JP2023009971A - 電気回路及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷に電力供給を行う前に一次側の電線の短絡を事前に検知可能にする。【解決手段】制御部２１は電源回路３３から電力供給を開始させる前に、デバイスＤ１を駆動するための信号を信号線４１に出力する（(1)）。このとき、信号線４１が断線していなければ、検知部４３が通電を検知して、制御部２１へ通電有りを示す信号を出力する（(2)）。検知部４３が出力する信号が通電有りを示している場合、制御部２１は、ヒーター３２に向けての電力を電源回路３３から電力供給ライン３１に供給する（(3)）。検知部４３が出力する信号が通電無しを示している場合、制御部２１は、電源回路３３からは、ヒーター３２に向けての電力を電力供給ライン３１に供給させない。【選択図】図２

Description

本発明は、短絡を検知する電気回路、及びその電気回路を備える画像形成装置に関する。

画像形成部が画像に応じたトナー像を用紙に形成し、定着装置が用紙にトナー像を定着することで用紙に画像を印刷する画像形成装置が広く用いられている。このような画像形成装置の定着装置において、加熱部材の発熱源であるヒーターに流れる電流に異常が発生すると、加熱部材が異常加熱し、装置が故障する恐れがある。

特許文献１には、印字動作を行っていないときに通電制御手段と電気発熱体を電気的に遮断し、切換手段だけを電気発熱体と通電状態として、このときの電気発熱体の温度を検知し、温度上昇が検知された場合には通電制御手段が故障していると判断する技術について記載されている。

特許文献２には、インクジェットプリンタの吸入ファンが非作動状態にあるために送風路内の温度が上昇した場合、乾燥風の目標設定温度を高めに設定することで、初期運転期間中に送風手段が非作動状態にある場合には検出乾燥風温度が確実に許容温度に達することになり、過加熱防止手段が作動してヒーターへの電力供給が遮断される技術について記載されている。

特開平６－０１９３６６号公報 特開２００９－２３４１０３号公報

しかしながら、特許文献１と特許文献２に記載の技術は、電気発熱体やヒーターに電源を供給した後、温度上昇が検知されたら電源供給を遮断する方法であるため、一次側の電線が断線していると、温度上昇が起こった時点で発煙や発火する可能性があり大変危険である。

本発明は、負荷に電力供給を行う前に一次側の電線の短絡を事前に検知可能にすることを目的とする。

本発明における電気回路は、電力を供給する電源回路と、前記電源回路からの電力を負荷に対して供給する電力供給ラインと、前記電力供給ラインに沿う位置に前記電力供給ラインに隣接させて配置された信号線と、前記信号線の通電の有無を検知する検知部と、前記信号線に対して信号を出力したときに、前記検知部が前記信号線の通電を検知した場合は前記電源回路により前記電力供給ラインに電力を供給させ、前記検知部が前記信号線の通電を検知しない場合は前記電源回路により前記電力供給ラインに電力を供給させない制御を行う制御部と、を備えたものである。

また、本発明における画像形成装置は、上記電気回路と、用紙に画像を印刷する画像形成部と、を備える。

本発明によれば、電力供給ラインに沿う位置に電力供給ラインに隣接させて信号線を配設することにより、電力供給ラインが断線すると信号線も同様に断線する可能性を高くしているため、電力供給ラインに電力を供給することなく、信号線の通電を検知することで電力供給ラインの断線を安全かつ簡単に検知することができる。

検知部が信号線の通電を検知しない場合、電力供給ラインが断線等で短絡している可能性がある。この場合、制御部は電源により電力供給ラインに電力を供給させないため、電力供給ラインに大電流が流れることによる不具合を回避することができる。

画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。 ヒーター回路と断線検知回路の構成を示した図である。 配線の配置について説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態にかかる電気回路及び画像形成装置について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態における画像形成装置として、紙面上にトナー像を形成し、そのトナー像に熱処理を加えることで印刷を行うレーザープリンターを例に説明するが、ヒーター等を使用する他の印刷方式を用いた画像形成装置でもよい。

図１は、本発明に係る画像形成装置１の内部構成を概略的に示す図である。画像形成装置１は、貯留された用紙を必要に応じて給紙する給紙部１２、給紙部１２から給紙された用紙にトナー像を形成する画像形成部１３、画像形成部１３で用紙に形成されたトナー像に定着処理を施す定着装置１４が装置本体１１内に装備されていると共に、装置本体１１の上面位置に定着処理後の用紙が排紙される排紙トレイ１５が設けられることによって形成されている。

画像形成部１３は、給紙部１２から送られた用紙上に電子写真プロセスでトナー像を形成する。画像形成部１３は、感光体ドラム１３１と、この感光体ドラム１３１の周囲に配設された帯電装置１３２と、露光装置１３３と、現像装置２０と、クリーニング装置１３４とを備える。

現像装置２０は、感光体ドラム１３１の周面にトナーを供給してその周面にトナー像を形成させる。現像装置２０には、トナーを保持するトナーコンテナ３０が装着されている。用紙は、給紙部１２の給紙部１２１から搬送ローラー１２２によって中間転写ベルト１３５に向かって搬送され、感光体ドラム１３１に形成されたトナー像が用紙に転写される。

定着装置１４は、画像形成部１３で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施すものである。この定着装置１４は、円筒状の加熱ローラー１４１と、この加熱ローラー１４１と対向配置された加圧ローラー１４２とを備えている。加圧ローラー１４２は加熱ローラー１４１に圧接され、用紙が挟持されるニップ部を加熱ローラー１４１と共に形成する。定着装置１４は、用紙に対して加熱加圧処理を施すことで、用紙にトナー像を定着させる。

この加熱ローラー１４１はヒーター３２を内蔵し、ヒーター３２の熱が加熱ローラー１４１を介して用紙に伝達される。

図２は、ヒーター回路３と断線検知回路４の構成を示した図である。ヒーター回路３は、例えば交流電源からの電力を用いて負荷に対して電力を供給する電源回路３３と、電源回路３３から電力供給を受けるヒーター３２とを接続する電力供給ライン３１とを備える。断線検知回路４は、制御部２１、信号線４１、検知部４３、及び報知部５１を備え、制御部２１及びデバイスＤ１が直列で信号線４１により接続されている。検知部４３は、制御部２１及びデバイスＤ１間の信号線４１に接続されている。更に、ヒーター回路３の電力供給ライン３１と断線検知回路４の信号線４１は、電力供給ライン３１に沿う位置に電力供給ライン３１に隣接させて配置される。なお、ヒーター３２は特許請求の範囲における負荷の一例である。デバイスＤ１は画像形成装置１に備えられる機器の一部である。また、ヒーター回路３及び断線検知回路４が特許請求の範囲における電源回路の一例となる。

制御部２１は、電源回路３３の制御及びデバイスＤ１に対する信号の出力を行う。検知部４３は、例えばコンパレーター等からなり、信号線４１の通電を検知し、通電の有無に応じた信号を制御部２１へ出力する。

図３は、電力供給ライン３１と信号線４１の配置について説明するための図である。電力供給ライン３１は、電力供給用の金属線３１Ａ及び絶縁用の被膜３１Ｂを有する。信号線４１は、信号送出用の金属線４１Ａ及び絶縁用の被膜４１Ｂを有する。電力供給ライン３１が何らかの原因によって断線又は半断線したときに、信号線４１も同様に断線又は半断線するように、電力供給ライン３１と信号線４１は並走するように近接して配置される。

図２に戻る。制御部２１は電源回路３３から電力供給を開始させる前に、デバイスＤ１を駆動するための信号を信号線４１に出力する（(1)）。デバイスＤ１は、例えば、画像形成装置１の起動時に起動されるものであることか好ましい。制御部２１は、画像形成装置１の起動時にデバイスＤ１への信号を信号線３１に出力する。このとき、信号線４１が断線していなければ、検知部４３が通電を検知して、制御部２１へ通電有りを示す信号を出力する（(2)）。検知部４３が出力する信号が通電有りを示している場合、制御部２１は、ヒーター３２に向けての電力を電源回路３３から電力供給ライン３１に供給する（(3)）。

一方、制御部２１は電源回路３３から電力供給を開始させる前に、デバイスＤ１を駆動するための信号を信号線４１に出力したときに（(1)）、信号線４１が断線している場合は、検知部４３は制御部２１に対して通電無しを示す信号を出力する（(2)）。検知部４３が出力する信号が通電無しを示している場合、制御部２１は、電源回路３３からは、ヒーター３２に向けての電力を電力供給ライン３１に供給させない。

このように信号線４１が断線しているということは、並走している電力供給ライン３１も断線している可能性が高い。この状態で電源回路３３がヒーター３２に対して電力を供給すると、短絡によって大電流が流れて装置故障の原因となる。

そこで、上記したように、まず電力供給ライン３１と並走している信号線４１に対して信号を出力して通電を確認した後、電源回路３３からヒーター３２に対して電力を供給する。これにより、短絡による装置故障を防ぐことができる。

また、検知部４３の出力する信号が通電無しを示している場合、制御部２１は、例えばＬＣＤ（liquid crystal display）等からなる報知部５１に対して信号を出力する。この信号を受けて報知部５１はヒーター回路３に異常が発生していることを示すメッセージを表示させる。或いは、報知部５１が照明機器の場合は、制御部２１からの信号出力に応じて、報知部５１としての例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプが故障を示す点灯をさせる。或いは、報知部５１がスピーカーの場合は、制御部２１からの信号出力に応じて、スピーカーが故障を示す警告音を出力する。

このように、ヒーター回路３の電力供給ライン３１と並走するように信号線４１を配設した断線検知回路４を配置することで、電力供給ライン３１に電力供給を行うことなく、ヒーター回路３の電力供給ライン３１の断線を安全かつ簡単に検知することができる。更に、信号線４１への通電無しを検知した場合は電力供給ライン３１も断線している可能性が高いため、制御部２１は電源回路３３には電力供給を行わせないことから、短絡等により大電流が流れて装置が故障することを防ぐことができる。すなわち、上記実施形態によれば、負荷に電力供給を行う前に一次側の電線の短絡を事前に検知可能である。

なお、上記実施形態では、電力供給ライン３１の断線検出に用いる信号線３１として、画像形成装置１に備えられる機器の一部であるデバイスＤ１に信号を送出するための信号線を用いる形態を示したが、これに代えて、電力供給ライン３１の断線検出のためだけに設けられた信号線を、電力供給ライン３１の断線検出に用いる信号線３１としてもよい。

本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。上記実施形態において、ヒーター３２は負荷の一例に過ぎず、画像形成装置１における他の機器を負荷としてもよい。また、上記実施形態では、ヒーター回路３及び断線検知回路４は、画像形成装置１に適用されるものとしているが、他の電子機器、例えば、医療機器等に適用されてもよい。

また、上記実施形態おいて、図１乃至図３を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
２１ 制御部
３ ヒーター回路
３１ 電力供給ライン
３１Ａ 金属線
３１Ｂ 被膜
３２ ヒーター
３３ 電源回路
４ 断線検知回路
４１ 信号線
４１Ａ 金属線
４１Ｂ 被膜
４３ 検知部
５１ 報知部

Claims (5)

1. 電力を供給する電源回路と、
   前記電源回路からの電力を負荷に対して供給する電力供給ラインと、
   前記電力供給ラインに沿う位置に前記電力供給ラインに隣接させて配置された信号線と、
   前記信号線の通電の有無を検知する検知部と、
   前記信号線に対して信号を出力したときに、前記検知部が前記信号線の通電を検知した場合は前記電源回路により前記電力供給ラインに電力を供給させ、前記検知部が前記信号線の通電を検知しない場合は前記電源回路により前記電力供給ラインに電力を供給させない制御を行う制御部と、を備えた電気回路。
2. 異常の発生を報知する報知部を更に備え、
   前記検知部が前記信号線の通電を検知しない場合、前記制御部は前記報知部に対して異常の発生を報知させる制御を行う請求項１に記載の電気回路。
3. 前記電力供給ラインはヒーターを前記負荷として電力を供給する請求項１または請求項２に記載の電気回路。
4. 用紙に画像を印刷する画像形成部と、
   請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の電気回路と、
   を備えた画像形成装置。
5. 前記信号線は、前記画像形成装置の起動時に起動されるデバイスに前記信号を送るものであり、
   前記制御部は、前記画像形成装置の起動時に前記デバイスへの信号を前記信号線に出力する、請求項４に記載の画像形成装置。

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