JP2017209952A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低電圧時における画像処理装置の誤作動や故障を防止する対策を提供する。
【解決手段】画像処理装置は、交流を直流に変換して出力する電源部と、少なくとも画像読取または画像形成を含む処理を行う負荷部と、前記負荷部による負荷を擬似的に模した回路を含み、入力された電力を消費する擬似負荷部と、前記電源部と前記負荷部および前記擬似負荷部との間に配置され、前記電源部の出力の供給先を、前記負荷部と前記擬似負荷部との間で切り替える切替部と、前記電源部の出力の電圧が所定の基準に照らして低い場合に、前記切替部に、前記供給先を前記擬似負荷部とさせる判断部と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像処理装置に関する。

従来、画像読取や画像形成を行う画像処理装置などの機器について、いわゆる低電圧への対策が考え出されている。その例としては、動作保証範囲内で電圧が低下した際の誤動作あるいは動作不安定に対処するものがある。しかしながら、動作保証範囲を下回る電圧範囲への対策は、従来提供されていない。

機器には、正常な動作を保証する電圧の範囲が定められており、この動作保証範囲内の電圧であれば、機器は故障せず、正常な動作を行うが、動作保証範囲外においてはその限りでない。特に、動作保証範囲にマージンを含めた機器保証範囲を下回る電圧範囲（低電圧）では、機器の誤作動のみならず故障も起こり得る。

低電圧は、停電の復旧時に多数の機器に一斉に通電されるなどした場合に起こるので、停電がしばしば発生する電源事情が良くない地域では、低電圧への対策が重要である。

低電圧時には、機器を構成する部品に使用限度を超える電流が流れることがあり、その場合、部品が故障することがある。この点について、改善の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低電圧時における画像処理装置の誤作動や故障を防止する対策を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、交流を直流に変換して出力する電源部と、少なくとも画像読取または画像形成を含む処理を行う負荷部と、前記負荷部による負荷を擬似的に模した回路を含み、入力された電力を消費する擬似負荷部と、前記電源部と前記負荷部および前記擬似負荷部との間に配置され、前記電源部の出力の供給先を、前記負荷部と前記擬似負荷部との間で切り替える切替部と、前記電源部の出力の電圧が所定の基準に照らして低い場合に、前記切替部に、前記供給先を前記擬似負荷部とさせる判断部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、動作保証範囲外の低電圧時における画像処理装置の誤作動や故障を防止することができるという効果を奏する。

図１は、第１実施形態にかかる画像形成装置の構成を周辺機器とともに示すブロック図である。 図２は、画像形成装置内の電力供給の流れを示すブロック図である。 図３は、低電圧について説明する図である。 図４は、給電先の切り替えについて概略的に説明する図である。 図５は、給電切替制御の流れを概略的に示すフローチャートである。 図６は、第２実施形態にかかる画像形成装置内の電力供給の流れを示すブロック図である。 図７は、給電切替制御の流れを概略的に示すフローチャートである。

（第１実施形態）
以下に添付図面を参照して、画像処理装置の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１００の構成を周辺機器とともに示すブロック図である。画像形成装置１００は、画像処理装置の一例であって、画像読取や画像印刷（原稿の複写や画像データに基づく印刷）をする。

画像形成装置１００は、負荷部２００、定着部２４０、および給電制御部３００を備えている。また、画像形成装置１００には、周辺機器である給紙装置４００および後処理装置５００が接続されている。

負荷部２００は、制御部２１０、読取部２２１、画像形成部２２２、給紙部２２３、表示部２２４、操作部２２５、および通知部２３０を備えている。

読取部２２１は、原稿に光を照射して原稿からの反射光から画像データを生成し出力する画像読取を行う。読取部２２１は、原稿を送り込むＡＤＦ（Auto Document Feeder）を含んでもよい。給紙部２２３は、画像形成部２２２に用紙を供給する。画像形成部２２２は、読取部２２１が出力した画像データを給紙部２２３が供給した用紙に印刷する画像形成を行う。ここで、画像読取および画像形成は画像処理の例である。

画像形成部２２２は、静電潜像を描いてこれをトナーで現像することによりトナー像を用紙に形成する。定着部２４０は、トナー像が形成された用紙を加熱して、トナー像を用紙に定着させる。

給紙装置４００は、給紙部２２３に用紙を送り込むバンクである。後処理装置５００は、画像形成部２２２が印刷した後の用紙に、仕分け（ソート）やステープラー留めなどの処理を行う。

表示部２２４は、操作者に対して情報を表示する画面を備える表示デバイスである。操作部２２５は、操作者からの操作を受け付けるものであって、キーボードや、表示部２２４に重ねて設けられるタッチパネルで構成される。

通知部２３０は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などによって、操作者に対して画像形成装置１００のステータスなどを報知する。

制御部２１０は、読取制御部２１１、画像形成制御部２１２、給紙制御部２１３、表示制御部２１４、および操作制御部２１５を備え、上記各部（読取部２２１、画像形成部２２２、給紙部２２３、表示部２２４、操作部２２５、および通知部２３０）を統括的に制御する。

読取制御部２１１は、読取部２２１の動作を制御する。画像形成制御部２１２は、画像形成部２２２および定着部２４０の動作を制御する。給紙制御部２１３は、給紙部２２３の動作を制御する。

表示制御部２１４は、表示部２２４に画像データに基づいた制御信号を発信するなど、表示部２２４の動作を制御する。操作制御部２１５は、操作部２２５の出力を管理する。

給電制御部３００は、電源部３１０、擬似負荷部３２０、直流電圧検知部３３０、および負荷切替部３４０を備えている。直流電圧検知部３３０は、検知部の一例である。負荷切替部３４０は、切替部の一例である。

図２は、画像形成装置１００内の電力供給の流れを示すブロック図である。電源部３１０は、整流回路３１１、電圧検知部３１２、電圧判断部３１３、およびコンバータ３１４を備えている。電圧判断部３１３は、判断部の一例である。

整流回路３１１は、ＡＣ電源３０１から入力される交流を整流して直流に変換する。整流回路３１１は、電圧検知部３１２に給電する。電圧検知部３１２は、フォトカプラ（不図示）を備え、フォトカプラの利用により、給電された電圧が所定の閾値を超えるかを検知する。

ここで、図３は、低電圧について説明する図である。本実施形態の画像形成装置１００の定格入力電圧は、例えば２２０〜２４０Ｖである。この場合、動作保証範囲、すなわち正常な画像形成を保証する電圧は、１８０〜２６４Ｖである。また、機器保証範囲の電圧は、動作保証範囲にマージンを付加した１７０〜２７６Ｖである。ここで、マージンの範囲の電圧については、正常な画像形成を保証しない。

低電圧は、起動電圧から機器保証範囲の下限までであって、１３０〜１７０Ｖである。当該低電圧の場合、動作が不安定になることがある。そして、低電圧を下回る範囲、すなわち、起動電圧とする１３０〜１５０Ｖを下回る範囲の電圧であると、従来の画像形成装置においては、起動しないか、故障の恐れがある。本実施形態では、低電圧および低電圧を下回る電圧の範囲では、擬似負荷部３２０の利用によって、機器を保証する。

なお、電源部３１０は、低電圧時の電流に耐えられる素子で構成されている。

図２に戻り、電圧検知部３１２の出力は、電圧判断部３１３に入力される。電圧判断部３１３は、電圧検知部３１２の出力に応じて、負荷切替部３４０による切替先をいずれにするか判断する。当該切替先は、すなわち、電力の供給先（給電先）である。

コンバータ３１４は、整流回路３１１の出力を、実用的な電圧に変換する。実用的な電圧の値の例としては、２４Ｖ（パワー系）や５Ｖ（制御系）がある。制御系は、制御部２１０の稼働に供する電圧である。パワー系は、負荷部２００のうち制御部２１０以外の稼働に供する電圧である。

なお、負荷部２００における電力を供給する経路は、稼働に適する電圧が異なる二つの系統に分けられている。系統の一つ（５Ｖ）は制御部２１０に給電する。もう一つの系統（２４Ｖ）は、読取部２２１、画像形成部２２２、給紙部２２３、表示部２２４、および操作部２２５に給電する。

負荷切替部３４０は、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２を備えている。スイッチＳＷ１は、給電先の切り替えを実現可能なものであればよく、例えばリレー回路で構成されている。スイッチＳＷ２は、通電状態と非通電状態との切り替えを実現可能なものであればよく、例えばリレー回路で構成されている。

スイッチＳＷ１は、電源部３１０と、負荷部２００および擬似負荷部３２０と、の間に配置されている。スイッチＳＷ１は、負荷部２００がある側のＯＮ端子と、低電圧用負荷３２１，３２２がある側のＯＦＦ端子とのいずれかに接続を切り替える。負荷切替部３４０は、電圧判断部３１３の出力に応じてスイッチＳＷ１を制御して接続先を切り替え、電源部３１０の出力（電力）の供給先（給電先）を、負荷部２００および擬似負荷部３２０との間で切り替える。

また、スイッチＳＷ２は、ＯＮ端子の下流側に設けられ、負荷部２００への給電を制御する。スイッチＳＷ２は、スイッチＳＷ１がＯＮ端子に切り替えられている場合に接続状態とされて、負荷部２００の各部（制御部２１０、読取部２２１、画像形成部２２２、給紙部２２３、表示部２２４、および操作部２２５）を通電状態にする。

なお、通知部２３０は、スイッチＳＷ１がＯＦＦ端子に切り替えられている状態で、通電状態となる。

擬似負荷部３２０は、負荷部２００が含む二系統に対応した二つの低電圧用負荷３２１および３２２を含んで構成されている。低電圧用負荷３２１および３２２は、負荷部２００による負荷を擬似的に模した回路を含んで構成されており、入力された電力を適宜消費する。消費の手段としては、例えば、放熱などがある。

また、低電圧用負荷３２１および３２２は、前者（３２１）が負荷部２００のうちのパワー系の２４Ｖに対応し、後者（３２２）が負荷部２００のうちの制御系の５Ｖに対応する。ここで、制御系は制御部２１０であり、パワー系は、制御部２１０以外の各部（読取部２２１、画像形成部２２２、給紙部２２３、表示部２２４、および操作部２２５）である。

直流電圧検知部３３０は、二つのＤＣ電圧検知部３３１および３３２を含んで構成されている。ＤＣ電圧検知部３３１はパワー系の低電圧用負荷３２１の電圧を検知し、パワー系の動作に必要な電圧レベル（例えば２４Ｖ）が正常に出力されているか検知する。ＤＣ電圧検知部３３２は制御系の低電圧用負荷３２２の電圧を検知し、制御系の動作に必要な電圧レベル（例えば５Ｖ）が正常に出力されているか検知する。

図４は、給電先の切り替えについて概略的に説明する図である。電源部３１０は、交流を直流に変換して出力する。スイッチＳＷ１は、給電先（電力の供給先）を、負荷部２００および擬似負荷部３２０のいずれかに、切り替える。図示のように、負荷部２００と擬似負荷部３２０とにかかる電圧が等しくなるよう回路が構成されている。

なお、本実施形態のスイッチＳＷ１は、電流の流れる方向において電源部３１０の下流側に設けられているが、実施にあたっては、電源部３１０が備える整流回路３１１より上流側に設けられていてもよい。

また、定着部２４０は、ＡＣ電源３０１から直接、給電を受ける。

図５は、給電切替制御の流れを概略的に示すフローチャートである。スタート時、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、非接続状態である。

ＡＣ電源３０１から電圧が入力され（ステップＳ１）、電圧検知部３１２が電圧を検知すると（ステップＳ２）、電圧判断部３１３が、ステップＳ２における電圧の値が基準の値以上であるかを判断する（ステップＳ３）。ここでの基準の値は、例えば、図３に示す機器保証範囲の下限である１７０Ｖである。

ステップＳ３において、電圧判断部３１３が電圧の値が基準の値以上でないと判断した場合（ステップＳ３のＮｏ）、負荷切替部３４０はスイッチＳＷ１をＯＦＦ端子に切り替えて、電源部３１０を低電圧用負荷３２１，３２２に接続する（ステップＳ４）。

次に、ＤＣ電圧検知部３３１，３３２が、電圧を検知する（ステップＳ５）。ＤＣ電圧検知部３３２が制御系の動作に必要な電圧レベル（５Ｖ）が出力されていないことを検知したとき（ステップＳ６のＮｏ）と、ＤＣ電圧検知部３３１がパワー系の動作に必要な電圧レベル（２４Ｖ）が出力されていないことを検知したとき（ステップＳ７のＮｏ）とには、その旨を、通知部２３０がユーザに通知する（ステップＳ８）。ステップＳ８の後、処理は、ステップＳ５へ戻る。

なお、負荷切替部３４０は、ステップＳ６のＮｏまたはステップＳ７のＮｏの場合、つまりＤＣ電圧検知部３３１または３３２が検知した電圧が所定の基準（５Ｖまたは２４Ｖ）に照らして低い場合には、給電先を変更せず、擬似負荷部３２０に据え置く。

ＤＣ電圧検知部３３２が制御系の動作に必要な電圧レベル（５Ｖ）が出力されていることを検知し（ステップＳ６のＹｅｓ）、かつ、ＤＣ電圧検知部３３１がパワー系の動作に必要な電圧レベル（２４Ｖ）が出力されていることを検知すると（ステップＳ７のＹｅｓ）、負荷切替部３４０は、給電先を変更し、電源部３１０を負荷部２００に接続する（ステップＳ９）。そして、画像形成装置１００は、通常の動作をする（ステップＳ１０）。

ここで、負荷切替部３４０の動作について補足する。負荷切替部３４０は、スイッチＳＷ２の制御を、２段階で行っている。まず、ＤＣ電圧検知部３３２が、制御系の動作に必要な電圧レベル（５Ｖ）が出力されていることを検知した場合（ステップＳ６のＹｅｓ）に、負荷切替部３４０は、スイッチＳＷ２のうちの５Ｖ系統に関連する箇所を、通電状態に切り替える。次に、ＤＣ電圧検知部３３２が、パワー系の動作に必要な電圧レベル（２４Ｖ）が出力されていることを検知した場合（ステップＳ７のＹｅｓ）に、負荷切替部３４０は、スイッチＳＷ２のうちの２４Ｖ系統に関連する箇所を、通電状態に切り替える。また、このとき、スイッチＳＷ１をＯＮ端子に切り替える。

ステップＳ３において、電圧の値が基準の値以上である場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、処理は、ステップＳ９へと進む。

以上、本実施形態によれば、動作保証範囲外の低電圧時には負荷部２００へ給電しないので、動作保証範囲外の低電圧時における画像形成装置１００の誤作動や故障を防止することができる。

なお、上記実施形態では、給紙装置４００および後処理装置５００を負荷部２００とは別のものとして説明したが、実施にあたっては、給紙装置４００および後処理装置５００が負荷部２００に含まれていてもよい。

（第２実施形態）
以下に添付図面を参照して、画像処理装置の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態の変形例である。本実施形態の説明において、第１実施形態と同じ部分の説明は省略し、同じ符号を用いる。

図６は、画像形成装置１００内の電力供給の流れを示すブロック図である。本実施形態の画像形成装置１００においては、擬似負荷部３２０、直流電圧検知部３３０、および負荷切替部３４０が、第１実施形態のものと異なる。

本実施形態の擬似負荷部３２０は、低電圧用負荷３２３を備えている。低電圧用負荷３２３は、負荷部２００による負荷を擬似的に模した回路を含んで構成されており、入力された電力を適宜消費する。低電圧用負荷３２３において、稼働する電圧は、可変である。ここで、本実施形態の擬似負荷部３２０は、低電圧用負荷３２３の稼働する電圧を変更する機能を有する。当該機能はプログラミング等で実現可能である。

また、本実施形態の直流電圧検知部３３０は、ＤＣ電圧検知部３３３を備えている。

そして、本実施形態の負荷切替部３４０は、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４を備えている。スイッチＳＷ１は、第１実施形態のものと同じである。

本実施形態のスイッチＳＷ３，ＳＷ４は、第１実施形態のＳＷ２に代わるものである。スイッチＳＷ３は、制御部２１０への通電のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。スイッチＳＷ４は、読取部２２１、画像形成部２２２、給紙部２２３、表示部２２４、および操作部２２５への通電のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。

通知部２３０は、第１実施形態と同様に、スイッチＳＷ１がＯＦＦ端子に切り替えられている状態で、通電状態となる。

図７は、給電切替制御の流れを概略的に示すフローチャートである。スタート時、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４は、非接続状態である。

ステップＳ１１〜Ｓ１３は、第１実施形態におけるステップＳ１〜Ｓ３（図５参照）と同じであるので、説明を省略する。

ステップＳ１３において、電圧の値が基準の値以上でない場合（ステップＳ１３のＮｏ）、負荷切替部３４０はスイッチＳＷ１をＯＦＦ端子に切り替えて、電源部３１０を低電圧用負荷３２３に接続する（ステップＳ１４）。

次に、ＤＣ電圧検知部３３３が、電圧を検知する（ステップＳ１５）。ＤＣ電圧検知部３３３が、制御系の動作に必要な電圧レベル（５Ｖ）が出力されていないことを検知したとき（ステップＳ１６のＮｏ）と、パワー系の動作に必要な電圧レベル（２４Ｖ）が出力されていないことを検知したとき（ステップＳ１９のＮｏ）とには、その旨を、通知部２３０がユーザに通知する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の後、処理は、ステップＳ１５へ戻る。

ステップＳ１６において、ＤＣ電圧検知部３３３が、制御系の動作に必要な電圧レベル（５Ｖ）が出力されていることを検知する（ステップＳ１６のＹｅｓ）と、擬似負荷部３２０は、低電圧用負荷３２３の値を２４Ｖ用に変更する（ステップＳ１７）。また、このとき、負荷切替部３４０は、スイッチＳＷ３を接続状態に切り替える。

次に、ＤＣ電圧検知部３３３が、電圧を検知する（ステップＳ１８）。ＤＣ電圧検知部３３３が、パワー系の動作に必要な電圧レベル（２４Ｖ）が出力されていることを検知すると（ステップＳ１９のＹｅｓ）、負荷切替部３４０は、スイッチＳＷ４を接続状態にするとともに、スイッチＳＷ１をＯＮ端子に切り替えて、電源部３１０を負荷部２００に接続する（ステップＳ２１）。

続いて、擬似負荷部３２０は、低電圧用負荷３２３の値を、次回の使用に備えて５Ｖ用に戻す（変更する）（ステップＳ２２）。そして、画像形成装置１００は、通常の動作をする（ステップＳ２３）。

以上、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、動作保証範囲外の低電圧時には負荷部２００へ給電しないので、動作保証範囲外の低電圧時における画像形成装置１００の誤作動や故障を防止することができる。

また、本実施形態によれば、可変の低電圧用負荷３２３を採用することで部品点数を減らしているので、画像形成装置１００の内部スペースが狭い場合に有効である。

１００…画像形成装置（画像処理装置）
２００…負荷部
２１０…制御部
２１１…読取制御部
２１２…画像形成制御部
２１３…給紙制御部
２１４…表示制御部
２１５…操作制御部
２２１…読取部
２２２…画像形成部
２２３…給紙部
２２４…表示部
２２５…操作部
２３０…通知部
２４０…定着部
３００…給電制御部
３０１…ＡＣ電源
３１０…電源部
３１１…整流回路
３１２…電圧検知部
３１３…電圧判断部（判断部）
３１４…コンバータ
３２０…擬似負荷部
３２１，３２２，３２３…低電圧用負荷
３３０…直流電圧検知部（検知部）
３３１，３３２，３３３…ＤＣ電圧検知部
３４０…負荷切替部（切替部）
４００…給紙装置
５００…後処理装置
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４…スイッチ

特許第５１２１４０３号公報

Claims (5)

1. 交流を直流に変換して出力する電源部と、
   少なくとも画像読取または画像形成を含む処理を行う負荷部と、
   前記負荷部による負荷を擬似的に模した回路を含み、入力された電力を消費する擬似負荷部と、
   前記電源部と前記負荷部および前記擬似負荷部との間に配置され、前記電源部の出力の供給先を、前記負荷部と前記擬似負荷部との間で切り替える切替部と、
   前記電源部の出力の電圧が所定の基準に照らして低い場合に、前記切替部に、前記供給先を前記擬似負荷部とさせる判断部と、
   を備える画像処理装置。
2. 前記回路の電圧を検知する検知部をさらに備え、
   前記切替部は、前記検知部が検知した電圧が所定の基準に照らして低い場合に、前記供給先を前記擬似負荷部としたままにする
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記切替部は、前記検知部が検知した電圧が所定の基準に照らして高い場合に、前記供給先を前記負荷部とする
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記負荷部は、稼働に適する電圧が異なる複数の系統を含み、
   前記擬似負荷部は、前記負荷部に含まれる前記系統に対応する電圧で稼働する複数の系統を含む
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像処理装置。
5. 前記擬似負荷部は、稼働する電圧を可変とした
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像処理装置。

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