(57)【要約】【課題】電源装置と負荷を接続する接続線に放電が生じた場合に、この放電を良好に検出することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】電源回路１００は、帯電装置３０と帯電接続線１１０で、現像装置３４と現像接続線１１２で、転写装置３６と転写接続線１１４で接続される。帯電接続線１１０、現像接続線１１２、又は転写接続線１１４に短絡等を原因として火花放電等が生じると、これをコイル１１６が検知し、コントローラ１２０が、電源回路１００から帯電装置３０、現像装置３４、及び転写装置３６への電力供給を停止させると共に、画像形成装置１０を停止させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の負荷に電力供給を行う電源装置と、
前記電源装置と前記複数の負荷の各々とを接続する複数の接続線と、
前記複数の複数の接続線を流れる電流を検出する単一の電流検出部とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電流検出部はコイルからなり、
前記コイルが検出したパルス電流のパルスの数をカウントし、カウントしたパルスの数が予め定められた数よりも多い場合にアラーム信号を発生するアラーム信号発生手段と、
前記アラーム信号発生手段からのアラーム信号を受信した場合、前記電源装置から前記複数の負荷への電力供給を停止させるように制御する電力供給制御手段とを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記コイルは前記複数の接続線の全てに近接または接触する位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電力供給制御手段は半導体スイッチからなることを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電力供給制御手段はリレーからなることを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電力供給制御手段はフューズを備えたフューズ溶断手段からなることを特徴とする請求項２又は３いずれか記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、又は、ファクシミリなどの画像形成装置は電源装置を有し、この電源装置が負荷に電力供給を行っている。この種の電源装置に関する技術であって、電源装置内に設けられた検出回路で電源装置に供給される電圧が所定の値よりも大きくなったことを検出した場合に電源装置への入力を遮断して、負荷への電流供給を停止する技術が知られている（特許文献１）。また、この種の電源装置であって、電源装置内に設けられた検出回路で電源装置から負荷に供給される電流が所定の値よりも大きくなったことが検出された場合に、負荷への電力供給を停止する技術が知られている（特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３５５９５４
【特許文献２】特開２００３−２０９９２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術は、電圧又は電流が一定時間以上にわたり所定の値を超えたか否かを検出するものであるため、負荷や負荷と電源装置とを接続する接続線に火花放電やアーク放電などの極めて短時間の放電が発生したとても、この放電による電流変化を的確に検出できないことがあるとの問題点があった。
【０００５】
本発明は、これらの問題点を解消しようしてなされたものであり、電源装置と負荷を接続する接続線や負荷に放電が生じた場合に、この放電を良好に検出することができる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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の特徴とするところは、複数の負荷に電力供給を行う電源装置と、前記電源装置と前記複数の負荷の各々とを接続する複数の接続線と、前記複数の複数の接続線を流れる電流を検出する単一の電流検出部とを有する画像形成装置にある。したがって、電源装置と負荷とを接続する接続線の電流を検出することで、この検出線又は負荷で生じた放電を良好に検出することができる。また、複数の接続線を流れる電流を単一の電流検出部で検出するため、検出線ごとに電流検出部を設ける必要がなくなる。
【０００７】
好適には、前記電流検出部はコイルからなり、前記コイルが検出したパルス電流の数をカウントし、カウントしたパルスの数が予め定められた数よりも多い場合にアラーム信号を発生するアラーム信号発生手段と、前記アラーム信号発生手段からのアラーム信号を受信した場合、前記電源装置から前記複数の負荷への電力供給を停止させるように制御する電力供給制御手段とを有することを特徴とする。したがって、コイルで接続線に流れる電流を検出するので、放電を原因として接続線に流れるパルス電流を良好に検出することができる。また、コイルによりパルス電流が検出された場合、検出されたパルス電流のパルスの数をカウントし、このカウントが予め定められた数より多い場合はアラーム信号発生手段がアラーム信号を発生して、このアラーム信号を受信した電力供給制御手段が各負荷への電力供給を停止するので、接続線にパルス電流が流れた場合に、電源装置から負荷への電力供給を停止することができる。
【０００８】
また、好適には、前記コイルは前記複数の接続線の全てに近接または接触する位置に設けられていることを特徴とする。したがって、各接続線に流れるパルス電流を、各接続線に近接または接触する位置に設けられたコイルで検出することができる。
【０００９】
また、好適には、前記電力供給制御手段は半導体スイッチからなることを特徴とする。したがって、アラーム信号発生手段から発せられるアラーム信号により、半導体スイッチが電源装置から負荷への電力供給を停止する。
【００１０】
また、好適には、前記電力供給制御手段はリレーからなることを特徴とする。したがって、アラーム信号発生手段からアラーム信号が発せられると、リレーが開放状態となり、負荷への電力供給が停止する。
【００１１】
また、好適には、前記電力供給制御手段はフューズを備えたフューズ溶断手段からなることを特徴とする。したがって、アラーム発生手段からアラーム信号が発せられると、フューズ溶断手段がフューズを溶断して、負荷への電力供給が停止する。
【発明の効果】
【００１２】
電源装置と負荷を接続する接続線や負荷に放電が生じた場合に、この放電を良好に検出することができる画像形成装置を提供することができる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１乃至５には本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。図１乃至５において、画像形成装置１０は、筐体１２を有し、この筐体１２内に像形成手段１４と、例えば２段からなる給紙装置１８、１８と、電源基板５０と、検出基板５２とが搭載されている。また、筺体１２の上部は、画像形成がなされたシートが排出される排出部１６として用いられる。
【００１４】
筐体１２は、図５に示すように、例えば金属からなるフレーム１２ａと、フレーム１２ａを覆う状態でこのフレーム１２ａに装着される例えば樹脂からなるカバー１２ｂとからなり、フレーム１２ａとカバー１２ｂとは、ネジ止め等のために互いに接触した状態となった部分（不図示）と、互いに離間した状態となった部分とがある。フレーム１２ａとカバー１２ｂとの離間した部分は、後述する検出基板５２等を装着するスペースとして利用される。
【００１５】
像形成手段１４は電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体２８と、この像担持体２８を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置３０と、この帯電装置３０により帯電された像担持体２８に、光により潜像を書き込む光書込み装置３２と、この光書込み装置３２により形成された像担持体２８の潜像を現像剤により可視化する現像装置３４と、この現像装置３４による現像剤像を用紙に転写する例えば転写ロールからなる転写装置３６と、像担持体２８に残存する現像剤をクリーニングするクリーニング装置３８と、転写装置３６により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールとからなる定着装置４０とから構成されている。光書込み装置３２は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、後述するプロセスカートリッジ４６を横切り、像担持体２８に潜像を形成する。クリーニング装置３８は、像担持体２８に接触するクリーニングブレード４２と、このクリーニングブレード４２で掻き落とされた現像剤を収納する現像剤回収部４４とを有する。なお、光書込み装置３２は、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザ等を用いることができる。
【００１６】
この像形成手段１４を構成する部材のうち、像担持体２８、帯電装置３０、現像装置３４及びクリーニング装置３８は、プロセスカートリッジ４６として一体化され交換できるようになっている。
【００１７】
給紙装置１８は、上述の像形成手段１４へとシートを供給するもので、例えばシートが積層されて収納されたシート供給カセット２０と、このシート供給カセット２０に収納された最上位のシートをピックアップするピックアップロール６０と、ピックアップロール６０によりピックアップされたシートを搬送する搬送ロール６１と、搬送ロール６１と協働してシートを捌き分離する分離部材６２とから構成されている。この実施形態では、縦方向に２つの給紙装置１８が並べて筺体１２内に搭載されている。
【００１８】
この給紙装置１８の搬送ロール６１のシート搬送方向下流には、レジストロール２４が設けられ、このレジストロール２４の下流側には、前述の転写装置３６とプロセスカートリッジ４６の像担持体２８とが設けられ、さらに下流側には定着装置４０が設けられ、この定着装置４０の下流には、定着がなされたシートを排出部１６へと排出する排出ロール２６が設けられている。
【００１９】
電源基板５０は、筐体１２内における上述の光書き込み装置３２の下方に位置しており、この電源基板５０には、複数の負荷に電力供給を行う電源装置として用いられる電源回路１００と、コントローラ１２０とが装着されている。
【００２０】
電源回路１００は、負荷である帯電装置３０、現像装置３４、及び転写装置３６に電力供給を行うものであり、ＡＣ電源１０２と、電源回路１００から負荷への電力供給を停止させるように制御する電力供給制御手段として用いられる半導体スイッチでありスイッチング素子であるトライアック１０４とを有する。
【００２１】
トライアック１０４は、コントローラ１２０からアラーム信号として用いられるオンオフ信号が入力され、この信号に応じてトライアック１０４に接続されたＡＣ電源１０２による帯電装置３０、現像装置３４、転写装置３６への電力の供給をオン／オフ制御する。
【００２２】
この電源回路１００は、帯電装置３０と帯電接続線１１０で、現像装置３４と現像接続線１１２で、転写装置３６と転写接続線１１４で接続されており、画像形成装置１０は電源回路１００と複数の負荷の各々とを接続する複数の接続線を有している。
【００２３】
帯電接続線１１０、現像接続線１１２、及び、転写接続線１１４は、筐体１２を構成するフレーム１２ａと、このフレーム１２ａを覆うように設けられた樹脂からなるカバー１２ｂとが形成する空間内を通り（図５参照）、電源基板５０から、検出基板５２の近傍を通過して（図４参照）、それぞれ、帯電装置３０、現像装置３４、または、転写装置３６へと至っていて、検出基板５２の近傍において折り曲げられ、コイル１１６に接するか、極めて近い位置まで接近する状態となっている。また、帯電接続線１１０、現像接続線１１２、及び、転写接続線１１４は、いずれも金属からなる導線に例えば樹脂からなる被膜が施された高圧ケーブルから成り、高い絶縁性が確保されている。このため、フレーム１２aは金属から成るものではあるものの、各接続線に劣化等が生じない限り、これら接続線とフレーム１２ａとの間に電流が流れることはない。
【００２４】
コントローラ１２０は、画像形成装置１０の全体の動作を制御するものであり、先述のピックアップロール６０や搬送ロール６１を駆動するモータ等の駆動部を制御する。また、コントローラ１２０は、電源回路１００からモニタ信号を受領して、電源回路に制御信号を送信することで、電源回路１００の動作を安定させるためのフィードバック制御を行う。また、コントローラ１２０は、電源回路１００に電源回路１００を駆動させる直流電流の供給を行い、上位のコントローラからの制御信号を受領するとともに、この上位のコントローラに制御信号を送信する。
【００２５】
このコントローラ１２０は、また、後述するコイル１１６で検出され後述する増幅回路１１８で増幅されたパルス信号と予め定められた基準とを比較して異常電流であるかの判別を行うコンパレータと、異常値とされたパルス電流を計測可能な持続時間をもった波形に変換するパルス波形変換部と、このパルス信号変換部によって波形が変換されたパルスの数をカウントし、カウントした単位時間当たりパルスの数が予め定められた数よりも多い場合にアラーム信号を発生するアラーム信号発生手段とを有していて、このアラーム信号発生手段からのアラーム信号を先述のトライアック１０４へと出力する。
【００２６】
このコントローラ１２０は、この実施形態では電源回路１００が装着されている電源基板５０に装着されているが、電源回路１００が装着される基板と別の基板に装着しても良い。
【００２７】
検出基板５２は、フレームの図1における紙面前側に位置しており、筺体１２のフレーム１２ａとカバー１２ｂとの間の空間を利用してカバー１２ｂに着脱自在に取り付けられいて（図５参照）、この検出基板５２には、複数の接続線を流れる電流を検出する単一の電流検出部として用いられるコイル１１６と、コイル１１６が検出した電流を増幅する増幅回路１１８とが装着されている。
【００２８】
コイル１１６は、帯電接続線１１０、現像接続線１１２、及び、転写接続線１１４との複数の接続線を流れる電流を検出するものであり、直径が２０〜３０ｍｍの円形の芯金に、導線を５０〜２００ターンさせてなるコイルアンテナからなり、帯電接続線１１０、現像接続線１１２、又は転写接続線１１４のいずれかにパルス電流が流れると、数ｍＶ程度の電圧が誘起される。したがって、例えば、帯電接続線１１０、現像接続線１１２、又は転写接続線１１４のいずれかが劣化し、劣化した接続線と金属からなるフレーム１２ａが触れ、火花放電、スパーク放電が生じること等で、いずれかの接続線にパルス電流が生じた場合、コイル１１６には数ｍＶ程度の電圧が誘起される。
【００２９】
このコイル１１６は、先述のように、帯電接続線１１０、現像接続線１１２、及び転写接続線１１４の全てに近接または接触する位置に設けられているため、これらの接続線は、コイル１１６が電流変化を検知することができる領域Ｆ内を通過することになり、単一のコイル１１６で、複数の接続線を流れる電流の変化を検出すること可能となっている。
【００３０】
増幅回路１１８は、オペアンプからなり、コイル１１６に誘起された数ｍＶの電流を増幅し、増幅した電流を放電検知信号として先述のコントローラ１２０に送信する。また、この増幅回路１１８は、コネクタ１２２を介してコントローラ１２０に接続されている。
【００３１】
次に上記実施形態の作用について説明する。像担持体２８が帯電装置３０により一様に帯電され、この帯電された像担持体２８には、画像信号に基づいて光書込み装置３２から発した光が照射され、潜像が形成される。光書込み装置３２からの光は、プロセスカートリッジ４６内を通過する。この光書込み装置３２により形成された像担持体２８の潜像は現像装置３４のトナーにより可視化される
【００３２】
一方、サイズ信号等により給紙装置１８の一つが選択され、シート供給カセット２０の一つに収納されたシートはピックアップロール６０によりピックアップされる。ピックアップロール６０にピックアップされたシートは、搬送ロール６１と分離部材６２とにより捌かれ、レジストロール２４へと搬送され、レジストロール２４により一次停止され、タイミングをとって転写装置３６と像担持体２８とで形成される転写部へと導かれ、転写部で転写装置３６により像担持体２８上の現像剤像が転写される。そして、現像剤像の転写がなされた状態でシートは定着装置４０へと送られ、定着装置４０で現像剤像の定着がなされた後、排出部１６へと排出される。
【００３３】
以上で説明した画像形成がなされるにあたり、帯電装置３０には帯電接続線１１０を
介して、現像装置３４には現像接続線１１２を介して、また、転写装置３６には転写接続線１１４を介して、それぞれ電源回路１００から高圧電圧の印加がなされる。
【００３４】
帯電装置３０、現像装置３４、転写装置３６に高圧電圧を印加するにあたり、帯電接続線１１０、現像接続線１１２、または転写接続線１１４の絶縁耐久力が弱くなった部分で短絡が生じ火花放電やアーク放電が発生する危険があり、火花放電やアーク放電が発生したにも関わらず、そのまま高圧電源の印加が続けられると装置の破損等の不具合が生じる恐れがある。そこで、画像形成装置１０は、主電源がオンとなっている間、所定のタイミングで異常放電が生じているか否かの検出をし、異常が検出された場合は、電源回路１００からの電力供給を停止させる。以下、電源回路１００からの電力供給が停止される場合の作用について説明する。
【００３５】
図６は、電源回路１００からの電力供給を停止させる場合のコントローラ１２０の制御フローを示すフローチャートである。コイル１１６により数ｍＶの微弱電流として検出され、増幅回路１１８により増幅された電流がコントローラ１２０へ信号として入力されて制御フローがスタートすると、ステップＳ１０において、コントローラ１２０が備えるコンパレータが増幅回路１１８からの信号と予め定められた基準とを比較して異常電流であるかの判定がなされる。そして、このステップＳ１０において、異常電流であるとの判定がなされなかった場合、制御フローは終了する。
【００３６】
一方、ステップＳ１０で異常電流であるとされた場合、次のステップＳ１２において、コントローラ１２０のパルス信号変換部がこの信号を一定の持続時間を持った波形の信号に波形変換し、次のステップＳ１４においてこの波形が変換されたパルス信号の数をコントローラ１２０のカウント部がカウントする。
【００３７】
次のステップＳ１６で、ステップＳ１４でカウントされた信号の数が予め定められた単位時間あたり規定数以上か否かの判定がなされる。この判定の結果、予め定められた規定数以上であるとの判定がなされなかった場合、制御フロー終了する。
【００３８】
一方、カウントされた信号の数が予め定められた数よりも多いとの判定がなされると、次のステップＳ１８で、コントローラ１２０がトライアック１０４へとアラーム信号を送信し、トライアック１２０が帯電装置２０、現像装置３４、及び転写装置３６への電力供給を停止させる。
【００３９】
そして、次のステップＳ２０でコントローラ１２０から上位のコントローラに制御信号が送信され、上位のコントローラが画像形成装置１０全体を停止させる。
【００４０】
以上で説明した第１の実施形態では、コイル１１６として円形のコイルアンテナを用いたが、コイルアンテナの形状を円形に代えて、例えば、楕円形、長方形等の形状としても良い。コイルアンテナを長方形とした場合は、三本の接続線である帯電接続線１１０、現像接続線１１２、及び、転写接続線１１４を、アンテナの長手方向に各接続線同士である程度の距離を保ちつつ分散させて配置することが望ましい。また、コイル１１６の形状として長方形の形状を採用した場合、各接続線の間で相互干渉が生じない限り、この長方形の一辺に導電線を並べて配置しても良い。
【００４１】
また、第１の実施形態では、検出基板５２側において、増幅回路１１８が微小電流を増幅して、この増幅した信号をコントローラ１２０へと送り、コントローラ側でコンパレータによるレベル判定と、パルス波形変更手段による波形変換とを行っているが、これに替えて、検出基板５２側にコンパレータとパルス変換部とを設け、検出基板５２側でコンパレータによる誘起電圧のレベル判定と、パルス波形変更手段による波形変換とを行い、波形変更がなされた信号をコントローラ１２０へ送るとの構成を採用してもよい。
【００４２】
また、第１の実施形態では、電源回路１００から帯電装置３０、現像装置３４、転写装置３６への電力供給を停止させるように制御する電力供給制御手段としてトライアック１０４を用いたが、第２の実施形態として、図７に示すように、トライアック１０４に替えてリレー１２４を用いても良い。リレー１２４は電流が流れないときにオンとなり、電流が流れたときにオフとなるように制御されるものであり、コントローラ１２０からアラーム信号として用いられる電流が供給されると、リレー１２４がオフとなり、電源回路１００から帯電装置３０、現像装置３４、転写装置３６への電力供給が停止される。
【００４３】
また、電力供給制御手段としてトライアック１０４を用いることに替えて、第３の実施形態として、図８に示すようにフューズ１２６ａを備えたフューズ溶断手段１２６を用いても良い。フューズ溶断手段１２６は、電流が流れることにより発熱部１２６ｂが発熱して、この熱でフューズ１２６ａが溶断するものである。コントローラ１２０からアラーム信号として用いられる電流が発熱部１２６ｂに供給されると、熱によりフューズ１２６ａが溶断し、電源回路１００から帯電装置３０、現像装置３４、転写装置３６への電力供給が停止される。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上述べたように、本発明は、電源装置を有する画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置が有する電源装置の主要部を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置が有する電流検出基板の近傍を拡大して示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置が有する電流検出基板が筺体に装着される状態を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の作用を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置が有する電源装置の主要部を示す説明図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置が有する電源装置の主要部を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    画像形成装置
１２    筺体
１４    像形成手段
１８    給紙装置
２８    像担持体
３０    帯電装置
３４    現像装置
３６    転写装置
５０    電源基板
５２    検出基板
１００  電源回路
１０２  ＡＣ電源
１０４  トライアック
１１０  帯電接続線
１１２  現像接続線
１１４  転写接続線
１１６  コイル
１１８  増幅回路
１２０  コントローラ
１２２  コネクタ
１２４  リレー
１２６  フューズ溶断手段
【図１】
2007037231.tif 000003
【図２】
2007037231.tif 000004
【図３】
2007037231.tif 000005
【図４】
2007037231.tif 000006
【図５】
2007037231.tif 000007
【図６】
2007037231.tif 000008
【図７】
2007037231.tif 000009
【図８】
2007037231.tif 000010