JP2010183805A - Interlock system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インターロックシステムに関し、特に記録媒体搬送装置および画像形成装置、さらに詳しくは、プリンタ,複写機,FAX,印刷機等及びそれらを複数搭載した複合機等に用いられる静電吸着方式の記録媒体搬送装置および該記録媒体搬送装置を搭載した小型の画像形成装置に備えられたインターロックシステム関する。 The present invention relates to an interlock system, and more particularly to a recording medium conveyance device and an image forming device, and more particularly, an electrostatic adsorption system used in a printer, a copier, a FAX, a printing machine, and a multi-function machine equipped with a plurality of them. The present invention relates to a recording medium conveying apparatus and an interlock system provided in a small image forming apparatus equipped with the recording medium conveying apparatus.
プリンタ,ファクシミリ,複写装置等の画像形成装置として用いるインクジェット記録装置は、一般的には、インク滴を吐出する記録へッドを被記録媒体(用紙)の搬送方向に対して直交する方向にシリアルスキャンさせるとともに、被記録媒体を記録幅に応じて間歇的に搬送し、搬送と記録を交互に繰り返すことによって被記録媒体に画像を形成している。 In general, an ink jet recording apparatus used as an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, or a copying apparatus serializes a recording head for ejecting ink droplets in a direction orthogonal to a conveyance direction of a recording medium (paper). In addition to scanning, the recording medium is intermittently conveyed according to the recording width, and an image is formed on the recording medium by alternately repeating conveyance and recording.
このような画像形成装置において、ローラ間に掛け渡した搬送ベルトに被記録媒体全面を吸着させて搬送することで、被記録媒体のヘッドに対する平面度を確保し、形成画像の品質の向上を図るものが知られている(特許文献1〜3参照)。 In such an image forming apparatus, the entire surface of the recording medium is adsorbed and conveyed by a conveyance belt that is stretched between rollers, thereby ensuring the flatness of the recording medium with respect to the head and improving the quality of the formed image. The thing is known (refer patent documents 1-3).
このような画像形成装置においては、従来より搬送ベルトの帯電からのオペレータ保護のために、インターロック回路が給電装置内に設けられている。このインターロック回路は、画像形成装置のドア開閉に連動して開閉動作するインターロックスイッチを含み、ドアが開いている場合には、インターロックスイッチが開状態となって高電圧を発生する駆動部や定着部への給電が中止され、オペレータにとって感電等の危険な状態が発生しないようにしている。 In such an image forming apparatus, conventionally, an interlock circuit is provided in the power supply apparatus in order to protect the operator from charging of the conveyor belt. The interlock circuit includes an interlock switch that opens and closes in conjunction with the opening and closing of the door of the image forming apparatus. When the door is open, the interlock switch is opened to generate a high voltage. In addition, power supply to the fixing unit is stopped so that a dangerous state such as an electric shock for the operator does not occur.
しかし、このようなインターロック回路においては、ドアを閉めたときに高圧生成部に搭載されているコンデンサに急峻な電流(突入電流)が流れ込むことにより、インターロックスイッチが溶着してしまう問題がある。 However, in such an interlock circuit, there is a problem that the interlock switch is welded by a steep current (inrush current) flowing into the capacitor mounted on the high voltage generation unit when the door is closed. .
そこで、突入電流を低減させる策として、インターロック回路と並列に突入電流対策素子を搭載した突入電流低減回路が広く知られている(特許文献4,5参照)。これら特許文献4,5に記載の技術は、インターロック回路に接続される負荷の電流容量が大きいため、リレーを用いたインターロック回路を採用している。すなわち、電源をスイッチングするリレーと並列にNTCサーミスタやPTCサーミスタを接続し、突入電流によるリレーの接点溶着を防止している。
Therefore, as a measure for reducing the inrush current, an inrush current reduction circuit equipped with an inrush current countermeasure element in parallel with the interlock circuit is widely known (see Patent Documents 4 and 5). The techniques described in
特許文献4にあるような、リレーを用いた給電のスイッチング回路は、回路が複雑になり、必然的にコストアップにつながってしまう。また、特許文献4の技術では、給電スイッチング回路のオンタイミングが任意に設定できず、負荷への容量が変更になった際に給電のスイッチング回路のオンタイミングを変更することができないという問題もある。 The power supply switching circuit using a relay as disclosed in Patent Document 4 becomes complicated and inevitably leads to an increase in cost. Further, the technique of Patent Document 4 has a problem that the on-timing of the power feeding switching circuit cannot be arbitrarily set and the on-timing of the power feeding switching circuit cannot be changed when the capacity to the load is changed. .
また、特許文献5では、NPNトランジスタを用いて給電スイッチング回路を構成しているが、消費電力や発熱の増大等に懸念が残る。
In
上記問題点を背景として、本発明の課題は、接続される負荷への電流容量が小さく、かつ安全上給電をスイッチングする必要のある小型の記録装置及び搬送装置に搭載するインターロックシステムについて、回路を簡潔かつコストを増大させずに、またスイッチング回路の発熱等に対して問題のない、突入電流を適切に制御したインターロックシステムを提供することにある。 Against the background of the above problems, an object of the present invention is to provide a circuit for an interlock system mounted on a small recording apparatus and a transport apparatus that have a small current capacity to a connected load and that need to switch power feeding for safety. Therefore, it is desirable to provide an interlock system in which an inrush current is appropriately controlled without increasing the cost and without increasing the cost and causing no problem with heat generation of a switching circuit.
上記課題を解決するためのインターロックシステムは、電源と、電源からの電力を負荷に供給する給電ライン上に設けられ、ユーザの操作により給電ラインを開閉するインターロックスイッチと、インターロックスイッチの開閉状態を検出する開閉状態検出回路と、給電ライン上に設けられ、検出されたインターロックスイッチの開閉状態に基づいて、電源から負荷への電力の供給/遮断をスイッチングにより切り替える給電用トランジスタと、給電ライン上に設けられ、給電用トランジスタをバイバスするように接続された抵抗素子とを含む給電スイッチング回路と、給電ラインとグランドとの間に接続されたコンデンサと、を備え、
給電スイッチング回路は、
開閉状態検出回路がインターロックスイッチが開状態から閉状態に切り替ったことを検出したときには、給電ラインを、給電用トランジスタを含まず抵抗素子のみを通る経路に切り替え、このときに給電ラインに流れる突入電流によってコンデンサを充電して突入電流が負荷へ流れることを抑制し、インターロックスイッチが開状態から閉状態に切り替ったことを検出してから予め定められたディレイ時間が経過した後に、給電ラインを、給電用トランジスタを通る経路に切り替えることを特徴とする。
An interlock system for solving the above problems is provided on a power source, a power supply line for supplying power from the power source to a load, and opens / closes the power supply line by a user operation, and opens / closes the interlock switch An open / closed state detection circuit for detecting a state, a power supply transistor provided on the power supply line, for switching power supply / load from the power source to the load by switching based on the detected open / closed state of the interlock switch, and power supply A power supply switching circuit including a resistance element provided on the line and connected to bypass the power supply transistor, and a capacitor connected between the power supply line and the ground,
The power supply switching circuit
When the open / close state detection circuit detects that the interlock switch has been switched from the open state to the closed state, the power supply line is switched to a path that does not include the power supply transistor and passes only through the resistance element, and then flows to the power supply line The capacitor is charged by the inrush current to prevent the inrush current from flowing to the load, and power is supplied after a predetermined delay time has elapsed since the interlock switch was detected to switch from the open state to the closed state. The line is switched to a path that passes through the power supply transistor.
上記構成によって、給電用トランジスタ,インターロックスイッチや負荷等に突入電流が流れることを抑制できるため、これらを構成する部品への影響(例えば、電気的ストレス)を抑えることができる。また、耐電流値の低い部品を使用することができるので、低コストで本発明の構成を実現できる。 With the above-described configuration, it is possible to suppress the inrush current from flowing to the power supply transistor, the interlock switch, the load, and the like, and thus it is possible to suppress the influence (for example, electrical stress) on the components constituting these components. In addition, since a component having a low current resistance value can be used, the configuration of the present invention can be realized at low cost.
また、本発明のインターロックシステムにおけるディレイ時間は、検出したインターロックスイッチの開閉状態に基づいて、給電用トランジスタをオン状態とするための信号が入力されてから、給電用トランジスタが実際にオン状態となるまでのスイッチング遅延時間を含むように構成される。 The delay time in the interlock system according to the present invention is such that the power supply transistor is actually turned on after a signal for turning on the power supply transistor is input based on the detected opening / closing state of the interlock switch. It is configured to include a switching delay time until
上記構成によって、突入電流が流れる時間が給電用トランジスタのスイッチング遅延時間と同じあるいは短いときには、給電用トランジスタ以外の部品は必要なく、簡易かつ低コストで本発明の構成を実現できる。 With the above configuration, when the time during which the inrush current flows is the same as or shorter than the switching delay time of the power supply transistor, no components other than the power supply transistor are required, and the configuration of the present invention can be realized easily and at low cost.
また、本発明のインターロックシステムにおける給電スイッチング回路は、開閉状態検出回路が検出したインターロックスイッチの開閉状態に基づいてスイッチング動作を行い、このスイッチング動作により給電用トランジスタをスイッチングさせるトランジスタ回路を含み、ディレイ時間は、トランジスタ回路のスイッチング動作に要するスイッチング時間を含むように構成される。 The power supply switching circuit in the interlock system of the present invention includes a transistor circuit that performs a switching operation based on the open / close state of the interlock switch detected by the open / close state detection circuit, and switches the power supply transistor by this switching operation, The delay time is configured to include a switching time required for the switching operation of the transistor circuit.
上記構成によって、突入電流が流れる時間が給電用トランジスタのスイッチング遅延時間よりも長いときには、トランジスタ回路のスイッチング時間をディレイ時間に含めることで、負荷等に突入電流が流れることを抑制できる。また、ディレイ時間の調整をトランジスタ回路のスイッチング時間によって行うこともでき、インターロックシステムに最適な給電用トランジスタを用いることができる。 With the above configuration, when the inrush current flows for a longer time than the switching delay time of the power supply transistor, the inrush current can be suppressed from flowing to the load or the like by including the switching time of the transistor circuit in the delay time. In addition, the delay time can be adjusted by the switching time of the transistor circuit, and a power supply transistor optimal for the interlock system can be used.
また、本発明のインターロックシステムは、開閉状態検出回路が検出したインターロックスイッチの開閉状態を入力する開閉状態入力回路と、入力されたインターロックスイッチの開閉状態に基づいて、給電用トランジスタのスイッチングを制御する給電スイッチング制御信号を給電スイッチング回路に出力する制御信号出力回路と、を備え、
制御信号出力回路は、開閉状態検出回路がインターロックスイッチが開状態から閉状態に切り替ったことを検出したときには、給電用トランジスタをオフ状態のままとする給電スイッチング制御信号を出力して、給電スイッチング回路が給電スイッチング制御信号に基づいて、給電ラインを抵抗素子のみを通る経路に切り替え、
また、制御信号出力回路は、インターロックスイッチが開状態から閉状態に切り替ってからディレイ時間が経過した後に、給電用トランジスタをオン状態とする給電スイッチング制御信号を出力して、給電スイッチング回路が給電スイッチング制御信号に基づいて、給電ラインを給電用トランジスタを通る経路に切り替えるように構成される。
Further, the interlock system of the present invention includes an open / close state input circuit for inputting an open / close state of the interlock switch detected by the open / close state detection circuit, and switching of the power supply transistor based on the input open / close state of the interlock switch. A control signal output circuit for outputting a power supply switching control signal for controlling the power supply to the power supply switching circuit,
When the open / close state detection circuit detects that the interlock switch has switched from the open state to the closed state, the control signal output circuit outputs a power supply switching control signal that keeps the power supply transistor in the off state. Based on the feed switching control signal, the switching circuit switches the feed line to a path that passes only the resistive element,
The control signal output circuit outputs a power supply switching control signal for turning on the power supply transistor after a delay time has elapsed since the interlock switch was switched from the open state to the closed state. Based on the power supply switching control signal, the power supply line is configured to be switched to a path passing through the power supply transistor.
上記構成によって、給電用トランジスタのスイッチング遅延時間、あるいはトランジスタ回路のスイッチング時間によらず、別途設けられた、開閉状態入力回路および制御信号出力回路によって任意にディレイ時間を設定できるので、負荷等に突入電流が流れることをより確実に抑制できる。また、給電用トランジスタあるいはトランジスタ回路を、インターロックシステムに応じて最適なものとすることができる。 With the above configuration, the delay time can be arbitrarily set by the open / closed state input circuit and control signal output circuit separately provided regardless of the switching delay time of the power supply transistor or the switching time of the transistor circuit. It can suppress more reliably that an electric current flows. Also, the power supply transistor or transistor circuit can be optimized according to the interlock system.
また、本発明のインターロックシステムは、給電用トランジスタの負荷側の端子の電圧の状態と、開閉状態検出回路が検出したインターロックスイッチの開閉状態との論理積信号を出力する論理積回路を備え、
給電スイッチング回路は、論理積回路が出力した論理積信号に基づいて、電源から負荷への電力の供給/遮断を行い、
ディレイ時間は、論理積回路内部で論理積信号を生成するために要する時間を含むように構成される。
The interlock system of the present invention further includes an AND circuit that outputs an AND signal of the voltage state of the load-side terminal of the power supply transistor and the open / close state of the interlock switch detected by the open / close state detection circuit. ,
The power supply switching circuit supplies / cuts off the power from the power source to the load based on the logical product signal output from the logical product circuit,
The delay time is configured to include a time required for generating an AND signal within the AND circuit.
上記構成によって、より確実にインターロックスイッチの開閉状態を検出することができる。また、突入電流が流れる時間が給電用トランジスタのスイッチング遅延時間よりも長いときには、論理積回路内部で論理積信号を生成するために要する時間をディレイ時間に含めることで、負荷等に突入電流が流れることを抑制できる。 With the above configuration, the open / close state of the interlock switch can be detected more reliably. Further, when the inrush current flows for longer than the switching delay time of the power supply transistor, the inrush current flows to the load or the like by including the time required for generating the AND signal inside the AND circuit in the delay time. This can be suppressed.
また、本発明のインターロックシステムは、給電用トランジスタとしてFETを用いるように構成される。 Further, the interlock system of the present invention is configured to use an FET as a power supply transistor.
FETは、スイッチング素子として広く用いられていて、MOSFETのようにバイポーラトランジスタよりも大きな電流を流すことのできるものもある。上記構成によって、比較的簡易かつ安価に本発明の構成を実現できる。 FETs are widely used as switching elements, and some MOSFETs can pass a larger current than bipolar transistors. With the above configuration, the configuration of the present invention can be realized relatively easily and inexpensively.
また、本発明のインターロックシステムは、トランジスタ回路としてデジタルトランジスタを用いるように構成される。 The interlock system of the present invention is configured to use a digital transistor as the transistor circuit.
デジタルトランジスタはトランジスタチップに抵抗を内蔵したものである。上記構成によって、回路基板におけるトランジスタ回路の占有面積を小さくでき、インターロックシステムの小型化に寄与することができる。 A digital transistor is a transistor chip with a built-in resistor. With the above configuration, the area occupied by the transistor circuit in the circuit board can be reduced, which can contribute to the downsizing of the interlock system.
以下、本発明に係るインターロックシステムの実施形態を、本発明の好適な実施例として、小型のプリンタ、特にインクジェットプリンタを例に挙げて、図面を参照しつつ説明する。図1に、インクジェットプリンタ200における印刷基幹プロセスの説明図を示す。図2に、図1における搬送ベルト21上での帯電の様子を表す模式図を示す。
Hereinafter, an embodiment of an interlock system according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking a small printer, particularly an ink jet printer as an example, as a preferred example of the present invention. FIG. 1 is an explanatory diagram of a printing basic process in the
図1に示すように、インクジェットプリンタ200では、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド1と、図示しないガイドステーとでキャリッジ3をキャリッジ主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ4で駆動プーリ6aと従動プーリ6b間に架け渡したタイミングベルト5を介して、キャリッジ主走査方向に移動走査する。なお、キャリッジ3とガイドロッド1との間にはガイドブッシュ(軸受)3a,3aをそれぞれ介在させている。
As shown in FIG. 1, in the
このキャリッジ3には、例えばイエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M),ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド7を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方(印刷用紙12側)に向けて装着している。
The
記録ヘッド7を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。なお、異なる色を吐出する複数のノズル列を備えた1または複数の液滴吐出ヘッドで記録ヘッドを構成することもできる。
As an ink jet head constituting the
搬送ベルト21は、無端または繋ぎ合わされた(これらを「無端状」という)ベルトであり、搬送ローラ27とテンションを与えたテンションローラ28との間に掛け渡されて、副走査モータ31からタイミングベルト32およびタイミングローラ33を介して搬送ローラ27が回転されることで、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。
The
このインクジェットプリンタ200における用紙搬送装置は、搬送ベルト21および搬送ローラ27、高電圧電源50などによって構成される。
The paper transport device in the
図3のように、高電圧電源50は、2個のDCトランス(T1)51、52が1枚の基板53上に配設されており、制御部100からの制御信号に応じて、これらのDCトランス51、52によって生成した矩形波高電圧を、高圧ケーブル54を介して帯電ローラ26に印加する。
As shown in FIG. 3, in the high
制御部100は、周知のCPU,ROM,RAMおよびその周辺回路を含むマイクロコンピュータとして構成され、CPUがROM等に記憶された制御プログラムを実行することで、インクジェットプリンタの各種機能を実現する。
The
図3のように、帯電ローラ26は、搬送ベルト21の表層に接触し、搬送ベルト21の回動に従動して回転するように配置されている。よって、図2のように、帯電ローラ26が1回転したときに搬送されたベルト21の長さ(つまり、円筒状の帯電ローラ26の断面を形成する円の円周の長さ)が帯電幅となる。また、搬送ローラ27はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト22の中抵抗層と接触配置され、図示しない接地ラインを介して接地している。
As shown in FIG. 3, the charging
また、搬送ローラ27の軸には、スリット円板34を取り付け、このスリット円板34のスリットを検知するセンサ35を設けて、これらのスリット円板34およびセンサ35によってエンコーダ36を構成している(図1,図2参照)。
In addition, a
図4に、従来のインターロックシステムの構成を示す。電源VHと負荷である高電圧電源50とを結ぶ給電ラインLには、給電ラインLを開閉するためのインターロックスイッチ6と、インターロックスイッチ6を挟むようにコネクタ2a,2bが設けられている。このインターロックスイッチ6は、インクジェットプリンタのドアあるいはカバーの開閉に連動して開閉動作するものである。また、インターロックスイッチ6は、制御部100等が含まれる制御基板(図示せず)のコネクタ2aと高電圧電源50側のコネクタ2bとを接続するハーネス上に組み込まれることが多い。
FIG. 4 shows the configuration of a conventional interlock system. The power supply line L that connects the power supply VH and the high
また、インターロックスイッチ6の開閉を検知することを目的とし、高電圧電源50へ給電された電圧を監視するための信号を生成するために、抵抗4aと4bとが配置されている。すなわち、インターロックスイッチ6が閉状態であるときには、抵抗4bの電位Vbは、抵抗4aと4bとの分圧比による値となり、インターロックスイッチ6が開状態であるときには、抵抗4bの電位Vbは、0Vとなる。
In addition,
また、インターロックスイッチ6は、安全規格の要求により、機械的に接点同士の沿面距離を必要とすることが多い。そこで、インクジェットプリンタ全体に通電されているときにドアを閉めると、インターロックスイッチ6が開→閉状態となり、高電圧電源50上のコンデンサ14に対してインターロックスイッチ6を介して突発的な電流(突入電流)が流れ込む。この突入電流により、インターロックスイッチ6が接点の溶着を起こしたり、各基板上のコネクタ2aないし2bの端子が溶着する等して、正常に高電圧が搬送ベルト27に供給されなくなってしまう。
Further, the
図5に、本発明のインターロックシステムの構成の一例を示す。本構成においては、図4の構成に加えて、給電ラインLの電源VHとコネクタ2aとの間に、給電スイッチング回路13dが設けられている。給電スイッチング回路13dは、給電側にて、給電ラインLを電気的に遮断することのできるFET11を含んで構成される。FET11のソース端子Sが給電ラインL上の電源VH側に接続され、ドレイン端子Dが給電ラインL上の負荷すなわち高電圧電源50側に接続され、FET11のゲート端子Gは、静電気やサージ電圧による破壊防止用のゲート保護抵抗9bを介して、抵抗4a,4bの接続点に接続されている。つまり、FET11は、インターロックスイッチ6の開閉に応じて変化する抵抗4bの電位Vbに応じて、オン/オフの状態が切り替る。また、ゲート端子G〜ソース端子S間に接続された抵抗9aは、FET11内部に溜まった電荷を放電させて、FET11の動作を確実にするためのものである。なお、抵抗4a,4bが本発明の開閉状態検出回路に相当する。また、FET11が本発明の給電用トランジスタに相当し、本実施例ではMOS FETを用いている。
FIG. 5 shows an example of the configuration of the interlock system of the present invention. In this configuration, in addition to the configuration of FIG. 4, a power
また、給電ラインLには、FET11をバイパスするように抵抗9が接続されている。また、高電圧電源50側の給電ラインLとグランドとの間には、コンデンサ14が接続されている。なお、抵抗9が本発明の抵抗素子に相当する。
Further, a
また、高電圧電源50は、図3のDCトランス51、52が実装された基板53および高電圧を発生するために必要な他の回路を含んでいる。
The high
図6に、図5の構成におけるインターロックスイッチ6とFET11との、動作の関係を表すタイミングチャートを示す。インターロックスイッチ6が閉→開状態となったときには、ゲート端子G(すなわち電位Vb)への入力電圧がほぼ0Vとなるので、FET11はオン→オフ状態となる。
FIG. 6 is a timing chart showing the operational relationship between the
その後、インターロックスイッチ6が開→閉状態となった直後には、FET11は直ちにオフ→オン状態とはならず、インターロックスイッチ6が開→閉状態となってから時間T11(詳細は後述)だけ遅れてオン状態となる。その間は、電源VHからの電流(突入電流)は、抵抗9を流れてコンデンサ14に充電される。これにより、高電圧電源50へ流れる突入電流を抑制できるので、高電圧電源50を保護することができる。また、抵抗9の値を調整して突入電流の一部を熱として消費させることで、インターロックスイッチ6の溶着を防ぐこともできる。そして、時間T11が経過した後にFET11がオン状態となって、電源VHからの電流(定格電流)は、抵抗9ではなくFET11を流れ、コンデンサ14への充電が終わると、高圧生成回路8で所定の高電圧を発生することが可能となる。
Thereafter, immediately after the
なお、上述の時間T11が、本発明のディレイ時間に相当する。また、上述の例では、時間T11は、インターロックスイッチ6が開→閉状態となってから、実際にFET11がオン状態となるまでのスイッチング遅延時間(いわゆる、ゲート遅延時間)に相当している。
The time T11 described above corresponds to the delay time of the present invention. In the above example, the time T11 corresponds to the switching delay time (so-called gate delay time) from when the
図7に、本発明のインターロックシステムの構成の別例を示す。図7の例は、図5の給電スイッチング回路13dにおけるFET11のゲート端子Gより抵抗9bを介して、トランジスタチップに抵抗を内蔵したデジタルトランジスタ10のコレクタ端子Cに接続し、エミッタ端子Eを接地したもので、その他の構成は図5と同様であるため、ここでの詳細な説明は割愛する。なお、デジタルトランジスタ10が本発明のトランジスタ回路に相当する。また、デジタルトランジスタ10のトランジスタ以外の構成要素については、図示を省略している。
FIG. 7 shows another example of the configuration of the interlock system of the present invention. In the example of FIG. 7, the gate terminal G of the
後述のように、デジタルトランジスタ10は、インターロックスイッチ6の開閉状態すなわち抵抗4bの電位Vbに基づいてオン/オフのスイッチングを行い、デジタルトランジスタ10のスイッチング動作に基づいて、FET11のスイッチングを行う。
As will be described later, the
図8に、図7の構成におけるインターロックスイッチ6,デジタルトランジスタ10,FET11との、動作の関係を表すタイミングチャートを示す。インターロックスイッチ6が閉→開状態となったときには、抵抗4bの電位Vbがほぼ0Vとなり、デジタルトランジスタ10がオン→オフ状態となって、FET11もオン→オフ状態となる。
FIG. 8 is a timing chart showing the operation relationship between the
その後、インターロックスイッチ6が開→閉状態となったときには、時間T21だけ遅れてデジタルトランジスタ10がオフ→オン状態となる。さらに、デジタルトランジスタ10がオフ→オン状態となってから時間T22だけ遅れてFET11がオフ→オン状態となる。つまり、インターロックスイッチ6が開→閉状態となってから、時間T2(=T21+T22)の間は、電源VHからの電流(突入電流)は、抵抗9を流れてコンデンサ14に充電され、上述の実施例1と同様に、高電圧電源50を保護したり、インターロックスイッチ6の溶着を防ぐことができる。
Thereafter, when the
なお、上述の時間T21とT22との和であるT2が、本発明のディレイ時間に相当する。また、上述の例では、時間T21は、インターロックスイッチ6が開→閉状態となってから、実際にデジタルトランジスタ10がオン状態となるまでのスイッチング時間に相当している。また、時間T22は、デジタルトランジスタ10がオン状態となってから、実際にFET11がオン状態となるまでのスイッチング遅延時間(いわゆる、ゲート遅延時間)に相当している。
Note that T2, which is the sum of the above-described times T21 and T22, corresponds to the delay time of the present invention. In the above example, the time T21 corresponds to the switching time from when the
図9に、本発明のインターロックシステムの構成の別例を示す。図9の例は、図7の構成において、インターロックスイッチ6の開閉検知信号となる抵抗4bの電位Vbが制御部100の入力端子Inに入力され、制御部100の出力端子Outとデジタルトランジスタ10のベース端子とが接続されている。
FIG. 9 shows another example of the configuration of the interlock system of the present invention. In the example of FIG. 9, in the configuration of FIG. 7, the potential Vb of the
制御部100は、CPU101,ROM102,RAM103,および周知の入出力回路であるI/O104がバスライン105で接続されたマイクロコンピュータとして構成されている。そして、CPU101が、ROM102に記憶された制御プログラムを実行し、I/O104を介して、入力端子Inに入力された抵抗4bの電位Vbの値に応じて、出力端子Outの状態を切り替え、デジタルトランジスタ10のオン/オフの状態を切り替える。なお、RAM103は、制御プログラムを実行する際のワークエリアとして用いられる。
The
図10に、図9の構成におけるインターロックスイッチ6,入力端子In,出力端子Out,デジタルトランジスタ10,FET11の動作の関係を表すタイミングチャートを示す。インターロックスイッチ6が閉→開状態となったときには、抵抗4bの電位Vbが0Vとなるので、入力端子InにはLレベルが入力される。制御プログラムでは、入力端子InがLレベルになったことを検知した場合、直ちに出力端子OutからLレベル(0V)を出力する。これにより、デジタルトランジスタ10がオン→オフ状態となって、これに伴いFET11もオン→オフ状態となる。
FIG. 10 is a timing chart showing the relationship between the operation of the
その後、インターロックスイッチ6が開→閉状態となったときには、電位Vbが例えば5Vとなるので、入力端子InにはHレベルが入力される。制御プログラムでは、入力端子InがL→Hレベルになったことを検知した場合、タイマを作動させる。タイマ値T31は、例えば突入電流が発生する時間と同じかその時間よりも大きい値を設定する。そして、タイマの値が設定値を超えたときに出力端子OutからHレベル(すなわち、例えば5Vのようなデジタルトランジスタ10をオン状態とすることができる電圧値)を出力する。
Thereafter, when the
出力端子OutからHレベルが出力されたときには、時間T32だけ遅れてデジタルトランジスタ10がオフ→オン状態となる。さらに、デジタルトランジスタ10がオフ→オン状態となってから時間T33だけ遅れてFET11がオフ→オン状態となる。つまり、インターロックスイッチ6が開→閉状態となってから、時間T3(=T31+T32+T33)の間は、電源VHからの電流(突入電流)は、抵抗9を流れてコンデンサ14に充電され、上述の実施例1と同様に、高電圧電源50を保護したり、インターロックスイッチ6の溶着を防ぐことができる。
When the H level is output from the output terminal Out, the
なお、上述の時間(T31+T32+T33)が、本発明のディレイ時間に相当する。また、上述の実施例2と同様に、時間T32は、デジタルトランジスタ10のスイッチング時間に相当している。また、時間T33は、FET11のスイッチング遅延時間(いわゆる、ゲート遅延時間)に相当している。
The time (T31 + T32 + T33) described above corresponds to the delay time of the present invention. Similarly to the second embodiment, the time T32 corresponds to the switching time of the
図11を用いて、制御部110において、ROM102に記憶された制御プログラムに含まれてCPU101が実行する給電ライン開閉制御処理について説明する。なお、本処理は、制御プログラムに含まれる他の処理とともに繰り返し実行される。
With reference to FIG. 11, the power supply line opening / closing control process executed by the
まず、入力端子Inの状態をモニタする(S11)。そして、インターロックスイッチ6が閉状態となり、入力端子Inの状態がLレベルからHレベルに変化した場合(S12:Yes)、ディレイ時間を計測するためのタイマをスタートさせる(S13)。
First, the state of the input terminal In is monitored (S11). When the
なお、入力端子Inの状態がLレベルからHレベルに変化しない場合(S12:No)、ステップS11に戻るようになっているが、無限ループを形成するものではなく、適宜他の処理が実行されている。 When the state of the input terminal In does not change from the L level to the H level (S12: No), the process returns to step S11, but does not form an infinite loop, and other processes are appropriately executed. ing.
タイマがスタートして、予め定められた時間T31を経過した場合(S14:Yes)、出力端子Outの状態をLレベルからHレベルに変化させる(S15)。上記と同様に、ディレイ時間を経過しない場合(S14:No)も、無限ループを形成するものではない。 When the timer starts and a predetermined time T31 has elapsed (S14: Yes), the state of the output terminal Out is changed from L level to H level (S15). Similarly to the above, even when the delay time does not elapse (S14: No), an infinite loop is not formed.
本実施例において、T31,T32,T33の和であるT3をディレイ時間としているが、ディレイ時間T3の生成を制御部10のみで行うようにしてもよい。このようにすると、FET11のゲート遅延時間(T33)およびデジタルトランジスタ10のスイッチング時間(T32)に関係なく、インターロックシステムに最適な部品を選択することができる。また、出力端子OutとFET11のゲート端子Gを直接接続することもでき、デジタルトランジスタ10を使用する必要もなくなり、部品コストを低減することもできる。
In the present embodiment, T3, which is the sum of T31, T32, and T33, is used as the delay time. However, the delay time T3 may be generated only by the
図12に、本発明のインターロックシステムの構成の別例を示す。図12の例は、図9の構成において、インターロックスイッチ6の開閉検知信号となる抵抗4bの電位Vbと、抵抗15a,15bにより分圧されたFET11のドレイン端子Dの電位Vdとが論理積回路であるAND回路16に入力されている。そして、このAND回路16の出力端子とデジタルトランジスタ10のベース端子とが接続される。そして、デジタルトランジスタ10は、AND回路16の出力状態に基づいてオン/オフのスイッチングを行い、デジタルトランジスタ10のスイッチング動作に基づいて、FET11のスイッチングを行う。
FIG. 12 shows another example of the configuration of the interlock system of the present invention. In the example of FIG. 12, in the configuration of FIG. 9, the potential Vb of the
図13に、図12の構成におけるインターロックスイッチ6,AND回路16,デジタルトランジスタ10,FET11との、動作の関係を表すタイミングチャートを示す。インターロックスイッチ6が閉→開状態となったときには、抵抗4bの電位Vbがほぼ0V(Lレベル)となり、FET11のドレイン端子Dの電位Vdの状態によらずAND回路16はLレベルを出力し、デジタルトランジスタ10がオン→オフ状態となって、FET11もオン→オフ状態となる。
FIG. 13 is a timing chart showing the operational relationship among the
その後、インターロックスイッチ6が開→閉状態となったときには、抵抗4bの電位VbおよびFET11のドレイン端子Dの電位Vdは、FET11をオン状態可能となる値(Hレベル)となり、AND回路16は、双方の電位のHレベルが入力されてから時間T41遅れてHレベルを出力する。そして、デジタルトランジスタ10は、AND回路16がHレベルを出力してから時間T42遅れてオフ→オン状態となる。そして、FET11は、デジタルトランジスタ10がオン状態となってから時間T43遅れてオフ→オン状態となる。つまり、インターロックスイッチ6が開→閉状態となってから、時間T4(=T41+T42+T43)の間は、電源VHからの電流(突入電流)は、抵抗9を流れてコンデンサ14に充電され、上述の実施例3と同様に、高電圧電源50を保護したり、インターロックスイッチ6の溶着を防ぐことができる。
Thereafter, when the
なお、上述の時間T4が、本発明のディレイ時間に相当する。また、上述の例では、時間T41は、AND回路16で出力信号(すなわちAND信号)を生成するために要する時間に相当している。また、上述の実施例2と同様に、時間T42は、デジタルトランジスタ10のスイッチング時間に相当している。また、時間T43は、FET11のスイッチング遅延時間(いわゆる、ゲート遅延時間)に相当している。
The time T4 described above corresponds to the delay time of the present invention. In the above example, the time T41 corresponds to the time required for the AND
図12の構成で、ディレイ時間T4が時間T41と時間T43の和で十分な場合は、デジタルトランジスタ10を使用しなくてもよい。この場合、AND回路16の出力端子とFET11のゲート端子Gとが接続される。
In the configuration of FIG. 12, when the delay time T4 is sufficient as the sum of the time T41 and the time T43, the
また、ディレイ時間T4を、AND回路16,デジタルトランジスタ10,FET11の特性によらず任意の値としたい場合には、AND回路16の出力端子と制御部100の入力端子Inとを接続し、さらに、制御部100の出力端子Outとデジタルトランジスタ10のベース端子とを接続する。そして、図11のような給電ライン開閉制御処理を実行し、入力端子Inの状態(すなわちAND回路16の出力状態)に基づいて、出力端子Outの状態を変化させる。また、ディレイ時間T4を制御部100で任意に決定できるため、デジタルトランジスタ10を使用しなくてもよい。この場合、出力端子OutとFET11のゲート端子Gとが接続される。
When the delay time T4 is desired to be an arbitrary value regardless of the characteristics of the AND
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments, and the knowledge of those skilled in the art can be used without departing from the spirit of the claims. Various modifications based on this are possible.
6 インターロックスイッチ
2a,2b コネクタ
4a,4b 抵抗(開閉状態検出回路)
9 抵抗(抵抗素子)
8 高圧生成回路
10 デジタルトランジスタ(トランジスタ回路)
11 FET(給電用トランジスタ)
13d 給電スイッチング回路
14 コンデンサ
16 AND回路
50 高電圧電源(負荷)
100 制御部(開閉状態入力回路,制御信号出力回路)
200 インクジェットプリンタ
L 給電ライン
VH 電源
6
9 Resistance (resistance element)
8 High
11 FET (Power Supply Transistor)
13d Power feeding switching
100 control unit (open / close state input circuit, control signal output circuit)
200 Inkjet printer L Power supply line VH Power supply
Claims (7)
前記インターロックスイッチの開閉状態を検出する開閉状態検出回路と、
前記給電ライン上に設けられ、検出された前記インターロックスイッチの開閉状態に基づいて、前記電源から前記負荷への電力の供給/遮断をスイッチングにより切り替える給電用トランジスタと、前記給電ライン上に設けられ、前記給電用トランジスタをバイバスするように接続された抵抗素子とを含む給電スイッチング回路と、
前記給電ラインとグランドとの間に接続されたコンデンサと、
を備え、
前記給電スイッチング回路は、
前記開閉状態検出回路が前記インターロックスイッチが開状態から閉状態に切り替ったことを検出したときには、前記給電ラインを、前記給電用トランジスタを含まず前記抵抗素子のみを通る経路に切り替え、このときに前記給電ラインに流れる突入電流によって前記コンデンサを充電して前記突入電流が前記負荷へ流れることを抑制し、前記インターロックスイッチが開状態から閉状態に切り替ったことを検出してから予め定められたディレイ時間が経過した後に、前記給電ラインを、前記給電用トランジスタを通る経路に切り替えることを特徴とするインターロックシステム。 An interlock switch provided on a power supply line that supplies power from the power supply to a load and opens and closes the power supply line by a user operation;
An open / close state detection circuit for detecting an open / close state of the interlock switch;
A power supply transistor that is provided on the power supply line and switches power supply / cutoff from the power source to the load by switching based on the detected open / closed state of the interlock switch, and is provided on the power supply line A power supply switching circuit including a resistance element connected to bypass the power supply transistor;
A capacitor connected between the power supply line and ground;
With
The power supply switching circuit is:
When the open / close state detection circuit detects that the interlock switch has been switched from an open state to a closed state, the power supply line is switched to a path that does not include the power supply transistor and passes only through the resistance element. The capacitor is charged by an inrush current flowing in the power supply line to suppress the inrush current from flowing to the load, and is determined in advance after detecting that the interlock switch is switched from the open state to the closed state. An interlock system, wherein the power supply line is switched to a path that passes through the power supply transistor after a predetermined delay time has elapsed.
前記ディレイ時間は、前記トランジスタ回路のスイッチング動作に要するスイッチング時間を含む請求項2に記載のインターロックシステム。 The power supply switching circuit includes a transistor circuit that performs a switching operation based on the open / close state of the interlock switch detected by the open / close state detection circuit, and that switches the power supply transistor by the switching operation,
The interlock system according to claim 2, wherein the delay time includes a switching time required for a switching operation of the transistor circuit.
入力された前記インターロックスイッチの開閉状態に基づいて、前記給電用トランジスタのスイッチングを制御する給電スイッチング制御信号を前記給電スイッチング回路に出力する制御信号出力回路と、
を備え、
前記制御信号出力回路は、前記開閉状態検出回路が前記インターロックスイッチが開状態から閉状態に切り替ったことを検出したときには、前記給電用トランジスタをオフ状態のままとする給電スイッチング制御信号を出力して、前記給電スイッチング回路が前記給電スイッチング制御信号に基づいて、前記給電ラインを前記抵抗素子のみを通る経路に切り替え、
また、前記制御信号出力回路は、前記インターロックスイッチが開状態から閉状態に切り替ってから前記ディレイ時間が経過した後に、前記給電用トランジスタをオン状態とする給電スイッチング制御信号を出力して、前記給電スイッチング回路が前記給電スイッチング制御信号に基づいて、前記給電ラインを前記給電用トランジスタを通る経路に切り替える請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のインターロックシステム。 An open / close state input circuit for inputting an open / close state of the interlock switch detected by the open / close state detection circuit;
A control signal output circuit that outputs, to the power supply switching circuit, a power supply switching control signal that controls switching of the power supply transistor based on the input open / closed state of the interlock switch;
With
The control signal output circuit outputs a feed switching control signal that keeps the feed transistor off when the open / close state detection circuit detects that the interlock switch has been switched from an open state to a closed state. Then, based on the power supply switching control signal, the power supply switching circuit switches the power supply line to a path that passes only the resistance element,
The control signal output circuit outputs a power supply switching control signal for turning on the power supply transistor after the delay time has elapsed since the interlock switch was switched from the open state to the closed state. The interlock system according to any one of claims 1 to 3, wherein the power supply switching circuit switches the power supply line to a path that passes through the power supply transistor based on the power supply switching control signal.
前記給電スイッチング回路は、前記論理積回路が出力した前記論理積信号に基づいて、前記電源から前記負荷への電力の供給/遮断を行い、
前記ディレイ時間は、前記論理積回路内部で前記論理積信号を生成するために要する時間を含む請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のインターロックシステム。 An AND circuit that outputs a logical product signal of the voltage state of the load-side terminal of the power supply transistor and the open / close state of the interlock switch detected by the open / close state detection circuit;
The power supply switching circuit supplies / cuts off power from the power source to the load based on the logical product signal output from the logical product circuit,
The interlock system according to any one of claims 1 to 3, wherein the delay time includes a time required to generate the logical product signal in the logical product circuit.
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