JPH07122801B2 - 安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は加熱器等の負荷への通電の有無を検知し、その
検知手段に応じて保護動作を行う安全装置に関する。

［従来技術］ 従来、電子写真法を利用した複写機、プリンタ等の記録
装置として、入力した情報に応じて変調されたレーザ光
を用いて感光体を露光走査することにより静電潜像を形
成し、これをトナーと呼ばれる磁性現像剤で顕画化して
記録材に像転写するいわゆるレーザビームプリンタが知
られている。

第５図はこのレーザビームプリンタの一例を示す。

図において、１はハウジングＨ内に回動可能に支持され
たセレン若しくは硫化カドミウム等の半導体層を表面に
もつ感光ドラムで、矢印Ａ方向に回転している。２はレ
ーザ光Ｌを射出する半導体レーザであり、射出されたレ
ーザ光Ｌはビームエキスパンダ３に入射されて所定のビ
ーム径をもったレーザ光となる。このレーザ光は鏡面を
複数個有する多面体ミラー４に入射される。多面体ミラ
ー４は定速回転モータ５により所定速度で回転するの
で、ビームエキスパンダ３より射出されたレーザ光は、
この定速回転する多面体ミラー４で反射されて実質的に
水平に走査される。そして、ｆ−θ特性を有する結像レ
ンズ６により、帯電器13により所定の極性に帯電されて
いる感光ドラム１上にスポツト光として結像される。

７は反射ミラー８によって反射されたレーザ光を検知す
るビーム検出器である。感光ドラム１上に所望の光情報
を得るための半導体レーザ２の変調動作のタイミング
は、前記ビーム検出器７の検出信号により決定される。
一方、感光ドラム１上には、入力情報に応じて結像走査
されたレーザ光により、静電潜像が形成される。この潜
像は、現像器９においてトナーにより顕画化された後、
カセツト10,11にいずれかに収納されている記録材に転
写される。これが定着器12を通過することにより像は記
録材に定着され不図示の排出部に排出される。

この種のプリンタにおいては、定着に熱定着が採用され
ている。すなわち、上記定着器12の内部には加熱器（図
示せず）が入っており、この加熱器に通電することによ
り熱を発生させ、その熱を用いてトナーを記録材に定着
させるようになっている。

熱定着においては、加熱器の温度が適正値でない時は、
マイクロプロセツサ（CPU）はこれを適正値にしようと
加熱器への通電をオン／オフする。しかし、故障によ
り、CPUが加熱器への通電をオンしていないのに加熱器
への通電がされている場合などは火災となってしまう可
能性がある。従って、この種の記録装置にあっては加熱
器への通電は確実に検知してその加熱器の温度を常に適
正値にしておかなくてはならない。

第６図は上記レーザビームプリンタにおける加熱器への
通電の有無を検知する検知回路を示す。これは、加熱器
の両端の電圧を検出して通電の有無を検知する検知回路
の一例である。図において、21は定着器12の定着ローラ
を加熱するための加熱器であり、その温度管理はサーミ
スタ22によってCPU23が行う。温度が低い時または高い
時の加熱器のオン／オフは半導体リレー（SSR）24で行
う。正常動作時においては、リレー接点25は常に閉じて
いる。

加熱器21が通電状態にあるときは、加熱器21の両端に電
位差が生じ、ダイオードブリツジ28とフオトカプラ29を
通じて、加熱器21がオンの状態にあることをCPU23に知
らせる。CPU23がSSR24をオンする信号を出している状態
で加熱器21が通電状態であるという信号を受けている場
合は正常状態である。しかし、仮にCPU23がSSR24をオン
する信号を出していないのに、加熱器21が通電状態であ
るという信号を受けている場合は、明らかにSSR24のシ
ヨート故障などの異常があり、火災などの危険が生じ
る。その危険を防ぐために、CPU23はリレーコイル26に
信号を出しリレー接点25を開放にして加熱器21への通電
を切っている。このように、熱定着を用いる記録装置に
おいては加熱器21への通電の有無を知ることは非常に重
要なことである。

しかしながら、このような従来の記録装置にあっては、
例えば加熱器21がオープン状態、つまり断線やコネクタ
等の接続不良によってSSR24のスパークキラー24−１か
らリーク電流がダイオードプリッジ28に流れてしまう。
この電流は、加熱器21にも流れているが、発熱に至る電
流でないので特に問題とはならない。しかしCPU23は駆
動信号を出していないのに加熱器21に通電されていると
判断して前述した保護動作が行われ、誤動作が生じてい
た。

またスパークキラー24−１を点線で示す位置に接続して
もスパークキラー25−１を通して同様にリーク電流が検
出され、前記同様の誤動作を生じる危険があり、さらに
この接続の場合は、リレー25の動作不良を考慮すれば前
者の接続よりも好ましくない。

［目的］ 本発明は上記点に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、信頼性を高めた安全装置を提供することに
ある。

即ち本発明は、 負荷への通電をオンオフするために前記負荷と直列に接
続されたスイッチング素子と、 前記スイッチング素子と並列に設けられた、前記スイッ
チング素子の接点ノイズを吸収する吸収回路と、 前記負荷の通電量を検出する検出回路と、 前記検出回路の出力を整流する整流回路と、 前記吸収回路への通電を前記負荷への通常の通電と誤検
出するのを避けるべく、前記整流回路の出力を所定のレ
ベルと比較し、前記負荷への通常の通電時に検出信号を
出力する比較回路と、 前記負荷への通電指令信号に基づいて前記スイッチング
素子をオンするための駆動回路と、 前記通電指令信号が入力されていないにも拘らず前記比
較回路から前記検出信号が出力されている場合、前記負
荷への通電を遮断するリレー回路と、 前記リレー回路の遮断状態を保持する保持回路とを備え
たことを特徴とする安全装置にある。

［実施例］ 本発明の具体的実施例を第１図に示す。カレントトラン
スCTからの検出信号を抵抗R1両端の電圧ａとして検出す
る。これを、増幅器IC1の反転増幅の出力ｂとして得、
ダイオードD1〜D4から成る整流部52によって整流（全波
整流）され、抵抗R5〜R7、比較器IC2から成る比較部53
による出力ｅを得る。この出力波形を第２図に示す。

ここで、正常時は第３図に示す様に、AC-DC変換部55に
よって選択部54のトランジスタQ2をDC的にオン／オフす
る事により、つまりオン時はホトトライアツクPTを駆動
する為トランジスタQ2がオンとなり、ｆ出力はダイオー
ドD5の順電圧とトランジスタQ2のオン電圧にとどまり
（ロウレベル）、信号保持部56を活性化するに至らな
い。尚リレーRLは電源が投入されると（＋24Vが入る
と）接点が接触し、AC電圧がトライアツクTR両端に印加
される。

一方異常時、つまり駆動信号が入らずに定着ヒータＨに
電流が流れた場合トランジスタQ2のコレクタはハイイン
ピーダンス状態であり、ｆの電圧値はR8,C2の時定数τ
によって上昇し、シエナー電圧ZD1に達し、トランジス
タQ1をオンするレベルまで達するトランジスタQ3がオン
し、次にトランジスタQ4がオンする。第４図にタイミン
グチヤートを示す。

ひとたびトランジスタQ4がオンすると、トランジスタQ3
はオンし続け結果的にトランジスタQ4が連続的にオン状
態を維持する。つまり電源オフするまで自己保持動作を
維持する。

その結果トランジスタQ4のコレクタ電圧はロウレベルと
なりトランジスタQ5のベース電圧はトランジスタQ4に流
れてトランジスタQ5がオフとなり、リレ‐RLの接点が開
放し、AC電圧の供給がカツトされ保護状態となるわけで
ある。

尚ダイオードD5はホトトライアツク駆動時の電流のｆ側
への逆流防止、ダイオードD7はトランジスタQ5オン時の
電流流出防止、ダイオードD8はトランジスタQ4オン時の
トランジスタQ5のオフを保障する為の電圧保障用として
用ている。

この様にカレントトランスによって加熱器への通電の有
無を検出するので、カレントトランスと加熱器は直列に
接続され、従来の電圧を検出する回路の如きリーク電流
あるいは加熱器接続のオーブン等による誤動作が生じる
ことがなくなった。また駆動信号をAC-DC変換している
為、CPU等の暴走による駆動信号の出っぱなしや、イン
ターフエース等のドライバICの故障による駆動信号の出
っぱなし（ノーマル“High"やノーマル“LOW"）も防止
可能である。

尚、増幅して得られた出力ｂがａ部でも得られる様カレ
ントトランスの感度をあげれば回路構成が簡易化出来
る。

また整流部ではダイオードによる整流を行ったが、第1-
2図に示す様トランジスタによる整流も可能である。こ
の時R23＝R24とし、精度の良い抵抗が必要である。

またOP-AMPによる整流回路でも可能である。比較部では
OP-AMPの代りにトランジスタを用いてベース電圧をスラ
イスレベルとする事により、またホトカツプラーによっ
てもLEDに流れる電流により同様な出力が得られる。

又、信号保持部はフリツプフロツプ回路等でも可能であ
り、さらにマイクロプロセツサによって信号保持させる
事も可能である。

尚、本実施例では＋24Vで電源からZD2によりツエナー電
圧として＋12Vを得、供給電源として＋24Vの単一電源と
したが、この限りでない事はもちろんのことである。

又、AC-DC変換部を削除してそのままDC信号で駆動する
事も可能である。

又、AC駆動部にはトライアツクとそれを駆動するホトト
ライアツクにて構成したが、SSR等の駆動も可能な事は
いうまでもない。

尚、本実施例では負荷として記録装置の加熱器を例にと
り説明したが、本発明はこれに限るものではなく、通電
により駆動するものであればどの様な負荷であってもよ
い。

［効果］ 以上の様に本発明によれば、負荷の通電検出量の整流出
力を比較回路で所定レベルと比較することにより、吸収
回路（スパークキラーSQ1）に流れる電流を通常の負荷
への通電と誤認識することがなくなり、これによる誤動
作を防止できるものである。

更に通電指令信号が入力されていないにも拘らず比較回
路の検出信号が出力されている場合、負荷への通電を遮
断するリレー回路を設け、更にその遮断状態を保持する
保持回路を設けたので、異常時は通電を遮断しその状態
を維持して、安全を確保できると共に、リレー接点を戻
すことで回路的に容易に修復可能としたものである。

【図面の簡単な説明】

第1-1図は本発明の一実施例である安全装置の構成を示
す回路図、第1-2図は本発明の他の実施例である安全装
置の一部構成を示す回路図、第２図、第３図、第４図は
第1-1図に示す回路各部における出力波形を示すタイミ
ングチヤート、第５図は記録装置の概略構成を示す斜視
図、第６図は従来の加熱器への通電を検知する回路を示
す図である。 51……検知部、52……整流部、53……比較部、54……選
択部、55……変換部、56……信号保持部、PT……ホトト
ライアツク、CT……カレントトランス、TR……トライア
ツク、RL……リレー、Ｈ……定着ヒータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負荷への通電をオンオフするために前記負
   荷と直列に接続されたスイッチング素子と、 前記スイッチング素子と並列に設けられた、前記スイッ
   チング素子の接点ノイズを吸収する吸収回路と、 前記負荷の通電量を検出する検出回路と、 前記検出回路の出力を整流する整流回路と、 前記吸収回路への通電を前記負荷への通常の通電と誤検
   出するのを避けるべく、前記整流回路の出力を所定のレ
   ベルと比較し、前記負荷への通常の通電時に検出信号を
   出力する比較回路と、 前記負荷への通電指令信号に基づいて前記スイッチング
   素子をオンするための駆動回路と、 前記通電指令信号が入力されていないにも拘らず前記比
   較回路から前記検出信号が出力されている場合、前記負
   荷への通電を遮断するリレー回路と、 前記リレー回路の遮断状態を保持する保持回路とを備え
   たことを特徴とする安全装置。