JP2010110089A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器のノイズフィルタ回路に生じた異常を、ユーザに確実に知らせることにある。
【解決手段】この複合機１は、ノイズフィルタ回路２０と、電流検知部機構４１，４２、表示部８ａとを備えている。ノイズフィルタ回路２０は、電源を複合機本体２に供給するためのライブ線１１及びニュートラル線１２を有するＡＣライン３と、ＡＣライン３の各線とアースとの間に介在するＹコンデンサＣ３，Ｃ４とを含む。電流検知機構４１，４２は、ＹコンデンサＣ３，Ｃ４とアース間のライン５１，５２上に設けられ、ＹコンデンサＣ３，Ｃ４とアース間を流れる電流を検知する。表示部８ａは、電流検知機構４１，４２に接続され、複合機本体２に電源が投入された状態で電流検知機構４１，４２が電流を検知しなくなった場合にそのことを表示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器、特に、ノイズフィルタ回路を備えた電子機器に関する。

複合機、プリンタ等の電子機器は、一般に、商用交流電源から必要とされる出力電力を生成するための電源入力回路を備えており、商用交流電源は、ライブ線、ニュートラル線及びＧＮＤ（グランド）線からなる交流供給ケーブル（ＡＣライン）を介して電源入力回路に入力される。電源入力回路には、入力側から侵入する外来ノイズからスイッチング回路や１次回路を保護するために、また、ＡＣ入力端に現れるスイッチング電源回路からの伝導ノイズを抑制するために、ノイズフィルタ回路が設けられている。ノイズフィルタ回路には、ライブ線とＧＮＤ線の間、また、ニュートラル線とＧＮＤ線の間にそれぞれラインバイパスコンデンサ（Ｙコンデンサ）が配置されている。

なお、関連する技術として、例えば、特許文献１に示すものがある。
特開２００２−３１９８３７号公報

このようなノイズフィルタ回路に雷サージのような高電圧ノイズが侵入すると、Ｙコンデンサは破損してしまう。しかし、Ｙコンデンサが破損しても、電子機器は動作上支障なく使用できるために、ユーザは、Ｙコンデンサが破損していることになかなか気づかない。このようにＹコンデンサが破損した状態で、電子機器の使用を続けて、再度雷サージのような高電圧ノイズが侵入すると、後段の１次回路やスイッチング電源回路が破損してしまい、電子機器に致命的なダメージが生じる。また、Ｙコンデンサが破損した状態では、スイッチング電源回路からの伝導ノイズが電子機器の外に漏れて、周辺機器に誤作動を生じさせる等の悪影響を及ぼす。

本発明の目的は、電子機器のノイズフィルタ回路に生じた異常を、ユーザに確実に知らせることにある。

発明１に係る電子機器は、ノイズフィルタ回路と、電流検知部と、報知動作部とを備えている。ノイズフィルタ回路は、電源を電子機器本体に供給するためのライブ線及びニュートラル線を有するＡＣラインと、ＡＣラインの各線とアースとの間に介在するＹコンデンサとを含む。電流検知部は、Ｙコンデンサとアース間のライン上に設けられ、Ｙコンデンサとアース間を流れる電流を検知する。報知動作部は、電流検知部に接続され、電子機器本体に電源が投入された状態で電流検知部が電流を検知しない場合にその旨報知する。

この電子機器では、電子機器本体に電源が投入された通常の使用状態では、電流検知部により、Ｙコンデンサとアース間を流れる漏れ電流が検知される。そして、雷サージのような高電圧が侵入してＹコンデンサが破損すると、漏れ電流が検知されなくなる。すると、報知動作部により、そのことを知らせる報知動作が行われるので、ユーザは、Ｙコンデンサが破損したことに気づくことでき、早期にＹコンデンサの修繕を行うことが可能となる。これにより、Ｙコンデンサ開放後の高電圧レベルの侵入ノイズに対して、電子機器に致命的なダメージが生じるのを回避することができ、また、ノイズフィルタ回路の後段からの伝導ノイズが電子機器の外に漏れて周辺機器に対して誤作動等の悪影響を与えるのを防止することができる。

発明２に係る電子機器は、発明１の電子機器において、報知動作部は、電子機器本体の外表面に設けられ、電流検知部が電流を検知しなくなった場合にそのことを表示する表示装置を含む。

この電子機器では、ユーザは、表示装置の表示動作によって、Ｙコンデンサが破損したことを視覚的に知ることができる。

発明３に係る電子機器は、発明１又は２の電子機器において、電流検知部は、Ｙコンデンサとアース間のラインが挿通されるよう配されたリングコアと、リングコアに巻き付けられた巻線と、巻線の両端部の間に介在する抵抗とを有し、抵抗の両端電圧によってＹコンデンサとアース間を流れる電流を検知する。

この電子機器では、このような簡単な構成によって、Ｙコンデンサの破損が検知される。

発明４に係る電子機器は、発明１から３のいずれかに係る電子機器において、電子機器本体内に配置され、シート状記録媒体に対し画像形成を行う画像形成部をさらに備えている。

ここでは、特に、画像形成装置において、ユーザに、Ｙコンデンサが破損したことを確実に知らせることができる。

本発明によれば、電子機器本体に電源が投入された通常の使用状態では、電流検知部により、Ｙコンデンサとアース間を流れる漏れ電流が検知される。そして、雷サージのような高電圧が侵入してＹコンデンサが破損すると、漏れ電流が検知されなくなる。すると、報知動作部により、そのことを知らせる報知動作が行われるので、ユーザは、Ｙコンデンサが破損したことに気づくことでき、早期にＹコンデンサの修繕を行うことが可能となる。これにより、Ｙコンデンサ開放後の高電圧レベルの侵入ノイズに対して、電子機器に致命的なダメージが生じるのを回避することができ、また、ノイズフィルタ回路の後段からの伝導ノイズが電子機器の外に漏れて周辺機器に対して誤作動等の悪影響を与えるのを防止することができる。

図１に、本発明の一実施形態が採用された複合機１の概略構成を示す。

複合機１は、複合機本体２と、商用交流電源（ＡＣ入力）を複合機本体２に供給するための交流供給ケーブル３とを備えている。交流供給ケーブル（ＡＣライン）３は、ライブ線１１、ニュートラル線１２及びアース線１３を有する。

複合機本体２には、インレット４と、スイッチング電源基板５と、制御基板６と、メインモータ等の駆動系基板７と、操作パネル８と、画像形成部４３と、メインモータ４４等の入出力部とが搭載されている。

インレット４は、Ｌ端子、Ｎ端子及びＧＮＤ端子を有し、それぞれにＡＣライン３のライブ線１１、ニュートラル線１２及びアース線１３が接続される。また、インレット４は、配線２１，２２によってスイッチング電源基板５に接続されるとともに、配線２３によって本体シャーシ（接地記号で示す）に接続されている。

スイッチング電源基板５は、ＡＣ入力をＤＣ５Ｖ及びＤＣ２４Ｖに変換する。ＤＣ５Ｖは、配線３２，３４を通して制御基板６に供給され、この制御基板６からさらに配線４２，４４を通して操作パネル８に供給される。ＤＣ２４Ｖは、配線３１を通してメインモータ等の駆動系基板７に供給される。複合機本体２に搭載された各基板５，６，７のＧＮＤ１は配線３３によって互いに接続されている。

ここで、図２に、スイッチング電源基板５の回路構成を模式的に示す。スイッチング電源基板５は、ノイズフィルタ回路２０と、電流検知機構４１，４２とを備えている。

インレット４から配線２１，２２を通してスイッチング電源基板５に供給されたＡＣ入力は、ノイズフィルタ回路２０を通して後段のブリッジダイオード（図示せず）によって全波整流され、１次平滑コンデンサ（図示せず）に充電される。１次平滑コンデンサに充電されたエネルギーは、スイッチング素子（図示せず）のオン・オフ動作に応じてトランス（図示せず）の１次側から２次側に伝達され、さらに、整流平滑回路（図示せず）によって、ＤＣ５Ｖ及び２４Ｖに変換され、配線３１，３２，３４を通して出力される。

ノイズフィルタ回路２０は、ライブ線１１，ニュートラル線１２との間に発生する高周波数ノイズ（ノーマルモードノイズ）を低減するためのアクロスザラインコンデンサ（Ｘコンデンサ）Ｃ１及びＣ２を備え、さらに、ライブ線１１とアース線１３との間及びニュートラル線１２とアース線１３との間に発生する高周波ノイズ（コモンモードノイズ）を低減するためのコモンモードコイルＬ並びにラインバイパスコンデンサ（Ｙコンデンサ）Ｃ３及びＣ４を備えている。コモンモードコイルＬは、１つのトロイダルコアにライン２１，２２が巻き付けられてなる。また、ＸコンデンサＣ１の入力側のライン２１，２２の間には、抵抗Ｒ１が接続されている。

電流検知機構４１，４２は、ＹコンデンサＣ３，Ｃ４と各ＧＮＤ間のライン５１，５２上にそれぞれ配されている。電流検知機構４１，４２は互いに同様に構成されており、ここでは、電流検知機構４１を例に説明する。電流検知機構４１は、具体的には、図３に示すように、内周側をライン５１が挿通して配されるリングコア５３と、リングコア５３に巻き付けられた巻線５５と、巻線５５の両端部の間に介在する抵抗Ｒ２とを有している。図３に示す巻線５５は、模式的に示すものであって、リングコア５３に対する実際の巻数や巻き方は、公知の技術に従って適宜決められる。この電流検知機構４１では、ライン５１を流れる漏れ電流Ｉは、抵抗Ｒ２の両端電圧Ｖが制御基板６に入力されることで検知される。両端電圧Ｖが０であった場合は、ＹコンデンサＣ３が開放されていると判断される。なお、本実施形態では、電流検知機構４１，４２と制御基板６とにより、本発明の電流検知部が構成される。

制御基板６は、スイッチング電源基板５，メインモータ等の駆動系基板７、操作パネル８とそれぞれ配線を介して接続されるとともに、マイクロコンピュータが搭載されており、複合機１全体についての制御を司る。また、制御基板６には、電流検知機構４１，４２の各両端電圧Ｖが入力され、両端電圧Ｖが検知されている間は、ライン５１，５２上を漏れ電流Ｉが流れ、正常であると判断する。一方、制御基板６は、電流検知機構４１，４２の少なくともいずれか一方の両端電圧Ｖが０であった場合は、Ｙコンデンサが開放されていると判断し、この場合は、操作パネル８に信号が出力して、表示部８ａに後述するガイドメッセージを表示させる。

駆動系基板７は、スイッチング電源基板５、制御基板６，操作パネル８に配線を介してそれぞれ接続されている。駆動系基板７には、マイクロコンピュータが搭載されるとともに、メインモータ４４や他の駆動系に接続されており、これら駆動系の駆動制御が行われる。

操作パネル８は、複合機本体２の筐体であって、ユーザが通常の使用状態で視認できる位置に設けられている。操作パネル８は、タッチパネルを備えた液晶ディスプレイからなる表示部８ａ（報知動作部、表示装置）と、表示部８ａに配された複数のハードキー（図示せず）とを有している。表示部８ａは、複合機１の操作に関する種々の操作画面を表示するとともに、各電流検知機構４１，４２が電流を検知しなくなった場合に、制御基板６から出力される検知信号を受けて、ＹコンデンサＣ３，Ｃ４が開放されている旨のガイドメッセージを表示する。なお、他の実施形態では、このような構成と併せて又はこのような構成とは別に、ＹコンデンサＣ３，Ｃ４が開放されていることを表す予め定められた記号などで表示したり、操作パネル８の他の領域又は操作パネル８以外の部位に設けられたＬＥＤ等の表示手段によって表示してもよい。

画像形成部４３は、用紙等のシート状記録媒体に対し画像形成を行う部分であり、図示しない感光ドラム、転写ローラ、クリーナ等で構成される。画像形成部４３は、他の実施形態では、電子写真方式に代えて、インクジェット方式など他の画像形成プロセスが採用されても良い。

メインモータ４４は、直流ブラシレスモータで構成され、複合機本体２内に配された、給紙ローラ、搬送ローラ、感光ドラム、転写ローラ、定着器、排紙ローラ（いずれも図示せず）を含む各ローラに図示しないギアを介して駆動力を与える。

また、複合機本体２には、他の入出力部として、図示しないスキャナユニット部等がさらに搭載されている。

次に、複合機１の動作について説明する。

複合機１は、商用交流電源に接続された交流供給ケーブル３がインレット４に接続された状態で使用され、複合機本体２に設けられた主電源スイッチ（図示せず）をオンすることで電源が投入される。電源が投入されると、インレット４から入力されたＡＣ入力は、スイッチング電源基板５の作用により、ＤＣ５Ｖ及びＤＣ２４Ｖに変換され、配線３１，３２，３４を通して出力される。ここで、ＹコンデンサＣ３，Ｃ４が半損していない場合は、ノイズフィルタ回路２０のライン５１，５２上を漏れ電流Ｉが流れるので、電流検知機構４１，４２で生じた両端電圧Ｖが制御基板６に入力され、正常と判断される。

一方、この複合機１において、落雷などにより、雷サージのような高電圧ノイズが複合機本体２内に侵入すると、ＹコンデンサＣ３，Ｃ４は、定格値を超えた電流が流れることにより破損してしまう。このようにＹコンデンサＣ３，Ｃ４が開放された状態では、ライン５１，５２上を漏れ電流Ｉが流れなくなるため、電流検知機構４１，４２における両端電圧Ｖが０となる。すると、制御基板６において、ＹコンデンサＣ３，Ｃ４が開放されていると判断され、操作パネル８に検知信号が出力されて、表示部８ａに、Ｙコンデンサが破損したことを示すガイドメッセージが表示される。

ユーザは、この表示を見て、いち早く異常に気づくことができ、Ｙコンデンサの修繕のためにサービス担当者を呼ぶなど必要な処置を講じることができる。これにより、Ｙコンデンサが開放された状態で再度高電圧ノイズが侵入した場合に、ノイズフィルタ回路の後段の１次回路等を破損し、複合機本体に致命的なダメージを与えるのを回避することができる。また、Ｙコンデンサが破損した状態で、ノイズフィルタ回路の後段からの伝導ノイズが複合機の外に漏れて、周辺機器に誤動作等の悪影響を及ぼすのを回避することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、Ｙコンデンサを有するノイズフィルタ回路を備えた機器であれば、複合機に限らず、プリンタ、複写機等他の画像形成装置にも適用でき、また、パーソナルコンピュータや他の家電製品など他の電子機器にも適用できる。

また、本発明の報知動作部としては、上述の表示態様に代えて又はこれと併せて、音声メッセージなど他の手段によりＹコンデンサが開放されたことを報知するものが採用されてもよい。

本発明の一実施形態が採用された複合機の概略構成を示す図。 前記複合機のスイッチング電源基板のノイズフィルタ回路の回路構成を模式的に示す図。 電流検知部の概略構成と信号の流れを模式的に示す図。

符号の説明

１ 複合機（電子機器）
２ 複合機本体（電子機器本体）
３ 交流供給ケーブル（ＡＣライン）
６ 制御基板
８ａ 表示部
１１ ライブ線
１２ ニュートラル線
２０ ノイズフィルタ回路
４１，４２ 電流検知機構（電流検知部）
４３ 画像形成部
５１，５２ ライン
５３ リングコア
５５ 巻線
Ｃ３，Ｃ４ Ｙコンデンサ

Claims (4)

1. 電源を電子機器本体に供給するためのライブ線及びニュートラル線を有するＡＣラインと、前記ＡＣラインの各線とアースとの間に介在するＹコンデンサとを含むノイズフィルタ回路と、
   前記Ｙコンデンサとアース間のライン上に設けられ、前記Ｙコンデンサとアース間を流れる電流を検知する電流検知部と、
   前記電流検知部に接続され、前記電子機器本体に電源が投入された状態で前記電流検知部が電流を検知しない場合にその旨報知する報知動作部と、
   を備えた電子機器。
2. 前記報知動作部は、前記電子機器本体の外表面に設けられ、前記電流検知部が電流を検知しなくなった場合にそのことを表示する表示装置を含む、請求項１に記載の電子機器。
3. 前記電流検知部は、前記Ｙコンデンサとアース間のラインが挿通されるよう配されたリングコアと、前記リングコアに巻き付けられた巻線と、前記巻線の両端部の間に介在する抵抗とを有し、前記抵抗の両端電圧によって前記Ｙコンデンサとアース間を流れる電流を検知する、請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 電子機器本体内に配置され、シート状記録媒体に対し画像形成を行う画像形成部をさらに備えた、請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。

Images