(57)【要約】【課題】過電圧が印加されることに起因した部材の破損等の劣化を防止しつつ、ユーザによる使い勝手のよい画像形成装置を提供する。【解決手段】電源から供給された電力により動作する画像形成装置１であって、電源からの許容電圧値を記憶するメモリ１４０と、電源電圧を検出する電圧検出部１３０と、電源電圧と、許容電圧値とを比較し、電源電圧が許容電圧値よりも高い場合に、電源からの電力により動作する負荷部材のうち予め設定された一部の第１負荷部材の動作を停止させる制御部１５０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から供給された電力により動作する画像形成装置であって、
前記電源からの許容電圧値を記憶する記憶部と、
電源電圧を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記電源電圧と、前記許容電圧値とを比較し、前記電源電圧が前記許容電圧値よりも高い場合に、前記電源からの電力により動作する負荷部材のうち予め設定された一部の第１負荷部材の動作を停止させる制御部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電源からの電力により動作する、前記第１負荷部材と異なる第２負荷部材に含まれる通知部であって、前記電源電圧が前記許容電圧値よりも高い場合に、ユーザに前記電源電圧が前記許容電圧値よりも高い旨を通知する前記通知部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記電源電圧が前記許容電圧値よりも高い場合に、前記第１負荷部材への電力供給を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部による制御により、前記電源から当該画像形成装置への電力供給を遮断する電源スイッチをさらに備え、
前記制御部は、前記電源電圧が前記許容電圧値よりも高い場合に、前記通知部が前記電源電圧が前記許容電圧値よりも高い旨を通知した後に、前記電源スイッチを遮断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１負荷部材は、定着ヒータを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
電源から供給された電力により動作する画像形成装置において実行される画像形成方法であって、
前記画像形成装置は、前記電源からの許容電圧値を記憶する記憶部を備え、
検出部が、電源電圧を検出する検出ステップと、
制御部が、前記検出ステップにおいて検出した前記電源電圧と、前記許容電圧値とを比較し、前記電源電圧が前記許容電圧値よりも高い場合に、前記電源からの電力により動作する負荷部材のうち予め設定された一部の第１負荷部材の動作を停止させる制御ステップと
を含むことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、商用電源から供給される電力により各種動作が行われるが、過電圧が投入されることにより、当該画像形成装置が備える電解コンデンサや、ハロゲンヒータ、カーボンランプ等が破損するという問題がある。
【０００３】
例えば、画像形成装置を製造する工場においては、１００Ｖ系と２００Ｖ系の電源電圧が存在する。このため、１００Ｖ系仕様の画像形成装置の製品に、２００Ｖを投入するといった誤入力が発生する場合がある。また、電源事情の悪い国や地域では、商用電源の電源電圧の仕様値を超えて高い電圧が発生する場合がある。また、サウジアラビアのように１００Ｖ系の電源電圧と２００Ｖ系の電源電圧が混在している国においては、画像形成装置に誤って異なる電圧の電源が投入される場合がある。
【０００４】
このような理由により、１００Ｖ系仕様の製品（画像形成装置）に２００Ｖ系電源が誤入力された場合には、製品仕様に対して高い電源が投入されることとなり、上述のような問題が生じてしまう。
【０００５】
装置に過電圧が入力された場合に、安全に過電圧を遮断する方法としては、図５に示すように、バリスタ２００とヒューズ２０２を直列に接続する技術が知られている。この構成により、バリスタ２００に過電圧が加わった場合には、バリスタ２００に大電流が流れ、ヒューズ２０２は溶断される。すなわち、本技術は、このようにヒューズ２０２を溶断することにより、過電圧による破損を最小限にするものである。
【０００６】
しかしながら、ＩＥＣ６０９５０の規格改定により、バリスタの使用条件が改正され、上記のような使用はできなくなった。このため、近年の装置においては、ある程度高耐圧の電解コンデンサを用いて、ある程度の時間過電圧に耐えられるような部品が選定され、搭載されている。しかしながら、長時間過電圧状態が継続され、更にプリント動作等により、電解コンデンサへの充放電電流が多く流れた場合には、電解コンデンサの急激な劣化が発生してしまう。電解コンデンサの劣化がさらに進むと、電解コンデンサは開弁してしまい、問題となっていた。また、画像形成装置が備えるハロゲンヒータ、カーボンランプ等は、電圧に比例して急激に劣化することが知られている。また、ハロゲンヒータを駆動するトライアック等の素子に想定以上の電流が流れ、これらの素子が破損してしまうという問題があった。
【０００７】
このような問題に対し、例えば特許文献１には、電力線から電源装置に供給される電力のオンオフを切り替えるサブ電源スイッチと、電力線において異常電圧が検出されると、サブ電源スイッチをオフ状態とすることにより、電源装置への電力供給を停止する電源制御部とを備えた電源制御装置が開示されている。これにより、電源装置に過電圧が印加されることを簡単かつ確実に防止することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
画像形成装置が備える部材の中には、異常電圧が投入された場合であっても、動作可能な部材もあるものの、特許文献１の技術においては、すべての部材の動作が停止してしまい、使い勝手が悪いという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、過電圧が印加されることに起因した部材の破損等の劣化を防止しつつ、ユーザによる使い勝手のよい画像形成装置および画像形成方法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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電源から供給された電力により動作する画像形成装置であって、前記電源からの許容電圧値を記憶する記憶部と、電源電圧を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記電源電圧と、前記許容電圧値とを比較し、前記電源電圧が前記許容電圧値よりも高い場合に、前記電源からの電力により動作する負荷部材のうち予め設定された一部の第１負荷部材の動作を停止させる制御部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、電源から供給された電力により動作する画像形成装置において実行される画像形成方法であって、前記画像形成装置は、前記電源からの許容電圧値を記憶する記憶部を備え、検出部が、電源電圧を検出する検出ステップと、制御部が、前記検出ステップにおいて検出した前記電源電圧と、前記許容電圧値とを比較し、前記電源電圧が前記許容電圧値よりも高い場合に、前記電源からの電力により動作する負荷部材のうち予め設定された一部の第１負荷部材の動作を停止させる制御ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、異常電圧が検出された場合には、予め設定された一部の負荷部材の動作を停止するので、過電圧が印加されることによる画像形成装置の劣化を防ぎつつ、一部の負荷部材の動作を継続することができるので、ユーザの使い勝手を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、画像形成装置１における動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第２の実施の形態にかかる画像形成装置２の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、画像形成装置２にかかる動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は、従来技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、画像形成装置および画像形成方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、ＤＣ電源部１００と、定着ヒータ駆動部１１０と、定着ヒータユニット１２０と、電圧検出部１３０と、メモリ１４０と、制御部１５０と、操作表示部１６０と、作像部１７０と、搬送部１８０とを備えている。商用電源１０からの電源電圧は、ＤＣ電源部１００、定着ヒータ駆動部１１０および電圧検出部１３０に入力される。
【００１６】
ＤＣ電源部１００は、ＤＣ電源を生成する。ＤＣ電源部１００により生成されたＤＣ電源は、画像形成装置１が備える負荷部材としての電装品および制御基板（いずれも不図示）に送られる。ここで、負荷部材とは、ＤＣ電源部１００から供給された電力により動作する回路である。負荷部材としては、例えば本図に示す定着ヒータユニット１２０、制御部１５０、操作表示部１６０、作像部１７０および搬送部１８０などが挙げられるが、画像形成装置１は、これ以外にも不図示の負荷部材を備えている。
【００１７】
ＤＣ電源部１００は、電源スイッチ１０１と、ヒューズ１０２と、ノイズフィルタ（Ｎ／Ｆ）１０３と、ダイオードブリッジ１０４と、電解コンデンサ１０５とを有している。電源スイッチ１０１は、商用電源１０と画像形成装置１の各負荷部材との接続を開閉する。ヒューズ１０２は、ＤＣ電源部１００の故障等で異常な大電流が発生した場合に安全に遮断する。Ｎ／Ｆ１０３は、商用電源１０からのノイズを除去する。ダイオードブリッジ１０４は、ＡＣ電圧を整流する。
【００１８】
電解コンデンサ１０５は、ダイオードブリッジ１０４からの出力電圧を平滑する。電解コンデンサ１０５は、大容量コンデンサ、より具体的には、画像形成装置１の仕様の入力電圧の２倍の電圧が入力されても直ちに開弁しない程度の電解コンデンサである。ＤＣ電源生成部１０６は、ＤＣ電源を生成する。
【００１９】
定着ヒータ駆動部１１０は、リレー回路１１１と、Ｎ／Ｆ１１２と、ゼロクロス検出回路１１３と、定着ヒータ駆動回路１１４とを有している。リレー回路１１１は、商用電源１０と定着ヒータユニット１２０の間の接続を開閉する。Ｎ／Ｆ１１２は、商用電源１０からのノイズを除去する。ゼロクロス検出回路１１３は、電源電圧の０Ｖ電圧を検出する。ゼロクロス検出回路１１３は、さらに０Ｖ電圧を検出すると、ゼロクロス信号を出力する。定着ヒータ駆動回路１１４は、定着ヒータユニット１２０への電力供給を制御する。
【００２０】
電圧検出部１３０は、電源電圧の入力電圧に比例したＤＣ電圧信号を出力する。メモリ１４０は、画像形成装置１の電源電圧仕様における許容電圧範囲データを記憶している。許容電圧範囲データは、画像形成装置１の仕様において許容される許容電圧値が記述されたデータである。メモリ１４０はまた、画像形成装置１の各種動作に必要なプログラム、画像形成装置１への設定および動作履歴などの情報を記憶している。
【００２１】
制御部１５０は、画像形成装置１全体を制御する。制御部１５０は、電圧検出部１３０から出力されたＤＣ電圧信号を取得する。そして、制御部１５０は、取得したＤＣ電圧信号をＡ／Ｄ変換する。制御部１５０は、Ａ／Ｄ変換により得られた電源電圧データと、メモリ１４０に記憶されている許容電圧範囲データに示される許容電圧値とを比較する。制御部１５０は、電源電圧データが許容電圧値よりも大きい場合には、画像形成装置１の動作モードを通常モードから最小動作モードに移行する。
【００２２】
ここで、通常モードとは、画像形成装置１のすべての処理を実行可能なモードである。最小動作モードとは、商用電源１０からの電力により動作する、画像形成装置１の一部の負荷部材の動作が停止されたモードである。なお、最小動作モードにおいて動作を停止すべき負荷部材は、予め第１負荷部材としてメモリ１４０に記憶されている。本実施の形態の画像形成装置１においては、定着ヒータユニット１２０、作像部１７０および搬送部１８０等が第１負荷部材として設定されている。なお、制御部１５０、操作表示部１６０等は、第１負荷部材として設定されておらず、これらは第２負荷部材に相当する。なお、第１負荷部材として設定される負荷部材は予め設定された任意の負荷部材であればよく、実施の形態に限定されるものではない。
【００２３】
制御部１５０は、電源電圧データが許容電圧値よりも大きい場合には、動作モードを最小動作モードに移行し、予め第１負荷部材として設定されている電装品や制御基板（本実施の形態においては、定着ヒータユニット１２０、作像部１７０および搬送部１８０等）の動作を停止する。制御部１５０は、さらに後述の操作表示部１６０に対し、電源電圧データが許容電圧値よりも大きい旨、すなわち電源電圧が異常である旨をユーザに通知することを指示する。
【００２４】
制御部１５０はまた、定着ヒータ駆動部１１０と協働して、定着ヒータユニット１２０への電力供給を制御する。具体的には、制御部１５０は、図示せぬ温度センサから、定着ヒータユニット１２０が有する定着ヒータの温度を示す温度信号を取得し、電圧検出部１３０からＤＣ電圧信号を取得し、ゼロクロス検出回路１１３からゼロクロス信号を取得する。制御部１５０は、温度信号、ＤＣ電圧信号およびゼロクロス信号に基づいて、定着ヒータＯＮ／ＯＦＦ信号を定着ヒータ駆動回路１１４に出力する。定着ヒータ駆動回路１１４は、定着ヒータＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、電源電圧周波数の整数倍の一定周期期間内のＤｕｔｙを制御する。これにより、定着ヒータユニット１２０に供給される電力が制御される。
【００２５】
定着ヒータユニット１３０は、制御部１５０および定着ヒータ駆動部１１０の制御の下、商用電源１０から供給された電力により動作する。定着ヒータユニット１２０が有する定着ヒータ（発熱体）は、画像形成の際に動作する定着ローラ（不図示）を加熱する。なお、発熱体としては、ハロゲンヒータ、セラミックヒータおよびカーボンヒータなどが挙げられる。
【００２６】
操作表示部１５０は、ユーザからの入力操作を受け付けるとともに、各種情報を表示する。操作表示部１５０は、具体的には、液晶パネルなどのタッチパネルとハードキーとを有している。作像部１６０は、電子写真方式にて作像し、記録紙にトナーを転写し、記録紙にトナーを定着させる。搬送部１７０は、記録用紙を搬送する。
【００２７】
図２は、画像形成装置１における動作を示すフローチャートである。ユーザにより画像形成装置１の電源スイッチ１０１がオンされると、電圧検出部１３０は、電源電圧を検知し、ＤＣ電圧信号を出力する（ステップＳ１００）。次に、制御部１５０は、電圧検出部１３０から出力されたＤＣ電圧信号をＡ／Ｄ変換して電源電圧データを得る。
【００２８】
制御部１５０は、電源電圧データと、メモリ１４０に記憶されている許容電圧範囲データに示される許容電圧値とを比較する。比較の結果、電源電圧が許容電圧値に比べて大きい場合には（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、制御部１５０は、画像形成装置１の動作モードを最小動作モードに設定し（ステップＳ１０４）、第１負荷部材の動作を停止する（ステップＳ１０６）。次に、操作表示部１６０は、制御部１５０からの指示にしたがい、電源電圧が許容電圧値に比べて大きい旨、すなわち電源電圧が異常である旨をタッチパネルに表示することによりユーザに通知し（ステップＳ１０８）、動作は終了する。
【００２９】
一方、ステップＳ１０２において、電源電圧が許容電圧値以下である場合には（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、制御部１５０は、動作モードを通常モードに設定する（ステップＳ１１０）。ユーザにより電源スイッチ１０１がオフされた場合には（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、動作は終了する。電源スイッチ１０１がオフされない場合には（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、再びステップＳ１００に戻り、電源電圧検知を継続する。
【００３０】
このように、本実施の形態にかかる画像形成装置１は、許容電圧値よりも大きい電源電圧が検出された場合には、第１負荷部材として設定された、比較的大きい電流が流れる負荷部材の動作を停止させるので、過電圧が入力された画像形成装置１の劣化を最小限に抑えることができる。すなわち、第１負荷部材として設定された定着ヒータユニット１２０に搭載されているハロゲンヒータ、カーボンランプに過電圧が印加されることにより急激に劣化するのを防ぎ、さらにハロゲンヒータを駆動するトライアック等の素子に過大な電流が流れることにより、破損するのを防ぐことができる。
【００３１】
また、電解コンデンサ１０５に定格異常の電圧が印加された状態で、画像形成装置１における通常のプリントや、コピーなどの動作が行われた場合には、電解コンデンサ１０５は、充放電電流により異常発熱を起こし急激に劣化してしまう。さらに劣化が進むと、電解コンデンサ１０５が開弁（破損）してしまう。
【００３２】
特に電解コンデンサ１０５が、アルミ電解コンデンサである場合には、アルミ電解コンデンサは、過電圧が印加されると、コンデンサの陽極箔は印加電圧に相当する酸化皮膜を形成する。この時の反応により、ガスが発生しコンデンサの内圧が上昇し、コンデンサの特性としては、静電容量の減少、損失角の正接が増加する。ガス発生量は、印加電圧が高い程、またコンデンサの周囲温度が高い程多く、これにつれてコンデンサの内圧も高くなり、劣化が進むと開弁などの現象にいたる。過電圧状態で、コピー動作等の動作を行うと電解コンデンサへのリップル電流が多く流れ、リップル電流による自己発熱も加わり劣化が加速され問題となる。
【００３３】
これに対し、本実施の形態にかかる画像形成装置１においては、上述のように許容電圧
値よりも大きい電源電圧が検出された場合には、通常のプリント等の動作は停止するので
、電解コンデンサ１０５の劣化を防止することができる。
【００３４】
また、従来の画像形成装置においては、ある程度の時間の間過電圧が印加されても耐えられるような電解コンデンサ等の部品が搭載されているため、画像形成装置に過電圧が印加されていることユーザが把握するまでの間に、電解コンデンサ等の劣化が進行してしまうという問題があった。
【００３５】
これに対し、本実施の形態にかかる画像形成装置１においては、許容電圧値よりも大きい電源電圧が検出された場合であっても、許容電圧制御部１５０および操作表示部１６０の動作は継続しているので、図２のステップＳ１０８において説明したように、過電圧が検出された場合に、電源電圧が異常である旨をユーザに通知することができる。したがって、画像形成装置１においては、第１負荷部材として設定された定着ヒータユニット１２０、作像部１７０、搬送部１８０は動作を停止しているため、プリント等の処理を実行することができないが、ユーザは、通知を受けることにより、プリント等の処理を実行できない原因を知ることができる。したがって、ユーザは画像処理装置１に対し、適切な処置を施すことができる。
【００３６】
これにより、特開２０１０−９３９００に開示された技術のように、画像形成装置１を監視し、画像形成装置１に異常な電源電圧が印加されたことを検出し、ユーザに通知するような他の機器への接続を要することなく、画像形成装置１本体において、ユーザへの通知を行うことができる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態にかかる画像形成装置２の構成を示すブロック図である。画像形成装置２は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１の機能構成に加えて、異常電圧検出部１９０をさらに備えている。また、画像形成装置２のＤＣ電源部１０７は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１のＤＣ電源部１００の電源スイッチ１０１に相当する第１電源スイッチ１０８の他、第２電源スイッチ１０９を有している。
【００３８】
本実施の形態においては、ＤＣ電源生成部１０６により生成されたＤＣ電源のうちＶ１出力は、第１負荷部材としての、定着ヒータユニット１２０、作像部１７０および搬送部１８０等にＤＣ電源を供給する出力である。また、ＤＣ電源のうちＶ２出力は、第２負荷部材としての、制御部１５０、操作表示部１６０等にＤＣ電源を供給する出力である。
【００３９】
第２電源スイッチ１０９は、ＤＣ電源生成部１０６のＶ１出力と第１負荷部材との接続を開閉する。また、本実施の形態にかかる制御部１５０は、第１電源スイッチ１０８のオフおよび第２電源スイッチ１０９のオンオフ（開閉）を制御する。異常電圧検出部１９０は、電源電圧データが許容電圧値に比べて大きい場合に、定着ヒータ駆動部１１０を介して定着ヒータユニット１２０への商用電源１０の供給を遮断する。
【００４０】
図４は、画像形成装置２にかかる動作を示すフローチャートである。ユーザにより画像形成装置２の電源スイッチ１０８がオンされると、電圧検出部１３０は、電源電圧を検知し、ＤＣ電圧信号を出力する（ステップＳ１００）。ステップＳ１０２において、電源電圧が許容電圧値以下である場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）の処理は、図２を参照しつつ説明した第１の実施の形態にかかる画像形成装置１による動作と同様である。
【００４１】
一方、ステップＳ１０２において、電源電圧が許容電圧値よりも大きい場合には（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、制御部１５０は、まず第２電源スイッチをオフする（ステップＳ１２０）。さらに、制御部１５０は、操作表示部１６０に対し、電源電圧が異常である旨をユーザに通知することを指示し、操作表示部１６０は、この指示に従いユーザへの通知を行う（ステップＳ１０８）。
【００４２】
次に、制御部１５０は、ユーザへの通知の後、予め設定された規定時間が経過するまで待機し（ステップＳ１２２，Ｎｏ）、規定時間が経過すると（ステップＳ１２２，Ｙｅｓ）、第１電源スイッチ１０８をオフする（ステップＳ１２４）。以上で、第２の実施の形態にかかる画像形成装置２の動作が終了する。
【００４３】
なお、第２の実施の形態にかかる画像形成装置２のこれ以外の構成および動作は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１の構成および動作と同様である。
【００４４】
このように、第２の実施の形態にかかる画像形成装置２は、許容電圧値よりも大きい電源電圧が検出された場合には、第１負荷部材へのＤＣ電源の供給を遮断するので、第１負荷部材として設定された定着ヒータユニット１２０に搭載されているハロゲンヒータ、カーボンランプに過電圧が印加されることにより急激に劣化するのを防ぎ、さらにハロゲンヒータを駆動するトライアック等の素子に過大な電流が流れることにより、破損するのを防ぐことができる。
【００４５】
さらに、画像形成装置２においては、許容電圧値よりも大きい電源電圧が検出された場合においても、規定時間の間は、制御部１５０および操作表示部１６０へのＤＣ電源の供給は継続しているので、ユーザに過電圧が検出されたことを通知することができる。
【００４６】
なお、画像形成装置は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機であってもよい。また、他の例としては、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１，２  画像形成装置
１００  ＤＣ電源部
１１０  定着ヒータ駆動部
１２０  定着ヒータユニット
１３０  電圧検出部
１４０  メモリ
１５０  制御部
１６０  操作表示部
１７０  作像部
１８０  操作部
１９０  異常電圧検出部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４８】
【特許文献１】特開２０１０−９３９００号公報
【図１】
2013101291.tif 000003
【図２】
2013101291.tif 000004
【図３】
2013101291.tif 000005
【図４】
2013101291.tif 000006
【図５】
2013101291.tif 000007