JPS61157213A - 安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、サイリスタあるいは双方向サイリスタ（トラ
イアック）等の半導体制御整流素子により負荷に流れる
交流電流を制御する回路における安全回路に関するもの
である。

〔従来技術〕

第２図は従来の交流制御回路の一例を示す。第２図に示
すように、２２は交流制御回路の１つのユニットであり
、その端子１．２間には交流電圧が加えられており、そ
の′間に負荷３、例えば定着器の定着ヒータと半導体制
御整流素子としての双方向サイリスタ４とが直列に接続
されている。

端子５．６間には双方向サイリスタ４のゲートに加える
ためのトリガパルスが印加さ五る。

７はＬＥＤとフォトトランジスタから構成されるフォト
カップラであって、そのＬＥＤ８の一方の端子７−１は
電流制限抵抗９を介して端子５に接続され、もう一方の
端子７−２は端子６に接続され、さらにＬＥＤ８の両端
には逆並列にダイオード１０が接続されている。したが
って、端子５゜６間に、トリガパルスが印加されると、
ＬＥＤ　８が点灯しフォトカップラ７の一部を構成する
フォトトランジスタ１１がオンし、トランジスタ１２が
ＯＮし、双方向サイリスタ４のゲートＧに電流が流れて
これがＯＮする。１３Ａ、１３Ｂはそれぞれゲート電流
を流すための抵抗である。抵抗１４とコンデンサ１５は
ノイズ消去用である。

１６はサージ電流防止用バリスタである。抵抗１７、ダ
イオード１８および電解コンデンサ１９は半波整流回路
を構成し、ツェナーダイオード２０は電解コンデンサ１
９の両端に定電圧を発生させる。２１はトランジスタ１
２のベース電圧を定めるための抵抗である。

以上のような回路において、双方向サイリスタ４にゲー
トトリガパルスが印加されていないにもかかわらず、双
方向サイリスタ４のアノードＡ、とＡ、とがショートし
て、負荷３に交流電流が流れたままになることがあった
。したがって、例えば負荷３がヒータの場合これが焼損
したり、発火の危険性があった。

〔目　的〕

そこで本発明は上記の点に鑑みなされたもので、電力制
御累子の制御信号の異常時に負荷への通電を制御するこ
とにより、負荷の焼損を防止する安全装置の提供にある
。

〔実施例〕

以下に図面に基づいて本発明の詳細な説明すム第１図は
本発明が適用できるレーザビームプリンタの概略断面図
である。

第１図において、１０１はスキャナ及びレーザユニット
を具備する露光装置である。１０２は感光ドラム１０３
上に形成された潜像を可視鍬化する現隊ユニットである
。１０３は感光ドラム、１ｏ４は給紙カセッ）　、１０
５は給紙カセット１０４から搬送ローラ１０６へと用紙
を一枚ずつ供給する給紙ローラである。１０７はレジス
トシャッタであり、搬送ローラ１０６を介して搬送され
てきた用紙はこのレジストシャッタ１０７によって、一
時的に停止されられ、レーザ光の投射及び感光ドラム１
０３の回転動作と用紙送シとの間で同期がとられる。１
０８は用紙を転写部１０９に送力込むための送シ込みロ
ーラである。１１０は用紙上に転写されたトナー隊を定
着する定着部であり、１１０ａは定着ローラ１１０ｂを
加熱するためのヒータである。

１１１は排紙された用紙を受けるスタッカ部である。

１１２は着脱可能なＲＯＭで、文字発生器として利用さ
れる。

このように構成したレーザビームプリンタにおいては、
用紙の搬送９文字の形成、現像等の一連の動作のタイミ
ング制御が不図示の中央制御装置（ＣＰＵ）により制御
される。

第３図は本発明の一実施例を示す。

ユニット２２は第２図と同じであるのでその詳細は省略
する。２３〜２８は、ユニット２２の各端子である。

第２図においては、負荷３に直列にリレー接点２９が設
けられている。このリレー接点２９はリレーコイル３０
によって開閉される。リレーコイル３０には直流電源Ｖ
（図示せず）からの電流が常時流れて接点２９を閉じて
いる。

双方向サイリスタ４がＯＮすると、抵抗３２Ａを通って
ダイオードブリッジ３１に電流が流れて、第３図中ａで
示すような全波整流波形を持つ電流となってフォトカッ
プラ３３のＬＥＤ３３Ａ中を流れる。ダイオード３２Ｂ
はＬＥＤ　３３　Ａの保護ダイオードである。

フォトカップラ３３の出力電圧ｖｂの波形は第４図すの
ようになる。なお、双方向サイリスタ４のトリガ波形は
端子５の電流波形ＩＣで示すと第４図中Ｃのようである
。

また、フォトカップラ３４は波形Ｃを持つ電流Ｉｃ　で
駆動される。

３６はＰＮＰ　　）ランジスタ３７とＮＰＮ　　）ラン
ジスタ３８を組合わせた回路であって、フォトカップラ
３４によってトリガパルスを加えられると、トランジス
タ３７のエミッタ電圧がＯｖ近くに落ちるまでトランジ
スタ３７および３８共にＯＮ状態を保持する自己保持回
路である。即ち、トランジスタ３５がオンする毎に自己
保持回路３ｂの自己保持が解除される。トランジスタ３
５の出力電圧Ｖｄは自己保持回路３６が無ければ自己保
持回路３６による電圧降下がないため、第４図中ｄの点
線の如く変化するが自己保持回路３６のトランジスタ３
７と３８とがオンすることによって第４図中ｄの実線の
ごとき低い電圧波形となる。

端子５に加えられるトリガ信号によって双方向サイリス
タ４が正常にスイッチングする場合は、トランジスタ３
５の出力電圧が小さいため、コンデンサ３９には電荷は
ほとんど蓄積されないので、その両端の電圧Ｖｅは第４
図中ｅの実線のようになり、トランジスタ４００ベース
・エミッタ間電圧とツェナーダイオード４１のツェナー
電圧を上まらないのでトランジスタ４０はＯＮシない。

しかし端子５にトリガパルスが加わらないのに双方向サ
イリスタ４がＯＮ　ｌ、た場合、フォトカブラ３４から
の出力がないため、自己保持回路３６がオフ（ＯＦＦ　
）状態となるので、トランジスタ３５の出力電圧が高く
なシ、電解コンデンサ３９に電荷が蓄積されて、その両
端電圧Ｖａは、第４図中ｅの点線のようにな９、その電
圧Ｖｅがトランジスタ４０のベース、エミッタ間電圧と
、ツェナーダイオード４１のツェナー電圧との合計電圧
Ｖ、を上まわった時点でトランジスタ４０がオンする。

トランジスタ４０の出力電圧Ｖｆは正常時は第４図中ｆ
の実線（すなわちオフ）、異常時（コンデンサ３９の電
圧がＶｌを越えたとき）は同図ｆの点線（すなわちオン
）のようになる。し九がって異常時は、トランジスタ４
０がオンしてヒユーズ４２）抵抗４３に大きな電流が流
れ、その結果ヒユーズ４２が溶断し、リレーコイル３０
に電流が流れなくなってリレー２９が開き、負荷３に流
れていた電流が遮断される。抵抗４４および４５とコン
デンサ３３とで決まるコンデンサ３９の充電時定数は、
双方向サイリスタ４の数回の誤点弧によっテハトランジ
スタ４０をオンしないような値に選ばれている。

更にヒユーズ４２は抵抗４３によって電流制限されてお
り、トランジスタ４０がＯＮしてからヒユーズの溶断特
性で決まる一定時間ｔ１後に溶断する。リレー３０に流
れる電流Ｉｇは第４図中ｇに示すようになっておシ、正
常時は実線、異常時は点線である。

自己保持回路３６はサイリスク、ゲートターンオントラ
ンジスタ、あるいはトランジスタで構成　　　１される
フリップフロップ回路でも良い。ヒユーズ４２はサーキ
ットブレーカでも良い。また、異常時にツェナーダイオ
ード４１を電流が流れないように抵抗やトランジスタを
選べば抵抗４４とコンデンサ３９からなる積分回路は無
くても良い。

以上述べたように、本発明の一実施例は、負荷電流を検
知するフォトカップラ３３と、その検知出力が双方向サ
イリスタ４の正規のトリガ信号が端子５に加えられた結
果によるものかどうかを判断するトランジスタ３５およ
び自己保持回路３６とを有する判断回路を備える。

この判断回路によって負荷３に流れる電流が異常負荷電
流であると判断すると、ヒユーズ４２がトランジスタ４
０によって溶断され、リレー３０がオフになり、負荷３
に流れる電流が遮断され、その結果、電流の流れすぎに
よって負荷３が損傷することが防止される。

さらにヒユーズ４２を切ってリレー３０に流れる電流を
切ることによって、装置がリセットされた後でも確実に
負荷が保護される。なお、このヒユーズ４２をガラス管
入りヒユーズ等の可視化ヒユーズすれば異常発生を容易
に目視できる。

また、リレー２９の接点が切れたときに、　ＩＪＤ等を
点灯又は点滅したり、ブザーを鳴らす様な構成にしても
異常発生を容易に知ることができる。

以上説明したように、半導体制御整流素子によって負荷
に流れる交流電流を制御する回路において、負荷に異常
電流が流れてこれが焼損するような事故を確実に防止す
ることができる。

次に第２の実施例について説明する。第５図は本実施の
構成を示す回路図で、なお、第３図の回路図と同一の機
能・構成のものは同じ番号を付しである。

この実施例の特徴は、フォトカップラ３４の出力と自己
保持回路３６がコンデンサ結合になったことである。

フォトカップラ３４のフォトトランジスタ３４Ｂに電流
が流れると、その電流が抵抗４６に流れ、この抵抗４６
のフォトトランジスタ３４Ｂ側の電位が上昇し、電位が
変、化したとき電解コンデンサ４７に電流が流れ、抵抗
４８．４９にその電流が流れ、トランジスタ５０がオン
する。

コンデンサ４７はフォトカップラ３４の出力をトランジ
スタ５０へ交流結合により伝達している。

即ち、フォトカップラ３４のフォトトランジスタ３４Ｂ
がオフの時はトランジスタ５０へ電流を流さないが、フ
ォトトランジスタ３４Ｂがオン状態になった瞬間にコン
デンサ４７を充電するための充電電流Ｉｈが流れるが、
第６図Ｃに示す様にオン状態を持続しているとコンデン
サ４７に電荷が徐々に充電されていき、第６図ｉに示す
様にその両端の電圧Ｖ１が電源電圧Ｖに近づいていくに
つれて充電電流Ｉｈが減少していく。充電電流Ｉｈが減
少していくと、やがてトランジスタ５０オンをするため
のペース電流が流せなくなシ、第６図１に示す様にトラ
ンジスタ５０のコレクタ電流ＩＩが流れなくなり、自己
保持回路３６をトリガできなくなる。

従ってフォトカプラ３４からの出力が持続すると自己保
持回路３６を再トリガできなくなり、この状態でトライ
アック４に電流が流れるとトランジスタ３５のコレクタ
電位Ｖｄ　の電圧波形は第６図ｄに示す様になる。従っ
てコンデンサ３９の両端の電圧Ｖｅは第６図ｅの様にな
り、その充電電圧Ｖｅがツェナーダイオード４１のツェ
ナー電圧とトランジスタ４０のベースエミッタ間電圧の
和を越えるとトランジスタ４０がオンし、ヒユーズ４２
に過大電流が流れて、ヒユーズの溶断特性で決まる時間
後、ヒユーズ４２が溶断してコイル３０に電流Ｉｇが流
れなくなり、リレー接点２９が開いて負荷３に電流が流
れなくなる。

上記のように牛導体制御整流素子（トライアック）４の
ゲートトリガパルスによりトリガされる自己保持回路３
６０トリガパルス伝達を直流結合でなく、コンデンサ４
７を通した交流結合にすることにより、トライアック４
トリガパルスがＯＮしたままの状態で、例えばフォトカ
ップラ３４のＬＥＤ　駆動回路がショート状態になって
トライアック４にゲートがかかりっばなしになってしま
った時も異常と検知できるようになった。

本発明は上述した実施例に限らず、種々の変形が可能で
ある。

〔効果〕

以上説明した様に本発明によれば、電力制御素子の制御
信号の異常時に負荷への通電を制御することにより、負
荷の焼損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用できる装置の概略断面図、第２図
は従来の交流制御回路の一例を示す図、第３図は本発明
の一実施例を示す回路図、第４図は第３図の回路のタイ
ムチャート、第５図は本発明の他の実施例を示す回路図
、第６図は第５図の回路のタイミングチャートである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電力制御素子と、前記電力制御素子を制御する制
   御信号の異常を検知する検知手段と、前記検知手段によ
   り異常が検知されたとき、前記電力制御素子により制御
   される負荷への通電を制御する制御手段とを有すること
   を特徴とする安全装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記検知手段は
   前記制御信号が前記電力制御素子へ所定時間以上加えら
   れることを検知することを特徴とする安全装置。