＵを含み、画像読取部４、表示操作部５、画像形成部、およびシート供給部の動作を制御する制御部が設けられている。
【００１４】
画像処理ユニット２の筐体の前面中央部には、使用者によって操作される回動式の扉６が設けられている。扉６を開くことにより、画像処理ユニット２の筐体の内部は外部に露出する。扉６は画像形成部に対向しており、ジャムが発生したとき、使用者は扉６を開いて詰まったシートを除去することができ、また、トナーカートリッジが空になったとき、扉６を開いてトナーカートリッジを交換することができる。
【００１５】
フィニッシャユニット３は、画像処理ユニット２から搬送されてくる画像形成後のシートを載置する複数のトレイ７を有しており、シートを分別することができる。図示しないが、フィニッシャユニット３の筐体内部には、画像形成後の複数のシートをステープルで閉じるステープラ部、および、ステープルを施したシートを折り畳んで冊子状とするシート折り畳み部が設けられている。
【００１６】
フィニッシャユニット３は画像処理ユニット２に着脱可能である。フィニッシャユニット３を画像処理ユニット２から離脱させた状態では、画像処理ユニット２からフィニッシャユニット３にシートを搬送するための開口を介して、両ユニットの内部が外部に露出する。画像形成後のシートにジャムが発生したときには、フィニッシャユニット３を画像処理ユニット２から離脱させることで、詰まったシートを除去することができる。
【００１７】
画像処理ユニット２には、扉６の回動に連動して開閉するインターロックスイッチ８が設けられている。インターロックスイッチ８は、画像形成部に電力を供給する電力供給路の一部を成しており、また、シート供給部から画像形成部を経てフィニッシャユニット３にシートを搬送するローラを駆動するための搬送モータ（不図示）への電力供給路の一部を成している。インターロックスイッチ８は、扉６が閉じられて画像処理ユニット２の内部が外部から隔てられている状態では閉じて、画像形成部および搬送モータに電力を供給し、扉６が開かれて画像処理ユニット２の内部が外部に露出している状態では開いて、画像形成部および搬送モータへの電力供給を絶つ。
【００１８】
画像処理ユニット２には、また、フィニッシャユニット３の着脱に連動して開閉するインターロックスイッチ９が設けられている。インターロックスイッチ９も、画像形成部および搬送モータへの電力供給路の一部を成している。インターロックスイッチ９は、フィニッシャユニット３が画像処理ユニット２に装着されて、画像処理ユニット２の内部が外部から隔てられている状態では閉じて、画像形成部および搬送モータに電力を供給し、フィニッシャユニット３が画像処理ユニット２から離脱して、画像処理ユニット２の内部が外部に露出している状態では開いて、画像形成部および搬送モータへの電力供給を絶つ。
【００１９】
扉６が閉じられ、かつ、フィニッシャユニット３が画像処理ユニット２に装着されているときに限って、画像形成部および搬送モータに電力供給がなされるようにするために、インターロックスイッチ８とインターロックスイッチ９は電気的に直列に接続されている。
【００２０】
画像形成部や搬送モータには、入力平滑用のコンデンサが設けられており、インターロックスイッチ８が開いている状態から閉じた状態に変化したときは、入力平滑用のコンデンサが急速に充電されるため、画像形成部および搬送モータに突入電流が流れ易い。インターロックスイッチ９が開いている状態から閉じた状態に変化したときも、同様である。この突入電流を防止するために、画像処理ユニット２には突入電流防止回路が設けられている。
【００２１】
突入電流防止回路１０の構成を図２に模式的に示す。図２において、２０は直列に接続された２つのインターロックスイッチ８、９をまとめて表したものである。また、３０は画像処理ユニット２の全体に電力を供給する電源、４０はインターロックスイッチ２０を介して電力供給を受ける負荷、すなわち画像形成部または搬送モータである。
【００２２】
突入電流防止回路１０は、インターロックスイッチ２０から負荷４０に流れる電流を制限する電流制限部１１、インターロックスイッチ２０から負荷４０に流れる電流を検出する電流検出部１２、および、電流検出部１２によって検出された電流があらかじめ設定されている一定値（以下、設定値という）を超える突入電流であるか否かを判定する突入電流判定部１３より成る。判定結果を表す突入電流判定部１３の出力信号は電流制限部１１に直接与えられて、電流制限部１１による電流の制限はフィードバック制御される。電流制限部１１は、インターロックスイッチ２０から負荷４０に流れる電流を上記設定値以下、すなわち突入電流判定部１３によって突入電流と判定されない範囲内に抑える。
【００２３】
突入電流防止回路１０への入力電圧、突入電流防止回路１０からの出力電流、および突入電流防止回路１０からの出力電圧の関係を図３に模式的に示す。なお、図３において、横軸は時間を表しており、時刻ｔ０でインターロックスイッチ２０が閉じられている。また、図３の出力電流および出力電圧は、細かな変動を省略して、平均的な変化を表したものである。
【００２４】
インターロックスイッチ２０が閉じると、電源３０の出力電圧に等しい電圧が突入電流防止回路１０に加わり、負荷４０に突入電流が流れようとする。この電流は電流検出部１２によって検出され、突入電流判定部１３によって、設定値を超える、すなわち突入電流であると判定される。電流制限部１１は、この判定結果に応じて、出力電圧を低下させて、負荷４０に流れる電流を低減させる。これで、負荷４０に流れる電流は設定値以下となる。
【００２５】
突入電流判定部１３によって負荷４０に流れる電流が設定値以下になったと判定されると、電流制限部１１は出力電圧を元に戻して、負荷４０に流れる電流を増大させる。負荷４０に流れる電流が増大して設定値を超えると、電流制限部１１は再び負荷４０に流れる電流を設定値以下に低減させる。以下、この繰り返しにより、負荷４０に流れる電流は設定値に落ち着く。その間、突入電流防止回路１０の出力電圧の平均的な値は次第に上昇していく。その後、負荷４０の平滑用コンデンサが満充電され、負荷４０に流れる電流は上記設定値よりも低い値で略一定となる。
【００２６】
突入電流防止回路１０を設けたことにより、図３に斜線を付して示した電流が負荷４０に流れなくなり、それだけインターロックスイッチ２０を閉じたときの突入電流が軽減されることになる。
【００２７】
突入電流防止回路１０の具体的な構成例を図４に示す。この例は、ｐｎｐトランジスタＴ１、２つのダイオードＤ１、Ｄ２、増幅器Ａ１、および６つの抵抗Ｒ１〜Ｒ６で突入電流防止回路１０を構成したものである。トランジスタＴ１は、エミッタが突入電流防止回路１０の入力端子に、コレクタが抵抗Ｒ１の一端に、ベースが抵抗Ｒ６の一端に接続されている。抵抗Ｒ１の他端は突入電流防止回路１０の出力端子に接続されており、抵抗Ｒ６の他端はグランド電位に接続されている。
【００２８】
ダイオードＤ１は、アノードがトランジスタＴ１のコレクタに、カソードがトランジスタＴ１のエミッタに接続されている。抵抗Ｒ２は、一端がトランジスタＴ１のコレクタに、他端が増幅器Ａ１の非反転入力端子に接続されており、抵抗Ｒ３は、一端が突入電流防止回路１０の出力端子に、他端が増幅器Ａ１の反転入力端子に接続されている。また、抵抗Ｒ４は、一端が増幅器Ａ１の出力端子に、他端が増幅器Ａ１の反転入力端子に接続されている。
【００２９】
ダイオードＤ２はツェナーダイオードであり、カソードが増幅器Ａ１の出力端子に、アノードが抵抗Ｒ５の一端に接続されている。抵抗Ｒ５の他端はトランジスタＴ１のベースに接続されている。
【００３０】
このように、突入電流防止回路１０は簡素な構成とすることが可能であり、ごく一般的な電気部品を用い安価に作製することができる。また、図４に示した例より明らかなように、突入電流防止回路１０は、外部との接続端子として、インターロックスイッチ２０に接続される入力端子、負荷４０に接続される出力端子、およびグランド電位に接続される接地端子のみを有すればよく、制御信号入力用の端子を必要としない。さらに、インターロックスイッチ２０が閉じた後、継続して電力供給を行うことができるため、負荷４０に供給する電力を速やかに定常状態とすることが可能である。
【００３１】
なお、図４に示した構成は一例に過ぎず、突入電流防止回路１０は他の構成とすることも可能である。また、本実施形態では複写機の例を掲げたが、本発明は、プリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態の複写機の外観を模式的に示す図。
【図２】上記複写機が備える突入電流防止回路の構成を模式的に示す図。
【図３】上記突入電流防止回路の入力電圧、出力電流および出力電圧の関係を模式的に示す図。
【図４】上記突入電流防止回路の具体的な構成例を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１    複写機
２    画像処理ユニット
３    フィニッシャユニット
４    画像読取部
５    表示操作部
６    扉
７    トレイ
８、９  インターロックスイッチ
１０    突入電流防止回路
１１    電流制限部
１２    電流検出部
１３    突入電流判定部
２０    インターロックスイッチ
３０    電源
４０    負荷
Ａ１    増幅器
Ｄ１、Ｄ２  ダイオード
Ｒ１〜Ｒ６  抵抗
Ｔ１    トランジスタ
【図１】
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【図２】
2005315915.tif 000004
【図３】
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【図４】
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