JP4683950B2 - スイッチ装置及び電気機器 - Google Patents

Description

この発明はスイッチ装置に関し、より詳細には、複写装置、プリンタ、パーソナルコンピュータ等の各種電気機器の筐体内に設置可能な小型で操作が容易で、漏電遮断及び過電圧遮断の少なくとも一方に適用可能なスイッチ装置、およびそのスイッチ装置を備えた電気機器に関する。

漏電を検出して回路を遮断するものとしては、従来から屋内配線の漏電を検出して遮断する屋内配線器材としての漏電遮断器がある（特許文献１、特許文献２、特許文献３等参照）。このような従来の漏電遮断器は、その仕様や形状がＪＩＳ規格で規格化されており、規格化されたハウジング内に必要な部品が収納されている。

例えば、特許文献４に記載されている漏電遮断器は、本体ケースと本体カバーで形成されるハウジング内に、主回路の漏電及び過電流状態の発生を検出する零相変流器及び過電流変流器、主回路を開閉する開閉機構部及び開閉機構部を駆動させるトリップコイル等を収納している。また、トリップコイルを漏電引き外し用と過電流引き外し用とに分けて別個に設け、さらに、漏電引き外し用トリップコイルに連動させて漏電引き外し動作の発生を表示する漏電表示装置を、ハウジングを通して確認可能にハウジング内に設けた密閉構造となっている。

また、従来のこのような漏電遮断器において、主回路を開閉する開閉機構部は、引き外し用トリップコイルで開かれ、漏電や過電流が修復された後に手動によるハンドル操作で閉じられるが、引き外し用トリップコイルでの開動作を優先させるとともに、ハウジング内に収納することが主目的な構造となっている。
また、特許文献５には、漏電検知手段と過電圧検知手段を備えるとともに、これらのいずれかの出力に基づいて負荷を電源から解放する手段を備え、漏電時のみならず過電圧時においても負荷を電源から解放することができ、異常電圧などの過電圧による負荷の損傷も防止できる漏電遮断装置が開示されている。

特開２０００−２６１９５３号公報 特開２００１−０２３５０１号公報 特開２００１−００６５１５号公報 特開平５−３３４９５３号公報 特開平１１−２９９０８２号公報

しかしながら、上記従来の漏電遮断器にあっては、屋内配線器材としてＪＩＳ規格で規格化されたハウジング内に必要な部品が収納されているため、近年普及している複写機、プリンタ、パーソナルコンピュータ等の各種電気機器内にそのまま配設すると、接地スペースを機器内に確保するのが困難であり、このスペースを確保しようとすると、機器自体が大型化するという問題があった。

また、特許文献４に記載されている漏電遮断器は、漏電検出用と過電流検出用の機能をそれぞれ備えていて、これらの機能を実行させる部品がＪＩＳ規格のハウジング内に収納されており、ハウジングで密閉されているため、内部構造が複雑になり価格が高くなる。また、このようなハウジングを有する漏電遮断器をそのまま機器内に設けると、二重にハウジングが設けられることとなり、内部部品の発熱によって漏電遮断器のハウジング内の温度が上昇し、検出精度が低下するという問題があった。
さらに、開閉機構部が引き外し用トリップコイルでの開動作を優先させるとともに、ハウジング内に収納することが主目的の構造となっていたため、開閉機構部の主回路を開くハンドル操作が重いものとなっており、操作性や利用性が悪いという問題があった。

さらに、特許文献５に記載されている漏電遮断装置は、負荷を電源から解放した後も制御回路に動作電流が供給されるので、過電圧を検出しても制御回路には過電圧が供給され、制御回路が保護されない。また、常時短絡型のリレーを使用するため、メイン電源が再投入された時に過電圧状態が解除されていなかった場合には再び遮断動作を行うことになり、遮断動作が繰り返されるので負荷に悪影響を及ぼす恐れがある。
また、検出精度を上げるために過電圧を監視する手段に平滑コンデンサを使用しているので、インパルス性の過電圧の検出精度が低下する。さらに、漏電検出手段と過電圧検出手段を個別に設けて動作電源を供給するので、待機電力が増加する等の問題があった。

この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、オン操作を極めて軽い操作力で行えるようにし、オフ操作は漏電検出信号などに基づく電気信号によって自動的に確実に行えるようにし、安定したスイッチ動作を確保しつつ、操作性あるいは利用性の良好なスイッチ装置、およびそのスイッチ装置を備えた電気機器を提供することを目的とする。
この発明はまた、電気機器において漏電や過電圧が発生した場合に負荷への給電を遮断することによってスイッチ装置の制御回路も保護されるようにすること、不用意に電源が再投入されてスイッチ装置の遮断動作が繰り返されることがないようにすること、漏電や過電圧検出精度を向上させ、且つ待機電力を低減することなども目的とする。

この発明によるスイッチ装置は、上記の目的を達成するため、コイルが巻かれたヨークと、そのヨークに密着又は近接するオン位置と該ヨークから所定距離離間するオフ位置との間を移動可能な永久磁石と、その永久磁石のオン位置及びオフ位置への移動に伴って、それぞれオン位置及びオフ位置に移動する操作部材と、その操作部材のオン位置及びオフ位置への移動に伴って、所定の給電ラインの接続及び遮断を行うスイッチ部材と、上記操作部材をオフ位置方向に付勢する付勢手段とを有するスイッチ機構部と、上記ヨークに巻かれたコイルへの通電を制御するスイッチ駆動制御手段とを備えている。

そして、上記永久磁石がオン位置にあるときには該永久磁石と上記ヨークとの吸引力によって、上記付勢手段の付勢力に抗して上記操作部材をオン位置に保持し、上記スイッチ駆動制御手段から上記コイルに通電されると、上記ヨークを上記永久磁石の磁力を減じさせるように磁化させ、上記付勢手段による付勢力によって上記操作部材及びスイッチ部材をオン位置からオフ位置に移動させて、上記給電ラインを遮断する。

さらに、上記スイッチ駆動制御手段は、上記給電ラインを貫通させる漏電検出用電流トランスと、その漏電検出用電流トランスによって発生される電圧によって、上記給電ライン又はその給電ラインを介して給電される負荷による漏電の有無を判定し、漏電を検出した場合に上記スイッチ機構部の上記コイルに通電させるスイッチ駆動制御回路とからなる。
そして、所定の基板の同一平面上に、外部電源から電力が供給される一対の入力用接続端子と上記スイッチ機構部と、電気機器の内部電源装置に電力を供給する一対の出力用接続端子と、上記一対の入力用接続端子と一対の出力用接続端子との間を上記スイッチ機構部のスイッチ部材を介してそれぞれ接続する上記給電ラインをなす２本の電線部材と、上記漏電検出用電流トランスと、上記スイッチ駆動制御回路とが配設され、上記スイッチ機構部は上記基板上に着脱可能に装着されている。

上記スイッチ機構部は、上記基板に実装されている入力側及び出力側の固定端子を介して前記基板に着脱可能に装着され、該基板の裏面には、前記入力用接続端子と前記入力側の固定端子とを接続する接続片と、前記出力側の固定端子と前記電線部材とを接続する接続片が形成されているとよい。
上記スイッチ駆動制御回路は、増幅回路、漏電判定回路、スイッチ制御回路及び電源回路を備え、その電源回路は、少なくとも上記漏電検出用電流トランスよりも電源系統の下流側の上記電源レインから電源が供給されて、上記増幅回路、上記漏電判定回路及びスイッチ制御回路に必要な電源を供給するとともに、上記スイッチ機構部にその動作電力を供給し、上記増幅回路は、上記漏電検出用電流トランスによって発生される電圧を増幅し、上記漏電判定回路は、上記増幅回路から入力される電圧が所定の漏電レベルを超えていると漏電検出信号を出力し、上記スイッチ制御回路は、上記漏電判定回路から上記漏電検出信号が入力されると上記電源回路から前記スイッチ機構部の前記コイルに通電させるように構成するとよい。

上記スイッチ駆動制御回路が、さらに上記給電ラインの入力電圧を監視して予め設定された判断基準に基づいて過電圧を判定する過電圧判定手段を備え、その過電圧判定手段が過電圧と判定したときも、上記スイッチ制御回路に上記コイルに通電させて上記給電ラインを遮断するようにするのが望ましい。
上記漏電判定回路と上記過電圧判定手段の過電圧判定回路とを一体の制御ブロックのモジュール内に設けることができる。
また、上記過電圧判定手段は、上記給電ラインの入力電圧が交流の場合には、その入力電圧の１／４周期よりも短い周期で過電圧判定処理を行うのが望ましい。

この発明による電気機器は、上記いずれかのスイッチ装置を備えており、電気機器の筐体に外部電源取り込み口を有し、内部に外部電源から供給される電力によって動作電力を生成して各種の内部回路に供給する機器電源装置を備え、その外部電源取り込み口と機器電源装置との間の電源ラインを前記給電ラインとして、該電源ライン上に前記スイッチ機構部が設けられている。
そして、上記スイッチ駆動制御回路が漏電の発生を検出すると、上記スイッチ制御回路に上記コイルに通電させて上記電源ラインを遮断し、上記機器電源装置への外部電源からの電力の供給を遮断するようにしたものである。

また、上記スイッチ装置のスイッチ駆動制御回路が、上記電源ラインの入力電圧を監視して予め設定された判断基準に基づいて過電圧を判定する過電圧判定手段を備えている場合には、上記スイッチ駆動制御回路が、漏電の発生を検出したとき及び上記過電圧判定手段によって過電圧と判定したときに、上記スイッチ制御回路に上記コイルに通電させて上記電源ラインを遮断し、上機器電源装置への外部電源からの電力の供給を遮断することができる。

この発明によるスイッチ装置は、そのスイッチ機構部において、給電ラインを接続及び遮断するスイッチ部材をオン位置とオフ位置に移動させる操作部材が、付勢手段によってオフ位置方向に付勢されているとともに、その操作部材をオン位置とオフ位置に移動させる永久磁石が、コイルが巻かれたヨークと密着又は近接する位置をオン位置としてその磁力でオン位置を保持し、スイッチ駆動制御手段がヨークのコイルに通電することによって永久磁石の磁力を減磁させ、上記付勢手段による付勢力で操作部材及びスイッチ部材をオン位置からオフ位置へ移動させて給電ラインを遮断するので、操作部材のオン方向への操作に伴って上記永久磁石とヨークとの吸引力が作用するため、オン操作を軽い操作力で行うことができ、オフ操作は電気信号によって確実に行うことができる。したがって、安定したスイッチ動作を確保しつつ操作性あるいは利用性を向上させることができる。

しかも、そのスイッチ機構部とスイッチ駆動制御手段とが所定の基板の同一平面上に配設されているので、スイッチ装置の小型化と生産性の向上を図ることができるとともに、スイッチ精度と安定性を向上させることができる。
さらに、そのスイッチ機構部が基板上に着脱可能に装着されているので、劣化したスイッチ機構部の交換を簡単かつ容易に行うことができ、メンテナンスが容易になるとともに、信頼性を向上させることができ、より一層スイッチ精度と安定性を向上させることができる。
また、上記給電ラインからの漏電検出時に、あるいはさらに入力電圧の過電圧判定時にも、上記コイルへの通電を行うことにより、漏電時あるいは過電圧発生時に給電回路を確実に遮断して、安全性を確保することができる。しかも、遮断動作が繰り返されるようなことがない。

このスイッチ装置を備えた、プリンタ、複写機、パーソナルコンピュータ等の電気機器は、その筐体に設けた外部電源取り込み口と内部の機器電源装置との間の電源ライン上にスイッチ機構部を設け、スイッチ駆動制御手段に漏電検出手段あるいはさらに過電圧判定手段を設けているので、機器内の漏電を検知し、あるいはさらに入力電源電圧の過電圧（異常電圧）も検知して、確実に電源を遮断することができ、機器の安全性を高めることができる。しかも復旧時のオン操作を軽い操作力で容易に行うことができる。

そのスイッチ駆動制御手段の動作電力源を、上記電源ラインの少なくとも漏電検出手段よりも下流側から供給するようにすれば、スイッチ装置自体の漏電の検出と外部電源の供給の両方を制御することができ、より一層安全性を向上させることができるとともに、利用性を向上させることができる。
その他の効果については、実施例の説明において述べる。

以下、この発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、この発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

第１実施例

まず、この発明によるスイッチ装置および電気機器の第１実施例について説明する。
図１〜図８は、この発明によるスイッチ装置の第１実施例を示す図であり、図１はそのスイッチ装置の平面図、図２は正面図、図３はそのスイッチ機構部の拡大右側面図、図４はこのスイッチ装置の回路構成図である。図５〜図８は、このスイッチ装置の動作を説明するためのスイッチ機構部の各種の状態を示す拡大正面図である。図９はそのスイッチを適用した電気機器の一例であるプリンタを後方から見た斜視図である。

図１及び図２に示すように、この第１実施例のスイッチ装置１は、基板２の同一平面上に、一対の入力用接続端子３、スイッチ機構部４、漏電検出用電流トランス５、一対の出力用接続端子６、給電ラインをなす２本の電線部材７及びスイッチ駆動制御回路８等が配設されており、これらの入力用接続端子３、スイッチ機構部４、漏電検出用電流トランス５、出力用接続端子６、電線部材７及びスイッチ駆動制御回路８等の部品を覆うハウジング等は一切設けられていない。

このスイッチ装置１は、例えば、図９に示すような電気機器としてのプリンタ１００の本体筐体１０１内に設けられる。その本体筐体１０１内でスイッチ装置１は上述のようにその各部がハウジング等で覆われることなく開放された状態となっている。このプリンタ１００は、図示しないが、外部の商用の１００Ｖの電源が電源ケーブルを通して供給されることによって動作し、入力される画像データに基づいて電子写真方式で画像を記録紙に記録出力する。また、この発明によるスイッチ装置を適用する機器としては、プリンタに限るものではなく、複写装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置や、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置など、各種の電気機器に適用することができる。

このスイッチ装置１は、具体的には、略長方形状の基板２の一方側の端部に、上記１００Ｖの商用の外部電源をプリンタ１００に供給する電源ケーブルが導入される外部電源取り込み口に接続される入力用接続端子３が設けられている。
また、スイッチ機構部４は、基板２に実装されている固定端子１０ａ，１０ｂ（図２及び図３参照）を介して着脱可能に基板２上に装着されており、基板２の裏面には、入力用接続端子３とスイッチ機構部４の入力側の固定端子１０ａとを接続する接続片１１ａ、及びスイッチ機構部４の出力側の固定端子１０ｂと電線部材７とを接続する接続片１１ｂが形成されている。

２本の電線部材７は、それぞれ漏電検出用電流トランス５の内部を貫通して、基板２の裏面に形成されている接続片１２を介して一対の出力用接続端子６に接続されており、その出力用接続端子６は、プリンタ１００の図示しない内部電源装置（ＰＳＵ：Power Supply Unit）などと接続されている電源ラインに接続されている。

したがって、このスイッチ装置１には、商用の１００Ｖの外部電源電力が、入力用接続端子３→接続片１１ａ→固定端子１０ａ→スイッチ機構部４→固定端子１０ｂ→接続片１１ｂ→漏電検出用電流トランス５を貫通する電線部材７→接続片１２→出力用接続端子６の順に流れ、スイッチ装置１を流れた電力は、出力用接続端子６に接続されている電源ラインを通してプリンタ１００の内部電源装置に供給される。

漏電検出用電流トランス５は、内部を貫通する電線部材７を流れる交流電力のアンバランスを検出するものであり、漏電検出用電流トランス５には、図４に示すように、２次コイル１３が巻回されている。そして、電線部材７を流れる電力に漏電が発生すると、アンバランスの電圧が誘起され、このアンバランスの電圧によって２次コイル１３に電圧が発生する。

スイッチ駆動制御回路８は、図４に示すように、増幅回路２１、漏電判定回路２２、スイッチ制御回路２３及び電源回路２４等を備えており、電源回路２４は、少なくとも漏電検出用電流トランス５よりも電源系統の下流側の電源ライン、例えば、出力用接続端子６から交流電源が供給されて、その交流を整流および電圧調整して、必要な電源を増幅回路２１、漏電判定回路２２及びスイッチ制御回路２３に供給するとともに、スイッチ機構部４にその動作電力を供給する。

増幅回路２１には、漏電検出用電流トランス５に巻かれている２次コイル１３が接続されていて、漏電発生時に２次コイル１３に発生する電圧が漏電検出電圧として入力され、増幅回路２１は、２次コイル１３の検出した漏電検出電圧を増幅して、漏電判定回路２２に出力する。

漏電判定回路２２は、増幅回路２１から入力される漏電検出電圧を予め設定されている比較電圧と比較することで、所定の漏電レベルを超えているか否かを判定して、漏電レベルが所定の漏電レベルを超えていると、漏電検出信号をスイッチ制御回路２３に出力する。

したがって、上述した２次コイル１３を備えた漏電検出用電流トランス５、増幅回路２１及び漏電判定回路２２は、全体として漏電検出手段として機能している。また、その漏電検出用電流トランス５と前述したスイッチ駆動制御回路８とによって、スイッチ駆動制御手段９を構成している。

スイッチ駆動制御回路８におけるスイッチ制御回路２３は、通常は、電源回路２４からスイッチ機構部４への開動作電力の供給を遮断して、スイッチ機構部４により電源ラインを閉じて、プリンタ１００の内部電源装置へ外部電源から電力の供給を行わせ、漏電判定回路２２から漏電検出信号が入力されると、電源回路２４からスイッチ機構部４へ開動作用の電力を供給させて、後述するように、スイッチ機構部４に電源ラインを開かせて、スイッチ機構部４以降への外部電源からの電力供給を遮断させる。

上記スイッチ機構部４は、そのオン状態における構成図を図５及び図６に示し、そのオフ状態における構成図を図７及び図８に示すように、操作部材である揺動ハンドル３１、スライドアーム３２、永久磁石３３、付勢部材であるリターンスプリング３４、ヨーク３５、ヨーク３５に巻き付けられたコイル３６、スイッチ部材３７、入力側固定接点部材３８、出力側固定接点部材３９等を備えている。

操作部材である揺動ハンドル３１は、両端部に下方に延在するアーム３１ａ、３１ｂを有する略コの字型に形成されているとともに、その中央部に規制突起３１ｃが下方に突出する状態で形成されており、その規制突起３１ｃの上部中心部を揺動中心として軸４０に揺動可能に支持されている。この揺動ハンドル３１は、オン時には図５に示すように、アーム３１ａ側が下方に傾斜した状態となり、オフ時には図７に示すように、アーム３１ｂ側が下方に傾斜した状態となる。そして、この揺動ハンドル３１は、オン時には図５に示すアーム３１ａの先端がリターンスプリング（付勢手段）３４を縮める方向に付勢し、リターンスプリング３４のスプリング圧によって反時計方向、すなわち揺動ハンドル３１をオフ方向に揺動させる方向に圧力を受けている。

この状態で揺動ハンドル３１は、その規制突起３１ｃの先端部が、スライドアーム３２に形成された凹部３２ａ内に進入している。そのスライドアーム３２の凹部３２ａは、図５及び図７に示す右側壁面が所定角度傾斜した傾斜壁面に形成されている。したがって、スライドアーム３２のこの傾斜壁面は、オン時には揺動ハンドル３１の規制突起３１ｃを凹部３２ａ内に保持させる機能を有しており、オフ時にはスライドアーム３２のスライドに応じて、揺動ハンドル３１の規制突起３１ｃの先端部をスライド方向に移動させつつ傾斜壁面を滑って上昇させ、揺動ハンドル３１を揺動させる機能を有している。

スライドアーム３２は、永久磁石３３の上面に固定されており、永久磁石３３は、図５及び図７の左右方向（オン方向とオフ方向）にスライド可能に配設されている。
この永久磁石３３の左側端面に対向する位置には、鉄製のヨーク３５の端面が対向配置されており、そのヨーク３５にはコイル３６が巻き付けられている。
したがって、永久磁石３３は、その磁力によりヨーク３５の方向に移動してヨーク３５と密着することによって、スライドアーム３２をオン方向に移動させて、揺動ハンドル３１を図５及び図６に示すオン方向に揺動させ、オン状態にさせるように作用する。

ヨーク３５に巻き付けられているコイル３６は、通電されることによって、永久磁石３３の磁力を減磁させる方向にヨーク３５を磁化する磁界を発生する。そのため、永久磁石３３は磁力が減磁され、リターンスプリング３４の付勢力によって揺動ハンドル３１がオフ方向（反時計方向）に揺動し、それに伴って図５及び図７の右方向（オフ方向）に移動する。このとき、ヨーク３５と永久磁石３３との間に図７に示す所定の間隔Ｘが開くことになる。

一方、揺動ハンドル３１には図６及び図８に示すように、スイッチ部材３７の揺動つまみ部３７ａを保持して揺動ハンドル３１の揺動に連動させて、スイッチ部材３７を揺動ハンドル３１の揺動方向と反対方向に揺動させる揺動保持部３１ｄが形成されている。

すなわち、スイッチ部材３７は、図２及び図３に示した入力側の固定端子１０ａと接続される入力側固定接点部材３８の支持端部３８ａに揺動可能に支持されており、入力側固定接点部材３８と電気的に接続されている。さらに、支持端部３８ａで支持される支持位置の上部に揺動つまみ部３７ａが形成されており、この揺動つまみ部３７ａを保持する状態で揺動ハンドル３１の揺動保持部３１ｄが位置している。
また、このスイッチ部材３７は、その入力側固定接点部材３８側とは反対側（出力側固定接点部材３９側）の先端部下面に、可動接点３７ｂが形成されており、出力側固定接点部材３９には、可動接点３７ｂと対向する位置に固定接点３９ａが形成されている。

したがって、揺動ハンドル３１が時計方向（オン方向）に揺動・傾斜されているときには、図６に示すように、入力側固定接点部材３８に接続されているスイッチ部材３７が、揺動ハンドル３１の揺動保持部３１ｄにより揺動つまみ部３７ａを介して反時計方向に揺動され、スイッチ部材３７の可動接点３７ｂが出力側固定接点部材３９の固定接点３９ａと接触し、入力側固定接点部材３８と出力側接点部材３９を接続する。
また、揺動ハンドル３１が反時計方向（オフ方向）に揺動されると、図８に示すように、スイッチ部材３７が、揺動ハンドル３１の揺動保持部３１ｄにより揺動つまみ部３７ａを介して時計方向に揺動され、スイッチ部材３７の可動接点３７ｂが出力側固定接点部材３９の固定接点３９ａから離れ、入力側固定接点部材３８と出力側接点部材３９との接続を遮断する。

そして、このスイッチ機構部４は、ヨーク３５に巻き付けられているコイル３６が、図４に示したスイッチ駆動制御回路８のスイッチ制御回路２３と電源回路２４とに接続されており、スイッチ制御回路２３によりコイル３６への通電が制御される。
したがって、スイッチ機構部４は、永久磁石３３の磁力でスライドアーム３２をオン方向に保持させて、揺動ハンドル３１をオン方向に揺動保持させてオン状態とさせるが、コイル３６に通電されると、永久磁石３３の磁力を減じる方向にヨーク３５を磁化させる磁界を発生する。永久磁石３３の磁力が減じるとヨーク３５との吸引力が弱まり、揺動ハンドル３１がリターンスプリング３４の付勢力によってオフ方向（反時計方向）に揺動される。揺動ハンドル３１がオフ方向（反時計方向）に揺動すると、スイッチ部材３７が時計方向に揺動して、スイッチ部材３７の可動接点３７ｂが出力側固定接点部材３９の固定接点３９ａから離れ、入力側固定接点部材３８と出力側接点部材３９との接続が遮断される。

しかし、揺動ハンドル３１の規制突起３１ｃがスライドアーム３２の凹部３２ａ内に進入して、この永久磁石３３がヨーク３５と密着しているオン状態のときには、揺動ハンドル３１のアーム３１ａを開方向（オフ方向）に付勢するリターンスプリング３４の付勢力よりも大きな磁力でヨーク３５を吸引している。したがって、揺動ハンドル３１は、オン状態の時にアーム３１ａがリターンスプリング３４によって開方向（オフ方向）に付勢されていても、永久磁石３３の磁力で、揺動ハンドル３１の規制突起３１ｃがスライドアーム３２の凹部３２ａ内に進入したオン状態を安定して維持する。
また、スイッチ装置１をオン状態にさせるときには、揺動ハンドル３１のアーム３１ａの上面部分を手動操作で押下するが、このとき、永久磁石３３の磁力が揺動ハンドル３１をオン方向に揺動させる方向に作用するため、揺動ハンドル３１を軽く操作するだけで、オン状態に移行させることができる。

このスイッチ機構部４は、図１乃至図３に示した基板２に対して、着脱可能に装着され、基板２に装着されることによって、入力側固定接点部材３８が基板２上に固定されている入力側の固定端子１０ａに接続され、出力側接点部材３９が基板２上に固定されている出力側の固定端子１０ｂに接続される。

次に、この第１実施例の作用を説明する。スイッチ装置１は、図９に示すプリンタ１００の本体筐体１０１内において、図１乃至図３に示した入力用接続端子３、スイッチ機構部４、漏電検出用電流トランス５、出力用接続端子６、電線部材７及びスイッチ駆動制御回路８等の部品が、基板２の同一平面上に配設されて開放された状態となっており、電気機器であるプリンタ１００の動作及びスイッチ装置１の動作に伴う熱を効率的に放熱することができる。

以下、スイッチ装置１のオン状態、オン状態からオフ状態への遷移状態、オフ状態からオン状態への遷移状態に分けて説明する。
＜オン状態＞
スイッチ装置１は、プリンタ１００に外部から供給される商用電源ラインが入力用接続端子３に接続され、出力用接続端子６がプリンタ１００の内部電源装置に接続されている電源ラインに接続されている。

そして、スイッチ装置１は、図５及び図６に示すようにオンの状態のときには、スイッチ機構部４の入力側固定接点部材３８に接続されているスイッチ部材３７の可動接点３７ｂが出力側固定接点部材３９の固定接点３９ａに接触して、外部の商用の１００Ｖの電源電力が、図２に示した入力用接続端子３から接続片１１ａ→固定端子１０ａ→スイッチ機構部４→固定端子１０ｂ→接続片１１ｂ→漏電検出用電流トランス５を貫通する電線部材７→接続片１２→出力用接続端子６へと順次流れ、スイッチ装置１を流れた電力は、出力用接続端子６に接続されている電源ラインを通してプリンタ１００の内部電源装置（機器電源装置）へと供給される。

すなわち、スイッチ機構部４は、オン状態のときは永久磁石３３が、その磁力でヨーク３５に引き寄せられて密着しているため、揺動ハンドル３１が軸４０を中心に時計方向に揺動して傾斜し、揺動ハンドル３１の規制突起３１ｃが永久磁石３３上に固定されているスライドアーム３２の凹部３２ａ内に進入していて、揺動ハンドル３１のアーム３１ａがリターンスプリング３４を下方に押下した状態となっている。
このオン状態のとき、スイッチ装置１は、少なくとも漏電検出用電流トランス５よりも下流側の電源ラインから交流電源が供給される図４に示した電源回路２４によって、その交流を整流及び電圧調整して、必要な電力を増幅回路２１、漏電判定回路２２及びスイッチ制御回路２３に供給するとともに、スイッチ機構部４にその動作電力を供給して、漏電の検出及び制御動作を行う。

＜オン状態→オフ状態＞
スイッチ装置１がオン状態のときに、スイッチ装置１自体を含むプリンタ１００内の回路で漏電が発生すると、スイッチ装置１の漏電検出用電流トランス５にアンバランスの電圧が誘起され、２次コイル１３に電圧が発生して、増幅回路２１に漏電検出電圧として入力される。
増幅回路２１は、２次コイル１３の検出した漏電検出電圧を増幅して、漏電判定回路２２に出力する。漏電判定回路２２は、増幅回路２１から入力される漏電検出電圧を予め設定されている比較電圧と比較して、所定の漏電レベルを超えているか否かを判定し、漏電レベルが所定の漏電レベルを超えていると、漏電検出信号をスイッチ制御回路２３に出力する。

スイッチ制御回路２３は、オン時においては、電源回路２４からスイッチ機構部４への開動作用電力の供給を遮断して、スイッチ機構部４により電源ラインを閉じて、プリンタ１００の内部電源装置へ外部電源からの電力供給を行わせる。そして、漏電判定回路２２から漏電検出信号が入力されると、電源回路２４からスイッチ機構部４へ開動作用電力を供給させて、スイッチ機構部４に電源ラインを開かせて、スイッチ機構部４以降の回路への電力の供給を遮断させる。

すなわち、スイッチ機構部４は、電源回路２４から開動作用電力がコイル３６に供給されると、コイル３６は、永久磁石３３の磁力を減じさせるようにヨーク３５を磁化する方向の磁界を発生する。それによって永久磁石３３が減磁されると、図７に示すように、リターンスプリング３４の付勢力によって揺動ハンドル３１がオフ方向（反時計方向）に揺動するのを許容して、永久磁石３３がヨーク３５から離れる方向に移動し、ヨーク３５と永久磁石３３との間に所定の間隔Ｘが開く。

揺動ハンドル３１がオフ方向に揺動すると、図８に示すように、スイッチ部材３７が、揺動ハンドル３１の揺動保持部３１ｄにより揺動つまみ部３７ａを介して時計方向に揺動され、スイッチ部材３７の可動接点３７ｂが出力側固定接点部材３９の固定接点３９ａから離れて、入力側固定接点部材３８と出力側接点部材３９との接続を遮断する。
スイッチ装置１は、少なくとも漏電検出用電流トランス５よりも電源系統の下流側の電源ライン、例えば、出力用接続端子６の部分から交流電力がその動作電力として電源回路２４に供給されてスイッチ機構部４を作動させているため、スイッチ装置１自体の漏電をも検出することとなり、漏電を検出して入力用接続端子３と出力用接続端子６との接続を遮断すると、スイッチ装置１自体への電源の供給も遮断する。
したがって、たとえ、スイッチ装置１で漏電が発生していても、スイッチ装置１への電源も遮断するため、漏電による危険を回避することができる。

＜オフ状態→オン状態＞
このようにして、漏電を検出して電力の供給を遮断した後、漏電が解消されると、スイッチ装置１への外部電源からの電力の供給を再開して、プリンタ１００の利用を可能にする。このとき、図７に示す状態で手動操作の矢印で示すように、揺動ハンドル３１のアーム３１ａ側の上面を押下し、スライドアーム３２とスライドアーム３２を固着している永久磁石３３をヨーク３５の方向に移動させる。すると、永久磁石３３がヨーク３５に接近するほど、永久磁石３３の磁力によるヨーク３５への吸引力が大きくなり、揺動ハンドル３１のアーム３１ａ側の上面を押下する力が少なくても、揺動ハンドル３１をオフ状態からオン状態へ容易に揺動させることができる。

そして、図５に示すように、永久磁石３３がヨーク３５に密着するオン状態になると、図６に示すように、スイッチ部材３７が揺動ハンドル３１の揺動に連動してオン方向に揺動して、スイッチ部材３７の可動接点３７ｂが出力側固定接点部材３９の固定接点３９ａと接触し、入力側固定接点部材３８と出力側接点部材３９を接続する。

このように、この第１実施例のスイッチ装置１は、オフ位置方向にリターンスプリング３４によって付勢させるとともに、電源ラインを接続／遮断するスイッチ部材３７をオン位置とオフ位置に移動させる揺動ハンドル３１をオン位置とオフ位置に移動させる永久磁石３３が、コイル３６が巻かれたヨーク３５と密着する位置をオン位置としてその磁力でオン位置を保持し、コイル３６に通電することによって、永久磁石３３の磁力を減じさせるようにヨーク３５を磁化させる磁界を発生させ、リターンスプリング３４による付勢力によって、揺動ハンドル３１及びスイッチ部材３７をオン位置からオフ位置に移動させて電源ラインを遮断するようにしている。
したがって、揺動ハンドル３１のオン方向への操作を軽い操作力で行うことができ、安定したスイッチ動作を確保しつつ、利用性を向上させることができる。

また、この第１実施例のスイッチ装置１は、スイッチ機構部４を、電気機器としてのプリンタ１００の筐体１０１の外部電源取り込み口と機器電源装置との間の電源ライン上に設けている。そして、プリンタ１００の内部回路での漏電の発生を漏電検出手段としての漏電検出用電流トランス５、２次コイル１３、増幅回路２１及び漏電判定回路２２によって検出すると、コイル３６に通電して電源ラインを遮断し、機器電源装置への外部電源の供給を遮断する。このように、スイッチ装置１を漏電検出制御装置としてプリンタ１００の筐体１０１内に収納するとともに、ハウジング等で覆うことなく、空気の流れが良好で簡単な構造にして、冷却性が良好で小型で安価なもにしている。また、プリンタ１００の筐体１０１内に設置されている揺動ハンドル３１のオン方向への操作を軽い操作力で行うことができ、安定して漏電の検出及電源ラインの開閉制御を行うことができるとともに、利用性を向上させることができる。

さらに、このスイッチ装置１は、動作電力を電源ラインの少なくとも漏電検出用電流トランス５よりも下流側から供給している。したがって、スイッチ装置１自体の漏電の検出と外部電源の供給を制御することができ、より一層安全性を向上させることができる。
また、この実施例のスイッチ装置１は、スイッチ機構部４を、スイッチ駆動制御回路８とともに、基板２の同一平面上に配設している。したがって、より一層小型化と生産性の向上を図ることができるとともに、スイッチ精度と安定性を向上させることができる。

さらに、この実施例のスイッチ装置１は、スイッチ機構部４を基板２上に着脱可能に装着している。したがって、劣化したスイッチ機構部４の交換を簡単かつ容易に行うことができるので、信頼性を向上させることができ、より一層スイッチ精度と安定性を向上させることができる。
なお、操作部材は揺動ハンドルに限るものではなく、スイッチ機構部の構成を変更すれば、スライド型や押し込み型などの操作子を用いることも可能である。

第２実施例

次に、この発明によるスイッチ装置と電気機器の第２実施例について図１０〜図１６によって説明する。図１０はその第２実施例のスイッチ装置の回路構成図であるが、前述した第１実施例の図４に示したスイッチ駆動制御回路８に相当する部分が異なるだけで、スイッチ機構部４及び漏電検出用トランス５を含む図１〜図３及び図５〜図８によって説明した機構部の構成は、第１実施例と同じである。そのため、図１０において、図４の各部と対応する部分には同一の符号を付している。

この第２実施例のスイッチ装置３０は、図１０に示すように、第１実施例と同様なスイッチ機構部４と漏電検出用電流トランス５および増幅回路２１とスイッチ制御回路２３を備えている。さらに、第１実施例と異なる部分として制御ブロックと電源ブロックを備えている。その制御ブロック２５は、漏電判定回路２２と電圧監視回路２６と過電圧判定回路２７とを一つのモジュールにまとめて構成されており、電源ブロック４０は、整流回路４１と電圧変換回路４２と電圧安定回路４３とから構成されている。

スイッチ機構部４は、商用電源ラインから入力用接続端子３に入力する交流を、出力用接続端子６から図９に示したプリンタ１００のような電気機器の電源ラインに供給する２本の電線部材７による給電ライン（電源ライン）を、出力側固定接点部材３９とスイッチ部材３７との開閉によって遮断及び接続する。
漏電検出用電流トランス５は、電線部材７がコアを貫通するように配置され、漏電が発生すると２次コイル（検出コイル）１３に電圧が発生する。増幅回路２１はその２次コイル１３に発生するし電圧を入力して増幅した後、制御ブロック２５の漏電判定回路２２に出力する。

漏電判定回路２２は、増幅回路２１からに入力する電圧が漏電判定値を超えたときにスイッチ制御回路２３に漏電検出信号としてパルス信号を出力する。したがって、漏電検出用電流トランス５と増幅回路２１および漏電判定回路２２によって、漏電検出手段を構成している。
制御ブロック２５には、漏電判定回路２２の他に電圧監視回路２６と過電圧判定回路２７もあるが、それらの説明に先立って、電源ブロック４０について説明する。

電源ブロック４０の整流回路４１は、商用電源ラインから交流電力を入力して、内部の電圧変換回路４２及び電圧安定回路４３と、開閉スイッチ機構部４に整流された脈流電圧を供給する。電圧安定回路４３は、整流回路４１供給される脈流電圧を平滑および安定化して、増幅回路２１および制御ブロック２５の各回路に直流の定電圧安定化電力を供給ライン４５を通して供給する。電圧変換回路４２は、整流回路４１から供給される脈流電圧をそれよりも低い電圧に変換した後、平滑用コンデンサを使用せずに脈流のまま制御ブロック２５の電圧監視回路２６へ出力する。

電圧監視回路２６は、電圧変換回路４２から脈流電圧を入力し、たとえばアナログ／デジタル変換などによりコード化して過電圧判定回路２７に出力する。過電圧判定回路２７には、過電圧と判断する数値と、この数値の許容値、判定タイミングの調整値などの過電圧判定基準の情報が設定されており、それらの情報がたとえばＲＯＭなどに書き込まれている。これらの判定基準の数値と入力した電圧値とを比較し、入力した電圧値が設定されている過電圧値を超た場合に、過電圧検出信号としてのパルス信号をスイッチ制御回路２３に出力する。

スイッチ制御回路２３は、漏電判定回路２２又は過電圧判定回路２７からパルス信号を入力すると、スイッチ機構部４のヨーク３５に巻回されたコイル３６に通電する。
図１０に示すリターンライン４６は、各回路に対してゼロ電位を与える。各回路のラインに付した矢印は動作電流の流れを示し、全てリターンライン４６に戻ることを示している。

図１１は、整流回路４１から出力される全波整流波形と過電圧判定回路２７による判定タイミングとの関係を示すタイミング図である。
図１１の（ａ）は、図１０に示した商用電源ラインから整流回路４１入力され、全波整流されて電圧変換回路４２および電圧安定回路４３に出力される電圧波形を示している。縦軸に電圧、横軸に時間をとって表示している。電圧値は一例であるが、整流回路４１の出力電圧の波高値が１８０Ｖ、過電圧判定回路２７における過電圧設定値が１５０Ｖの場合の電圧関係を示している。脈流の周期を示す時間１０msecは商用電源ラインの交流の周波数が５０Ｈｚの場合の例を示している。

過電圧判定基準の電圧値は電気機器の電源の仕様によって異なるが、上限値はたとえば許容ピーク値の４０％程度に設定される。
また、過電圧の判定タイミングは、入力電圧が交流の場合、その１／４周期よりも短い周期で判定するように設定するのが望ましく、より短い周期で判定した方が精度は高くなるが、処理速度が遅くなる。

過電圧判定回路２７におけるこの判定タイミングは、制御ブロック２５の処理速度を基準に決める。この制御ブロック２５に例えばマイクロプロセッサを使用した場合には、後述する図１６に示すフローチャートの処理を一つの処理サイクルとして、処理の開始は電圧監視回路２６の入力が０Ｖを超えた時とし、その処理を繰り返して判定タイミングとする。図１１の（ｂ）はその判定タイミングの一例を示す。この例では、入力交流電圧の半サイクルが１０ｍsec（５０サイクルの交流電源の場合）として、判定タイミングの周期を１ｍsec程度にに設定している。
処理理時間は処理内容により異なってくるが、たとえば１msec以内に収まるように調整値を設けて、時間を調整する等の方法により、商用電源の半サイクル（５０Ｈｚの場合１０msec）の間に１０回の判定処理を行うことができる。この判定タイミングや判定処理方法は要求される仕様に応じて決まるので、この限りではない。

図１２は、制御ブロック２５の漏電判定回路２２及び過電圧判定回路２７から出力されるパルス信号（トリガパルス）の波形例を示す。このパルス信号は、スイッチ制御回路２３に一定時間たとえば１００msecだけトリガ電圧Ｖｔを出力する。なお、この例ではパルス信号の形態にしているが、トリガ電圧Ｖｔの信号を出力したままの状態にしてもよい。

図１３は、スイッチ制御回路２３の一例をコイル３６を巻回したヨーク３５と共に示す図であり、コイル３６の一方の端子には整流回路４１から出力される全波整流電圧が入力される。コイル３６の他方の端子はスイッチ制御回路２３に接続されている。
スイッチ制御回路２３にはスイッチング素子としてサイリスタ２３ａが設置されている。この例ではスイッチング素子としてサイリスタを使用しているが、トランジスタなどの他のスイッチング素子でもよい。サイリスタ２３ａのアノード端子をコイル３６他方の端子に接続し、カソード端子をリターンライン４６に接続している。さらに、このサイリスタ２３ａのゲート端子は、制御ブロック２５の漏電判定回路２２および過電圧判定回路２７の出力端子に接続されている。

そして、制御ブロック２５の漏電判定回路２２又は過電圧判定回路２７から前述した漏電検出信号あるいは過電圧検出信号としてパルス信号が出力され、それがサイリスタ２３ａのゲートに入力されると、サイリスタ２３ａは導通する。それによって、スイッチ機構部４には、整流回路４１→コイル３６→サイリスタ２３ａ→リターンライン４６という電流の経路が形成されてコイル３６に通電される。
このコイル３６に通電されると、ヨーク３５に図５に示した永久磁石３３の磁力を減磁させる磁界を発生させ、リターンスプリング３４による付勢力によって揺動ハンドル３１および図６に示したスイッチ部材３７をオン位置からオフ位置に移動させて、図８に示したようにスイッチ部材３７と出力側固定接点３９との接続を開放し、図１０に示す電線部材７による商用電源ラインと機器電源ラインとの接続を遮断する。

このようにして電源ラインが遮断されると、整流回路４１に供給されていた商用電源ラインからの交流は供給されなくなり、コイル３６に供給されていた電圧も遮断されて、スイッチ制御回路２３のサイリスタ２３ａはターンオフする。
このとき、電源ブロック４３、制御ブロック２５、およびスイッチ機構部４に対する電源の供給も遮断されることになり、このスイッチ装置３０自体とこのスイッチ装置を介して電源を供給している電気機器全体が、漏電状態あるいは過電圧状態から保護されることになる。
このスイッチ装置３０は、スイッチ機構部４の図７に示した揺動ハンドル３１が手動で押圧操作されない限り、この状態を安定に保持する。そのため、常時短絡型のリレーを使った場合よりも安全性が高まる。

ここで、電圧変換回路４２の構成例を図１４及び図１５に示す。
図１４は抵抗分圧回路を用いた例であり、整流回路４１の出力端子とリターンライン４６との間に、抵抗Ｒ１とＲ２を直列に接続しており、その分圧点ｄを電圧監視回路２６の入力端子に接続している。抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値の比を１０００：１程度にすると、整流回路４１から出力される商用電源ラインの交流を全波整流した脈流電圧を１／１０００程度に分圧した監視用電圧Ｖｄが分圧点ｄに出力され、それが電圧監視回路２６に入力される。

抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値をそれぞれＲ１，Ｒ２とすると、監視用電圧Ｖｄは次の関係式によって求められる。
Ｖｄ=(全波整流電圧)×｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝
そこで、たとえばＲ１＝１０００ＫΩ、Ｒ２＝１ＫΩにすると、監視電圧Ｖｄは、
（整流電圧）×1／（１＋１０００）となり、約１／１０００に分圧される。
電子回路からなる制御ブロック２５で扱うには、整流回路４１から出力される商用電源の全波整流電圧では高すぎるので、このように１／１０００程度に低下させるのが望ましい。

図１５は、電圧変換回路４２の他の例を示す。この例では、一次巻線Ｌ１と二次巻線Ｌ２を持つ絶縁トランスＴを使用する。そして、この絶縁トランスＴの一次巻線Ｌ１の一方の端子を整流回路４１の出力端子に接続し、他方の端子はリターンライン４６に接続する。また、二次巻線Ｌ２の一方の端子は電圧監視回路の入力端子に接続し、他方の端子はリターンライン４６に接続する。そして、一次巻線Ｌ１の巻き数Ｎ１と二次巻線Ｌ２の巻き数Ｎ２の比を１０００：１程度にすると、二次巻線Ｌ２には、一次巻線Ｌ１に印加される脈流電圧の１／１０００程度の脈流電圧が誘起され。その電圧を監視用電圧として電圧監視回路２６へ入力させる。このように、絶縁トランスを使用することによって、入力側から絶縁した状態で、入力電圧を任意に低下させた出力電圧を得ることができる。

次に、この第２実施例における図１０に示した制御ブロック２５による処理について、図１６のフローチャートによって説明する。この制御ブロック２５はマイクロプロセッサで構成することもできる。
制御ブロック２５は、電気機器の電源が投入されると図１６に示す処理を開始する。そして、まずステップＳ１で電圧監視回路２６が電圧変換回路４２から電圧入力をする。
次いでステップＳ２で電圧監視回路２６がその入力した電圧をＡ／Ｄ変換してコード化するとともに、監視時間すなわち判定タイミングの時間を設定して過電圧判定回路２７へ送る。

ステップＳ３では、過電圧判定回路２７が設定されている判定値すなわち判定基準の電圧値を読出し、ステップＳ４で入力した電圧値をその判定基準の電圧値（判定値）と比較して、入力電圧が判定値をオーバしたか否かを判定する。オーバしていなければそのまま処理を終了するが、オーバしていると次のステップＳ５で過電圧許容値をオーバしたか否かを判断する。その結果、オーバしていなければそのまま処理を修了するが、オーバしていると次のステップＳ６で、監視時間が終了したか否かを判断する。

そして、監視時間が終了していなければ、ステップＳ４へ戻って、上述のステップＳ４〜Ｓ６の各判断を繰り返す。監視時間が修了していると、ステップＳ７へ進んで、過電圧判定回路２７がスイッチ制御回路２３に、過電圧判定トリガパルスとしてのパルス信号を出力する。
そして、ステップＳ８でスイッチ制御回路２３がサイリスタ２３ａを導通状態にする。それによって、スイッチ機構部４のコイル３６に通電し、ステップＳ９でスイッチ機構部４がオフ状態に遷移して、電気機器の電源ラインを遮断して処理を終了する。

この第２実施例においても、前述した第１実施例において説明した種々の変更を行うことができ、また、このスイッチ装置を電気機器に搭載する場合についても、第1実施例の場合と同様である。
以上、この発明の好適な実施例にについて具体的に説明したが、この発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

この発明は、小型であって操作が容易なスイッチ装置と、複写装置、プリンタ、パーソナルコンピュータ等の各種電気機器の筐体内に設置して、その電気機器の漏電や過電圧の発生を確実に検出して、供給電源の遮断を行う装置として、各種の電気機器に利用できる。

この発明によるスイッチ装置の第１実施例の平面図である。 同じくその正面図である。 図１及び図２に示したスイッチ機構部の拡大右側面図である。 図１及び図２に示したスイッチ装置の回路構成図である。 同じくそのスイッチ機構部のオン時の状態を示す揺動ハンドル操作部分の拡大正面図である。 同じくそのスイッチ機構部のオン時の状態を示すスイッチ機構部分の拡大正面図である。 同じくそのスイッチ機構部のオフ時の状態を示す揺動ハンドル操作部分の拡大正面図である。 同じくそのスイッチ機構部のオフ時の状態を示すスイッチ機構部分の拡大正面図である。 この発明によるスイッチ装置が適用された機器の一例を示すプリンタの後方から見た斜視図である。

この発明によるスイッチ装置の第２実施例の回路構成図である。 図１０に示す整流回路４１による全波整流電圧の波形と過電圧判定回路２７による判定タイミングとの関係を示すタイミング図である。 図１０に示す漏電判定回路２２及び過電圧判定回路２７から出力されるパルス信号の例を示す波形図である。 図１０に示すスイッチ制御回路２３の一例をコイル３６を巻回したヨーク３５と共に示す回路図である。 図１０に示す電圧変換回路４２の一具体例を示す図である。 図１０に示す電圧変換回路４２の他の具体例を示す図である。 図１０に示したこの発明の第２実施例による過電圧監視動作の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１，３０：スイッチ装置 ２：基板 ３：入力用接続端子
４：スイッチ機構部 ５：漏電検出用電流トランス ６：出力用接続端子
７：電線部材 ８：スイッチ駆動制御回路 １０ａ，１０ｂ：固定端子
１１ａ，１１ｂ，１２：接続片 １３：２次コイル ２１：増幅回路
２２：漏電判定回路 ２３：スイッチ制御回路 ２４：電源回路
２５：制御ブロック ２６：電圧監視回路 ２７：過電圧判定回路
３１：揺動ハンドル（操作部材） ３１ａ，３１ｂ：アーム ３１ｃ：規制突起
３２：スライドアーム ３２ａ：凹部 ３３：永久磁石
３４：リターンスプリング（付勢手段） ３５：ヨーク ３６：コイル
３７：スイッチ部材 ３７ａ：揺動つまみ部 ３７ｂ：可動接点
３８：入力側固定接点部材 ３８ａ：支持端部 ３９：出力側固定接点部材
４０：電源ブロック ４１：整流回路 ４２：電圧変換回路
４３：電圧安定回路 ４５：供給ライン ４６：リターンライン
１００：プリンタ（機器） １０１：プリンタの本体筐体

Claims (8)

1. コイルが巻かれたヨークと、該ヨークに密着又は近接するオン位置と該ヨークから所定距離離間するオフ位置との間を移動可能な永久磁石と、
   該永久磁石の前記オン位置及び前記オフ位置への移動に伴って、それぞれオン位置及びオフ位置に移動する操作部材と、
   該操作部材の前記オン位置及び前記オフ位置への移動に伴って、所定の給電ラインの接続及び遮断を行うスイッチ部材と、
   前記操作部材を前記オフ位置方向に付勢する付勢手段と
   を有するスイッチ機構部と、
   前記ヨークに巻かれた前記コイルへの通電を制御するスイッチ駆動制御手段とを備え、
   前記永久磁石が前記オン位置にあるときには該永久磁石と前記ヨークとの吸引力によって、前記付勢手段の付勢力に抗して前記操作部材を前記オン位置に保持し、前記スイッチ駆動制御手段から前記コイルに通電されると、前記ヨークを前記永久磁石の磁力を減じさせるように磁化させ、前記付勢手段による付勢力によって前記操作部材及び前記スイッチ部材を前記オン位置から前記オフ位置に移動させて、前記給電ラインを遮断するようにしたスイッチ装置であって、
   前記スイッチ駆動制御手段は、前記給電ラインを貫通させる漏電検出用電流トランスと、該漏電検出用電流トランスによって発生される電圧によって、前記給電ライン又は該給電ラインを介して給電される負荷による漏電の有無を判定し、漏電を検出した場合に前記スイッチ機構部の前記コイルに通電させるスイッチ駆動制御回路とからなり、
   所定の基板の同一平面上に、外部電源から電力が供給される一対の入力用接続端子と前記スイッチ機構部と、電気機器の内部電源装置に電力を供給する一対の出力用接続端子と、前記一対の入力用接続端子と前記一対の出力用接続端子との間を前記スイッチ機構部の前記スイッチ部材を介してそれぞれ接続する前記給電ラインをなす２本の電線部材と、前記漏電検出用電流トランスと、前記スイッチ駆動制御回路とが配設され、前記スイッチ機構部は前記基板上に着脱可能に装着されていることを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記スイッチ機構部は、前記基板に実装されている入力側及び出力側の固定端子を介して前記基板に着脱可能に装着され、該基板の裏面には、前記入力用接続端子と前記入力側の固定端子とを接続する接続片と、前記出力側の固定端子と前記電線部材とを接続する接続片が形成されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。
3. 前記スイッチ駆動制御回路は、増幅回路、漏電判定回路、スイッチ制御回路及び電源回路を備え、
   該電源回路は、少なくとも前記漏電検出用電流トランスよりも電源系統の下流側の前記電源ラインから電源が供給されて、前記増幅回路、前記漏電判定回路及び前記スイッチ制御回路に必要な電源を供給するとともに、前記スイッチ機構部にその動作電力を供給し、
   前記増幅回路は、前記漏電検出用電流トランスによって発生される電圧を増幅し、
   前記漏電判定回路は、前記増幅回路から入力される電圧が所定の漏電レベルを超えていると漏電検出信号を出力し、
   前記スイッチ制御回路は、前記漏電判定回路から前記漏電検出信号が入力されると前記電源回路から前記スイッチ機構部の前記コイルに通電させることを特徴とする請求項１又は２に記載のスイッチ装置。
4. 前記スイッチ駆動制御回路が、さらに前記給電ラインの入力電圧を監視して予め設定された判断基準に基づいて過電圧を判定する過電圧判定手段を備え、該過電圧判定手段が過電圧と判定したときも、前記スイッチ制御回路に前記コイルに通電させて前記給電ラインを遮断するようにしたことを特徴とする請求項３記載のスイッチ装置。
5. 前記漏電判定回路と前記過電圧判定手段の過電圧判定回路とを一体の制御ブロックのモジュール内に設けたことを特徴とする請求項４記載のスイッチ装置。
6. 前記過電圧判定手段は、前記給電ラインの入力電圧が交流の場合には、その入力電圧の１／４周期よりも短い周期で過電圧判定処理を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載のスイッチ装置。
7. 請求項１から３のいずれか一項に記載のスイッチ装置を備えた電気機器であって、
   該電気機器の筐体に外部電源取り込み口を有し、内部に外部電源から供給される電力によって動作電力を生成して各種の内部回路に供給する機器電源装置を備え、前記外部電源取り込み口と前記機器電源装置との間の電源ラインを前記給電ラインとして、該電源ライン上に前記スイッチ機構部が設けられ、
   前記スイッチ駆動制御回路が漏電の発生を検出すると、前記スイッチ制御回路に前記コイルに通電させて前記電源ラインを遮断し、前記機器電源装置への前記外部電源からの電力の供給を遮断するようにしたことを特徴とする電気機器。
8. 請求項４から６のいずれか一項に記載のスイッチ装置を備えた電気機器であって、
   該電気機器の筐体に外部電源取り込み口を有し、内部に外部電源から供給される電力によって動作電力を生成して各種の内部回路に供給する機器電源装置を備え、前記外部電源取り込み口と前記機器電源装置との間の電源ラインを前記給電ラインとして、該電源ライン上に前記スイッチ機構部が設けられ、
   前記スイッチ駆動制御回路が、漏電の発生を検出したとき及び前記過電圧判定手段によって過電圧と判定したときに、前記スイッチ制御回路に前記コイルに通電させて前記電源ラインを遮断し、前記機器電源装置への前記外部電源からの電力の供給を遮断するようにしたことを特徴とする電気機器。

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