JP4211911B2 - 電源装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターロックスイッチを有する電源装置およびそれを用いる画像形成装置に関する。具体的には、これに限定する意図ではないが、事務機器などのオペレータ保護のために設けられたインターロック回路に関する。
【０００２】
【従来技術】
インターロックする必要性がある電源系統として、人の手が触れる可能性のあるモータ類、ネクタイ，ブレスレット，ネックレス等の巻き込みの可能性の有るモータ類、感電の可能性のある高圧電源、被爆する可能性のあるレーザ光源類、等の人体に何らかの危害を被る可能性のあるユニットに給電する電源系統は、カバー開に連動して遮断する必要がある。特開平５−６４３５２号公報には、定着装置のヒータ給電回路と交流１００Ｖ電源の間に、複写機のドアが開かれたときに開くインターロックスイッチを介挿したヒータ給電回路が開示されている。
【０００３】
インターロックスイッチはＯＮ−ＯＦＦ回数１万回以上の接点耐久および溶着防止がなされていること、開時の接点間隔３ｍｍ以上、半導体部品使用不可、などの制約があり、シンプルな構造で安全性が保証されているものである必要があった。従って従来は、本体側に端子を、カバー側に接点を取り付けて、本体とカバーにスイッチ機構が分散したインターロックスイッチの構成、あるいはインターロック専用のマイクロスイッチ又は汎用のマイクロスイッチの形状をしたもので、上記安全性の要綱を満すものを使って、カバー開閉とともにマイクロスイッチのレバーを連動させ、負荷装置への電源供給の続，断を行っている。
【０００４】
例えば複写機では、インターロックが必要な電源系統には、ヒータ給電回路に限らず、電気モータやソレノイドに給電する系統，チャージャに給電する高圧電源および潜像形成のためのレーザ光源等、複数系統があり、出力電圧が異なる場合が多い。
【０００５】
各系統の電源の入力側を一系統に統合しそこにインターロックスイッチを介挿すると、その接点を流れる電流が相当大きくなり、通常の接点構造のインターロックでは接点容量（電流）が不足になる。そこで、必要な各電源系統ごとにインターロックスイッチを設ける方式が一般的になってきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、図８の（ａ）に示すように、複数の電源系統（３８Ｖ，２４Ｖ，−１２Ｖ，＋１２Ｖ）それぞれの出力側にインターロックスイッチ８７ａ〜８７ｄを介挿して、これらのインターロックスイッチを電源系統とともに電源回路基板に実装し、カバー開閉と連動しインターロックスイッチを切断することが考えられる。しかしこの問題点として図８の（ｂ）に示すように、複数個のインターロックスイッチが存在したとき、各インターロック接点の切断タイミングが異なるため、電源回路ごとに電源出力のＯＦＦ／ＯＮタイミングが異なり、負荷装置側の内部回路の電源間電流回り込みなどが発生し、異常動作に陥ることが有った。すなわち、インターロックの解除（アンロック）による電源出力の立上り、インターロックの効き（ロック）による電源出力の立下りの際の過渡期に、電源系統間の電流廻り込みにより、電源回路又は負荷の入力端子に過剰な電圧が印加され、ラッチアップ発生の可能性がある。これを抑えるため負荷側にコンデンサや抵抗を挿入し、シーケンスの維持を確保している。しかしコストアップとなるだけでなく、確実性も欠けていた。また電源回路基板の実装面積の増大等の問題点が有った。
【０００７】
本発明は、インターロックのロック／アンロックによる複数の電源系統のオン／オフを時間的に整合させることを第１の目的とし、複数の電源系統に対するインターロックスイッチの個数を低減することを第２の目的とする。インターロック配線を簡素にすることを第３の目的とし、インターロックのロック／アンロックによるノイズ輻射を低減することを第４の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）開閉カバーを持つ機器にあって、元電源(AC,81,82)からそれぞれ受電しそれぞれが負荷に給電する第１，第２及び第３電源回路(PC5,PC4,PC3)；
第１電源回路(PC5)の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された、前記開閉カバーの開閉にリンクを介して機械的に連動して開閉されるインターロックスイッチ(87)；
第２および第３電源回路(PC4,PC3)の受電側又は給電側の通電ラインにそれぞれが介挿された複数のリレー接点(b,c)、および、前記インターロックスイッチを通った第１電源回路の給電により通電されて前記複数のリレー接点(b,c)を同時に閉成するリレーコイル(a)、を有する電気リレー(88)；および、
第１電源回路 (PC5) の給電出力の立上り／立下りの変化に対する、前記リレーコイル (a) の給電開始／停止を遅延する手段 (89) ；
を備える、電源装置（図６の（ｂ））。
【０００９】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項もしくは相当要素の符号を、参考までに付記した。以下も同様である。
【００１０】
これによれば、インターロックのロック／アンロックの変化の時、まず第１電源回路(PC5)が給電停止／開始に切換り、その後に第２および第３電源回路(PC5,PC4)が同時に給電停止／開始に切換る。このように電源回路の動作順が定まるので、電源系統間の電流廻り込みを回避する対策が容易である。たとえばインターロックのロック時に対しては、第２，第３電源回路から第１電源回路への電流廻りこみ保護を検討すればよく、インターロックのアンロック時に対しては、第１電源回路から第２，第３電源回路への電流廻りこみ保護を検討すればよい。第２，第３電源回路の給電停止／開始の切換りは同時になるので、第２，第３電源回路の間の電流廻りこみ保護は不要、もしくは、それらによって給電される負荷側に小容量のコンデンサや抵抗を装備すればよい。一個のインターロックスイッチで複数の電源回路のインターロックを行うので、インターロックスイッチの数が少なくて済む。インターロック配線が簡素になる。電源回路基板(80)にインターロックスイッチを容易に装備することができ、電源回路基板(80)に装備すると、電源回路／インターロックスイッチ間のハーネスが省略となり従来の、ハーネスによるロック／アンロック時のノイズ輻射が無くなる。
【００１１】
遅延手段 (89) の遅延値によって、第２および第３電源回路の遅れ時間を適値に設定又は調整出来る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（２）開閉カバーを持つ機器にあって、元電源(AC,81,82)からそれぞれ受電しそれぞれが負荷に給電する第１，第２及び第３電源回路(PC5,PC4,PC3)；
第１電源回路(PC5)の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された、前記開閉カバーの開閉にリンクを介して機械的に連動して開閉されるインターロックスイッチ(87)；
第２電源回路(PC4)の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された第１リレー接点、および、前記インターロックスイッチを通った第１電源回路の給電により通電されて第１リレー接点を閉成する第１リレーコイル、を有する第１電気リレー(88a)；
第１電源回路の給電出力の立上り／立下りの変化に対する、第１リレーコイル(a)の給電開始／停止を遅延する第１遅延手段(89ａ)；
第３電源回路(PC3)の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された第２リレー接点、および、前記インターロックスイッチを通った第１電源回路の給電により通電されて第２リレー接点を閉成する第２リレーコイル、を有する第２電気リレー(88b)；および、
第１電源回路の給電出力の立上り／立下りの変化に対する、第２リレーコイルの給電開始／停止を遅延する第２遅延手段(89b)；
を備える、電源装置（図７）。
【００１３】
これによれば、第１遅延手段(89a)および第２遅延手段(89b)の各遅延値によって、第２および第３電源回路の遅れ時間を個別に適値に設定又は調整出来る。
【００１４】
（３）感光体(101)に静電潜像を形成し該静電潜像を現像装置(106a-106d)でトナー像に顕像化し該トナー像を直接に又は中間媒体(109)を介して間接に転写紙に転写する像形成、の電気的負荷(11,30,34,36,41,50,60,70,90,92,・・・)、ならびに、開閉カバーを持つ画像形成装置において、
元電源(AC,81,82)からそれぞれ受電しそれぞれが負荷に給電する第１，第２及び第３電源回路(PC5,PC4,PC3)；第１電源回路(PC5)の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された、前記開閉カバーの開閉にリンクを介して機械的に連動して開閉されるインターロックスイッチ(87)；第２電源回路(PC4)の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された第１リレー接点、および、前記インターロックスイッチを通った第１電源回路の給電により通電されて第１リレー接点を閉成する第１リレーコイル、を有する第１電気リレー(88a)；
第１電源回路の給電出力の立上り／立下りの変化に対する、第１リレーコイル(a)の給電開始／停止を遅延する第１遅延手段(89ａ)；第３電源回路(PC3)の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された第２リレー接点、および、前記インターロックスイッチを通った第１電源回路の給電により通電されて第２リレー接点を閉成する第２リレーコイル、を有する第２電気リレー(88b)；および、第１電源回路の給電出力の立上り／立下りの変化に対する、第２リレーコイルの給電開始／停止を遅延する第２遅延手段(89b)；を含むインターロック電源装置(80c)、を備えたことを特徴とする画像成形装置。
【００１５】
これによれば、第１遅延手段(89a)および第２遅延手段(89b)の各遅延値によって、第２および第３電源回路の遅れ時間を個別に適値に設定又は調整出来る。
【００１６】
（４）画像データに基づいて変調したレーザで感光体を走査露光するレーザ露光装置(105)を含む、上記（３）の画像成形装置。レーザ露光装置(105)のレーザ光源に通電するレーザドライバ（92）に、第１電源回路又は第２電源回路から給電することにより、画像形成装置のドア又はカバーが開かれると、自動的にレーザ発光が停止する。レーザ光源による被爆が避けられる。
【００１７】
（５）前記インターロックスイッチ(87)および前記電気リレーが、すべて電源回路(80dc:PC5-PC2)の基板(80)上に配置されている事を特徴とする、上記（１）〜（６）の電源回路装置又は画像形成装置。
【００１８】
インターロックスイッチ(87)も、電気リレーも、電源回路(80dc:PC5-PC2)と同一基板上にあるため、インターロックスイッチ(87)／電気リレー間を接続するハーネスが不要になり、簡素にまとめられる。不要輻射電波などの発生もハーネスが無くなることにより、激減効果が期待できる。
【００１９】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【００２０】
【実施例】
−第１実施例−
図１に本発明の一実施例の電源装置を組込んだ複合機能複写機の外観を示す。この複合機能複写機は、大略で、自動原稿送り装置〔ＡＤＦ〕３０と、操作部２０と、カラースキャナ１０と、カラープリンタ１００と、中継ユニット３２と、ステープラ及び作像された用紙を大量に積載可能なシフトトレイ付きのフィニッシャ３４と、両面反転ユニット３３と、給紙バンク３５と、大容量給紙トレイ３６及び１ビン排紙トレイ３１、の各ユニットで構成されている。
【００２１】
図２に、カラープリンタ１００の構成を示す。１０１はベルト状像担持体たる可撓性の感光体ベルトであり、感光体ベルト１０１は、回動ローラ１０２，３間に架設され、回動ローラ１０２の回転駆動により図中矢印Ａ方向（時計方向）に搬送される。図中１０４は、感光体ベルト１０１表面を均一に帯電する帯電チャージャ、図中１０５は、像書込みユニットであるレーザ露光装置である。また、図中１０６はカラー現像装置であり、１０６ａはマゼンタ、１０６ｂはシアン、１０６ｃはイエロー、１０６ｄは黒現像ユニットである。
【００２２】
更に、図中１０９は、像担持体かつ中間転写媒体たる中間転写ベルトであり、中間転写ベルト１０９は回動ローラ１１０−１１２に架設され、回動ローラ１１０の回転駆動により図中矢印Ｂ方向（反時計方向）に搬送される。感光体ベルト１０１と、中間転写ベルト１０９は、感光体ベルト１０１の無記号の回動ローラ部で接触している。該接触部の中間転写ベルト１０９側には、導電性を有するバイアスローラ１１３が、中間転写ベルト１１０裏面に所定の条件で接触している。
【００２３】
感光体ベルト１０１は帯電チャージャ１０４により一様に帯電された後、レーザ露光装置１０５による、画像記録信号で変調されたレーザ光の走査により、露光される。これにより感光体ベルト１０１上に静電潜像が形成される。ここで、レーザ光を変調する画像記録信号は、所望のフルカラー画像をマゼンタ，シアン，イエロー、及び黒（Ｂｋ）の色情報に分解した、各色（単色）宛てのものであり、１色宛ての静電潜像の形成と、現像装置１０６ａ−１０６ｄの中の該色宛のものによる現像が、色数分（例えばマゼンタ，シアン，イエロー、及び黒、計４回）繰返される。現像により現われた顕像（トナー像）は、それぞれ中間転写ベルト９に重ね合わせ転写される。
【００２４】
即ち、図中矢印Ａ方向に回転する感光体ベルト１上に形成される各単色画像（トナー像）は、感光体ベルト１０１と同期して図中矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト１０９上に、マゼンタ，シアン，イエロー、及び黒の単色毎に、バイアスローラ１１３に印加された所定の転写バイアスにより順次重ね転写される。中間転写ベルト１０９上に重ね合わされたマゼンタ，シアン，イエロー、及び黒の画像は、給紙台１１６の給紙カセット１１６ａから給紙ローラ１１７，搬送ローラ対１１８ａ，１１８ｂ、レジストローラ対１１９ａ，１１９ｂを経て転写ローラ１１４へ搬送された転写紙上に一括転写される。転写終了後、転写紙上のトナー像は定着装置１２０により転写紙に定着（加熱圧着）される。これによりフルカラー画像が完成し、転写紙は、排紙ローラ対１２１ａ，１２１ｂを経て排紙スタック部１２２に排出される。
【００２５】
なお、図中１０７は、感光体ベルト１０１に常時当接し、感光体ベルト１０１上のトナーを拭い取るクリーニングブレード、図中１１５は、中間転写ベルト１０９のクリーニング装置で、該クリーニング装置１１５のクリーニングブラシ１１５ａは、画像形成動作中には中間転写ベルト１１０表面から離間した位置に保持され、形成像が上述の転写紙上に転写された後に中間転写ベルト１１０表面に当接される。
【００２６】
また、感光体ベルト１０１，帯電チャージャ１０４，中間転写ベルト１０９，クリーニング装置１０７，１１５は、プロセスカートリッジに一体的に組付けられてユニット化されている。
【００２７】
１０８が、感光体ベルト１０１上のトナー付着量を検出するためのトナー付着量センサである。今回使用したトナー付着量センサ１０８は、発光部が赤外発光ダイオード、拡散反射光受光部がフォトダイオードの、フォトダイオードの受光量に応じたレベルの電圧Ｖｓ即ち検出信号を発生し出力するもの、即ち、拡散反射光光量を測定するトナー濃度センサ、である。
【００２８】
定着装置１２０の定着ローラの内部には、定着ヒータ（ハロゲンランプ）１２３Ｃがあり、この定着ヒータ１２３Ｃに、第３電源回路ＰＣ３（図４）が通電し、これにより定着ヒータ１２３Ｃが発熱し且つ赤外線を発生して、定着ローラを加熱する。
【００２９】
図３に、図１に示す複写機の電気系システムの概要を示す。複写機メカ制御部すなわち画像読取りおよび画像形成プロセス制御の主要部に、メイン制御板５０上の１つのＭＰＵ５１と、スキャナ制御板１１上の１つのＣＰＵ１２が用いられている。ＭＰＵ５１は作像シーケンスおよび定着制御とシステム関係の制御を、ＣＰＵ１２はスキャナ関係の制御をそれぞれ行う。ＭＰＵ５１とＣＰＵ１２とは、画像データインターフェース及びシリアルインターフエースによって接続されている。
【００３０】
また、図３において、２０は操作部、７０はＩ／Ｏ制御板、９２は画像露光用のレーザ光を制御するＬＤ制御板、４１は給紙制御板、１３はＣＣＤを搭載する読み取り制御板、９０はマザーボード、６０，９１は、複合機能を実現するためのアプリケーション拡張ユニットで、９１は、ＦＡＸ機能を搭載したファクシミリ制御ユニット、６０は、パソコン，ワープロなどホストのドキュメントを印刷するプリンタ機能及びコピー，ファクシミリ，プリンタの複合動作モードを制御するためのプリンタコントローラ（ボード）である。８０は電源装置である。
【００３１】
ＤＣ電源／ＡＣ制御板８０上には、数種の電圧値の直流電圧を発生するスイッチング電源部８０ｄｃと、定着ヒータに商用交流を通電し定着温度を制御する、トライアックの導通位相によりヒータ投与電力を制御しうる定着ヒータ通電回路（交流出力）８０ａｃがある。
【００３２】
図４にＤＣ電源／ＡＣ制御板８０上の、スイッチング電源部８０ｄｃの概要とそれによって給電される電気負荷の概要を示す。スイッチング電源部８０ｄｃには、図示しない元電源スイッチ（交流入力スイッチ）の閉（オン）によって給電される交流ＡＣのノイズを除去するフィルタ８１と、交流電圧を整流平滑する整流平滑回路８２、直流電圧の生成を行う各直流電源回路ＰＣ１〜ＰＣ５と、各直流電源回路の電圧生成（生成／停止および出力電力）を制御するデジタルコントローラ（デジタルシグナルプロセッサＤＳＰを用いた）８５、元電源スイッチが開（ＯＦＦ）から閉（ＯＮ）に切換えられて交流電源ＡＣがスイッチング電源部８０ｄｃに印加され整流平滑回路８２に直流電圧が表れるとＯＮされてバッテリ８４をＤＳＰ８５に印加するスイッチ回路（ＳＷ）８３、このスイッチ回路８３がＯＮすると、ＤＳＰ８５に必要な電源電圧を供給するバッテリ８４、図示しない複写機前面カバーの開閉に、リンクを介して機械的に連動して開閉されるインターロックスイッチ８７およびパワーリレー８８がある。
【００３３】
定着通電回路８０ａｃの内部にあって交流の遮断，接続を行う図示しないパワーリレーならびに、直流電源回路ＰＣ２〜ＰＣ４の給電を遮断，接続するパワーリレー８８の通電に適した２４Ｖを発生する直流電源回路ＰＣ５の給電出力端と負荷の間には、複写機の前面カバーの開閉によって開閉するインターロックスイッチ８７が介挿されている。定着通電回路８０ａｃの内部にある図示しないパワーリレーならびに図４に示すパワーリレー８８のリレーコイルａには、インターロックスイッチ８７を介して２４Ｖ直流電源回路ＰＣ５の出力電圧２４Ｖが印加される。
【００３４】
パワーリレー８８のリレー接点ｂ，ｃおよびｄはそれぞれ、３８Ｖ直流電源回路ＰＣ４，−１２Ｖ直流電源回路ＰＣ３および＋１２Ｖ直流電源回路ＰＣ２と、負荷の間に介挿されている。
【００３５】
各直流電源回路ＰＣ１〜ＰＣ５は、スキャナモータ、ＡＤＦ（原稿自動送り装置），信号処理回路，制御回路などの各負荷に必要な電圧を供給する。スイッチング電源部８０ｄｃのＤＳＰ８５は、マザーボード９０に搭載のプリンタコントローラ６０とＵＡＲＴ（ユニバーサル・アシンクロナス・レシーバ・トランスミッタ：シリアル通信）による通信を行う。図示しないが、プリンタコントローラ９０は、ＣＰＵ，不揮発性メモリ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよび画像メモリを含むコンピュータシステムである。
【００３６】
電源波形検出回路８６が、交流電源ＡＣを全波整流した脈流（サイン半波の連続）を発生して、ＤＳＰ８５のＡ／Ｄ変換入力ポートに印加する。電源波形検出回路８６は、交流電源ＡＣを３／１００にし、１４４Ｖがちょうど４．３２Ｖになるよう調整して、ＤＳＰ８５に入力する。
【００３７】
ＤＳＰ８５は、短周期で該脈流の振幅を繰返しＡ／Ｄ変換して読み込んで、交流半波の期間の振幅データ群を、メモリに格納している５０Ｈｚ交流半波の振幅データ群と照合して交流電源ＡＣが５０Ｈｚか否（６０Ｈｚ）かを判定する。その後は、短周期で該脈流の振幅を繰返しＡ／Ｄ変換して読み込みを繰返すと共に、読み込んだ振幅データを判定した周波数の、メモリに格納している交流半波の振幅データ群と照合してその時点の位相を推定し、位相が交流半波の始点＝終点すなわちｓｉｎ０°（＝ｓｉｎ１８０°）になると計時を開始し、位相がｓｉｎ９０°（半波の頂点）になるとその時の計時値Ｔｃをセーブして、ゼロクロスパルスの始端タイミングＡ＝Ｔｃ−１０（１単位は100μｓ）および終端タイミングＢ＝Ｔｃ＋１０を設定し、ゼロクロスパルスの始端タイミングになるとゼロクロスパルス出力ポートのゼロクロス信号のレベルを、ゼロクロスパルスを表すレベルに切換え、終端タイミングになるとゼロクロスパルスを表わさないレベルに戻す。この処理を繰り返す。このように生成されるゼロクロスパルスが、Ｉ／Ｏ制御板７０を介して、メイン制御板５０のＭＰＵ５１（図３）の、ゼロクロスパルス割込み入力端子に印加される。
【００３８】
定着ヒータ１２３Ｃに交流通電する定着通電回路８０ａｃ（図４）には、交流電源ＡＣと定着ヒータ１２３Ｃの間に介挿した、トライアックおよびパワーリレーの直列回路がある。パワーリレーのリレーコイルには、インターロックスイッチ８７を介して、電源回路ＰＣ５が発生する直流２４Ｖが印加され、この直流電圧が加わっている間、パワーリレーが交流電源ＡＣとトライアックとの間を通電にしている。電源回路ＰＣ５３が直流２４Ｖを発生しなくなると、あるいは前面カバーの開によりインターロックスイッチ８７が開くと、直流２４Ｖの印加がなくなるので、定着通電回路８０ａｃ内のパワーリレー電気リレーが、定着通電回路８０ａｃ内において交流電源ＡＣとトライアックとの間の電路を遮断する。
【００３９】
前記メイン制御板５０のＭＰＵ５１が、定着温度が必要な期間では、定着温度（検出値）と目標値との偏差に対応するトライアック導通位相を算出し、ＤＳＰ８５からゼロクロスパルスが到来すると、ゼロクロスパルス割込み処理により、Ｉ／Ｏ制御板７０を介して定着通電回路８０ａｃのトライアックのゲートに与えるトライアック制御信号を非導通を指示するレベルに切換え、算出したトライアック導通位相値のタイマをスタートして内部タイマ割込みを許可する。そして、該タイマーがタイムオーバすると内部タイマ割込み処理により、トライアックのゲートに与えるトライアック制御信号を導通を指示するレベルに切換える。このような割込み処理によりＭＰＵ５０がトライアックの導通位相を制御する。これにより定着装置１２３の定着温度が目標値に制御される。
【００４０】
図５に、スイッチング電源部８０ｄｃの、スイッチ回路８３と、５Ｖ直流電源回路 ＰＣ１の構成を示す。１００Ｖ商用交流電圧が、図示しない元電源スイッチのオンにより、交流入力端子ＩＮ１，ＩＮ２からノイズフィルタ８１を通して整流平滑回路８２に印加される。ノイズフィルタ８１は、１００Ｖ商用交流ラインの高周波ノイズがスイッチング電源部８０ｄｃの内部に入るのを遮断し、しかもスイッチング電源部８０ｄｃが発生する高周波ノイズが商用交流ラインに漏出するのを防ぐ入力フィルタである。交流電圧はこの入力フィルタを通して、全波整流ダイオードブリッジと平滑コンデンサで構成される整流平滑回路８２に印加される。
【００４１】
また、交流電圧は抵抗Ｒ１とリレーＲＡ１からなる起動回路にも加わる。交流電圧が加わると、リレーＲＡ１の、スイッチ回路（ＳＷ）８３のダイオードＤ４とＤＳＰ８５の動作電圧入力端Ｖｃｃの間に介挿したリレー接点をリレー接片ＲＡ１で閉じる。ダイオードＤ４はバッテリ８４に接続しているので、バッテリ電圧がＤＳＰ８５に加わり、これによりＤＳＰ８５が起動して、５Ｖ直流電源回路ＰＣ１乃至３８Ｖ直流電源回路ＰＣ４および２４Ｖ直流電源回路ＰＣ５に、それぞれ第１〜第５のＰＷＭパルスを出力する。
【００４２】
これにより、５Ｖ直流電源回路ＰＣ１乃至３８Ｖ直流電源回路ＰＣ４および２４Ｖ直流電源回路ＰＣ５のすべてが動作状態になり、図４上に示した各直流電圧を発生する。以下、５Ｖ直流電源回路ＰＣ１を例にして説明する。
【００４３】
整流平滑回路８２の出力直流電圧は、５Ｖ直流電源回路ＰＣ１の中のトランスＴＲ１の１次巻線に印加される。スイッチング素子であるＦＥＴ１がオンになると、整流平滑回路８２から、１次巻線，スイッチング素子ＦＥＴ１ならびに電流値検出回路ＩＳＥＮ１介して、１次側グランドに電流が流れる。
【００４４】
電流値検出回路ＩＳＥＮ１では、ＦＥＴ１に流れる電流が、電流検出用の抵抗に流れその抵抗の電圧が、１次電流に比例する。この電圧が、１次電流検出信号であり、電流値検出回路ＩＳＥＮ１は、この検出信号が設定レベルを超えると、過電流を示す信号を発生してＤＳＰ８５に与える。ＤＳＰ８５はこれに応答してＦＥＴ１をオフにする。そして、次のＰＷＭパルス出力周期になると、ＦＥＴ１をオンにする。すなわち新たなＰＷＭパルスの出力を開始する。
【００４５】
ドライブ回路ＤＲＩＶ１は、ＤＳＰ８５のスイッチングＯＮ／ＯＦＦ信号である第１のＰＷＭパルスを出力するＰＷＭ出力ポートにつながっている。ＤＲＩＶ１，トランスＴＲ１およびスイッチング素子ＦＥＴ１によって、１次側スイッチング回路が構成され、整流平滑回路８２の出力電圧をＰＷＭパルスに応答したスイッチングによりチョッピングして、トランスＴＲ１の１次巻線にパルス通電する。
【００４６】
トランスＴＲ１の２次側には、２次巻線に誘起したパルス状電圧を直流に変換して出力する出力回路がある。出力回路は、ダイオードＤ１，Ｄ２、チョークコイルＣＨ１、２次側の過電流を検出する２次側過電流検出回路ＩＳＥＮ２、出力電圧検出回路ＶＳＥＮ１および平滑コンデンサにより構成される。
【００４７】
２次側過電流検出回路ＩＳＥＮ２は、５Ｖ直流電源回路ＰＣ１の出力回路に流れる電流を、その大小に応じた電圧（２次電流検出信号）に変換して出力するよう構成され、ＩＳＥＮ２から出力された電圧（２次電流検出信号）は、ＤＳＰ８５のＡ／Ｄ変換入力ポートに印加する。ＤＳＰ８５は、２次側過電流検出回路ＩＳＥＮ２が過電流を検出すると、あるいは出力電圧検出回路ＶＳＥＮ１が過電圧を検出すると、ＦＥＴ１をオフにしかつＰＷＭパルス出力をとめる。
【００４８】
他の各値電圧を生成する回路ＰＣ２〜ＰＣ５の構成および動作、ならびにそれらに対するＤＳＰ８５の制御動作も同様である。しかし、生成回路の電力容量が大きい生成回路は、スイッチング素子ＦＥＴが複数個並列接続で用いられるとか、回路の温度保護用のサーミスタを付加してその電圧（温度）をＤＳＰ８５に与えて、ＤＳＰ８５で温度異常を監視するなどが行われる。
【００４９】
プリンタコントローラ６０，Ｉ／Ｏ制御板７０およびメイン制御板５０の、省エネ待機モードでも入力監視をするＣＰＵおよびＭＰＵ、ならびに省エネ待機モードで外部入力信号を発生する回路には、５Ｖ直流電源回路ＰＣ１が給電する。
【００５０】
複写機の元電源スイッチがＯＮされると、スイッチング電源部８０ｄｃに交流電源ＡＣが入力する。交流電源はノイズ８１をフィルタを通り、整流平滑回路８２にて全波整流され、その出力電圧が設定値を越えたとき、電気リレーコイルＲＡ１に流れる電流により、スイッチ回路８３のリレー接片ＲＡ１が閉じる。
【００５１】
これによりバッテリ８４に溜まっている電圧がＤＳＰ８５に供給され、ＤＳＰ８５が起動する。ＤＳＰ８５はまず５Ｖ直流電源回路ＰＣ１へのＰＷＭパルス出力を開始し、これにより５Ｖ直流電源回路ＰＣ１が５Ｖ電圧を生成する。生成された５Ｖ電圧は、プリンタコントローラ６０，Ｉ／Ｏ制御板７０およびメイン制御板５０の、省エネ待機モードでも入力監視をするＣＰＵおよびＭＰＵ、ならびに省エネ待機モードで外部入力信号を発生する回路に印加される。トランスＴＲ１の１次巻線がＰＷＭパルスに応答ＦＥＴ１のオン／オフで励振され、これによりスイッチ回路８３がつながった３次巻線が電圧を誘起し、これがダイオードＤ３で整流されてコンデンサＣ２で平滑化され、定電圧回路ＣＶ１で定電圧化されて、ダイオードＤ５を通して、ＤＳＰ８５の駆動用電圧を補充する。
【００５２】
５Ｖ直流電源回路ＰＣ１の出力が、０Ｖから５Ｖに立ち上がったのに応答して、プリンタコントローラ６０のＣＰＵが起動し、プリンタコントローラ６０のＣＰＵがＵＡＲＴ通信により、ＤＳＰ８５に全ての直流電圧の生成（ＰＣ１〜ＰＣ５）をＯＮするよう指令する。指令を受けＤＳＰ８５は、全ての直流電圧の直流電源回路（ＰＣ１〜ＰＣ５）をＯＮする。すなわちＰＣ１〜ＰＣ５それぞれへの、ＰＷＭパルスの出力を行う。ここで第１の直流電源回路ＰＣ１のＯＮは、元電源スイッチのオン応答の起動動作から、プリンタコントローラ６０のＣＰＵの指令（制御）に従うＤＳＰ８５の電源出力制御の開始を意味する。
【００５３】
全ての直流電源回路ＰＣ１〜ＰＣ５が立ち上がると、すなわち各出力電圧が各設定値以上になると、ＤＳＰ８５は、プリンタコントローラ６０のＣＰＵに、直流電圧が立ち上がった旨（レディ）をＵＡＲＴ通信により伝達する。
【００５４】
その後、プリンタコントローラ６０は、省エネ待機モードへの移行条件が成立すると、ＤＳＰ８５に、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ５の出力停止（ＰＷＭ２−５出力の停止）を指示する。これに応答してＤＳＰ８５が直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ５へのＰＷＭ２−５の出力を停止し、それらの出力ポートをＦＥＴオフに開放するので、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ５の動作が停止し、これらの回路による電力消費も無くなる。この省エネ待機モードにしているとき、操作部２０へのオペレータ入力又は外部パソコンからのプリントコマンドが到来すると、あるいはファクシミリ受信があると、すなわち動作モードへの復帰が必要になると、プリンタコントローラ６０は、ＤＳＰ８５に、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ５の出力開始（ＰＷＭ２−５の出力を開始）を指示する。これに応答してＤＳＰ８５が直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ５へのＰＷＭ２−５の出力を開始し、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ５の出力が立上る。
【００５５】
直流電源回路ＰＣ１−ＰＣ５のすべてが規定値の電圧を出力しているときに、複写機の前面カバーが開いてインターロックスイッチ８７が閉から開に切換ると、パワーリレー８８のリレーコイルａの通電が止まるので、各１対の接点に接触して接点間を接続していた各接片ｅ−ｇが接点から離れる。すなわち、各リレー接点ｂ−ｄが開く。これにより、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ５から負荷への給電がとまる。すなわち、インターロックスイッチ８７の開により直流電源回路ＰＣ５から負荷への給電が止まり、これによってパワーリレー８８のリレーコイルａの電流が消えて、接片ｅ−ｆが機械的に移動して接点ｂ−ｄから離れるので、直流電源回路ＰＣ５から負荷への給電停止よりも、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ４から負荷への給電停止の方が必ず遅くなる。
【００５６】
図６の（ａ）に、インターロックスイッチ８７の開閉に対する、パワーリレー８８の接点の開閉タイミングを示す。以上のように、第１実施例では、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ４に対しては、インターロックスイッチに変わるためのスイッチとしてパワーリレー８８を使用し、インターロックスイッチ８７の開による直流電源回路ＰＣ５の負荷への給電の遮断より必ず後で直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ４の負荷への給電が遮断される。遅れる時間は、パワーリレー８８の特性による。
【００５７】
インターロックスイッチ８７及びパワーリレー８８ともに、直流電源回路ＰＣ１−ＰＣ５を含むスイッチング電源および定着通電回路８０ａｃを装備したＤＣ電源ＡＣ制御板８０すなわち電源回路板に実装しているので、不要なハーネス配廻しが不要となり、複写機内の給電配線が簡素になり、またインターロックスイッチを前面カバー近くに装備してそれをハーネスで電源回路板に接続する場合の、インターロックスイッチの開，閉による輻射電波（ノイズ）が低減する。また電源ハーネスコストも低減した。
【００５８】
−第２実施例−
第２実施例では、図６の（ｂ）に示すように、インターロックスイッチ８７の負荷接続側の給電ラインとパワーリレー８８のリレーコイルａとの間に、遅延回路８９を介挿した。第２実施例のその他の構成は、上述の第１実施例と同じである。この第２実施例では、遅延回路８９は抵抗値を調整しうる抵抗器ＲｕおよびＲｄとコンデンサＣで構成したものであり、インターロックスイッチ８７の負荷接続側の給電ラインに抵抗器Ｒｕを介してコンデンサＣを接続し、コンデンサＣに抵抗器Ｒｄを介してリレーコイルａを接続している。
【００５９】
インターロックスイッチ８７の負荷接続側の給電ラインの電圧が立上るとき、遅延回路８９においては抵抗器Ｒｕを通してコンデンサＣが充電されるので、リレーコイルａに加わる電圧の立上りは、抵抗器ＲｕとコンデンサＣの抵抗値および容量値で定まる充電時定数に略対応する遅延を示す。これにより、インターロックスイッチ８７が開から閉に切換る負荷給電開始時には、直流電源回路ＰＣ５から負荷への給電開始に対して、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ４から負荷への給電開始は、抵抗器ＲｕとコンデンサＣの抵抗値および容量値で定まる充電時定数に略対応する遅延時間に、パワーリレー８８のオフからオンへの切り替わり遅れ時間を加えた分、遅れる。この遅れ時間すなわち給電開始の遅れ時間は、抵抗器Ｒｕの抵抗値を変えることにより調整出来る。
【００６０】
インターロックスイッチ８７が閉から開に切換る時、すなわちスイッチ８７の負荷接続側の給電ラインの電圧が立下るとき、遅延回路８９においては抵抗器Ｒｄを通してコンデンサＣがリレーコイルａに放電するので、リレーコイルａを流れる電流の立下りは、抵抗器ＲｄとコンデンサＣの抵抗値および容量値で定まる放電時定数に略対応する遅延を示す。これにより、インターロックスイッチ８７が閉から開に切換る負荷給電停止時には、直流電源回路ＰＣ５から負荷への給電の停止に対して、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ４から負荷への給電の停止は、抵抗器ＲｄとコンデンサＣの抵抗値および容量値で定まる放電時定数に略対応する遅延時間に、パワーリレー８８のオンからオフへの切り替わり遅れ時間を加えた分、遅れる。この遅れ時間すなわち給電遮断の遅れ時間は、抵抗器Ｒｄの抵抗値を変えることにより調整出来る。
【００６１】
図６の（ｃ）に、第２実施例でのインターロックスイッチ８７の開閉に対する、パワーリレー８８の接点の開閉タイミングを示す。第２実施例では、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ４に対しては、インターロックスイッチに変わるためのスイッチとしてパワーリレー８８を使用し、かつ遅延回路８９を加えて、インターロックスイッチ８７の開による直流電源回路ＰＣ５の負荷への給電の遮断より必ず後に、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ４の負荷への給電が遮断される。遅延時間は、遅延回路８９で定めた遅延時間に、パワーリレー８８の遅延特性による遅れ分を加えた値である。
【００６２】
−第３実施例−
第３実施例では、図７の（ａ）に示すように、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ４のそれぞれにパワーリレー８８ａ−８８ｃを接続し、しかも、パワーリレー８８ａ−８８ｃのそれぞれを、各遅延回路８９ａ−８９ｃを介して、個別の遅延時間で給電遮断，開始をするようにした。第２実施例のその他の構成は、上述の第１実施例と同じである。この第３実施例でも、遅延回路８９ａ−８９ｃのそれぞれは、抵抗値を調整しうる抵抗器ＲｕおよびＲｄとコンデンサＣで構成しており、各遅延回路８９ａ−８９ｃ毎に、給電開始の遅れ時間および給電遮断の遅れ時間を設定している。
【００６３】
図７の（ｂ）に、第３実施例での、インターロックスイッチ８７の開閉に対する、各パワーリレー８８ａ−８８ｃの接点の開閉タイミングを示す。第３実施例では、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ４に対しては、インターロックスイッチに変わるためのスイッチとしてパワーリレー８８ａ−８８ｃを使用し、かつ遅延回路８９ａ−８９ｃを加えて、インターロックスイッチ８７の開による直流電源回路ＰＣ５の負荷への給電の遮断より必ず後に、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ４の負荷への給電が遮断される。各回路ＰＣ２−ＰＣ４の給電遮断，開始の遅延時間は、各遅延回路８９ａ−８９ｃで定めた遅延時間に、各パワーリレー８８ａ−８８ｃの遅延特性による遅れ分を加えた値である。
【００６４】
以上に説明した実施例では、インターロックスイッチ８７およびパワーリレー８８を、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ５の出力端と負荷の間に介挿しているが、それらを直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ５の入力端と整流平滑回路８２の出力端との間に介挿し、リレーコイルには直流電源回路ＰＣ５の出力電圧を印加するようにすることもできる。また、インターロックスイッチ８７およびパワーリレー８８の一方のみを直流電源回路の入力端と整流平滑回路８２の出力端との間に移すことが出来る。
【００６５】
しかしながら、図４に示す電源装置の場合は、整流平滑回路８２の出力電圧が１００Ｖ交流を整流平滑したものであって、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ５の出力電圧はそれよりもかなり低い電圧であるので、図４に示すように、直流電源回路ＰＣ２−ＰＣ５の出力側にインターロックスイッチ８７およびパワーリレー８８を接続する方が、耐電圧設計ならびに絶縁対策が容易である。
【００６６】
【発明の効果】
インターロックのロック／アンロックの変化の時、まず第１電源回路(PC5)が給電停止／開始に切換り、その後に第２および第３電源回路(PC5,PC4)が同時に給電停止／開始に切換る。このように電源回路の動作順が定まるので、電源系統間の電流廻り込みを回避する対策が容易である。たとえばインターロックのロック時に対しては、第２，第３電源回路から第１電源回路への電流廻りこみ保護を検討すればよく、インターロックのアンロック時に対しては、第１電源回路から第２，第３電源回路への電流廻りこみ保護を検討すればよい。第２，第３電源回路の給電停止／開始の切換りは同時になるので、第２，第３電源回路の間の電流廻りこみ保護は不要、もしくは、それらによって給電される負荷側に小容量のコンデンサや抵抗を装備すればよい。一個のインターロックスイッチで複数の電源回路のインターロックを行うので、インターロックスイッチの数が少なくて済む。インターロック配線が簡素になる。電源回路基板(80)にインターロックスイッチを容易に装備することができ、電源回路基板(80)に装備すると、電源回路／インターロックスイッチ間のハーネスが省略となり従来の、ハーネスによるロック／アンロック時のノイズ輻射が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例の電源装置を装備した複写機の正面図である。
【図２】 図１に示すプリンタ１００の画像形成機構の概要を示すブロック図である。
【図３】 図１に示す複写機の電気系統のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】 図３に示すＤＣ電源／ＡＣ制御板８０上の電源回路の概要を示すブロック図である。
【図５】 図４に示すスイッチ回路８３および直流電源回路ＰＣ１の構成を示すブロック図である。
【図６】 （ａ）は、図１に示す複写機の前面カバーの開閉による図４に示すインターロックスイッチ８７の開閉に対する、パワーリレー８８の接点の開閉タイミングを示すタイムチャートである。（ｂ）は、本発明の第２実施例の電源装置の主要部を示すブロック図であり、（ｃ）は、第２実施例のインターロックスイッチ８７の開閉に対する、パワーリレー８８の接点の開閉タイミングを示すタイムチャートである。
【図７】 （ａ）は、本発明の第３実施例の電源装置の主要部を示すブロック図であり、（ｂ）は、第３実施例のインターロックスイッチ８７の開閉に対する、パワーリレー８８の接点の開閉タイミングを示すタイムチャートである。
【図８】 （ａ）は、従来の電源装置の主要部を示すブロック図であり、（ｂ）は、前面カバーの開閉に対する、（ａ）に示すインターロックスイッチ８７ａ−８７ｄの開閉タイミングを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０１：感光体ベルト １０２，１０３：回動ローラ
１０４：帯電チャージャ １０５：レーザ露光装置
１０６：カラー現像装置 １０７：クリーニングブレード
１０９：中間転写ベルト １１０−１１２：回動ローラ
１１３：バイアスローラ １１４：転写ローラ
１１５：クリーニング装置 １１６：給紙台
１１７：給紙ローラ １１８ａ，１１８ｂ：搬送ローラ対
１１９ａ，１１９ｂ：レジストローラ対
１２０：定着装置 １２１ａ，１２１ｂ：排紙ローラ対
１２２：排紙スタック部

Claims (4)

1. 開閉カバーを持つ機器にあって、元電源からそれぞれ受電しそれぞれが負荷に給電する第１，第２及び第３電源回路；
   第１電源回路の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された、前記開閉カバーの開閉にリンクを介して機械的に連動して開閉されるインターロックスイッチ；
   第２および第３電源回路の受電側又は給電側の通電ラインにそれぞれが介挿された複数のリレー接点、および、前記インターロックスイッチを通った第１電源回路の給電により通電されて前記複数のリレー接点を同時に閉成するリレーコイル、を有する電気リレー；および、第１電源回路の給電出力の立上り／立下りの変化に対する、前記リレーコイルの給電開始／停止を遅延する手段；を備える電源装置。
2. 開閉カバーを持つ機器にあって、元電源からそれぞれ受電しそれぞれが負荷に給電する第１，第２及び第３電源回路；
   第１電源回路の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された、前記開閉カバーの開閉にリンクを介して機械的に連動して開閉されるインターロックスイッチ；
   第２電源回路の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された第１リレー接点、および、前記インターロックスイッチを通った第１電源回路の給電により通電されて第１リレー接点を閉成する第１リレーコイル、を有する第１電気リレー；
   第１電源回路の給電出力の立上り／立下りの変化に対する、第１リレーコイルの給電開始／停止を遅延する第１遅延手段；
   第３電源回路の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された第２リレー接点、および、前記インターロックスイッチを通った第１電源回路の給電により通電されて第２リレー接点を閉成する第２リレーコイル、を有する第２電気リレー；および、
   第１電源回路の給電出力の立上り／立下りの変化に対する、第２リレーコイルの給電開始／停止を遅延する第２遅延手段；
   を備える、電源装置。
3. 感光体に静電潜像を形成し該静電潜像を現像装置でトナー像に顕像化し該トナー像を直接に又は中間媒体を介して間接に転写紙に転写する像形成、の電気的負荷、ならびに、開閉カバーを持つ画像形成装置において、
   元電源からそれぞれ受電しそれぞれが負荷に給電する第１，第２及び第３電源回路；第１電源回路の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された、前記開閉カバーの開閉にリンクを介して機械的に連動して開閉されるインターロックスイッチ；第２電源回路の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された第１リレー接点、および、前記インターロックスイッチを通った第１電源回路の給電により通電されて第１リレー接点を閉成する第１リレーコイル、を有する第１電気リレー；第１電源回路の給電出力の立上り／立下りの変化に対する、第１リレーコイルの給電開始／停止を遅延する第１遅延手段；第３電源回路の受電側又は給電側の通電ラインに介挿された第２リレー接点、および、前記インターロックスイッチを通った第１電源回路の給電により通電されて第２リレー接点を閉成する第２リレーコイル、を有する第２電気リレー；および、第１電源回路の給電出力の立上り／立下りの変化に対する、第２リレーコイルの給電開始／停止を遅延する第２遅延手段；を含むインターロック電源装置、
   を備えたことを特徴とする画像成形装置。
4. 画像データに基づいて変調したレーザで感光体を走査露光するレーザ露光装置を含む、請求項３記載の画像成形装置。

Images