電源供給制御装置及び画像形成装置
【課題】大電流用接点を備えた電源スイッチを用いて画像形成装置への給電／遮断を行い、電源スイッチのオン／オフ操作は微小電流にて検知する電源供給制御装置を提供する。
【解決手段】電源供給制御装置は、商用電源から電源２０１までの給電経路を接続するオン状態と給電経路を遮断するオフ状態とに切り替わる電源スイッチ３０１と、電源スイッチと並列に設けられ短絡／開放状態に制御されるリレー３０２と、電源スイッチのオン／オフ状態を検知する検知回路２０２と、検知回路２０２からの検知信号に基づいてリレーを短絡／開放状態に制御する制御手段１０１を備え、電源スイッチ３０１は第１のスイッチと第１のスイッチに連動する第２のスイッチを有し、第１のスイッチと第２のスイッチの一端が接続され、第１のスイッチの他端は商用電源に、第２のスイッチの他端は電源２０１に接続され、第１のスイッチと第２のスイッチの接続点は検知回路に接続される。
【解決手段】電源供給制御装置は、商用電源から電源２０１までの給電経路を接続するオン状態と給電経路を遮断するオフ状態とに切り替わる電源スイッチ３０１と、電源スイッチと並列に設けられ短絡／開放状態に制御されるリレー３０２と、電源スイッチのオン／オフ状態を検知する検知回路２０２と、検知回路２０２からの検知信号に基づいてリレーを短絡／開放状態に制御する制御手段１０１を備え、電源スイッチ３０１は第１のスイッチと第１のスイッチに連動する第２のスイッチを有し、第１のスイッチと第２のスイッチの一端が接続され、第１のスイッチの他端は商用電源に、第２のスイッチの他端は電源２０１に接続され、第１のスイッチと第２のスイッチの接続点は検知回路に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源スイッチの操作に応じて、機器への電源供給を制御する電源供給制御装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、電源スイッチがオフ操作された場合に、画像形成装置への給電を即座に遮断してしまうと不都合な場合がある。
【０００３】
例えば、画像データ等を格納するハードディスクを備えた画像形成装置において、ハードディスクへのアクセス中に電源スイッチがオフ操作され、即座に給電が遮断されてしまうと、格納されていたデータが破壊され、その後読み出せなくなる虞がある。
【０００４】
そのため、例えば、特許文献１では、電源スイッチがオフ操作されても、画像形成装置への給電を即座に遮断せずに、所定時間だけ給電を保持する回路を備えた画像形成装置が提案されている。この画像形成装置では、商用電源から画像形成装置への給電ラインを接続するための電源スイッチがオフ操作された場合でも、この電源スイッチと並列に接続されたリレーによって画像形成装置への給電が保持されるように、回路が構成されている。
【０００５】
また、電源スイッチとは別に、電源スイッチに連動して、電源スイッチのオン／オフ状態を検知するスイッチが備えられ、その検知用スイッチは画像形成装置の制御部に接続されている。制御部は検知用スイッチがオフされたことを検知した場合には、画像形成装置で実行中の処理を中止して、電源供給を遮断できる状態へ遷移させる。そして、電源供給を遮断できる状態となった後に、給電を保持していたリレーをオフして、画像形成装置への電源供給を遮断する。
【０００６】
このようにして、特許文献１の画像形成装置においては、電源スイッチがオフ操作されても、画像形成装置への給電を即座に遮断せずに、所定時間だけ給電を保持することを実現させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−２０２２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、画像形成装置の電源部への給電経路を接続する電源スイッチには、画像形成装置を動作させるための大電流を流しても耐えられる接点、例えば、銀、又は銀合金を使用した大電流用接点を使用することが要求される。
【０００９】
その一方、電源スイッチのオン／オフ状態を検知する検知用スイッチは給電経路ではないため、大電流を流す必要はない。従って、検知用スイッチに流れる電流は微小な電流に抑え、画像形成装置における消費電力を削減することが望ましい。この検知用スイッチには、微小電流に対応した接点、例えばＡｕ（金）めっき等を施した微小電流用接点を使用することが要求される。
【００１０】
そのため、大電流用接点を備えた電源スイッチと、微小電流用接点を備えた検知用スイッチの両方を必要とする画像形成装置においては、次のような課題を有していた。
【００１１】
例えば、電源スイッチと検知用スイッチが同一のパッケージに実装された専用電源スイッチを用いた場合には、汎用の大電流専用の電源スイッチや、微小電流専用の検知用スイッチに比べ高価であるため、画像形成装置のコストアップを招いてしまう。
【００１２】
また、電源スイッチと検知用スイッチを画像形成装置内に個別に配置し、これら２つのスイッチが同期して動作するように機械的なリンク機構を設けた場合には、リンク機構自体によるコストアップや、リンク機構の配置により装置の小型化が妨げられる。
【００１３】
本発明はこのような状況に鑑み、大電流用接点を備えた電源スイッチを用いて、画像形成装置の電源への給電及び給電遮断を行うとともに、電源スイッチのオン／オフ操作を微小電流にて検知することができる電源供給制御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】
【００１４】
前記問題を解決するため、本発明では、電源供給制御装置を次のとおりに構成する。
【００１５】
商用電源から電源装置までの給電経路を接続するオン状態と、前記商用電源から前記電源装置までの給電経路を遮断するオフ状態とに切り替わる電源スイッチと、前記電源スイッチと並列に設けられ、短絡又は開放状態に制御されるリレーと、前記電源スイッチのオン／オフ状態を検知する検知回路と、前記検知回路で生成された検知信号に基づいて、前記リレーを短絡又は開放状態に制御する制御手段とを備え、前記電源スイッチは、第１のスイッチ及び前記第１のスイッチに連動する第２のスイッチを有し、前記第１のスイッチの一端と前記第２のスイッチの一端とが接続され、前記第１のスイッチの他端は前記商用電源に接続され、前記第２のスイッチの他端は前記電源装置に接続され、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの接続点が、前記検知回路に接続されている電源供給制御装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電源供給制御装置は、廉価な大電流用の電源スイッチを用いて、画像形成装置の電源への給電及び給電遮断を行うとともに、電源スイッチがオン／オフ操作されたことを微小電流にて検知することが可能となる。その結果、画像形成装置の消費電力の低減と、電源スイッチのコスト低減とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図２】画像形成装置の制御系のブロック図
【図３】画像形成装置の電源部のブロック図
【図４】画像形成装置の電源制御関係の概略ブロック図
【図５】画像形成装置の電源部における商用電源入力部の概略構成図
【図６】画像形成装置の電源スイッチをオン操作時の電流波形図
【図７】検知回路の概略構成図
【図８】検知回路における検知信号の波形図
【図９】本実施形態例における制御フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を、実施形態例により詳しく説明する。
【００１９】
［第１の実施形態］
以下、本発明に関わる画像形成装置を図面に則して詳しく説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態例の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。本実施形態例の画像形成装置は、複数の画像形成部を並列に配し、且つ中間転写方式を採用した電子写真カラー複写機である。
【００２１】
図１において、本画像形成装置は、画像読取部１Ｒと、画像出力部１Ｐとを有する。画像読取部１Ｒは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部１Ｐに送信する。画像出力部１Ｐは、４つの並設された画像形成部１０（１０ａ〜１０ｄ）、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０、クリーニングユニット５０、７０、フォトセンサ６０、制御ユニット８０を有する。
【００２２】
以下では、個々のユニットについて詳しく説明する。
【００２３】
各画像形成部１０（１０ａ〜１０ｄ）は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色毎に分けられているが、その内部は同一構成となっている。各画像形成部１０では、第１の像担持体であるドラム状の電子写真感光体の感光体ドラム１１が回転自在に軸支され、矢印方向に回転駆動される。各画像形成部１０では、感光体ドラム１１の外周面に対向して、その回転方向に１次帯電器１２、光学系１３、折り返しミラー１６、現像装置１４、及びクリーニング装置１５が配置されている。
【００２４】
１次帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面に均一な帯電量の電荷を与える。そして、光学系１３により、画像読取部１Ｒからの記録画像信号に応じて変調した光線（例えばレーザビーム）を、折り返しミラー１６を介して感光体ドラム１１上に露光することによって、感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。
【００２５】
次に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（以下、「トナー」と記す）をそれぞれ収納した現像装置１４（１４ａ〜１４ｄ）によって、上記静電潜像が顕像化される。顕像化された可視画像は、画像転写領域Ｔａ〜Ｔｄにて、矢印Ｂ方向に回転し、第２の像担持体であるベルト状の中間転写体の中間転写ベルト３１に転写される。
【００２６】
画像転写領域Ｔａ〜Ｔｄの下流側では、クリーニング装置１５が、中間転写ベルト３１に転写されずに感光体ドラム１１上に残されたトナーを掻き落として、ドラム表面の清掃を行う。以上説明したプロセスによって、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２７】
給紙ユニット２０は、転写材Ｐを収納するためのカセット２１、カセット２１より転写材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２、ピックアップローラ２２から送り出された転写材Ｐをさらに搬送するための給紙ローラ対２３、給紙ガイド２４を有する。そして、レジストローラ２５は、各画像形成部の画像形成タイミングに合わせて、転写材Ｐを２次転写領域Ｔｅへ送り出す。
【００２８】
次に、中間転写ユニット３０について説明する。
【００２９】
中間転写ベルト３１は、パルスモータ（不図示）によって回転駆動され、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する駆動ローラ３２と、中間転写ベルト３１の回動に従動する従動ローラ３３と、２次転写対向ローラ３４との間に張設巻回されている。これにより、駆動ローラ３２と従動ローラ３３の間に、１次転写平面Ａが形成される。また、従動ローラ３３は、ばね（不図示）の付勢によって中間転写ベルト３１に適度なテンションを与えるテンションローラとしての機能も有している。
【００３０】
各感光体ドラム１１と中間転写ベルト３１が対向する１次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏側に１次転写用帯電器３５が配置されている。２次転写対向ローラ３４に対向して、２次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップによって２次転写領域Ｔｅが形成される。そして、２次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。
【００３１】
また、中間転写ベルト３１の２次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニット５０が配置されている。クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのクリーニングブレード５１と、廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とを備えている。中間転写ベルト３１の裏側には、クリーニングブレード７０とクリーニングブレード７０を中間転写ベルト３１から着脱するためのパルスモータ（不図示）が備えられている。このクリーニングブレード７０も、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのものである。
【００３２】
定着ユニット４０は、不図示のＩＨコイルなどの加熱手段を備えた定着ベルト４１ａと、定着ベルト４１ａを加圧する加圧ベルト４１ｂ（このベルトにも熱源を備える場合もある）とを有する。定着ベルト４１ａと加圧ベルト４１ｂは、不図示の圧解除ユニットにより離間させることが可能である。
【００３３】
さらに、定着ユニット４０は、定着ベルト４１ａと加圧ベルト４１ｂとのニップ部へ転写材Ｐを導くための搬送ガイド４３、定着ユニットの熱を内部に閉じ込めるための定着断熱カバー４６、４７を備えている。
【００３４】
そして、ニップ部から排出されてきた転写材Ｐは、内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５によって装置外部に導き出され、排紙トレイ４８上に積載される。
【００３５】
次に、上記構成の画像形成装置の動作について説明する。
【００３６】
後述するＣＰＵ１０１ａから画像形成動作開始信号が発せられると、画像形成装置は給紙段から給紙動作を開始する。
【００３７】
図１にて、まず、ピックアップローラ２２により、カセット２１から転写材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、給紙ローラ対２３によって、転写材Ｐは給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５まで搬送される。その時、レジストローラ２５は停止しており、転写材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５は回転を始める。この回転時期は、転写材Ｐの先端部と、画像形成部より中間転写ベルト３１上に転写されたトナー画像の先端部とが、２次転写領域Ｔｅにおいて一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００３８】
また、画像形成動作開始信号が発せられると、中間転写ベルト３１の最上流にある画像形成部１０ｄでは、感光体ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、１次転写用帯電器３５ｄにより、１次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に転写される。転写されたトナー像は、次の１次転写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは、各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて、その次のトナー像が転写される。以下、同様の工程が繰り返され、その結果、４色のトナー像が中間転写ベルト３１上に転写される。
【００３９】
そして、転写材Ｐが２次転写領域Ｔｅに送り出され、中間転写ベルト３１に接触すると、転写材Ｐの通過タイミングに合わせて、２次転写ローラ３６に高電圧が印加され、中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像が転写材Ｐの表面に転写される。その後、転写材Ｐは搬送ガイド４３によって定着ベルトのニップ部まで正確に送り出される。そして、定着ベルト４１ａ、加圧ベルト４１ｂの熱、及びニップ部の圧力によってトナー画像が転写材Ｐの表面に定着される。その後、内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５により搬送され、転写材Ｐは機外に排出され、排紙トレイ４８に積載される。
【００４０】
次に、画像形成装置の制御系について説明する。
【００４１】
図２は、本実施形態例の画像形成装置の制御系のブロック図を示す。本画像形成装置は、システムコントローラ１０１によって統括的にコントロールされている。システムコントローラ１０１は、主に画像形成装置装置内の各負荷の駆動、センサ類の情報収集解析、そして、ユーザインターフェースである操作部１０２とのデータの交換の役割を担っている。システムコントローラ１０１には、ＣＰＵ１０１ａが実装されている。ＣＰＵ１０１ａは、システムコントローラ１０１内に実装されたＲＯＭ１０１ｂ内に格納されたプログラムに基づいて、予め決められた画像形成シーケンスに関する様々な処理を実行する。また、システムコントローラ１０１には、ＣＰＵ１０１ａが処理を行う際に、一次的、又は恒久的にデータを保存するためのＲＡＭ１０１ｃも実装されている。ＲＡＭ１０１ｃには、例えば、高圧制御部１０５への高圧設定値や各種データ、操作部１０２からの画像形成指令情報などが保存される。
【００４２】
操作部１０２は、ユーザによって入力された複写倍率、濃度設定値などの情報を取得することに加えて、ユーザに対して、画像形成装置の状態、例えば画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャムの発生やその箇所等を表示することにも用いられる。
【００４３】
画像形成装置内部の各所には、モータ、クラッチ／ソレノイド等のＤＣ負荷や、フォトインターラプターやマイクロ電源スイッチ等のセンサが配置されている。すなわち、モータの駆動や各ＤＣ負荷を適宜駆動させることにより、転写材の搬送や各ユニットの駆動を行っており、その動作を監視しているのが各種センサである。そこで、システムコントローラ１０１は、各種センサ類１０９からの信号を基に、モータ制御部１０７に各モータをコントロールさせると同時に、ＤＣ負荷制御部１０８にクラッチ／ソレノイドを動作させて画像形成動作を円滑に進ませる。また、システムコントローラ１０１は、高圧制御部１０５に各種高圧制御信号を送出することにより、高圧ユニット１０６を構成する各種帯電器に適切な高圧が印加される。
【００４４】
定着ユニット４０には、定着ベルト４１ａを加熱するための定着ヒータ１１１が内蔵されており、そのヒータはＡＣドライバ１１０によってオン／オフ制御されている。また、定着ベルト４１ａにはその温度を測定するためのサーミスタ１０４が設けられている。定着ベルト４１ａの温度変化に対応したサーミスタ１０４の抵抗値変化を、Ａ／Ｄ１０３によって電圧値に変換した後、定着ベルト４１ａの温度データの換算値を示すデジタル値として、システムコントローラ１０１に入力される。この温度データを基に、システムコントローラ１０１は、前述のＡＣドライバ１１０を制御して、定着ヒータ１１１の温度調整を行う。
【００４５】
また、システムコントローラ１０１には、ハードディスク１１２が接続されている。システムコントローラ１０１は、このハードディスク１１２に、画像読取部１Ｒから送信された画像データの保存をしたり、操作部１０２からのユーザ指示により、ハードディスク１１２に保存されたデータを読み出して印刷等を行う。
【００４６】
続いて、図３を用いて、画像形成装置の電源部について説明する。
【００４７】
図３は、本実施形態例における画像形成装置の電源部のブロック図である。図３において、２０１は画像形成装置に実装された電源である。電源２０１に商用電源が入力されると、電圧１２Ｖが生成され、この電圧１２Ｖがシステムコントローラ１０１に供給されて、システムコントローラが起動される。
【００４８】
システムコントローラ１０１は起動されると、電源２０１へリモート信号Ｓｉｇ１を出力する。電源２０１はこのリモート信号Ｓｉｇ１が入力されると電圧２４Ｖを出力する。この電圧２４Ｖは、システムコントローラ１０１の他、図２に示す高圧制御部１０５やモータ制御部１０７等の各種制御部に給電され、装置内のＤＣ負荷が駆動可能な状態となる。
【００４９】
次に、画像形成装置の電源への給電経路を接続する電源スイッチ、及び電源スイッチのオン／オフ状態の検知について、図４を用いて説明する。
【００５０】
図４は、画像形成装置の電源制御関係の概略ブロック図である。図４において、３０１は電源スイッチであり、ユーザによってオン／オフ操作が行われる。また、３０２はリレーであり、電源スイッチ３０１と並列接続になるように構成され、システムコントローラ１０１によって、短絡又は開放状態に制御される。
【００５１】
そして、画像形成装置は、電源スイッチ３０１がユーザによってオフ操作された場合でも、リレー３０２を短絡させることにより商用電源からの給電を持続させ、画像形成装置への給電が即時遮断されないように、電源供給制御を行っている。例えば、図２に示したハードディスク１１２へのアクセス中に、突然電源が遮断されてしまうと、ハードディスクの内容が破損されてしまう虞があるため、ハードディスクのアクセスが終了するまでの所定時間だけ給電が保持されている。
【００５２】
画像形成装置への電源の給電を保持する回路構成について、図４を用いて説明する。
【００５３】
画像形成装置は、電源スイッチがオフ操作された場合でも、システムコントローラ１０１からの制御信号Ｓｉｇ２に基づいて、リレー３０２を短絡状態にすることにより、画像形成装置の電源２０１への給電を維持する。
【００５４】
そして、電源スイッチ３０１のオン／オフ状態は検知回路２０２によって検知され、システムコントローラ１０１は、検知回路２０２から送信され、電源スイッチ３０１のオン／オフ状態を通知する検知信号Ｓｉｇ３を常に監視している。
【００５５】
システムコントローラ１０１は、検知信号Ｓｉｇ３により、電源スイッチ３０１がオフ操作されたことを検知すると、ハードディスク１１２へのアクセス処理を終了させて、電源をオフできる状態に移行させる。電源をオフできる状態に移行させた後に、システムコントローラ１０１は、リレー３０２を開放するように制御信号Ｓｉｇ２を変化させ、画像形成装置への給電を遮断させる。
【００５６】
電源スイッチ３０１は、端子１と端子２との間を接続、又は遮断する第１のスイッチ３０１ａ、及び、端子３と端子４との間を接続、又は遮断する第２のスイッチ３０１ｂの２つのスイッチを有する電源スイッチである。この２つのスイッチは同一パッケージに実装され、ユーザが操作できるのはスイッチ３０１ａであり、スイッチ３０１ｂはユーザがスイッチ３０１ａを操作することに連動してほぼ同時にオン／オフされる。また、この電源スイッチ３０１は、大電流用接点のみを備えたものである。大電流用接点には、一般的に銀、又は銀合金が使用され、本実施形態例の接点においても、銀が用いられている。銀、又は銀合金を使用した接点は、経時変化や周囲環境によっては、空気中の硫黄と化合して接点表面に硫化銀のような硫化皮膜ができやすく、その結果、接触抵抗が大きくなり、接触不良につながる不具合が生じる。しかし、接点表面の硫化皮膜は、接点が閉じる際に流れる大電流のラッシュ電流によって破壊することができる。
【００５７】
しかし、接点に流れる電流値が微小な場合には、その破壊効果は期待できない。そのため、電源スイッチ３０１がオン状態に操作されても、接点表面の硫化皮膜が破壊されず、接点部においては接触不良により非導通状態のままとなり、電源２０１への給電がされなくなる虞がある。従って、大電流用接点を備えた電源スイッチに、微小な電流しか流さないことは望ましくない。
【００５８】
その一方、電源スイッチのオン／オフ状態を検出する検知回路２０２に、大電流を流すことは好ましくない。なぜなら、電源スイッチのオン／オフ状態は微小電流で検知可能であり、検知回路２０２に大電流を流すほど、無駄な消費電流を発生させてしまうことになり、装置の低電力化を妨げることになるからである。
【００５９】
そこで、本実施形態例では、検知回路２０２に流す電流値を微小に留めながら、電源スイッチ３０１の接点表面に硫化膜が形成されても、それを破壊できる電源スイッチ回路を、以下のように構成している。
【００６０】
まず、回路構成について説明する。
【００６１】
図４において、スイッチ３０１ａの一端（端子２側）とスイッチ３０１ｂの一端（端子３側）とを直列に接続する。そして、スイッチ３０１ａの他端（端子１側）を商用電源に接続し、スイッチ３０１ｂの他端（端子４側）を画像形成装置の電源２０１に接続する。さらに、スイッチ３０１ａとスイッチ３０１ｂの接続点（端子２と端子３の接続点）を、検知回路２０２に接続する。
【００６２】
次に、回路動作について説明する。
【００６３】
電源スイッチ３０１がオフの状態では、電源２０１を始め、検知回路２０２、システムコントローラ１０１等が全て非通電状態であるため、リレー３０２もオフ状態（開放状態）である。そして、電源スイッチ３０１をオン操作すると、２つのスイッチ３０１ａ、３０１ｂがオンされ、スイッチ３０１ａ，３０１ｂを経由して、商用電源から電源２０１へ電流が流れ込む。この電源スイッチ３０１のオン操作により流れ込む電流は、後述するように、電源スイッチ３０１の接点に硫化皮膜が発生していても、それを破壊するのに十分なものである。
【００６４】
図５は、本実施形態例の画像形成装置の電源部における商用電源入力部の概略構成図である。図５に示すように、電源２０１の商用電源入力部は、商用電源を全波整流するダイオードブリッジ８０１と、その後段に平滑コンデンサ８０２とを備えており、本実施形態例では、平滑コンデンサ８０２の容量は６８０μＦである。そして、電源スイッチ３０１のオン操作時には、商用電源から電源スイッチ３０１を経由して平滑コンデンサ８０２が充電されるので、充電のための大電流が電源スイッチ３０１の接点に流れる。
【００６５】
図６は、本実施形態例において、電源スイッチ３０１がオン操作された時に、電源スイッチ３０１を流れる電流波形の一例を示す図である。図６より、電源スイッチ３０１の接点には、ピーク値で８０Ａ（アンペア）程度の電流が流れていることが分かる。なお、電源スイッチ３０１の大電流用接点材料である銀の硫化皮膜を破壊するためには、数Ａ程度の電流を流せば十分である。
【００６６】
以上説明したように、電源スイッチ３０１及び電源２０１の接続を図４に示す回路構成にすることで、電源スイッチ３０１の接点表面に硫化皮膜が形成されても、それを破壊することを可能にしている。
【００６７】
また、本実施形態例においては、検知回路２０２は図７に示すように構成されている。図７において、抵抗５０１は、検知回路２０２に流れる電流を制限する抵抗であり、本実施形態例では、その抵抗値を１００ｋΩとしている。
【００６８】
従って、スイッチ３０１ａとスイッチ３０１ｂの接続点から検知回路２０２へと流れる電流Ｉ、及び検知回路２０２における電力損失の概算値は、商用電源を１００Ｖとすると以下のとおりである。
電流Ｉ＝Ｖ（電圧）／Ｒ（抵抗）
＝１００（Ｖ）／１００（ｋΩ）
＝１（ｍＡ）
電力損失Ｐｗ＝Ｖ（電圧）×Ｉ（電流）
＝１００（Ｖ）×１（ｍＡ）
＝０．１Ｗ
本実施形態例では、フォトカプラ５０２の動作に必要な電流が約１ｍＡであるので、抵抗５０１は上記のような抵抗値としている。
【００６９】
スイッチ３０１ａとスイッチ３０１ｂの接続点から検知回路２０２へと流れる電流は１ｍＡしかないため、この微小電流だけでは電源スイッチ３０１の接点上に形成された硫化皮膜を破壊する能力を有していない。即ち、検知回路２０２へは酸化皮膜を破壊できるような大電流は流れない。
【００７０】
なお、上記電力損失は電源スイッチ３０１がオン状態では常に発生するため、このような電力損失は可能な限り小さくすることが望ましい。例えば、検知回路２０２に流れる電流によっても、電源スイッチ３０１の接点上に形成された硫化皮膜を破壊させようとして、検知回路２０２に流れる電流値を１Ａに設定した場合の電力損失Ｐｗ２は
電力損失Ｐｗ２＝１００（Ｖ）×１（Ａ）＝１００Ｗ
となり、非常に大きな電力損失が発生してしまうため、なおさら望ましくない。
【００７１】
また、検知回路２０２からシステムコントローラに送信される検知信号Ｓｉｇ３については、電源スイッチ３０１の状態に応じて、次のように変化する。
【００７２】
電源スイッチ３０１がオン状態の場合には、スイッチ３０１ａとスイッチ３０１ｂの接続点を経由して、検知回路２０２内のフォトカプラ５０２に電流が流れる。その結果、検知信号Ｓｉｇ３は、図８（ａ）に示すように、商用電源の交流電圧が０Ｖ（ボルト）になるゼロクロス付近を除いて、Ｌｏｗレベルの信号となる。一方、ゼロクロスでは、交流電圧が０Ｖになるため、フォトカプラ５０２には電流が流れず、検知信号Ｓｉｇ３はＨｉｇｈレベルとなる。
【００７３】
また、電源スイッチ３０１がオフ状態の場合には、フォトカプラ５０２に電流が流れないために、検知信号Ｓｉｇ３は図８（ｂ）に示すように、常時Ｈｉｇｈレベルの信号となる。システムコントローラ１０１は、このように変化する検知信号Ｓｉｇ３を受信することによって、電源スイッチ３０１のオン／オフ状態を判別している。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態例においては、検知回路２０２に流れる電流の電流値を微小に留めながら、電源スイッチ３０１の接点表面に硫化皮膜が形成されても、それを破壊できる回路構成を実現している。
【００７５】
図９は、本実施形態例における画像形成装置の電源への給電の保持、遮断の制御シーケンスを示すフローチャートである。以下の制御シーケンスは、システムコントローラ１０１に実装されたＲＯＭ１０１ｂ内に格納されたプログラムに基づいて、システムコントローラ１０１に実装されたＣＰＵ１０１ａによって実行される。
【００７６】
電源スイッチ３０１がオン操作されると、システムコントローラ１０１が起動され（Ｓ７０１）、画像形成動作に必要な各種の設定、動作を順次、開始する。
【００７７】
これら画像形成に必要な動作に先行して、システムコントローラ１０１は、制御信号Ｓｉｇ２を出力し、商用電源から画像形成装置の電源への給電ラインを保持するリレー３０２を短絡する（Ｓ７０２）。
【００７８】
これにより、電源スイッチ３０１がオフ操作されても、システムコントローラ１０１によって画像形成装置の電源のオフできる状態になるまで、商用電源からの電源供給を維持することができる。
【００７９】
そして、画像形成装置のシステムコントローラ１０１は、一定周期のポーリングにより、電源スイッチ３０１のオン／オフ状態を示す検知信号Ｓｉｇ３を監視する（Ｓ７０３）。
【００８０】
検知信号Ｓｉｇ３がＨｉｇｈレベルになり、電源がオフされたことが検知された場合には、システムコントローラ１０１は、画像形成装置の電源を直ちに遮断してもよい状態か否かを判断する（Ｓ７０４）。例えば、システムコントローラ１０１がハードディスクへアクセスしている最中であれば、即座に電源を遮断することができないため、ハードディスクへのアクセスを中止し、電源をオフするための準備を行う（Ｓ７０５）。
【００８１】
例えば、ハードディスクへのアクセスが完了し、電源を遮断してもよい状態であれば（Ｓ７０４）、リレー３０２を開放状態にする（Ｓ７０６）。これによって、画像形成装置は電源がオフされた状態となる。
【００８２】
以上説明したようにして、本発明によれば、廉価な大電流用の電源スイッチを用いて、画像形成装置の電源への給電及び遮断を行うと同時に、電源スイッチがオン又はオフされたことを微小電流にて検知するようにすることができる。これにより、画像形成装置の消費電力の低減と、電源スイッチのコスト低減とを実現させることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０１ システムコントローラ
２０１ 電源
２０２ 検知回路
３０１ 電源スイッチ
３０２ リレー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源スイッチの操作に応じて、機器への電源供給を制御する電源供給制御装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、電源スイッチがオフ操作された場合に、画像形成装置への給電を即座に遮断してしまうと不都合な場合がある。
【０００３】
例えば、画像データ等を格納するハードディスクを備えた画像形成装置において、ハードディスクへのアクセス中に電源スイッチがオフ操作され、即座に給電が遮断されてしまうと、格納されていたデータが破壊され、その後読み出せなくなる虞がある。
【０００４】
そのため、例えば、特許文献１では、電源スイッチがオフ操作されても、画像形成装置への給電を即座に遮断せずに、所定時間だけ給電を保持する回路を備えた画像形成装置が提案されている。この画像形成装置では、商用電源から画像形成装置への給電ラインを接続するための電源スイッチがオフ操作された場合でも、この電源スイッチと並列に接続されたリレーによって画像形成装置への給電が保持されるように、回路が構成されている。
【０００５】
また、電源スイッチとは別に、電源スイッチに連動して、電源スイッチのオン／オフ状態を検知するスイッチが備えられ、その検知用スイッチは画像形成装置の制御部に接続されている。制御部は検知用スイッチがオフされたことを検知した場合には、画像形成装置で実行中の処理を中止して、電源供給を遮断できる状態へ遷移させる。そして、電源供給を遮断できる状態となった後に、給電を保持していたリレーをオフして、画像形成装置への電源供給を遮断する。
【０００６】
このようにして、特許文献１の画像形成装置においては、電源スイッチがオフ操作されても、画像形成装置への給電を即座に遮断せずに、所定時間だけ給電を保持することを実現させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−２０２２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、画像形成装置の電源部への給電経路を接続する電源スイッチには、画像形成装置を動作させるための大電流を流しても耐えられる接点、例えば、銀、又は銀合金を使用した大電流用接点を使用することが要求される。
【０００９】
その一方、電源スイッチのオン／オフ状態を検知する検知用スイッチは給電経路ではないため、大電流を流す必要はない。従って、検知用スイッチに流れる電流は微小な電流に抑え、画像形成装置における消費電力を削減することが望ましい。この検知用スイッチには、微小電流に対応した接点、例えばＡｕ（金）めっき等を施した微小電流用接点を使用することが要求される。
【００１０】
そのため、大電流用接点を備えた電源スイッチと、微小電流用接点を備えた検知用スイッチの両方を必要とする画像形成装置においては、次のような課題を有していた。
【００１１】
例えば、電源スイッチと検知用スイッチが同一のパッケージに実装された専用電源スイッチを用いた場合には、汎用の大電流専用の電源スイッチや、微小電流専用の検知用スイッチに比べ高価であるため、画像形成装置のコストアップを招いてしまう。
【００１２】
また、電源スイッチと検知用スイッチを画像形成装置内に個別に配置し、これら２つのスイッチが同期して動作するように機械的なリンク機構を設けた場合には、リンク機構自体によるコストアップや、リンク機構の配置により装置の小型化が妨げられる。
【００１３】
本発明はこのような状況に鑑み、大電流用接点を備えた電源スイッチを用いて、画像形成装置の電源への給電及び給電遮断を行うとともに、電源スイッチのオン／オフ操作を微小電流にて検知することができる電源供給制御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】
【００１４】
前記問題を解決するため、本発明では、電源供給制御装置を次のとおりに構成する。
【００１５】
商用電源から電源装置までの給電経路を接続するオン状態と、前記商用電源から前記電源装置までの給電経路を遮断するオフ状態とに切り替わる電源スイッチと、前記電源スイッチと並列に設けられ、短絡又は開放状態に制御されるリレーと、前記電源スイッチのオン／オフ状態を検知する検知回路と、前記検知回路で生成された検知信号に基づいて、前記リレーを短絡又は開放状態に制御する制御手段とを備え、前記電源スイッチは、第１のスイッチ及び前記第１のスイッチに連動する第２のスイッチを有し、前記第１のスイッチの一端と前記第２のスイッチの一端とが接続され、前記第１のスイッチの他端は前記商用電源に接続され、前記第２のスイッチの他端は前記電源装置に接続され、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの接続点が、前記検知回路に接続されている電源供給制御装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電源供給制御装置は、廉価な大電流用の電源スイッチを用いて、画像形成装置の電源への給電及び給電遮断を行うとともに、電源スイッチがオン／オフ操作されたことを微小電流にて検知することが可能となる。その結果、画像形成装置の消費電力の低減と、電源スイッチのコスト低減とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図２】画像形成装置の制御系のブロック図
【図３】画像形成装置の電源部のブロック図
【図４】画像形成装置の電源制御関係の概略ブロック図
【図５】画像形成装置の電源部における商用電源入力部の概略構成図
【図６】画像形成装置の電源スイッチをオン操作時の電流波形図
【図７】検知回路の概略構成図
【図８】検知回路における検知信号の波形図
【図９】本実施形態例における制御フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を、実施形態例により詳しく説明する。
【００１９】
［第１の実施形態］
以下、本発明に関わる画像形成装置を図面に則して詳しく説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態例の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。本実施形態例の画像形成装置は、複数の画像形成部を並列に配し、且つ中間転写方式を採用した電子写真カラー複写機である。
【００２１】
図１において、本画像形成装置は、画像読取部１Ｒと、画像出力部１Ｐとを有する。画像読取部１Ｒは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部１Ｐに送信する。画像出力部１Ｐは、４つの並設された画像形成部１０（１０ａ〜１０ｄ）、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０、クリーニングユニット５０、７０、フォトセンサ６０、制御ユニット８０を有する。
【００２２】
以下では、個々のユニットについて詳しく説明する。
【００２３】
各画像形成部１０（１０ａ〜１０ｄ）は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色毎に分けられているが、その内部は同一構成となっている。各画像形成部１０では、第１の像担持体であるドラム状の電子写真感光体の感光体ドラム１１が回転自在に軸支され、矢印方向に回転駆動される。各画像形成部１０では、感光体ドラム１１の外周面に対向して、その回転方向に１次帯電器１２、光学系１３、折り返しミラー１６、現像装置１４、及びクリーニング装置１５が配置されている。
【００２４】
１次帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面に均一な帯電量の電荷を与える。そして、光学系１３により、画像読取部１Ｒからの記録画像信号に応じて変調した光線（例えばレーザビーム）を、折り返しミラー１６を介して感光体ドラム１１上に露光することによって、感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。
【００２５】
次に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（以下、「トナー」と記す）をそれぞれ収納した現像装置１４（１４ａ〜１４ｄ）によって、上記静電潜像が顕像化される。顕像化された可視画像は、画像転写領域Ｔａ〜Ｔｄにて、矢印Ｂ方向に回転し、第２の像担持体であるベルト状の中間転写体の中間転写ベルト３１に転写される。
【００２６】
画像転写領域Ｔａ〜Ｔｄの下流側では、クリーニング装置１５が、中間転写ベルト３１に転写されずに感光体ドラム１１上に残されたトナーを掻き落として、ドラム表面の清掃を行う。以上説明したプロセスによって、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２７】
給紙ユニット２０は、転写材Ｐを収納するためのカセット２１、カセット２１より転写材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２、ピックアップローラ２２から送り出された転写材Ｐをさらに搬送するための給紙ローラ対２３、給紙ガイド２４を有する。そして、レジストローラ２５は、各画像形成部の画像形成タイミングに合わせて、転写材Ｐを２次転写領域Ｔｅへ送り出す。
【００２８】
次に、中間転写ユニット３０について説明する。
【００２９】
中間転写ベルト３１は、パルスモータ（不図示）によって回転駆動され、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する駆動ローラ３２と、中間転写ベルト３１の回動に従動する従動ローラ３３と、２次転写対向ローラ３４との間に張設巻回されている。これにより、駆動ローラ３２と従動ローラ３３の間に、１次転写平面Ａが形成される。また、従動ローラ３３は、ばね（不図示）の付勢によって中間転写ベルト３１に適度なテンションを与えるテンションローラとしての機能も有している。
【００３０】
各感光体ドラム１１と中間転写ベルト３１が対向する１次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏側に１次転写用帯電器３５が配置されている。２次転写対向ローラ３４に対向して、２次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップによって２次転写領域Ｔｅが形成される。そして、２次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。
【００３１】
また、中間転写ベルト３１の２次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニット５０が配置されている。クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのクリーニングブレード５１と、廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とを備えている。中間転写ベルト３１の裏側には、クリーニングブレード７０とクリーニングブレード７０を中間転写ベルト３１から着脱するためのパルスモータ（不図示）が備えられている。このクリーニングブレード７０も、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのものである。
【００３２】
定着ユニット４０は、不図示のＩＨコイルなどの加熱手段を備えた定着ベルト４１ａと、定着ベルト４１ａを加圧する加圧ベルト４１ｂ（このベルトにも熱源を備える場合もある）とを有する。定着ベルト４１ａと加圧ベルト４１ｂは、不図示の圧解除ユニットにより離間させることが可能である。
【００３３】
さらに、定着ユニット４０は、定着ベルト４１ａと加圧ベルト４１ｂとのニップ部へ転写材Ｐを導くための搬送ガイド４３、定着ユニットの熱を内部に閉じ込めるための定着断熱カバー４６、４７を備えている。
【００３４】
そして、ニップ部から排出されてきた転写材Ｐは、内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５によって装置外部に導き出され、排紙トレイ４８上に積載される。
【００３５】
次に、上記構成の画像形成装置の動作について説明する。
【００３６】
後述するＣＰＵ１０１ａから画像形成動作開始信号が発せられると、画像形成装置は給紙段から給紙動作を開始する。
【００３７】
図１にて、まず、ピックアップローラ２２により、カセット２１から転写材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、給紙ローラ対２３によって、転写材Ｐは給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５まで搬送される。その時、レジストローラ２５は停止しており、転写材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５は回転を始める。この回転時期は、転写材Ｐの先端部と、画像形成部より中間転写ベルト３１上に転写されたトナー画像の先端部とが、２次転写領域Ｔｅにおいて一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００３８】
また、画像形成動作開始信号が発せられると、中間転写ベルト３１の最上流にある画像形成部１０ｄでは、感光体ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、１次転写用帯電器３５ｄにより、１次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に転写される。転写されたトナー像は、次の１次転写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは、各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて、その次のトナー像が転写される。以下、同様の工程が繰り返され、その結果、４色のトナー像が中間転写ベルト３１上に転写される。
【００３９】
そして、転写材Ｐが２次転写領域Ｔｅに送り出され、中間転写ベルト３１に接触すると、転写材Ｐの通過タイミングに合わせて、２次転写ローラ３６に高電圧が印加され、中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像が転写材Ｐの表面に転写される。その後、転写材Ｐは搬送ガイド４３によって定着ベルトのニップ部まで正確に送り出される。そして、定着ベルト４１ａ、加圧ベルト４１ｂの熱、及びニップ部の圧力によってトナー画像が転写材Ｐの表面に定着される。その後、内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５により搬送され、転写材Ｐは機外に排出され、排紙トレイ４８に積載される。
【００４０】
次に、画像形成装置の制御系について説明する。
【００４１】
図２は、本実施形態例の画像形成装置の制御系のブロック図を示す。本画像形成装置は、システムコントローラ１０１によって統括的にコントロールされている。システムコントローラ１０１は、主に画像形成装置装置内の各負荷の駆動、センサ類の情報収集解析、そして、ユーザインターフェースである操作部１０２とのデータの交換の役割を担っている。システムコントローラ１０１には、ＣＰＵ１０１ａが実装されている。ＣＰＵ１０１ａは、システムコントローラ１０１内に実装されたＲＯＭ１０１ｂ内に格納されたプログラムに基づいて、予め決められた画像形成シーケンスに関する様々な処理を実行する。また、システムコントローラ１０１には、ＣＰＵ１０１ａが処理を行う際に、一次的、又は恒久的にデータを保存するためのＲＡＭ１０１ｃも実装されている。ＲＡＭ１０１ｃには、例えば、高圧制御部１０５への高圧設定値や各種データ、操作部１０２からの画像形成指令情報などが保存される。
【００４２】
操作部１０２は、ユーザによって入力された複写倍率、濃度設定値などの情報を取得することに加えて、ユーザに対して、画像形成装置の状態、例えば画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャムの発生やその箇所等を表示することにも用いられる。
【００４３】
画像形成装置内部の各所には、モータ、クラッチ／ソレノイド等のＤＣ負荷や、フォトインターラプターやマイクロ電源スイッチ等のセンサが配置されている。すなわち、モータの駆動や各ＤＣ負荷を適宜駆動させることにより、転写材の搬送や各ユニットの駆動を行っており、その動作を監視しているのが各種センサである。そこで、システムコントローラ１０１は、各種センサ類１０９からの信号を基に、モータ制御部１０７に各モータをコントロールさせると同時に、ＤＣ負荷制御部１０８にクラッチ／ソレノイドを動作させて画像形成動作を円滑に進ませる。また、システムコントローラ１０１は、高圧制御部１０５に各種高圧制御信号を送出することにより、高圧ユニット１０６を構成する各種帯電器に適切な高圧が印加される。
【００４４】
定着ユニット４０には、定着ベルト４１ａを加熱するための定着ヒータ１１１が内蔵されており、そのヒータはＡＣドライバ１１０によってオン／オフ制御されている。また、定着ベルト４１ａにはその温度を測定するためのサーミスタ１０４が設けられている。定着ベルト４１ａの温度変化に対応したサーミスタ１０４の抵抗値変化を、Ａ／Ｄ１０３によって電圧値に変換した後、定着ベルト４１ａの温度データの換算値を示すデジタル値として、システムコントローラ１０１に入力される。この温度データを基に、システムコントローラ１０１は、前述のＡＣドライバ１１０を制御して、定着ヒータ１１１の温度調整を行う。
【００４５】
また、システムコントローラ１０１には、ハードディスク１１２が接続されている。システムコントローラ１０１は、このハードディスク１１２に、画像読取部１Ｒから送信された画像データの保存をしたり、操作部１０２からのユーザ指示により、ハードディスク１１２に保存されたデータを読み出して印刷等を行う。
【００４６】
続いて、図３を用いて、画像形成装置の電源部について説明する。
【００４７】
図３は、本実施形態例における画像形成装置の電源部のブロック図である。図３において、２０１は画像形成装置に実装された電源である。電源２０１に商用電源が入力されると、電圧１２Ｖが生成され、この電圧１２Ｖがシステムコントローラ１０１に供給されて、システムコントローラが起動される。
【００４８】
システムコントローラ１０１は起動されると、電源２０１へリモート信号Ｓｉｇ１を出力する。電源２０１はこのリモート信号Ｓｉｇ１が入力されると電圧２４Ｖを出力する。この電圧２４Ｖは、システムコントローラ１０１の他、図２に示す高圧制御部１０５やモータ制御部１０７等の各種制御部に給電され、装置内のＤＣ負荷が駆動可能な状態となる。
【００４９】
次に、画像形成装置の電源への給電経路を接続する電源スイッチ、及び電源スイッチのオン／オフ状態の検知について、図４を用いて説明する。
【００５０】
図４は、画像形成装置の電源制御関係の概略ブロック図である。図４において、３０１は電源スイッチであり、ユーザによってオン／オフ操作が行われる。また、３０２はリレーであり、電源スイッチ３０１と並列接続になるように構成され、システムコントローラ１０１によって、短絡又は開放状態に制御される。
【００５１】
そして、画像形成装置は、電源スイッチ３０１がユーザによってオフ操作された場合でも、リレー３０２を短絡させることにより商用電源からの給電を持続させ、画像形成装置への給電が即時遮断されないように、電源供給制御を行っている。例えば、図２に示したハードディスク１１２へのアクセス中に、突然電源が遮断されてしまうと、ハードディスクの内容が破損されてしまう虞があるため、ハードディスクのアクセスが終了するまでの所定時間だけ給電が保持されている。
【００５２】
画像形成装置への電源の給電を保持する回路構成について、図４を用いて説明する。
【００５３】
画像形成装置は、電源スイッチがオフ操作された場合でも、システムコントローラ１０１からの制御信号Ｓｉｇ２に基づいて、リレー３０２を短絡状態にすることにより、画像形成装置の電源２０１への給電を維持する。
【００５４】
そして、電源スイッチ３０１のオン／オフ状態は検知回路２０２によって検知され、システムコントローラ１０１は、検知回路２０２から送信され、電源スイッチ３０１のオン／オフ状態を通知する検知信号Ｓｉｇ３を常に監視している。
【００５５】
システムコントローラ１０１は、検知信号Ｓｉｇ３により、電源スイッチ３０１がオフ操作されたことを検知すると、ハードディスク１１２へのアクセス処理を終了させて、電源をオフできる状態に移行させる。電源をオフできる状態に移行させた後に、システムコントローラ１０１は、リレー３０２を開放するように制御信号Ｓｉｇ２を変化させ、画像形成装置への給電を遮断させる。
【００５６】
電源スイッチ３０１は、端子１と端子２との間を接続、又は遮断する第１のスイッチ３０１ａ、及び、端子３と端子４との間を接続、又は遮断する第２のスイッチ３０１ｂの２つのスイッチを有する電源スイッチである。この２つのスイッチは同一パッケージに実装され、ユーザが操作できるのはスイッチ３０１ａであり、スイッチ３０１ｂはユーザがスイッチ３０１ａを操作することに連動してほぼ同時にオン／オフされる。また、この電源スイッチ３０１は、大電流用接点のみを備えたものである。大電流用接点には、一般的に銀、又は銀合金が使用され、本実施形態例の接点においても、銀が用いられている。銀、又は銀合金を使用した接点は、経時変化や周囲環境によっては、空気中の硫黄と化合して接点表面に硫化銀のような硫化皮膜ができやすく、その結果、接触抵抗が大きくなり、接触不良につながる不具合が生じる。しかし、接点表面の硫化皮膜は、接点が閉じる際に流れる大電流のラッシュ電流によって破壊することができる。
【００５７】
しかし、接点に流れる電流値が微小な場合には、その破壊効果は期待できない。そのため、電源スイッチ３０１がオン状態に操作されても、接点表面の硫化皮膜が破壊されず、接点部においては接触不良により非導通状態のままとなり、電源２０１への給電がされなくなる虞がある。従って、大電流用接点を備えた電源スイッチに、微小な電流しか流さないことは望ましくない。
【００５８】
その一方、電源スイッチのオン／オフ状態を検出する検知回路２０２に、大電流を流すことは好ましくない。なぜなら、電源スイッチのオン／オフ状態は微小電流で検知可能であり、検知回路２０２に大電流を流すほど、無駄な消費電流を発生させてしまうことになり、装置の低電力化を妨げることになるからである。
【００５９】
そこで、本実施形態例では、検知回路２０２に流す電流値を微小に留めながら、電源スイッチ３０１の接点表面に硫化膜が形成されても、それを破壊できる電源スイッチ回路を、以下のように構成している。
【００６０】
まず、回路構成について説明する。
【００６１】
図４において、スイッチ３０１ａの一端（端子２側）とスイッチ３０１ｂの一端（端子３側）とを直列に接続する。そして、スイッチ３０１ａの他端（端子１側）を商用電源に接続し、スイッチ３０１ｂの他端（端子４側）を画像形成装置の電源２０１に接続する。さらに、スイッチ３０１ａとスイッチ３０１ｂの接続点（端子２と端子３の接続点）を、検知回路２０２に接続する。
【００６２】
次に、回路動作について説明する。
【００６３】
電源スイッチ３０１がオフの状態では、電源２０１を始め、検知回路２０２、システムコントローラ１０１等が全て非通電状態であるため、リレー３０２もオフ状態（開放状態）である。そして、電源スイッチ３０１をオン操作すると、２つのスイッチ３０１ａ、３０１ｂがオンされ、スイッチ３０１ａ，３０１ｂを経由して、商用電源から電源２０１へ電流が流れ込む。この電源スイッチ３０１のオン操作により流れ込む電流は、後述するように、電源スイッチ３０１の接点に硫化皮膜が発生していても、それを破壊するのに十分なものである。
【００６４】
図５は、本実施形態例の画像形成装置の電源部における商用電源入力部の概略構成図である。図５に示すように、電源２０１の商用電源入力部は、商用電源を全波整流するダイオードブリッジ８０１と、その後段に平滑コンデンサ８０２とを備えており、本実施形態例では、平滑コンデンサ８０２の容量は６８０μＦである。そして、電源スイッチ３０１のオン操作時には、商用電源から電源スイッチ３０１を経由して平滑コンデンサ８０２が充電されるので、充電のための大電流が電源スイッチ３０１の接点に流れる。
【００６５】
図６は、本実施形態例において、電源スイッチ３０１がオン操作された時に、電源スイッチ３０１を流れる電流波形の一例を示す図である。図６より、電源スイッチ３０１の接点には、ピーク値で８０Ａ（アンペア）程度の電流が流れていることが分かる。なお、電源スイッチ３０１の大電流用接点材料である銀の硫化皮膜を破壊するためには、数Ａ程度の電流を流せば十分である。
【００６６】
以上説明したように、電源スイッチ３０１及び電源２０１の接続を図４に示す回路構成にすることで、電源スイッチ３０１の接点表面に硫化皮膜が形成されても、それを破壊することを可能にしている。
【００６７】
また、本実施形態例においては、検知回路２０２は図７に示すように構成されている。図７において、抵抗５０１は、検知回路２０２に流れる電流を制限する抵抗であり、本実施形態例では、その抵抗値を１００ｋΩとしている。
【００６８】
従って、スイッチ３０１ａとスイッチ３０１ｂの接続点から検知回路２０２へと流れる電流Ｉ、及び検知回路２０２における電力損失の概算値は、商用電源を１００Ｖとすると以下のとおりである。
電流Ｉ＝Ｖ（電圧）／Ｒ（抵抗）
＝１００（Ｖ）／１００（ｋΩ）
＝１（ｍＡ）
電力損失Ｐｗ＝Ｖ（電圧）×Ｉ（電流）
＝１００（Ｖ）×１（ｍＡ）
＝０．１Ｗ
本実施形態例では、フォトカプラ５０２の動作に必要な電流が約１ｍＡであるので、抵抗５０１は上記のような抵抗値としている。
【００６９】
スイッチ３０１ａとスイッチ３０１ｂの接続点から検知回路２０２へと流れる電流は１ｍＡしかないため、この微小電流だけでは電源スイッチ３０１の接点上に形成された硫化皮膜を破壊する能力を有していない。即ち、検知回路２０２へは酸化皮膜を破壊できるような大電流は流れない。
【００７０】
なお、上記電力損失は電源スイッチ３０１がオン状態では常に発生するため、このような電力損失は可能な限り小さくすることが望ましい。例えば、検知回路２０２に流れる電流によっても、電源スイッチ３０１の接点上に形成された硫化皮膜を破壊させようとして、検知回路２０２に流れる電流値を１Ａに設定した場合の電力損失Ｐｗ２は
電力損失Ｐｗ２＝１００（Ｖ）×１（Ａ）＝１００Ｗ
となり、非常に大きな電力損失が発生してしまうため、なおさら望ましくない。
【００７１】
また、検知回路２０２からシステムコントローラに送信される検知信号Ｓｉｇ３については、電源スイッチ３０１の状態に応じて、次のように変化する。
【００７２】
電源スイッチ３０１がオン状態の場合には、スイッチ３０１ａとスイッチ３０１ｂの接続点を経由して、検知回路２０２内のフォトカプラ５０２に電流が流れる。その結果、検知信号Ｓｉｇ３は、図８（ａ）に示すように、商用電源の交流電圧が０Ｖ（ボルト）になるゼロクロス付近を除いて、Ｌｏｗレベルの信号となる。一方、ゼロクロスでは、交流電圧が０Ｖになるため、フォトカプラ５０２には電流が流れず、検知信号Ｓｉｇ３はＨｉｇｈレベルとなる。
【００７３】
また、電源スイッチ３０１がオフ状態の場合には、フォトカプラ５０２に電流が流れないために、検知信号Ｓｉｇ３は図８（ｂ）に示すように、常時Ｈｉｇｈレベルの信号となる。システムコントローラ１０１は、このように変化する検知信号Ｓｉｇ３を受信することによって、電源スイッチ３０１のオン／オフ状態を判別している。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態例においては、検知回路２０２に流れる電流の電流値を微小に留めながら、電源スイッチ３０１の接点表面に硫化皮膜が形成されても、それを破壊できる回路構成を実現している。
【００７５】
図９は、本実施形態例における画像形成装置の電源への給電の保持、遮断の制御シーケンスを示すフローチャートである。以下の制御シーケンスは、システムコントローラ１０１に実装されたＲＯＭ１０１ｂ内に格納されたプログラムに基づいて、システムコントローラ１０１に実装されたＣＰＵ１０１ａによって実行される。
【００７６】
電源スイッチ３０１がオン操作されると、システムコントローラ１０１が起動され（Ｓ７０１）、画像形成動作に必要な各種の設定、動作を順次、開始する。
【００７７】
これら画像形成に必要な動作に先行して、システムコントローラ１０１は、制御信号Ｓｉｇ２を出力し、商用電源から画像形成装置の電源への給電ラインを保持するリレー３０２を短絡する（Ｓ７０２）。
【００７８】
これにより、電源スイッチ３０１がオフ操作されても、システムコントローラ１０１によって画像形成装置の電源のオフできる状態になるまで、商用電源からの電源供給を維持することができる。
【００７９】
そして、画像形成装置のシステムコントローラ１０１は、一定周期のポーリングにより、電源スイッチ３０１のオン／オフ状態を示す検知信号Ｓｉｇ３を監視する（Ｓ７０３）。
【００８０】
検知信号Ｓｉｇ３がＨｉｇｈレベルになり、電源がオフされたことが検知された場合には、システムコントローラ１０１は、画像形成装置の電源を直ちに遮断してもよい状態か否かを判断する（Ｓ７０４）。例えば、システムコントローラ１０１がハードディスクへアクセスしている最中であれば、即座に電源を遮断することができないため、ハードディスクへのアクセスを中止し、電源をオフするための準備を行う（Ｓ７０５）。
【００８１】
例えば、ハードディスクへのアクセスが完了し、電源を遮断してもよい状態であれば（Ｓ７０４）、リレー３０２を開放状態にする（Ｓ７０６）。これによって、画像形成装置は電源がオフされた状態となる。
【００８２】
以上説明したようにして、本発明によれば、廉価な大電流用の電源スイッチを用いて、画像形成装置の電源への給電及び遮断を行うと同時に、電源スイッチがオン又はオフされたことを微小電流にて検知するようにすることができる。これにより、画像形成装置の消費電力の低減と、電源スイッチのコスト低減とを実現させることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０１ システムコントローラ
２０１ 電源
２０２ 検知回路
３０１ 電源スイッチ
３０２ リレー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源から電源装置までの給電経路を接続するオン状態と、前記商用電源から前記電源装置までの給電経路を遮断するオフ状態とに切り替わる電源スイッチと、
前記電源スイッチと並列に設けられ、短絡又は開放状態に制御されるリレーと、
前記電源スイッチのオン／オフ状態を検知する検知回路と、
前記検知回路で生成された検知信号に基づいて、前記リレーを短絡又は開放状態に制御する制御手段と、
を備え、
前記電源スイッチは、第１のスイッチ及び前記第１のスイッチに連動する第２のスイッチを有し、
前記第１のスイッチの一端と前記第２のスイッチの一端とが接続され、
前記第１のスイッチの他端は前記商用電源に接続され、前記第２のスイッチの他端は前記電源装置に接続され、
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの接続点が、前記検知回路に接続されていることを特徴とする電源供給制御装置。
【請求項２】
前記商用電源から前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを経由して前記電源装置へ流れる電流は、前記電源スイッチの接点表面に形成された硫化皮膜を破壊する電流値の電流であり、
前記商用電源から前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの接続点を経由して前記検知回路へ流れる電流は、前記硫化皮膜を破壊しない電流値の電流であることを特徴とする請求項１に記載の電源供給制御装置。
【請求項３】
前記検知回路は、前記商用電源からの電流を検知した場合には前記電源スイッチがオン状態であることを示す検知信号を、前記商用電源からの電流を検知しない場合には前記電源スイッチがオフ状態であることを示す検知信号を、前記制御手段に送出することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源供給制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検知回路から前記電源スイッチがオン状態であることを示す検知信号を受信した場合には、前記リレーを短絡し、前記商用電源と前記電源装置との給電経路の接続を保持し、
前記検知回路から前記電源スイッチがオフ状態であることを示す検知信号を受信した場合には、電源をオフするための処理が必要であれば該処理を行った後、前記リレーを開放し、前記商用電源と前記電源装置との給電経路の接続を遮断することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電源供給制御装置。
【請求項５】
情報を記録するハードディスクを有し、
前記電源をオフするための処理は、前記制御手段が前記ハードディスクに対するアクセスを完了させる処理であることを特徴とする請求項４に記載の電源供給制御装置。
【請求項６】
転写材に画像形成する手段を有する画像形成装置であって、前記画像形成装置の電源供給を制御する手段として、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電源供給制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
商用電源から電源装置までの給電経路を接続するオン状態と、前記商用電源から前記電源装置までの給電経路を遮断するオフ状態とに切り替わる電源スイッチと、
前記電源スイッチと並列に設けられ、短絡又は開放状態に制御されるリレーと、
前記電源スイッチのオン／オフ状態を検知する検知回路と、
前記検知回路で生成された検知信号に基づいて、前記リレーを短絡又は開放状態に制御する制御手段と、
を備え、
前記電源スイッチは、第１のスイッチ及び前記第１のスイッチに連動する第２のスイッチを有し、
前記第１のスイッチの一端と前記第２のスイッチの一端とが接続され、
前記第１のスイッチの他端は前記商用電源に接続され、前記第２のスイッチの他端は前記電源装置に接続され、
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの接続点が、前記検知回路に接続されていることを特徴とする電源供給制御装置。
【請求項２】
前記商用電源から前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを経由して前記電源装置へ流れる電流は、前記電源スイッチの接点表面に形成された硫化皮膜を破壊する電流値の電流であり、
前記商用電源から前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの接続点を経由して前記検知回路へ流れる電流は、前記硫化皮膜を破壊しない電流値の電流であることを特徴とする請求項１に記載の電源供給制御装置。
【請求項３】
前記検知回路は、前記商用電源からの電流を検知した場合には前記電源スイッチがオン状態であることを示す検知信号を、前記商用電源からの電流を検知しない場合には前記電源スイッチがオフ状態であることを示す検知信号を、前記制御手段に送出することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源供給制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検知回路から前記電源スイッチがオン状態であることを示す検知信号を受信した場合には、前記リレーを短絡し、前記商用電源と前記電源装置との給電経路の接続を保持し、
前記検知回路から前記電源スイッチがオフ状態であることを示す検知信号を受信した場合には、電源をオフするための処理が必要であれば該処理を行った後、前記リレーを開放し、前記商用電源と前記電源装置との給電経路の接続を遮断することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電源供給制御装置。
【請求項５】
情報を記録するハードディスクを有し、
前記電源をオフするための処理は、前記制御手段が前記ハードディスクに対するアクセスを完了させる処理であることを特徴とする請求項４に記載の電源供給制御装置。
【請求項６】
転写材に画像形成する手段を有する画像形成装置であって、前記画像形成装置の電源供給を制御する手段として、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電源供給制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２２７３７８（Ｐ２０１１−２２７３７８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９８８０１（Ｐ２０１０−９８８０１）
【出願日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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