JP2017177377A - 電源制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リレー接点の寿命が短くなることを抑制すること。
【解決手段】商用交流電源５５０からの極性の異なる２本の電力供給路のそれぞれに配置され、電力供給路を接続又は切断するリレー８０１及びリレー８０２と、扉の開閉状態を検知する扉開閉検知回路８７１と、扉の開閉状態に応じて、リレー８０１及びリレー８０２の制御を行う制御部１１０と、を備え、制御部１１０は、扉開閉検知回路８７１が扉の第１の状態から第２の状態への変化を検知した場合、リレー８０１及びリレー８０２のうち、前回、第２の状態への変化を検知した際に先に制御を行ったリレーとは異なるリレーの制御を先に行う（Ｓ２０１〜Ｓ２１０、Ｓ３０１〜Ｓ３１０）。
【選択図】図５

Description

本発明は、電源の供給遮断を行う電源制御装置及び該電源制御装置を用いて記録材に画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置の省エネルギー化が進み、動作時や待機時の電力の低減だけでなく、欧州の法令であるＥｒＰ指令Ｌｏｔ６に代表されるように、電源オフ時やスリープモード時の電力の低減も重要な課題となっている。

従来、装置に商用交流電源から交流電圧が入力される一般的な回路構成では、商用交流電源ラインに配置されるノイズフィルタ回路は、リレーのような電源の接続／切断装置の上流側（商用交流電源側）に配置される（例えば、特許文献１参照）。ノイズフィルタ回路は、一般的に、コモンモードチョークコイル、Ｘコンデンサ、及び放電抵抗から構成される。放電抵抗は、電源プラグを商用交流電源から抜いた際に、安全規格で定められた所定の時間内にＸコンデンサの残留電荷を放電させるためのものである。そのため、放電抵抗は、ノイズフィルタ回路に必須の構成であり、削除することは困難である。また、Ｘコンデンサは、アクロス・ザ・ライン・コンデンサの略であり、商用交流電源ラインのホット側とニュートラル側との間に配置される、ノイズ除去を目的としたコンデンサである。Ｘコンデンサの容量にもよるが、一般的に放電抵抗は、抵抗値が１００ｋΩ〜５００ｋΩ程度の定数のものが選定される。商用交流電源から装置に電力供給されている間、放電抵抗には常に電流が流れているため、放電抵抗による電力損失が発生する。放電抵抗の抵抗値が上述した範囲であり、かつ入力電圧がＡＣ（交流）２００Ｖである場合には、放電抵抗による電力損失は０．０８Ｗ〜０．４Ｗとなり、プラグイン状態における電源オフ時やスリープモード時において、無視できない損失となる。放電抵抗は、上述したように安全規格で定められた放電時間を遵守するために必要なものであるため、抵抗値をむやみに大きくしたり、放電抵抗そのものを削除したりすることは困難である。そこで、リレーの下流側にノイズフィルタ回路を配置し、電源オフ時やスリープモード時にリレーをオフして、放電抵抗に電流が流れないようにすることで、放電抵抗による電力損失を抑えることが可能になる。

ところで、従来、画像形成装置では、安全保護のためにインターロック回路を搭載している機種がある。具体的には、画像形成装置の前扉などの開閉に連動するようにして配備されたドアスイッチ（インターロックスイッチ）の状態に応じて、例えばモータなどの駆動装置に供給される直流電圧や、定着器に供給される交流電圧を遮断する。これにより、画像形成装置の動作中に扉を開けた場合でも、感電事故等の発生を未然に防止することができ、画像形成装置を安全規格で定められている安全な状態に保つことができる。特に、定着器には、商用交流電源から直接、電力が供給される構成であるため、交流電源のホット側とニュートラル側の両方が遮断されるように構成されていることが一般的である。近年、商用交流電源を遮断するリレーの駆動電圧として、インターロック回路を経由して供給される電圧を用いる構成が一般的となっている。

特開２００８−２０３８８０号公報

しかし、上述したように、リレーの下流側にノイズフィルタ回路を配置すると、必然的にＸコンデンサもリレーの下流側に配置されることになり、リレーのオン時にＸコンデンサへの突入電流が発生してしまう。リレー接点は、その表面状態が劣化し、接点が溶着あるいは接触不良となった時点が、リレー接点の寿命（使用可能な保証期間）とされている。特に、リレー接点の表面を劣化させる主な要因は、リレーのオン／オフ時に発生するアーク放電である。そして、突入電流量が大きくなると、リレーがオンする際に発生するアーク放電量も大きくなる。

また、上述したように、商用交流電源から定着器への電力供給路に設けられたリレーがインターロック回路で構成されている場合は、画像形成装置の扉開閉時に、リレーがオン／オフされる。即ち、扉の開閉が行われるたびに、商用交流電源のホット側、ニュートラル側のリレーが同時にオン／オフされることになり、過大なアーク放電が発生し、リレー接点の寿命を短くしている。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、リレー接点の寿命が短くなることを抑制することを目的とする。

前述の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

（１）交流電源からの極性の異なる２本の電力供給路のそれぞれに配置され、前記電力供給路を接続又は切断する第１のリレー及び第２のリレーと、扉の開閉状態を検知する検知手段と、前記扉の開閉状態に応じて、前記第１のリレー及び前記第２のリレーの制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段が前記扉の第１の状態から第２の状態への変化を検知した場合、前記第１のリレー及び前記第２のリレーのうち、前回、第２の状態への変化を検知した際に先に制御を行ったリレーとは異なるリレーの制御を先に行うことを特徴とする電源制御装置。

（２）トナー像を形成し、記録材に前記トナー像を転写する画像形成手段と、転写された前記トナー像を前記記録材に定着させる定着装置と、前記（１）に記載の電源制御装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、リレー接点の寿命が短くなることを抑制することができる。

実施の形態の画像形成装置の断面図 実施の形態の画像形成装置の制御部及び周辺の構成を示すブロック図 実施の形態の画像形成装置の電源系統と制御を説明する図 実施の形態のリレーの制御シーケンスを示すフローチャート 実施の形態のリレーのオン、オフ制御シーケンスを示すフローチャート 実施の形態のリレーのオン、オフ制御のタイミングチャート

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［実施の形態］
［画像形成装置の構成］
図１は、本実施の形態の画像形成装置を適用したフルカラープリンタ１００の概略構成を示す断面図である。図１に示すように、本実施の形態のフルカラープリンタ１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像をそれぞれ形成する４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを備えている。これら４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、一定の間隔で一列に配置されている。

各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋには、それぞれ、ドラム型の電子写真感光体である感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが設置されている。なお、添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれトナーの色、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応しており、以下では、必要な場合を除き、省略する。各感光ドラム２の周囲には、一次帯電器３、現像装置４、転写ローラ５、ドラムクリーナ装置６がそれぞれ配置されている。そして、一次帯電器３と現像装置４との間の下方には、レーザ露光装置７が設置されている。

各感光ドラム２は、不図示の駆動装置によって、図中矢印方向（時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。一次帯電器３は、それぞれ、不図示の帯電高圧電源から印加される帯電電圧によって、各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナーが収納されており、現像装置４ａ〜４ｄは各々レーザ露光装置７により感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させて現像（可視像化）する。

レーザ露光装置７は、画像情報の信号に応じてレーザ光を出射するレーザ素子、回転多面鏡、反射ミラー等によって構成される。レーザ露光装置７は、一次帯電器３ａ〜３ｄによって帯電された感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を露光することで、感光ドラム２ａ〜２ｄの表面上に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。

転写ローラ５ａ〜５ｄは、一次転写部３２ａ〜３２ｄにおいて、中間転写ベルト８を介して感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。ドラムクリーナ装置６ａ〜６ｄは、中間転写ベルト８に転写されず、感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残ったトナーを除去するためのクリーニングブレード等を有している。

中間転写ベルト８は、感光ドラム２ａ〜２ｄの上面側に配置され、二次転写対向ローラ１０とテンションローラ１１との間に張架され、矢印Ａ方向に回転する。二次転写対向ローラ１０は、中間転写ベルト８に駆動力を付与し、二次転写部３４において、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。テンションローラ１１は、二次転写対向ローラ１０と、一次転写部３２ａ〜３２ｄを挟んで対向する側に配置され、中間転写ベルト８に張力を付与する。また、二次転写部３４よりも、記録材である転写材Ｐの搬送方向の下流側には、定着装置１６が設置されている。

［画像形成動作］
次に、本実施の形態のフルカラープリンタ１００が実行する画像形成動作について説明する。画像形成開始信号が発生すると、各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの各感光ドラム２ａ〜２ｄは、所定のプロセススピードで回転を開始する。そして、各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面はそれぞれ、一次帯電器３ａ〜３ｄによって一様に負極性に帯電される。レーザ露光装置７は、外部から入力されるカラー色分解された画像信号に応じたレーザ光をレーザ素子から出射する。このレーザ光は、回転多面鏡、反射ミラー等を経由して、各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を露光し、その結果、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上には各色の静電潜像が形成される。

そして、現像装置４ａに感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像電圧が印加されることにより、感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像にイエローのトナーが付着し、イエローのトナー像として可視像化される。このイエローのトナー像は、転写ローラ５ａに一次転写電圧（トナーと逆極性（正極性））が印加されることにより、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の一次転写部３２ａにて、駆動されている中間転写ベルト８上に転写される。このとき、中間転写ベルト８に転写されず、感光ドラム２ａ上に残ったトナーは、ドラムクリーナ装置６ａに設けられたクリーナブレード等により掻き落とされ、回収される。

続いて、イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト８は、画像形成部１Ｍ側に移動する。そして画像形成部１Ｍにおいても、上述した画像形成部１Ｙによる転写動作と同様の動作により、感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像は、一次転写部３２ｂにて中間転写ベルト８上のイエローのトナー像上に重畳して転写される。

以下、同様にして、中間転写ベルト８上に重畳転写されたイエロー、マゼンタの各トナー像に、画像形成部１Ｃ、１Ｂｋの感光ドラム２ｃ、２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像が、一次転写部３２ｃ、３２ｄにて順次、重畳して転写される。その結果、中間転写ベルト８上にフルカラーのトナー像が形成される。

次に、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像の先端が、二次転写対向ローラ１０と二次転写ローラ１２との間に構成される二次転写部３４に移動するタイミングに合わせて、転写材Ｐが給紙される。転写材Ｐは、給紙カセット１７、又は手差しトレイ２０のいずれか選択された方から給紙され、搬送パス１８を介して、レジストレーションローラ１９により二次転写部３４に搬送される。二次転写ローラ１２に転写電圧（トナーと逆極性（正極性））が印加されることにより、中間転写ベルト８上に形成されたフルカラーのトナー像は、一括して、二次転写部３４に搬送された転写材Ｐに転写される。

フルカラーのトナー像が転写された転写材Ｐは定着装置１６に搬送され、定着装置１６により、トナー像は加熱・加圧されて転写材Ｐの表面に定着される。トナー像が定着された転写材Ｐは、排紙ローラ２１によって、フルカラープリンタ１００上面の排紙トレイ２２上に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。なお、転写材Ｐに転写されず、中間転写ベルト８上に残ったトナー等は、ベルトクリーニング装置１３によって除去されて回収される。以上が、片面画像形成時の画像形成動作である。本実施の形態のフルカラープリンタ１００は両面画像形成機能も有しているが、本発明の要部ではないため、説明は省略する。

［制御部の構成］
図２は、本実施の形態のフルカラープリンタ１００の制御部１１０とその周辺の構成を示すブロック図である。制御手段である制御部１１０は、ＣＰＵ１７１を有し、ＣＰＵ１７１は、本実施の形態のフルカラープリンタ１００を統括的に制御する。制御部１１０は、更に、ＲＯＭ１７４、ＲＡＭ１７５、記憶手段である不揮発性メモリ１７６、及びＩ／Ｏポート１７３を有している。ＣＰＵ１７１は、バスを介して、Ｉ／Ｏポート１７３、ＲＯＭ１７４、ＲＡＭ１７５、不揮発性メモリ１７６、画像形成制御部２００、画像メモリ部３００、及び外部Ｉ／Ｆ処理部４００と接続されている。

ＲＯＭ１７４には制御プログラムが格納されており、ＣＰＵ１７１は、この制御プログラムを実行することにより、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、順次入出力の制御を行ったり、画像形成動作を行ったりする。ＲＡＭ１７５は、制御データを一時的に保持するための記憶領域や、制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。不揮発性メモリ１７６は、本実施の形態のカラープリンタの電源オフ時にも保持すべきデータを記憶する。Ｉ／Ｏポート１７３には、モータやクラッチ等の各種駆動負荷（不図示）や、転写材Ｐの位置などを検知するセンサ（不図示）が接続されている。更に、Ｉ／Ｏポート１７３には、電力供給回路５００及び温度検知回路７００が接続されている。

外部Ｉ／Ｆ処理部４００は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの外部機器と、画像データや処理データなどの送受信処理を行う。画像メモリ部３００は、外部Ｉ／Ｆ処理部４００を介して受信された画像データを記憶する。画像形成制御部２００は、画像メモリ部３００から転送された画像データに基づいて、レーザ露光装置７が感光ドラム２上に静電潜像を形成するレーザ光を生成するための画像信号を生成する。

電力供給回路５００は、定着装置１６や定着装置１６内に配置される定着ヒータへ商用交流電源５５０から入力された電力を供給する。温度検知回路７００には、定着装置１６内に配置された不図示の温度センサが接続され、温度センサからの検知信号に基づいて定着装置１６の温度を検知する。電源装置８００は、商用交流電源５５０から交流電圧が入力され、直流電圧を出力する。そして、制御部１１０には、電源装置８００から出力された直流電圧が供給される。

制御部１１０のＣＰＵ１７１には、操作部１７２が接続されており、ＣＰＵ１７１は、操作部１７２へ各種表示を行うとともに、操作部１７２からのキー入力を受け付ける。操作者は、操作部１７２を介して、画像形成動作モードや表示の切り替えをＣＰＵ１７１に指示する。ＣＰＵ１７１は、本実施の形態のフルカラープリンタ１００の状態や、キー入力により設定された画像形成動作モードを操作部１７２に表示する。

［画像形成装置の電源系統の構成］
図３は、フルカラープリンタ１００の電源系統と制御を説明する図である。図３は、図２中の電源装置８００の詳細な構成を示す図であり、同図には、電源装置８００の他に、商用交流電源５５０、制御部１１０及び駆動負荷部８３０も記載されている。

電源スイッチ（以下、電源ＳＷとする）８１２は、フルカラープリンタ１００全体の電源オン／オフを行うメイン電源スイッチである。電源ＳＷ８１２を介して、商用交流電源５５０から交流電圧が電源装置８００に入力される。電源装置８００は、ノイズフィルタ部８１６、及びＡＣ／ＤＣ電源装置８０６から構成されている。更に、ノイズフィルタ部８１６は、商用交流電源５５０の電力供給経路上のノイズを除去するためのものであり、放電抵抗８１７、Ｘコンデンサ８１８、コモンモードチョークコイル８１９により構成されている。ＡＣ／ＤＣ電源装置８０６は、商用交流電源５５０から交流電圧が入力され、直流電圧を生成し、制御部１１０に直流電圧を供給する電源である。なお、ＡＣ／ＤＣ電源装置８０６には、スリープモードなどの省エネルギーモード時にも商用交流電源５５０から交流電圧が供給される。そのため、ＡＣ／ＤＣ電源装置８０６に対するオン／オフ回数は、後述する電力供給回路５００のＡＣスイッチング回路８５０に対するオン／オフ回数に比べて、大幅に少ない。したがって、ＡＣ／ＤＣ電源装置８０６の上流側には、ＡＣスイッチング回路８５０の上流側と異なり、リレーは設けられていない。

ＡＣ／ＤＣ電源装置８０６から供給される直流電圧は、２系統に分かれる。１つは、制御部１１０に直接供給される電圧である電圧Ｖａである。もう１つは、扉開閉によって接点が開閉し、電力供給路の接続、切断を行う、スイッチ手段であるインターロックスイッチ（以下、インターロックＳＷ）８６０を経由して供給される電圧Ｖｂである。電圧Ｖａは、制御部１１０の内部に有するＤＣ／ＤＣ電源装置８４０で降圧され、ＣＰＵ１７１やＩ／Ｏポート１７３に制御用の電圧Ｖｃとして供給される。一方、電圧Ｖｂは、制御部１１０内に設けられた電圧安定用のコンデンサ８６１を介し、駆動負荷部８３０へ供給される。駆動負荷部８３０は、フルカラープリンタ１００の画像形成動作を制御するモータやクラッチ等の各種駆動負荷（不図示）である。ＣＰＵ１７１は、画像形成動作の制御を行う際には、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、駆動負荷部８３０を制御する信号８３１により、駆動負荷部８３０の駆動、駆動停止を行う。なお、ＡＣ／ＤＣ電源装置８０６から２系統の電圧が別々に出力される構成であってもよい。

扉開閉センサ８７０は、一般的なフォトセンサと、扉の開閉と同期して移動するメカフラグから構成されている。フォトセンサは、光を出射する出射部と、出射部からの光を受光する受光部とを有し、扉の開閉に応じて移動するメカフラグが出射部から出射される光を遮光、又は透過することにより、扉の開閉を検知する。検知手段である扉開閉検知回路８７１は、扉開閉センサ８７０から出力される信号に基づいて、扉が開いている場合にはＬレベル（ローレベル）の信号を、扉が閉じている場合にはＨレベル（ハイレベル）の信号を、Ｉ／Ｏポートを介してＣＰＵ１７１に出力する。

電力供給回路５００は、商用交流電源５５０から定着装置１６との間の電力供給路に設けられ、リレー８０１（リレーＡ）、リレー８０２（リレーＢ）、ノイズフィルタ部８１１、ＡＣスイッチング回路８５０等から構成されている。第１のリレーであるリレー８０１（リレーＡ）、第２のリレーであるリレー８０２（リレーＢ）は、ＡＣスイッチング回路８５０を介して、定着装置１６に商用交流電源５５０からの電力を供給する経路の接続、遮断を行うリレーである。リレー８０１（リレーＡ）、リレー８０２（リレーＢ）は、商用交流電源５５０の極性の異なる２本の供給経路のそれぞれに１つずつ設置されている。リレー８０１（リレーＡ）の一端は、インターロックＳＷ８６０の下流側から出力される電圧Ｖｂに接続され、他端はリレー８０１（リレーＡ）を駆動するためのトランジスタ８０９のコレクタ端子に接続されている。トランジスタ８０９のエミッタ端子は接地され、ベース端子は、Ｉ／Ｏポート１７３に接続され、制御部１１０からリレーＡ用の制御信号８１４が入力される。同様に、リレー８０２（リレーＢ）の一端は、インターロックＳＷ８６０の下流側から出力される電圧Ｖｂに接続され、他端はリレー８０２（リレーＢ）を駆動するためのトランジスタ８１０のコレクタ端子に接続されている。トランジスタ８１０のエミッタ端子は接地され、ベース端子は、Ｉ／Ｏポート１７３に接続され、制御部１１０からリレーＢ用の制御信号８１５が入力される。

ノイズフィルタ部８１１は、商用交流電源５５０からの電力供給経路上のノイズを除去するための回路であり、ＡＣスイッチング回路８５０の上流側に配置され、放電抵抗８０３、Ｘコンデンサ８０４、コモンモードチョークコイル８０５により構成されている。ＡＣスイッチング回路８５０は、定着装置１６と接続され、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、制御部１１０からの制御信号８５１に応じて、定着装置１６への電力供給、電力供給の停止を行う。

次に、図３の動作について説明する。電源ＳＷ８１２がオンされて、ＡＣ／ＤＣ電源装置８０６に商用交流電源５５０から交流電圧が供給されると、ＡＣ／ＤＣ電源装置８０６は直流電圧を出力し、制御部１１０に供給する。これにより、制御部１１０が起動すると、ハイレベルのリレーＡを制御する制御信号８１４、リレーＢを制御する制御信号８１５を出力し、リレーＡ駆動用のトランジスタ８０９、リレーＢ駆動用のトランジスタ８１０をそれぞれオン状態にする。これにより、リレー８０１（リレーＡ）、リレー８０２（リレーＢ）がオンされ、商用交流電源５５０からは、ノイズフィルタ部８１１を介し、ＡＣスイッチング回路８５０に電力が供給される。そして、制御部１１０は、画像形成動作を行う際には、定着装置１６に配置された定着ヒータを所定の温度に調整するため、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、ＡＣスイッチング回路８５０に、定着装置１６への電力供給を指示する制御信号８５１を出力する。これにより、商用交流電源５５０から定着装置１６への電力供給が行われる。一方、制御部１１０は、画像形成動作を行わない場合には、定着装置１６への電力供給を停止するため、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、ＡＣスイッチング回路８５０に、定着装置１６への電力供給の停止を指示する制御信号８５１を出力する。

［リレーの制御シーケンス］
図４は、図３に示す電力供給回路５００のリレー８０１（リレーＡ）、リレー８０２（リレーＢ）の制御シーケンスを示すフローチャートである。電源ＳＷ８１２がオンされて、制御部１１０が起動されると、制御部１１０により、図４に示す電源制御処理が実行される。

ステップ（以下、Ｓという）１０１では、制御部１１０は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、扉開閉検知回路８７１から出力される、扉の開閉状態を示す検知信号（扉開閉検知信号）を取得する。なお、制御部１１０は、検知信号の取得を所定の周期（例えば２ｍｓ（ミリ秒）周期）で行うものとする。Ｓ１０２では、制御部１１０は、取得した検知信号から、扉が開いているかどうかを判断する。制御部１１０は、検知信号がＬレベル（ローレベル）の場合には、扉が開いていると判断し、処理をＳ１０３に進め、検知信号がＬレベル（ローレベル）ではない（ハイレベルである）場合には、扉が開いていない（閉じている）と判断し、処理をＳ１０１に戻す。Ｓ１０３では、制御部１１０は、リレー８０１（リレーＡ）、リレー８０２（リレーＢ）をオフする処理を行い、処理をＳ１０４に進める。Ｓ１０３の処理の詳細については、後述する。

Ｓ１０４では、制御部１１０は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、扉開閉検知回路８７１から出力される、扉の開閉状態を示す検知信号を取得する。なお、制御部１１０は、検知信号の取得を所定の周期（例えば２ｍｓ（ミリ秒）周期）で行うものとする。Ｓ１０５では、制御部１１０は、取得した検知信号から、扉が閉じているかどうかを判断する。制御部１１０は、検知信号がＨレベル（ハイレベル）の場合には、扉が閉じていると判断し、処理をＳ１０６に進め、検知信号がＨレベル（ハイレベル）ではない（ローレベルである）場合には、扉が閉じていない（開いている）と判断し、処理をＳ１０４に戻す。Ｓ１０６では、制御部１１０は、リレー８０１（リレーＡ）、リレー８０２（リレーＢ）をオンする処理を行い、処理をＳ１０１に戻す。Ｓ１０６の処理の詳細については、後述する。

［リレーのオフ制御］
続いて、図４のＳ１０３の処理について、図５（ａ）を用いて説明する。図５（ａ）は、電力供給回路５００のリレー８０１（リレーＡ）、リレー８０２（リレーＢ）のオフ制御を行う制御シーケンスを示すフローチャートである。図５（ａ）の処理は、図４のＳ１０３の処理を実行する際に起動されて、制御部１１０により実行され、処理が終了すると、図４のＳ１０４の処理に戻る。

Ｓ２０１では、制御部１１０は、前回、扉が開いていることを検知した際に、先にリレーオフ制御を行ったリレーの情報を、不揮発性メモリ１７６から読み出す。Ｓ２０２では、制御部１１０は、不揮発性メモリ１７６から読み出した情報に基づいて、前回、先にオフ制御を行ったリレーがリレー８０１（リレーＡ）であるかどうか判断し、今回、先にオフ制御を行うリレーの決定を行う。制御部１１０は、先にオフ制御を行ったリレーがリレー８０１（リレーＡ）であると判断した場合には、処理をＳ２０３に進め、先にオフ制御を行ったリレーはリレー８０１（リレーＡ）ではない（リレーＢである）と判断した場合には、処理をＳ２０７に進める。

Ｓ２０３では、制御部１１０は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、ローレベルのリレーＢ用の制御信号８１５をリレー８０２（リレーＢ）に出力し、リレー８０２（リレーＢ）をオフ状態にする。Ｓ２０４では、制御部１１０は、リレー８０２（リレーＢ）の接点が安定して開いた状態（オフ状態）になるのを確実にするため、第１の時間間隔である５ｍｓ（ミリ秒）経過したかどうかを判断する。制御部１１０は、５ｍｓ経過していないと判断した場合には処理をＳ２０４に戻し、５ｍｓ経過していると判断した場合には処理をＳ２０５に進める。なお、制御部１１０は、不図示のタイマを有し、タイマのタイマ値を参照して、５ｍｓが経過したことを検知するものとする。Ｓ２０５では、制御部１１０は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、ローレベルのリレーＡ用の制御信号８１４をリレー８０１（リレーＡ）に出力し、リレー８０１（リレーＡ）をオフ状態にする。Ｓ２０６では、制御部１１０は、不揮発性メモリ１７６に、今回、先にリレーオフ制御を行ったリレーの情報として、リレー８０２（リレーＢ）の情報を格納し、処理を終了する。

Ｓ２０７では、制御部１１０は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、ローレベルのリレーＡ用の制御信号８１４をリレー８０１（リレーＡ）に出力し、リレー８０１（リレーＡ）をオフ状態にする。Ｓ２０８では、制御部１１０は、リレー８０１（リレーＡ）の接点が安定して開いた状態（オフ状態）になるのを確実にするため、第１の時間間隔である５ｍｓ（ミリ秒）経過したかどうかを判断する。制御部１１０は、５ｍｓ経過していないと判断した場合には処理をＳ２０８に戻し、５ｍｓ経過したと判断した場合には処理をＳ２０９に進める。なお、制御部１１０は、不図示のタイマを有し、タイマのタイマ値を参照して、５ｍｓが経過したことを検知するものとする。Ｓ２０９では、制御部１１０は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、ローレベルのリレーＢ用の制御信号８１５をリレー８０２（リレーＢ）に出力し、リレー８０２（リレーＢ）をオフ状態にする。Ｓ２１０では、制御部１１０は、不揮発性メモリ１７６に、今回、先にリレーオフ制御を行ったリレー情報として、リレー８０１（リレーＡ）の情報を格納し、処理を終了する。

［リレーオフ制御時のタイミングチャート］
図６［Ａ］は、図５（ａ）のＳ２０２においてＮの場合、即ち、不揮発性メモリ１７６に前回、先にオフ制御されたリレーの情報として、リレー８０２（リレーＢ）が記憶されていた場合のタイミングチャートである。図６［Ａ］において、（ａ）は、商用交流電源５５０の交流電圧の波形を示し、縦軸は電圧を示している。（ｂ）は、扉開閉検知回路８７１から出力される扉開閉検知信号８７２を示し、Ｈ（ハイレベル）は、扉が閉状態（閉じている状態）を示し、Ｌ（ローレベル）は、扉が開状態（開いている状態）を示す。なお、扉の閉状態、閉状態を、それぞれ第１の状態、第２の状態（又は第２の状態、第１の状態）ともいう。（ｃ）は、電圧Ｖｂの電圧波形を示し、縦軸は電圧を示し、電圧Ｖ＿ｍｏｖｅは、リレー８０１（リレーＡ）、リレー８０２（リレーＢ）が動作するための最低電圧を示す。（ｄ）は、リレー８０１（リレーＡ）を制御する制御信号８１４の信号状態を示しており、Ｈ（ハイレベル）は、リレー８０１（リレーＡ）をオン（ＯＮ）状態にする制御指示を、Ｌ（ローレベル）は、リレー８０１（リレーＡ）をオフ状態にする制御指示を示す。（ｅ）は、リレー８０２（リレーＢ）を制御する制御信号８１５の信号状態を示しており、Ｈ（ハイレベル）は、リレー８０２（リレーＢ）をオン（ＯＮ）状態にする制御指示を、Ｌ（ローレベル）は、リレー８０２（リレーＢ）をオフ状態にする制御指示を示す。なお、（ａ）〜（ｅ）の横軸は、時間を示し、Ｔ１〜Ｔ５は時刻を示している。

次に、図６［Ａ］のタイミングチャートについて説明する。時刻Ｔ１で、扉が開かれると、扉開閉検知回路８７１から出力される扉開閉検知信号８７２は、Ｈレベル（扉が閉状態）からＬレベル（扉が開状態）に遷移する。制御部１１０は、一定の周期（ここでは２ｍｓ（ミリ秒）の周期とする）で扉開閉検知信号８７２の状態を取得する。そして、制御部１１０は、時刻Ｔ１から２ｍｓ以内の時刻Ｔ２で信号状態の変化を検知すると、不揮発性メモリ１７６より前回、先にリレーオフ制御を行ったリレー情報を読み出す（図５（ａ）のＳ２０１）。制御部１１０は、今回、先にリレーオフ制御を行うリレーをリレー８０１（リレーＡ）と決定する（図５（ａ）のＳ２０２）。

そして、制御部１１０は、時刻Ｔ２で、リレー８０１（リレーＡ）を制御する制御信号８１４をＬレベルにし、リレー８０１（リレーＡ）をオフする制御を行う（図５（ａ）のＳ２０７）。これにより、リレー８０１（リレーＡ）は、時刻Ｔ２から５ｍｓ以内に接点が開き、オフ状態となる。即ち、（ａ）に示す商用交流電源５５０の電圧波形の斜線部で示す時刻Ｔ３まで、リレーの下流側に商用交流電源５５０の交流電圧が伝達されている状態になる。なお、アーク放電量は、リレーがオフされる直前にリレー接点に流れていた電流が大きいほど、放電量が大きくなる傾向にある。そのため、ここでは、最初にオフ状態となるリレー８０１（リレーＡ）の方が、後でオフ状態となるリレー８０２（リレーＢ）の接点よりも損傷し易いことになる。

次に、制御部１１０は、時刻Ｔ２から５ｍｓ経過（図５（ａ）のＳ２０８）した時刻Ｔ３で、リレー８０２（リレーＢ）を制御する制御信号８１５をＬレベルにし、リレー８０２（リレーＢ）をオフする制御を行う（図５（ａ）のＳ２０９）。リレー８０２（リレーＢ）は、時刻Ｔ３から５ｍｓ以内の時刻Ｔ４に接点が開き、オフ状態となる。このとき、Ｘコンデンサ８０４（図３）には、まだ電荷が残留しているため、リレー８０２（リレーＢ）をオフした際にも、微小な電流が流れ、リレー８０２（リレーＢ）の接点は軽微に損傷することになる。

この後、電圧Ｖｂは、電圧安定用のコンデンサ８６１（図３）に充電された電荷が駆動負荷部８３０によって放電される。そして、時刻Ｔ５において、リレー８０１（リレーＡ）やリレー８０２（リレーＢ）が動作するのに必要な最低電圧である所定の電圧以下（電圧Ｖ＿ｍｏｖｅ以下）となる。そのため、図５（ａ）で詳細について説明した、リレー８０１（リレーＡ）、リレー８０２（リレーＢ）をオフ状態にする図４のＳ１０３のリレーオフ制御は、時刻Ｔ１で扉が開いてから、時刻Ｔ５までの間に処理を終了させなければならない。時刻Ｔ５を過ぎると、リレー８０１（リレーＡ）、及びリレー８０２（リレーＢ）を駆動するための電圧Ｖｂが、所定の電圧以下（電圧Ｖ＿ｍｏｖｅ以下）となり、どちらのリレーが先にオフされるかがわからない不定の状態になってしまう。その結果、例えばリレー８０１（リレーＡ）ばかりが先にオフされてしまい、リレー８０２（リレーＢ）に比べ、リレー接点の損傷が大きくなる場合が懸念される。そのため、図５（ａ）のＳ２０４、Ｓ２０８におけるリレー接点が安定するまでの待ち時間（５ｍｓ）は、比較的短い時間が要求される。

［リレーのオン制御］
続いて、図４のＳ１０６の処理について、図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ｂ）は、電力供給回路５００のリレー８０１（リレーＡ）、リレー８０２（リレーＢ）のオン制御を行う制御シーケンスを示すフローチャートである。図５（ｂ）の処理は、図４のＳ１０６の処理を実行する際に起動されて、制御部１１０により実行され、処理が終了すると、図４のＳ１０４の処理に戻る。

Ｓ３０１では、制御部１１０は、前回、扉が閉じていることを検知した際に、先にリレーオン制御を行ったリレーの情報を、不揮発性メモリ１７６から読み出す。Ｓ３０２では、制御部１１０は、不揮発性メモリ１７６から読み出した情報に基づいて、先にオン制御を行ったリレーがリレー８０１（リレーＡ）であるかどうかを判断する。制御部１１０は、先にオン制御を行ったリレーがリレー８０１（リレーＡ）であると判断した場合には、処理をＳ３０３に進め、先にオン制御を行ったリレーはリレー８０１（リレーＡ）ではない（リレーＢである）と判断した場合には、処理をＳ３０７に進める。

Ｓ３０３では、制御部１１０は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、ハイレベルのリレーＢ用の制御信号８１５をリレー８０２（リレーＢ）に出力し、リレー８０２（リレーＢ）をオン状態にする。Ｓ３０４では、制御部１１０は、リレー８０２（リレーＢ）の接点が安定して閉じた状態（オン状態）になるのを確実にするため、第２の時間間隔である２０ｍｓ（ミリ秒）経過したかどうかを判断する。制御部１１０は、２０ｍｓ経過していないと判断した場合には処理をＳ３０４に戻し、２０ｍｓ経過したと判断した場合には処理をＳ３０５に進める。なお、制御部１１０は、不図示のタイマを有し、タイマのタイマ値を参照して、２０ｍｓが経過したことを検知するものとする。また、前述した第１の時間間隔（５ｍｓ）は、第２の時間間隔（２０ｍｓ）よりも短い。Ｓ３０５では、制御部１１０は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、ハイレベルのリレーＡ用の制御信号８１４をリレー８０１（リレーＡ）に出力し、リレー８０１（リレーＡ）をオン状態にする。Ｓ３０６では、制御部１１０は、不揮発性メモリ１７６に、今回、先にリレーオン制御を行ったリレー情報として、リレー８０２（リレーＢ）の情報を格納し、処理を終了する。

Ｓ３０７では、制御部１１０は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、ハイレベルのリレーＡ用の制御信号８１４をリレー８０１（リレーＡ）に出力し、リレー８０１（リレーＡ）をオン状態にする。Ｓ３０８では、制御部１１０は、リレー８０１（リレーＡ）の接点が安定して閉じた状態（オン状態）になるのを確実にするため、２０ｍｓ（ミリ秒）経過したかどうかを判断する。制御部１１０は、２０ｍｓ経過していないと判断した場合には処理をＳ３０８に戻し、２０ｍｓ経過したと判断した場合には処理をＳ３０９に進める。なお、制御部１１０は、不図示のタイマを有し、タイマのタイマ値を参照して、２０ｍｓが経過したことを検知するものとする。Ｓ３０９では、制御部１１０は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、ハイレベルのリレーＢ用の制御信号８１５をリレー８０２（リレーＢ）に出力し、リレー８０２（リレーＢ）をオン状態にする。Ｓ３１０では、制御部１１０は、不揮発性メモリ１７６に、今回、先にリレーオン制御を行ったリレー情報として、リレー８０１（リレーＡ）の情報を格納し、処理を終了する。

［リレーオン制御時のタイミングチャート］
図６［Ｂ］は、図５（ｂ）のＳ３０２においてＮの場合、即ち、不揮発性メモリ１７６に前回、先にオン制御されたリレーとして、リレー８０２（リレーＢ）が記憶されていた場合のタイミングチャートである。なお、図６［Ｂ］の（ａ）〜（ｅ）に示す図の見方は、図６［Ａ］の（ａ）〜（ｅ）と同様であり、ここでの説明を省略する。また、図６［Ｂ］の（ａ）〜（ｅ）の横軸は、時間を示し、Ｔ６〜Ｔ１１は時刻を示している。

次に、図６［Ｂ］のタイミングチャートについて説明する。時刻Ｔ６で、扉が閉じられると、扉開閉検知回路８７１から出力される扉開閉検知信号８７２は、Ｌレベル（扉が開状態）からＨレベル（扉が閉状態）に遷移する。制御部１１０は、一定の周期（ここでは２ｍｓ（ミリ秒）の周期とする）で扉開閉検知信号８７２の状態を読み出す。そして、制御部１１０は、時刻Ｔ６から２ｍｓ以内の時刻Ｔ７で信号状態の変化を検知すると、不揮発性メモリ１７６より前回、先にリレーオン制御を行ったリレー情報を読み出す（図５（ｂ）のＳ３０１）。制御部１１０は、今回、先にリレーオン制御を行うリレーをリレー８０１（リレーＡ）と判断する（図５（ｂ）のＳ３０２）。

扉が閉じられたことにより、扉開閉によって接点が開閉するインターロックＳＷ８６０の接点が閉じ、商用交流電源５５０から交流電圧が供給されることにより、電圧Ｖｂの電圧が上昇し、時刻Ｔ６から約１０ｍｓで電圧Ｖ＿ｍｏｖｅまで上昇する。そして、制御部１１０は、時刻Ｔ７から１５ｍｓ後の時刻Ｔ９で、リレー８０１（リレーＡ）を制御する制御信号８１４をＨレベルにし、リレー８０１（リレーＡ）をオンする制御を行う（図５（ｂ）のＳ３０７）。時刻Ｔ７から時刻Ｔ９までの時間を１５ｍｓとしている理由は、次の理由によるものである。即ち、先に制御を行うリレー８０１（リレーＡ）のオン制御は、リレー８０１（リレーＡ）を駆動する電圧Ｖｂが、リレーが駆動可能な最低電圧である所定の電圧以上（電圧Ｖ＿ｍｏｖｅ以上）に達してから行うことが望ましいからである。そのため、扉が閉じた時刻Ｔ６から電圧Ｖｂの電圧が電圧Ｖ＿ｍｏｖｅに達する時刻Ｔ８までの時間である１０ｍｓ以上、待機させるためである。これにより、リレー８０１（リレーＢ）は、時刻Ｔ９から２０ｍｓ以内の時刻Ｔ１０に接点が閉じ、オン状態となる。このとき、Ｘコンデンサ８０４（図３）には微小な電流が流れるため、リレー８０１（リレーＡ）の接点は軽微に損傷することになる。

次に、制御部１１０は、時刻Ｔ９から２０ｍｓ経過（図５（ｂ）のＳ３０８）した時刻Ｔ１０で、リレー８０２（リレーＢ）を制御する制御信号８１５をＨレベルにし、リレー８０２（リレーＢ）をオンする制御を行う（図５（ｂ）のＳ３０９）。リレー８０２（リレーＢ）は、時刻Ｔ１０から２０ｍｓ以内の時刻Ｔ１１に接点が閉じ、オン状態となる。その結果、（ａ）に示す商用交流電源５５０の電圧波形の斜線部で示す時刻Ｔ１１から、リレーの下流側に商用交流電源５５０の交流電圧が伝達される状態になる。

これにより、リレーの下流側の電源ライン間（ホット側−ニュートラル側間）の交流電圧が確定し、Ｘコンデンサ８０４の容量に応じた突入電流が流れ、アーク放電が大きくなる傾向にある。そのため、先にオン制御が行われるリレー８０１（リレーＡ）の接点よりも、後でオン制御が行われるリレー８０２（リレーＢ）の接点の方が損傷度合いは大きくなることになる。

なお、リレー８０１（リレーＡ）のＯＮ制御から、リレー８０２（リレーＢ）のＯＮ制御までの時間間隔は、リレー８０１（リレーＡ）の接点が完全に閉じる時間である２０ｍｓを設けることが望ましい。一般的に、リレー素子は、接点が閉じる際はバウンスしながら閉じるが、接点を開く際にはバウンスが生じない。そのため、リレー接点を閉じる時間の方が接点を開く時間よりも長くかかることになる。したがって、図５（ａ）のＳ２０４、Ｓ２０８におけるＷａｉｔ時間は、図５（ｂ）のＳ３０４、Ｓ３０８におけるＷａｉｔ時間より短く設定することが望ましい。

上述したように、本実施の形態では、扉の開閉に同期して、商用交流電源のホット側を遮断するリレーと、ニュートラル側を遮断するリレーのオン回数とオフ回数を平準化し、ほぼ均等になるように突入電流を流す。これにより、それぞれのリレーのオン／オフ回数は、扉の開閉に伴う装置のオン／オフ回数に比べて少なくなり、リレー接点寿命の延長を図ることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、リレー接点の寿命が短くなることを抑制することができる。

１１０ 制御部
５５０ 商用交流電源
８０１ リレー
８０２ リレー
８７１ 扉開閉検知回路

Claims (17)

1. 交流電源からの極性の異なる２本の電力供給路のそれぞれに配置され、前記電力供給路を接続又は切断する第１のリレー及び第２のリレーと、
   扉の開閉状態を検知する検知手段と、
   前記扉の開閉状態に応じて、前記第１のリレー及び前記第２のリレーの制御を行う制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記検知手段が前記扉の第１の状態から第２の状態への変化を検知した場合、前記第１のリレー及び前記第２のリレーのうち、前回、第２の状態への変化を検知した際に先に制御を行ったリレーとは異なるリレーの制御を先に行うことを特徴とする電源制御装置。
2. 前記扉の前記第１の状態から前記第２の状態への変化を検知した場合に、前記制御手段が先に制御を行ったリレーの情報を記憶する記憶手段を有し、
   前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記第１のリレーと前記第２のリレーのどちらを先に制御するかを決定することを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
3. 前記交流電源と負荷との間の電力供給路に設けられ、前記扉の開閉に応じて、前記電力供給路を接続又は切断するスイッチ手段を備え、
   前記第１のリレー及び前記第２のリレーを駆動するための電圧は、前記スイッチ手段を介して、前記交流電源から供給されることを特徴とする請求項２に記載の電源制御装置。
4. 前記第１の状態は、前記扉が閉状態であり、
   前記第２の状態は、前記扉が開状態であることを特徴とする請求項３に記載の電源制御装置。
5. 前記制御手段は、前記検知手段が前記扉の閉状態から開状態への変化を検知した場合、前記第１のリレー及び前記第２のリレーをオフにし、前記電力供給路を切断することを特徴とする請求項４に記載の電源制御装置。
6. 前記制御手段は、前記扉が閉状態から開状態になった場合には、前記電圧が所定の電圧以下に下がる前に、前記第１のリレー及び前記第２のリレーをオフにすることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記第１のリレーをオフにする制御と、前記第２のリレーをオフにする制御とを、第１の時間間隔をあけて行うことを特徴とする請求項６に記載の電源制御装置。
8. 前記第１の時間間隔は、リレーが開いた状態で安定するまでの時間であることを特徴とする請求項７に記載の電源制御装置。
9. 前記第１の状態は、前記扉が開状態であり、
   前記第２の状態は、前記扉が閉状態であることを特徴とする請求項３に記載の電源制御装置。
10. 前記制御手段は、前記検知手段が前記扉の開状態から閉状態への変化を検知した場合、前記第１のリレー及び前記第２のリレーをオンにし、前記電力供給路を接続することを特徴とする請求項９に記載の電源制御装置。
11. 前記制御手段は、前記扉が開状態から閉状態になった場合には、前記電圧が所定の電圧以上に上がった後に、前記第１のリレー及び前記第２のリレーをオンにすることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記制御手段は、前記第１のリレーをオンにする制御と、前記第２のリレーをオンにする制御とを、第２の時間間隔をあけて行うことを特徴とする請求項１１に記載の電源制御装置。
13. 前記第２の時間間隔は、リレーが閉じた状態で安定するまでの時間であることを特徴とする請求項１２に記載の電源制御装置。
14. リレーが閉じた状態で安定するまでの前記時間は、リレーが開いた状態で安定するまでの時間よりも長いことを特徴とする請求項１３の記載の電源制御装置。
15. トナー像を形成し、記録材に前記トナー像を転写する画像形成手段と、
    転写された前記トナー像を前記記録材に定着させる定着装置と、
    請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の電源制御装置と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
16. 前記交流電源からの電力供給路のノイズを除去するノイズフィルタ回路を有し、
    前記ノイズフィルタ回路は、前記第１のリレー及び前記第２のリレーの下流に配置され、
    前記定着装置は、前記ノイズフィルタ回路の下流に配置されることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記ノイズフィルタ回路は、前記電力供給路のノイズを除去するためのＸコンデンサと、前記Ｘコンデンサの残留電荷を放電させるための放電抵抗と、を有することを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。

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