(57)【要約】【課題】消費電力に関連したパラメータを検知可能で、かつ、電力遮断部品の正常性を判別可能な電気機器をローコストで提供する。【解決手段】交流電源１３から供給された電力を定着器１１へ供給する電源ライン４１に電圧検出部２６や電流検出部２７が設けられる。リレー２３は遮断信号が入力されると定着器１１に供給される電力を遮断し、接続信号が入力されると電力を定着器１１に供給する。電源回路２９はリレー２３が接続状態にある間に電源ラインのうちリレー２３と定着器１１との間の区間から電力を受給して電力演算部２８を動作させるための電力を生成して電力演算部２８に供給する。判別部３９は、リレー２３に接続信号を出力しているときに電力演算部２８から値を受信でき、かつ、リレー２３に接続信号を出力していないときに電力演算部２８から値を受信できないときに、遮断機能を正常と判別する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源から供給された電力を負荷へ供給する電源ラインに設けられ、前記外部電源から供給された電圧または電流を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された前記電圧、前記電流または当該電圧および当該電流から求められた電力の値を送信する送信手段と、
前記電源ラインのうち前記計測手段と前記負荷との間の区間に設けられ、遮断信号が入力されると前記電源ラインを通じて前記負荷に供給される電力を遮断し、接続信号が入力されると前記外部電源からの電力を前記負荷に供給する遮断手段と、
前記遮断手段が接続状態にある間に前記電源ラインのうち前記遮断手段と前記負荷との間の区間から電力を受給して前記送信手段を動作させるための電力を生成して当該送信手段に供給する生成手段と、
前記遮断手段に前記接続信号を出力しているときに前記送信手段から前記値を受信でき、かつ、前記遮断手段に前記接続信号を出力しないことによって前記送信手段から前記値を受信できないときに、前記遮断手段の遮断機能を正常であると判別する判別手段と
を有することを特徴とする電気機器。
【請求項２】
前記判別手段は、前記遮断手段に前記接続信号を出力していないにもかかわらず前記送信手段から前記値を受信できたときに、前記遮断手段の遮断機能を正常でないと判別することを特徴とする請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記判別手段は、前記遮断手段に前記接続信号を出力しているときに前記送信手段から前記値を受信できた場合は前記送信手段を正常と判別することを特徴とする請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記負荷に対して電力が供給されて前記負荷が稼働する稼働モードと、前記遮断手段に前記接続信号を供給しないことで前記負荷に対して電力を供給しない省電力モードとを切り替える切替手段をさらに有し、
前記稼働モードにおいて前記遮断手段の遮断機能の正常性を判別するときは、前記判別手段が前記送信手段に要求信号を送信し、前記要求信号に対する応答信号によって前記値を受信でき、かつ、前記遮断信号を出力し、当該遮断信号を出力した後で前記要求信号を再び送信し、前記要求信号に対する応答信号によって前記値を受信できなかった場合に、前記遮断機能を正常と判別することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項５】
前記稼働モードにおいて前記遮断手段の遮断機能の正常性を判別するときは、前記判別手段が前記送信手段に要求信号を送信し、前記要求信号に対する応答信号によって前記値を受信でき、かつ、前記遮断信号を出力し、当該遮断信号を出力した後で前記要求信号を再び送信し、前記要求信号に対する応答信号によって前記値を再び受信できた場合に、前記遮断機能を正常でないと判別することを特徴とする請求項４に記載の電気機器。
【請求項６】
前記負荷に対して電力が供給されて前記負荷が稼働する稼働モードと、前記遮断手段に前記接続信号を供給しないことで前記負荷に対して電力を供給しない省電力モードとを切り替える切替手段をさらに有し、
前記省電力モードにおいて前記遮断手段の遮断機能の正常性を判別するときは、前記判別手段が前記送信手段に要求信号を送信し、前記要求信号に対する応答信号によって前記値を受信できた場合、前記遮断機能を正常でないと判別することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項７】
前記省電力モードにおいて前記遮断手段の遮断機能の正常性を判別するときは、前記判別手段が前記送信手段に要求信号を送信し、前記要求信号に対する応答信号によって前記値を受信できず、かつ、前記接続信号を出力し、当該接続信号を出力した後で前記要求信号を再び送信し、前記要求信号に対する応答信号によって前記値を受信できなかった場合に、前記遮断機能を正常と判別することを特徴とする請求項６に記載の電気機器。
【請求項８】
前記判別手段は、前記電気機器が起動された直後の期間において前記接続信号を前記遮断手段に出力しないように構成されており、
前記電気機器が起動された直後の期間において前記遮断手段の遮断機能の正常性を判別するときは、前記判別手段が前記送信手段に要求信号を送信し、前記要求信号に対する応答信号によって前記値を受信できた場合、前記遮断機能を正常でないと判別することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項９】
前記電気機器が起動された直後の期間において前記遮断手段の遮断機能の正常性を判別するときは、前記判別手段が前記送信手段に要求信号を送信し、前記要求信号に対する応答信号によって前記値を受信できず、かつ、前記接続信号を出力し、当該接続信号を出力した後で前記要求信号を再び送信し、前記要求信号に対する応答信号によって前記値を受信できなかった場合に、前記遮断機能を正常と判別することを特徴とする請求項８に記載の電気機器。
【請求項１０】
前記計測手段は、前記外部電源から供給された交流電圧を分圧し、当該交流電圧に比例した分圧電圧を出力する分圧回路を含むことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項１１】
前記計測手段は、前記電源ラインを構成するライブ側ラインとニュートラル側ラインとのうち一方のラインに設けられ、前記外部電源から供給された交流電流を検知する抵抗回路を含むことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項１２】
前記遮断手段の遮断機能が正常に機能していない場合、前記電気機器の動作を停止させる制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項１３】
前記送信手段と前記判別手段はフォトカプラを介して通信することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項１４】
前記接続信号はハイレベルの信号であり、前記遮断信号はローレベルの信号であることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項１５】
前記送信手段は、
前記外部電源から供給された電圧に比例した電圧を変換して電圧値を出力する第一変換器と、
前記外部電源から供給された電流に比例した電圧を変換して電流値を出力する第二変換器と、
前記第一変換器により得られた電圧値と、前記第二変換器により得られた電流値とに基づき電力値を演算する演算手段とを有し、
前記送信手段は、前記電圧値、前記電流値および前記電力値のうち前記判別手段によって要求されたものを送信することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項１６】
前記送信手段から送信される電力値に基づき前記電気機器の消費電力を管理する管理手段をさらに有し、
前記管理手段は、前記電気機器が省電力モードに遷移している間は前記省電力モードに遷移している時間を計時し、計時した時間に基づき消費電力を演算することを特徴とする請求項１５に記載の電気機器。
【請求項１７】
前記遮断手段は、リレーと当該リレーを駆動する駆動回路とを有することを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項１８】
前記遮断手段は、半導体スイッチと当該半導体スイッチを駆動する駆動回路とを有することを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項１９】
前記電気機器は画像形成装置であり、
前記負荷にはトナー画像をシートに定着させる定着器であることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項２０】
前記定着器の温度を検知する検知手段をさらに有し、
前記判別手段は、前記温度が閾値を超えると前記遮断信号を出力して、前記定着器に供給される電力を遮断することを特徴とする請求項１９に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気機器および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器の消費電力を監視しながら制御することで、電気機器の消費電力を削減することができる。特許文献１によれば、電圧と電流とを検知し、消費電力を監視することが記載されている。
【０００３】
一方で、画像形成装置は大電力で動作する定着器を備えている。定着器に過昇温が発生すると、定着器が破損する虞がある。そこで、特許文献２では、過昇温を検知するとリレーを動作させて電力を遮断することで、定着器を保護することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１４４６号公報
【特許文献２】特開２００３−５７９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の発明は、過昇温から定着器を保護することができるため、極めて有用な発明である。しかし、リレーなどの電力遮断部品が故障すると、保護機能が失われてしまう。そこで、電力遮断部品が正常に機能するかどうかを判別する回路が必要になる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているような消費電力を取得する回路に加えて、電力遮断部品の正常性を判別する回路を電気機器に設ければ、製造コストが上昇するだけでなく、消費電力も増加するであろう。
【０００７】
そこで、本発明は、消費電力に関連したパラメータを検知可能で、かつ、電力遮断部品の正常性を判別可能な電気機器をローコストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、たとえば、
外部電源から供給された電力を負荷へ供給する電源ラインに設けられ、前記外部電源から供給された電圧または電流を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された前記電圧、前記電流または当該電圧および当該電流から求められた電力の値を送信する送信手段と、
前記電源ラインのうち前記計測手段と前記負荷との間の区間に設けられ、遮断信号が入力されると前記電源ラインを通じて前記負荷に供給される電力を遮断し、接続信号が入力されると前記外部電源からの電力を前記負荷に供給する遮断手段と、
前記遮断手段が接続状態にある間に前記電源ラインのうち前記遮断手段と前記負荷との間の区間から電力を受給して前記送信手段を動作させるための電力を生成して当該送信手段に供給する生成手段と、
前記遮断手段に前記接続信号を出力しているときに前記送信手段から前記値を受信でき、かつ、前記遮断手段に前記接続信号を出力しないことによって前記送信手段から前記値を受信できないときに、前記遮断手段の遮断機能を正常であると判別する判別手段と
を有することを特徴とする電気機器を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、消費電力に関連したパラメータ（例：電圧、電流または電力）を検知可能で、かつ、遮断手段の正常性を判別可能な電気機器をローコストで提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の概略構成図
【図２】主要回路のブロック図
【図３】電力遮断部品の正常性の判別処理を示すフローチャート
【図４】電力遮断部品の正常性の判別処理の一例を示すタイミングチャート
【図５】電力遮断部品の正常性の判別処理を示すフローチャート
【図６】電力遮断部品の正常性の判別処理の一例を示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、たとえば、消費電力を取得するための取得回路の動作電力を電力遮断部品の出力側から供給し、電力遮断部品を作動させたときの取得回路の反応に基づき電力遮断部品の正常性を判定する。電力遮断部品を作動させていないときに取得回路が動作しており、かつ、電力遮断部品を作動させたときに取得回路が動作を停止していれば、電力遮断部品の遮断機能は正常であると判定される。よって、電力遮断部品の正常性を検知するための専用回路は不要となる。なお、電力遮断部品の作動の有無に依存せずに取得回路が動作していれば、電力遮断部品の遮断機能が失われていると判定される。電力遮断部品の作動の有無に依存せずに取得回路が動作しなければ、取得回路が故障しているか、取得回路に動作電力を供給する電源が故障していると判定される。
【００１２】
［実施例１］
図１は画像形成装置の概略構成図である。感光体１は静電潜像やトナー画像などの画像を担持する像担持体である。一次帯電器２は感光体１の表面を均一に帯電させる。レーザーユニット３は均一に帯電した感光体１の表面に入力画像に対応したレーザー光を走査しながら照射し、静電潜像を描画する。現像器４は、トナーを用いて潜像を現像してトナー画像を形成する。一次転写器５は、感光体１に担持されているトナー画像を中間転写体６に転写する。中間転写体６の回転に伴い、トナー画像が二次転写部に搬送される。二次転写部は二次転写内ローラー７と二次転写外ローラー８を備えている。シートカセット１０から給紙されたシートＳが二次転写部を通過する際に、中間転写体６に担持されているトナー画像と接触し、トナー画像がシートＳに転写される。定着器１１はトナー画像を加熱し、シートＳに対して定着させる。定着器１１のヒータに通電される電力やヒータの温度は制御部５０によって監視されている。制御部５０は定着器１１に過昇温が発生すると、操作部１２の表示装置にエラーメッセージを表示する。入力回路２０は、商用電源のような交流電源１３に接続されており、交流電圧を供給される。入力回路２０は、制御部５０によって制御され、画像形成装置１００の各部に対して電力を供給する。
【００１３】
図２は入力回路２０のブロック図である。入力回路２０は外部電源である交流電源１３から入力部４０を通じて交流電圧Ｖｉｎを入力される。入力部４０から内部に延在する電源ライン４１は、ライブ側ラインＬとニュートラル側ラインＮとを有している。ライブ側ラインＬは接地されておらず、ニュートラル側ラインＮは接地されている。なお、電源ライン４１のうち入力部４０から分岐点Ａまでの区間を第一区間と呼び、分岐点Ａからリレー２３までの区間を第二区間と呼び、リレー２３から定着器１１までの区間を第三区間と呼ぶことにする。
【００１４】
図２が示すように交流電源１３から供給された交流電圧Ｖｉｎは分岐点Ａで２系統に分岐されている。１つ目の系統は上述した電源ライン４１の第三区間であり、リレー２３およびドライバ２４を介して定着器１１へ交流電圧Ｖｉｎを供給する系統である。２つ目の系統はＤＣ電源２５に交流電圧Ｖｉｎを供給する系統であり、これを第四区間と呼ぶことにする。リレー２３は定着器１１への電力の供給を遮断する電力遮断部品である。リレー２３としては半導体スイッチなど、同等の機能を有する他の電力遮断部品が採用されてもよい。ドライバ２４は制御部５０によって制御され、交流電圧Ｖｉｎの波数を調整して、定着器１１に供給される電力を調整する回路である。ＤＣ電源２５は整流回路や平滑回路、ＤＣ−ＤＣコンバータなどを有し、交流電圧Ｖｉｎを直流電圧（例：ＤＣ２４Ｖ、ＤＣ５Ｖ、ＤＣ３．３Ｖなど）に変換する回路である。ＤＣ電源２５は、直流電圧を動作電圧とする搬送モータやソレノイドなどの他の負荷９０に電力を供給する。
【００１５】
制御部５０は温度調節部３７を備えている。温度調節部３７は定着器１１の温度センサ２１が出力する温度検出信号ｄ１に応じて定着器１１の温度が目標温度となるように電力供給量を制御する。温度センサ２１はサーミスタなどである。なお、温度調節部３７は電力供給量を指示するための制御信号ｄ２をドライバ２４へ送信する。また、温度調節部３７は温度検出信号ｄ１が示す温度が閾値を超えると過昇温が発生したと判定する。この場合、温度調節部３７は駆動回路２２へ遮断信号ｄ３を送信してリレー２３を遮断する。これにより強制的に定着器１１への電力供給を遮断して、定着器１１を保護することができる。
【００１６】
消費電力を検出するための電力検出部３０について説明する。電力検出部３０は、電圧検出部２６、電流検出部２７、電力演算部２８およびフォトカプラ３５、３６を備えている。電圧検出部２６と電流検出部２７は交流電源１３の入力部４０と分岐点Ａとの間に配置されている。電圧検出部２６は、たとえば、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２とで構成された分圧回路によって形成可能である。図２が示すように、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２は、交流電源１３に接続されたライブ側ラインＬとニュートラル側ラインＮとの間に挿入されている。抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２によって分圧された電圧（分圧電圧）、つまり、抵抗器Ｒ２の両端の電圧が電圧検出信号となる。たとえば抵抗器Ｒ１の抵抗値を２ＭΩとし、抵抗器Ｒ２の抵抗値を１ｋΩとすると、電圧検出信号の振幅は交流電圧Ｖｉｎの０．０００５倍となる。電流検出部２７は、たとえば、電流を電圧に変換するシャント抵抗器Ｒ３などの抵抗回路によって実現可能である。電流検出部２７はライブ側ラインＬとニュートラル側ラインＮとのどちらに挿入されてもよい。図２が示すように、電流検出部２７がニュートラル側ラインＮに挿入されていることで、不図示のメインスイッチをオフにしたときの消費電力を少なくできる点で有利である。シャント抵抗器Ｒ３の両端電圧が検出信号となる。たとえばシャント抵抗器Ｒ３の抵抗値を０．００５Ωとすると、電流検出信号の振幅は交流電流Ｉｉｎに０．００５を乗じた電圧となる。電圧検出部２６からの電圧検出信号と電流検出部２７からの電流検出信号はそれぞれ電力演算部２８へ入力される。電力演算部２８は電圧検出信号と電流検出信号に基づいて画像形成装置１００に入力された交流電圧Ｖｉｎ、交流電流Ｉｉｎ、および、消費電力Ｐｉｎ等を演算して取得する。より具体的に説明すると、電力演算部２８は２つのＡＤ変換器３１、３２を備えている。ＡＤ変換器３１は電流検出信号を所定のサンプル周期でサンプリングしてデジタル値Ｉｉに変換する。ＡＤ変換器３２は電圧検出信号を所定のサンプル周期でサンプリングしてデジタル値Ｖｉに変換する。ここでは、それぞれｎ個の値が得られるものとする。算出部４３はｎ個のサンプルデータから交流電圧Ｖｉｎの実効値を式（１）により算出する。算出部４３はｎ個のサンプルデータから交流電流Ｉｉｎの実効値を式（２）により算出する。同様に算出部４３は消費電力Ｐｉｎを式（３）で求める。
【００１７】
【数１】
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【００１８】
電力演算部２８と制御部５０はシリアル通信等の通信プロトコルにしたがってデータ通信を行っている。制御部５０は電力演算部２８に対してフォトカプラ３５を介してデータ要求コマンドを送信する。電力演算部２８はデータ要求信号（リードコマンド）を受信すると、要求された消費電力等のデータをフォトカプラ３６を介して制御部５０へ返信する。フォトカプラ３５、３６は一次側回路と二次側回路とを絶縁するために設けられている。
【００１９】
電力検出部３０は電源回路２９から動作電力を供給される。電源回路２９はリレー２３の下流側（これは負荷側／出力側と呼ばれてもよい。）に接続されている。つまり、電源回路２９は第三区間から電圧を供給される。電源回路２９はこの電圧を変換し、電力検出部３０の動作電圧Ｖｃを生成する電圧生成回路である。したがって、リレー２３が接続されている間だけ、電源回路２９は電力検出部３０へ電力を供給できる。また、リレー２３が遮断されると、電源回路２９は電力検出部３０へ電力を供給ができなくなる。このように、電力演算部２８は電源回路２９から電力を供給されている期間だけ（つまりリレー２３が接続状態のときにだけ）作動する。電源回路２９から電力を供給されると、電力検出部３０は、上述した演算を実行可能であり、制御部５０とのデータ通信も可能となる。
【００２０】
制御部５０は画像形成装置１００の動作モード（電力モード）を切り替える切替部３８を有している。動作モードとしては、たとえば、画像形成装置１００が画像形成可能な稼働モードと、画像形成装置１００が画像形成を実行できない省電力モードとがある。リレー２３はリレー２３の下流側に接続されている負荷に異常が発生したときや、省電力モードに遷移したときに遮断される。省電力モードにおいてリレー２３を遮断することで、下流側の負荷に電力が供給されなくなり、当該負荷で電力が消費されなくなる。なお、リレー２３の遮断とはリレー２３の２つの接点が開いて、上流側と下流側とが遮断されることをいう。リレー２３の接続とは、リレー２３の２つの接点が閉じて、上流側と下流側とが接続されることをいう。つまり、リレー２３は負荷に異常が発生したときに電力を遮断するスイッチとして機能するだけでなく、省電力モードを実現するためのスイッチとしても機能している。
【００２１】
省電力モードにおいて画像形成装置１００は非常に少ない消費電力で動作する。また、リレー２３を遮断している間は電源回路２９から電力演算部２８に電力が供給されないため、電力演算部２８は消費電力を演算できない。そこで、電力演算部２８に代わって制御部５０が消費電力を推定してもよい。制御部５０の管理部３４は、省電力モードに遷移している時間をタイマー３３で計測する。管理部３４は、タイマー３３により計測された時間に予め決められた電力値［Ｗ］を乗算することで、省電力モード中の消費電力量「Ｗｈ」を演算する。省電力モード中の電力値は実験またはシミュレーション等によって事前に決定可能である。これにより制御部５０は、画像形成装置１００に交流電圧Ｖｉｎが供給されている間のトータルでの消費電力量を求めることが可能となる。
【００２２】
＜フローチャート＞
図３は電力遮断部品の正常性を判別する処理を示すフローチャートである。この判別処理は制御部５０によって実行される。電力遮断部品としてリレー２３を採用する場合、リレー２３の２つの接点が溶着してリレー２３の遮断機能が喪失することがある。よって、リレー２３が正常に機能しなくなったときはリレー２３を交換し、遮断機能を復旧する必要がある。ここでは、省電力モードに移行する前、つまり、画像形成装置１００が画像形成可能なモードに遷移している場合の判別処理について説明する。なお、省電力モードに移行する前は、リレー２３の接点は接続状態になっている。ここでは電圧検出値を取得するためのリードコマンドを一例として利用するが、電流検出値を取得するためのリードコマンドや電力検出値を取得するためのリードコマンドが利用されてもよい。
【００２３】
Ｓ３０１で制御部５０は電力検出部３０に対して電圧リードコマンドを送信する。Ｓ３０２で制御部５０は電力検出部３０から電圧検出データがレスポンスとして返信されているかどうかを判定する。レスポンスが返信されない場合は、電力検出部３０（または電源回路２９）が故障しているため、Ｓ３０８に進む。Ｓ３０８で制御部５０は電力検出部３０が故障していることを示すメッセージを操作部１２に出力する。なお、このメッセージはメンテナンス担当者のメールアドレスに対して送信されてもよい。
【００２４】
一方、Ｓ３０２で電力検出部３０から電圧検出データ返信されてきた場合は、少なくとも電力検出部３０および電源回路２９が正常に作動しているため、Ｓ３０３に進む。Ｓ３０３で制御部５０は駆動回路２２に遮断信号を送信する。駆動回路２２は遮断信号を受信すると、リレー２３の２つの接点が開くようにリレー２３を駆動する。たとえば、駆動回路２２はリレー２３の電磁石に供給していた電力を遮断する。電磁石がオフになると、２つの接点が開く。これにより、電源回路２９へ電力が供給されなくなり、電源回路２９が停止する。また、電源回路２９から電力が供給されなくなり、電力演算部２８も停止する。ただし、リレー２３の２つの接点が溶着していれば、電源回路２９へ電力が供給され続けるため、電力演算部２８も引き続き動作可能である。
【００２５】
Ｓ３０４で制御部５０は電力検出部３０に対して再び電圧リードコマンドを送信する。Ｓ３０５で制御部５０は電力検出部３０から電圧検出データが返信されているかどうかを判定する。電力検出部３０から電圧検出データが返信されなければ、リレー２３が正常に動作して、電力検出部３０への電力が遮断されている。よって、Ｓ３０７に進む。Ｓ３０７で制御部５０はリレー２３が正常に遮断できたことを示す遮断可能メッセージを操作部１２に出力する。なお、この場合は、電力検出部３０も正常であるため、制御部５０は電力検出部３０が正常であることを示すメッセージを操作部１２に出力してもよい。
【００２６】
一方、Ｓ３０６で電圧検出データが返信されれば、リレー２３が正常に動作していないことになる。つまり、リレー２３の２つの接点が閉じたままであり、電力検出部３０が動作し続けている。よって、Ｓ３０６に進む。Ｓ３０６で制御部５０は、リレー２３（または駆動回路２２）で故障が発生していることを示す遮断不能メッセージを操作部１２に出力する。なお、このメッセージはメンテナンス担当者のメールアドレスに対して送信されてもよい。
【００２７】
図４（Ａ）ないし図４（Ｃ）は接続信号／遮断信号、コマンドおよびレスポンスのタイミングチャートである。とりわけ、図４（Ａ）はリレー２３、駆動回路２２および電力検出部３０のすべてが正常なケースを示している。図４（Ｂ）はリレー２３が遮断できないケースを示している。図４（Ｃ）は電力検出部３０が故障しているケースを示している。
【００２８】
●電力検出部３０およびリレー２３とも正常なケース
図４（Ａ）が示すように制御部５０は時刻ｔ１において電力検出部３０に対して電圧リードコマンドを送信する（Ｓ３０１）。時刻ｔ２で制御部５０は電力検出部３０から電圧検出値をレスポンスとして受信し（Ｓ３０２でＹｅｓ）、時刻ｔ３で駆動回路２２に遮断信号を送信する（Ｓ３０３）。その後の時刻ｔ４で再び電圧リードコマンドが送信される（Ｓ３０４）。時刻ｔ５で電力検出部３０からの返信がない（Ｓ３０５でＮｏ）ため、制御部５０は電力検出部３０およびリレー２３とも正常と判定する（Ｓ３０７）。
【００２９】
●リレー２３が故障しているケース
図４（Ｂ）が示すように制御部５０は時刻ｔ１で電力検出部３０に電圧リードコマンドを送信する（Ｓ３０１）。時刻ｔ２で制御部５０は電力検出部３０から電圧検出値をレスポンスとして受信し（Ｓ３０２でＹｅｓ）、時刻ｔ３で駆動回路２２に遮断信号を送信する（Ｓ３０３）。遮断信号送信後の時刻ｔ４で制御部５０は再び電圧リードコマンドを送信する（Ｓ３０４）。時刻ｔ５で制御部５０は電力検出部３０からのレスポンスを受信したため（Ｓ３０５でＹｅｓ）、リレー２３が溶着していると判定する（Ｓ３０６）。制御部５０は定着器１１への電力の供給をドライバ２４に停止させるとともにＤＣ電源２５に負荷９０への電力の供給を停止させる。さらに制御部５０は操作部１２にエラーメッセージを表示する。
【００３０】
●電力検出部３０が故障しているケース
図４（Ｃ）が示すように制御部５０は時刻ｔ１で電力検出部３０に対して電圧リードコマンドを送信する（Ｓ３０１）。時刻ｔ２で制御部５０は電力検出部３０からレスポンスを受信できないため（Ｓ３０２でＮｏ）、電力検出部３０が故障と判定する（Ｓ３０８）。そのため制御部５０は定着器１１や負荷９０への電力の供給を停止し、操作部１２にエラーメッセージを表示する。
【００３１】
［実施例２］
実施例２では、画像形成装置１００の起動時と省電力モードからの復帰時における電力遮断部品の正常性を判別する処理について説明する。画像形成装置の起動直後は駆動回路２２にリレー接続信号を出力していないため、リレー２３は遮断状態にある。同様に、省電力モード中もリレー２３は遮断状態にある。つまり、リレー２３が正常であれば、電力検出部３０は動作していない。逆に、リレー接続信号を出力していないにもかかわらず、電力検出部３０からレスポンスが得られれば、リレー２３は遮断機能を喪失していることになる。この関係を利用して、制御部５０は電力遮断部品の正常性を判別する。なお、すでに行った説明については説明の簡明化のために省略する。
【００３２】
図５は電力遮断部品の正常性を判別する処理を示すフローチャートである。Ｓ５０１で制御部５０は電力検出部３０に対して電圧リードコマンドを送信する。Ｓ３０２で制御部５０は電力検出部３０から電圧検出データがレスポンスとして返信されているかどうかを判定する。電力検出部３０からレスポンスが返信されてきた場合は、リレー２３は遮断機能を喪失していることになる。そこで、Ｓ５０８に進む。Ｓ５０８で制御部５０は、リレー２３で故障が発生していることを示す遮断不能メッセージを操作部１２に出力する。なお、このメッセージはメンテナンス担当者のメールアドレスに対して送信されてもよい。また、制御部５０は定着器１１への電力の供給をドライバ２４に停止させるとともにＤＣ電源２５に負荷９０への電力の供給を停止させる。
【００３３】
一方で、Ｓ５０２でレスポンスが返信されてこない場合は、少なくともリレー２３の２つの接点は開放されているため、Ｓ５０３に進む。Ｓ５０３で制御部５０は駆動回路２２に接続信号を送信する。駆動回路２２は接続信号を受信すると、リレー２３の２つの接点が閉じるようにリレー２３を駆動する。
【００３４】
Ｓ５０４で制御部５０は電力検出部３０に対して再び電圧リードコマンドを送信する。Ｓ５０５で制御部５０は電力検出部３０から電圧検出データが返信されているかどうかを判定する。電力検出部３０から電圧検出データが返信されなければ、リレー２３が正常に動作して、電力検出部３０への電力が供給されている。よって、Ｓ５０７に進む。Ｓ５０７で制御部５０はリレー２３が正常に遮断できたことを示す遮断可能メッセージを操作部１２に出力する。なお、この場合は、電力検出部３０も正常であるため、制御部５０は電力検出部３０が正常であることを示すメッセージを操作部１２に出力してもよい。
【００３５】
一方、Ｓ５０５で電圧検出データが返信されてこなければ、リレー２３が正常に動作していないことになる。つまり、リレー２３の２つの接点が開いたままであるか、または、電力検出部３０が動作していない。よって、Ｓ５０６に進む。Ｓ５０６で制御部５０は、電力検出部３０で故障が発生していることを示す故障メッセージを操作部１２に出力する。なお、このメッセージはメンテナンス担当者のメールアドレスに対して送信されてもよい。さらに、制御部５０は、リレー２３（または駆動回路２２）の故障が疑われることを示すメッセージを操作部１２に出力してもよい。
【００３６】
図６（Ａ）ないし図６（Ｃ）は接続信号／遮断信号、コマンドおよびレスポンスのタイミングチャートである。とりわけ、図６（Ａ）はリレー２３も電力検出部３０も正常なケースを示している。図６（Ｂ）はリレー２３が遮断できないケースを示している。図６（Ｃ）は電力検出部３０が故障しているケースを示している。
【００３７】
●電力検出部３０およびリレー２３とも正常なケース
図６（Ａ）が示すように制御部５０は時刻ｔ１１で電力検出部３０に対して電圧リードコマンドを送信する（Ｓ５０１）。時刻ｔ１２で電力検出部３０から電圧検出値の返信がない場合（Ｓ５０２でＮｏ）、時刻ｔ１３で制御部５０は駆動回路２２に接続信号を送信する（Ｓ５０３）。リレー２３を接続した後の時刻ｔ１４で制御部５０は再び電圧リードコマンドを送信する（Ｓ５０４）。時刻ｔ１５で電力検出部３０からの返信がある場合（Ｓ５０５でＹｅｓ）、制御部５０は電力検出部３０が正常で、かつ、リレー２３も遮断可能と判定する（Ｓ５０７）。
【００３８】
●リレー２３が故障しているケース
図６（Ｂ）が示すように制御部５０は時刻ｔ１１で電力検出部３０に対して電圧リードコマンドを送信する（Ｓ５０１）。時刻ｔ１２で電力検出部３０から電圧検出値の返信がある場合（Ｓ５０２でＹｅｓ）、リレー２３の遮断機能が喪失している。よって、制御部５０は、定着器１１や負荷９０を停止させるとともに操作部１２にエラーメッセージを表示する（Ｓ５０８）。
【００３９】
●電力検出部３０が故障しているケース
図６（Ｃ）が示すように制御部５０は時刻ｔ１１で電力検出部３０に対して電圧リードコマンドを送信する（Ｓ５０１）。時刻ｔ１２で電力検出部３０から電圧検出値の返信がない場合（Ｓ５０２でＮｏ）、時刻ｔ１３で制御部５０は駆動回路２２に接続信号を送信する（Ｓ５０３）。接続信号を送信した後の時刻ｔ１４で制御部５０は再び電圧リードコマンドを送信する（Ｓ５０４）。時刻ｔ１５で電力検出部３０からの返信がない場合（Ｓ５０５でＮｏ）、制御部５０は電力検出部３０が故障したと判定する。時刻ｔ１６で制御部５０は遮断信号を送信して、定着器１１および負荷９０を停止させるとともに操作部１２にエラーメッセージを表示する。
【００４０】
＜まとめ＞
以上の実施形態によれば、交流電源１３から供給された電力を定着器１１へ供給する電源ラインに設けられる、交流電源１３から供給された電圧または電流を計測する計測手段として電圧検出部２６や電流検出部２７が採用されていうる。これらを計測部と呼ぶことにする。電力演算部２８は計測部により計測された電圧、電流または当該電圧および当該電流から求められた電力の値を送信する。リレー２３は、電源ラインのうち計測部と定着器１１との間の区間に設けられ、遮断信号が入力されると電源ラインを通じて定着器１１に供給される電力を遮断し、接続信号が入力されると交流電源１３からの電力を定着器１１に供給する。電源回路２９はリレー２３が接続状態にある間に電源ラインのうちリレー２３と定着器１１との間の区間から電力を受給して電力演算部２８を動作させるための電力を生成して電力演算部２８に供給する。このように電力検出部３０へ電力を供給する電源回路２９に対する電力をリレー２３の下流側から供給する。判別部３９は、リレー２３に接続信号を出力しているときに電力演算部２８から値を受信でき、かつ、リレー２３に接続信号を出力しないことによって電力演算部２８から値を受信できないときに、リレー２３の遮断機能を正常であると判別する。つまり、制御部５０はリレー２３の駆動回路２２に遮断信号を送信したときと接続信号を送信したときとのそれぞれで電力検出部３０からのレスポンスを確認する。これにより、制御部５０はリレー２３の遮断機能が正常かどうかを判別できる。つまり、リレー２３の遮断可否検知回路を設けることなく、消費電力を管理する制御部５０でリレー２３の遮断可否も判別可能となる。よって、消費電力を検知可能で、かつ、電力遮断部品の正常性を判別可能な電気機器をローコストで提供することが可能となる。また、専用の遮断可否検知回路は不要であるため、全体として小型化を図ることが可能となり、省エネルギー化にとっても有利となる。
【００４１】
判別部３９は、リレー２３に接続信号を出力していないにもかかわらず電力演算部２８から値を受信できたときに、リレー２３の遮断機能を正常でないと判別してもよい。これは、リレー２３の２つの接点が溶着して導通状態になってしまっているからである。判別部３９は、リレー２３に接続信号を出力しているときに電力演算部２８から値を受信できた場合は電力演算部２８を正常と判別してもよい。これにより、リレー２３だけでなく、電力演算部２８の正常性も確認できるようになる。
【００４２】
画像形成装置１００は、定着器１１に対して電力が供給されて定着器１１が稼働する稼働モードと、リレー２３に接続信号を供給しないことで定着器１１に対して電力を供給しない省電力モードとを切り替える切替部３８をさらに有していてもよい。図３を用いて説明したように、稼働モードにおいてリレー２３の遮断機能の正常性を判別するときは、判別部３９が電力演算部２８に要求信号を送信する。判別部３９は、要求信号に対する応答信号によって値を受信できた場合、さらに遮断信号を出力する。判別部３９は、遮断信号を出力した後で要求信号を再び送信し、要求信号に対する応答信号によって値を受信できなかった場合に、遮断機能を正常と判別してもよい。また、稼働モードにおいてリレー２３の遮断機能の正常性を判別するときは、判別部３９が電力演算部２８に要求信号を送信し、要求信号に対する応答信号によって値を受信できれば、さらに、遮断信号を出力する。判別部３９は、遮断信号を出力した後で要求信号を再び送信し、要求信号に対する応答信号によって値を再び受信できた場合に、遮断機能を正常でないと判別してもよい。遮断信号を出力しても電力演算部２８が作動していることは、リレー２３が溶着していることを意味する。
【００４３】
図５を用いて説明したように、省電力モードにおいてリレー２３の遮断機能の正常性を判別するときは、判別部３９が電力演算部２８に要求信号を送信する。要求信号に対する応答信号によって値を受信できた場合、判別部３９は遮断機能を正常でないと判別する。また、判別部３９は、応答信号によって値を受信できない場合、さらに接続信号を出力し、当該接続信号を出力した後で要求信号を再び送信する。要求信号に対する応答信号によって値を受信できなかった場合に、判別部３９は遮断機能を正常と判別してもよい。このように省電力モードから稼働モードへ復帰するときにもリレー２３の遮断機能の正常性を判別できるようになる。
【００４４】
図５を用いて説明したように、判別部３９は、画像形成装置１００が起動された直後の期間において接続信号をリレー２３に出力しないように構成されている。判別部３９は、画像形成装置１００が起動された直後の期間においてリレー２３の遮断機能の正常性を判別してもよい。判別部３９が電力演算部２８に要求信号を送信し、要求信号に対する応答信号によって値を受信できた場合、遮断機能を正常でないと判別する。また、判別部３９は、この応答信号によって値を受信できない場合、さらに接続信号を出力し、当該接続信号を出力した後で要求信号を再び送信する。要求信号に対する応答信号によって値を受信できなかった場合に、判別部３９は遮断機能を正常と判別してもよい。このように、画像形成装置１００が起動された直後の期間においてもリレー２３の遮断機能の正常性を判別できるようになる。
【００４５】
図２を用いて説明したように、計測部は、交流電源１３から供給された交流電圧を分圧し、当該交流電圧に比例した分圧電圧を出力する分圧回路を含んでもよい。このように簡単な回路によって交流電圧Ｖｉｎを計測できる。また、このような分圧回路で電圧検出部２６を構成すれば、電圧検出部２６での電力損失を少なくすることができる。
【００４６】
計測部は、電源ラインを構成するライブ側ラインＬとニュートラル側ラインＮとのうち一方のラインに設けられ、交流電源１３から供給された交流電流を検知する抵抗回路を備えてもよい。抵抗回路によって電流検出部２７を構成することで、比較的安価に電流検出部２７を実現できる。ニュートラル側ラインＮに電流検出部２７を挿入すれば、消費電力の点でも有利であろう。なお、電圧検出部２６および電流検出部２７として抵抗回路を用いたが、トランス等の他の回路素子を用いてもよい。
【００４７】
制御部５０は、リレー２３の遮断機能が正常に機能していない場合、画像形成装置１００の動作を停止させてもよい。これにより定着器１１のさらなる破損等を防止できる。また画像形成の失敗も抑制でき、トナーやシートなどの消耗品の消費も抑制できる。
【００４８】
電力演算部２８と判別部３９はフォトカプラ３５、３６を介して通信してもよい。これにより、入力回路２０内の一次側回路と二次側回路とを容易に分離できるようになる。
【００４９】
図４や図６を用いて説明したように、駆動回路２２に供給される接続信号はハイレベルの信号であり、遮断信号はローレベルの信号であってもよい。これは制御部５０の信号生成部と駆動回路２２の信号入力部を簡単な論理回路で実現できることを意味する。
【００５０】
図２を用いて説明したように、電力演算部２８は、交流電源１３から供給された電圧に比例した電圧を変換して電圧値を出力する第一変換器であるＡＤ変換器３２を備えてもよい。また、電力演算部２８は、交流電源１３から供給された電流に比例した電圧を変換して電流値を出力する第二変換器としてＡＤ変換器３１を備えてもよい。算出部４３は、第一変換器により得られた電圧値と、第二変換器により得られた電流値とに基づき電力値を演算してもよい。電力演算部２８は、電圧値、電流値および電力値のうち判別部３９によってコマンドにより要求されたものをレスポンスとして送信してもよい。
【００５１】
制御部５０は、電力演算部２８から送信される電力値に基づき画像形成装置１００の消費電力を管理する管理部３４をさらに有していてもよい。管理部３４は、画像形成装置１００が省電力モードに遷移している間は省電力モードに遷移している時間をタイマー３３により計時し、計時した時間に基づき消費電力を演算してもよい。これにより、省電力モードに遷移している間の消費電力量も求められるようになる。
【００５２】
電力遮断部品は、リレー２３とリレー２３を駆動する駆動回路２２とを有していてもよいし、半導体スイッチとそれを駆動する駆動回路２２とを有していてもよい。本発明は、リレー２３以外の電力遮断部品にも適用可能だからである。
【００５３】
本実施形態では、消費電力の検出部を電力遮断部品の下流側に設けずに、上流側に設けることができる。これは消費電力の検出精度の点で有利である。消費電力の検出部を電力遮断部品の下流側に設けると、入力部４０から検出部までの区間で電圧降下が発生するため、精度よく交流電圧Ｖｉｎを検知できなってしまう。本実施形態のように入力部４０の近くに消費電力の検出部を設けることで、電圧降下が小さくなり、精度よく消費電力を検出できるようになる。
【符号の説明】
【００５４】
１００…画像形成装置（電気機器）、１３…交流電源、２０…入力回路、２８…電力演算部、２９…電源回路、２３…リレー、２２…駆動回路、５０…制御部、１１…定着器、２７…電流検出部、２６…電圧検出部
【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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【図６】
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