JPH01103447A - 画像形成装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像形成装置、特に所定方式の画像形成部と、
この画像形成部の動作を制御する制御部を有する画像形
成装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、複写機やレーザビームプリンタなど、電子写
真方式の画像形成装置が知られている。この種の装置で
は、原稿および記録紙の搬送系、感光ドラムの帯電、露
光系などから構成される画像形成部と、これらの動作を
制御するマイクロプロセッサなどを用いた制御部が設け
られる。

この種の装置では、制御部の電源として５ｖ、原稿や記
録紙の搬送系などに１２〜２４Ｖ、そして原稿の帯電系
などに数１００〜数ｋＶの電源電圧が必要となり、必要
とされる電源電圧のレベルは多岐にわたる、従って、こ
の種の装置の電源部は複雑になりがちで、電源部の構造
をいかに簡略化するかが大きな課題となっている。

［発明が解決しようとする問題点］ また、この種の装置において電源部を複雑化させる要因
の一つは、電圧の種類の多さのみならず、画像形成工程
に応じて、あるいは電源の投入、遮断時において複数の
電源出力を所定のシーケンスに基づいて制御する必要が
ある点である。

特に電源の投入、遮断時において電源の出力制御を行な
う構造として、第３図（Ａ）に示すようなスイッチング
方式の電源回路が知られている。

図において符号８０３，８０４で示すものは２４Ｖおよ
び５ｖの電源電圧をそれぞれ形成するためのインバータ
トランスで、後述のシーケンス制御を行なうため、これ
らのトランスは別体に構成されている。インバータトラ
ンス８０３，８０４の一次側の一端には、商用交流電源
出力を直接整流、平滑した所定電圧の直流電圧が入力さ
れる。

インバータトランス８０３．８０４の一次側に対する直
流の印加はスイッチングトランジスタ８０９．８１０に
よって断続される。これによって、インバータトランス
８０３，８０４の一次側に矩形波の交流が入力される。

インバータトランス８０３．８０４の二次側には巻線比
に応じて変圧された交流出力が得られるので、この出力
を直流に変換して２４Ｖ、５ｖの出力を得る。すなわち
、インバータトランス８０３の二次側にはダイオードか
ら成る整流回路８０５、およびチョークインプット型の
フィルタ回路８０６が挿入され、整流、平滑された２４
Ｖの出力が得られる。

一方、インバータトランス８０４の二次側にはダイオー
ドおよびコンデンサから成る整流、平滑回路が接続され
、この出力は３端子レギユレータなどから成るレギュレ
ータＩＣ８０８によって安定化され、５ｖの出力が得ら
れる。２４Ｖの出力は画像形成部に入力される。この電
圧は原稿搬送系のモータなどにそのまま給電されるとと
もに、帯電系の高圧を得るための不図示のスイッチング
レギュレータなどに入力される。一方、５ｖの出力はマ
イクロコンピュータなどから構成される制御部に電源電
圧として供給される。

５Ｖおよび２４Ｖの出力は、スイッチングトランジスタ
８０９，８１０のスイッチング動作を制御する制御回路
８０１，８０２によって安定化されるとともに、第３図
（Ｂ）に示すようなタイミングで電源投入、遮断時の出
力制御が行なわれる。

制御回路８０１，８０２はそれぞれ誤差増幅器、ＰＷＭ
回路などを一体に構成した公知のスイッチングレギュレ
ータ用ＩＣなどによって構成され、電源供給期間におい
ては出力電圧がほぼ一定の値になるように、インバータ
トランス８０３．８０４の一次側のスイッチングのデユ
ーティ比、あるいは周波数などを制御する。特に電源投
入、遮断時においては制御部に対する５ｖの給電出力が
安定してから時間Δ１１後に２４Ｖの出力が所定の電圧
まで立ち上がるように制御される。また、電源遮断時に
おいては、２４Ｖの出力が遮断されてからΔｔ２時間を
経てから５ｖの出力が遮断されるように制御される。こ
のような出力タイミングの制御は、制御回路８０１，８
０２に時定数回路などによって制御回路を設けたり。

制御回路８０１，８０２の動作を制御部が制御すること
によって行なわれる。

このような出力制御を行なわないと、制御部への５Ｖ出
力は画像形成部に対する２４Ｖの出力より遅れて立ち上
がる。あるいは逆に５ｖが２４Ｖよりも早く立ち下がる
というようなタイミングでは、制御信号のレベルが不安
定になるので、画像形成部の出力が不用の期間でも出力
されてしまうなどの問題が生じる。これによって、画像
形成部の動作に異常が生じ、画像品位が低下する、感光
ドラムの劣化が進む、あるいはトナーによって装置内部
が汚染されるなどのトラブルが発生する危険がある。

上記のようなシーケンス制御を行なえばこれらの問題を
避けることができるが、前述のようにインバータトラン
スが別体となっており、しかもそれぞれの−次側を第３
図（Ｂ）に示すようなタイミングで制御する必要がある
ので、電源部がきわめて複雑、高価となり、また大型に
なるという問題があった。

［問題点を解決するための手段］ 以上の問題点を解決するために、本発明においては所定
方式の画像形一部と、この画像形成部の動作を制御する
制御部を有する画像形成装置において、前記画像形成部
と、前記制御部にそれぞれ給電する二次巻線を有する変
圧器と、前記制御部、に対する給電出力を検出してこの
給電出力が所定レベル以下の場合に前記画像形成部に対
する給電を停止させる制御手段を設けた構成を採用した
。

［作用］ 以上の構成によれば、画像形成部と制御部に対する給電
を共通の変圧器を用いて行なうことができ、しかも制御
部に対する出力が安定している期間のみにおいて画像形
成部に対する給電を行なうことができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき１本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明を採用した画像形成装置の電源部の構造
を示している。第１図では電子写真方式における画像形
成部と、画像形成部を含めた装置全体の動作を制御する
マイクロプロセッサなどから構成された制御部６が示さ
れている０画像形成部は感光ドラム１１、帯電器１２．
１４および現像器１３から構成され゛ている。帯電器１
２は露光前に感光ドラム１１を一様に帯電させるために
用いられる。また、帯電器１４は感光ドラム１１上のト
ナー現像された像を記録紙に転写するために用いられる
。帯電器１２．１４はそれぞれ帯電用高圧電源７．ｌＯ
によって駆動される。帯電用高圧電源７．１０はそれぞ
れ、負および正の直流の高圧を出力する。

また、現像器１３は現像用交流電源８および現像用直流
電源９の重畳出力によって駆動される。

現像用交流電源８および現像用直流電源９の出力は図示
のように直列に接続されており、交流、直流の重畳され
た出力が現像器１３に印加される。

符号７〜１０で示される各電源装置はほぼ同様の構造を
有している。すなわち、インバータトランスおよび整流
平滑部（現像用交流電源８は除く）から構成される変圧
部７１〜１０１（７１゜８１．９１，１０１）と、この
変圧部７１〜１０１のインバータトランスの一次側を駆
動制御する給電制御部７２〜１０２　（７２，８２゜９
２．１０２）である、給電制御部７２〜１０２はそれぞ
れ、第３図（Ａ）に示したインバータトランス−次側の
制御回路とほぼ同様の構造を有している。すなわち、各
インバータトランスは給電制御部７２〜１０２のスイッ
チングトランジスタおよびＰＷＭ回路によって駆動され
る。給電制御部７２〜１０２はそれぞれ２４Ｖの直流を
入力し、この電源電圧を用いてそれぞれ変圧部７１〜１
０１の出力端子に所定の電圧を発生するよう出力制御を
行なう、また、各負荷に対する給電動作はマイクロプロ
セッサなどから構成された制御部６によって、符号１５
〜１８で示される制御信号を介して制御される。制御部
６は電源電圧として５ｖの直流を必要とする。

上記のように、画像形成部と制御部の電源電圧としてそ
れぞれ２４Ｖ、５Ｖの電源電圧が必要となるが、これら
の電圧は図の左側に示される回路によって発生される。

第３図（Ａ）と異なり、本実施例では５Ｖ、２４Ｖの電
圧は共通のトランス２を用いて発生される。トランス２
の一次側には、第３図（Ａ）に示したトランスの一方の
一次側に接続されたものと同様のトランス駆動回路１が
接続される。すなわち、トランス駆動回路１も同様に第
３図（Ａ）のトランスの一方の一次側回路と同様に、ス
イッチングトランジスタおよびＰＷＭ回路などから構成
された制御回路を有する。

トランス駆動回路ｌの入力としては、商用交流電源の整
流出力などが用いられる。

トランス２の二次側は、二次巻線が同じトランスに設け
られている点を除いて、第３図（Ａ）の構造とほぼ同様
である。すなわち、ト、ランス２の二次巻線２１には、
画像形成系に給電するための２４Ｖ生成回路３として整
流回路８０５およびフィルタ回路８０６が接続され、整
流、平滑された２４Ｖの出力は前記の給電制御部７２〜
１０２に供給される。

一方、二次巻線２２には制御部６に給電するための５ｖ
生成回路４として、整流平滑回路８０７およびレギュレ
ータＩＣ８０８が接続され、安定化された出力が前記の
制御部６および給電制御部７２〜１０２に供給される。

以上の回路において従来例と異なっている点は１画像形
成部および制御部６に対してそれぞれ入力する直流電圧
２４Ｖ、５Ｖがそれぞれ別のトランスではなく、−次側
を共通の駆動回路にょうて制御されるトランス２から供
給される点である。このような構造によって電源部の構
造が簡略化され、トランスが共通化されることによって
体積、重量も小さくすることができる。しかし、第３図
（Ｂ）に示したような出力制御を行なわないと、画像形
成部の誤動作によって前述のような問題が生じる。この
ため、本実施例では画像形成部の帯電用高圧電源７〜８
について第２図（Ａ）のような構造を用いることによっ
て、電源出力のシーケンス制御を行なう。

第２図（Ａ）は帯電用高圧電源７〜９にそれぞれ利用で
きる構造として、帯電器用の高圧電源７の一次側の給電
制御部７２の構造を示している。

図において符号１９で示されるものは一般に市販されて
いるスイッチング電源用の制御ＩＣで、この制御ＩＣ１
９は内部にＰＷＭ回路などから成るスイッチング制御部
１９１、スイッチングトランジスタ７０２の駆動用増幅
器１９２、出力電圧、あるいは電流を制御するための制
御信号を入力する誤差増幅器１９３、誤差増幅器その他
に必要とされる基準電圧１９４、および電源出力をオン
、オフするための制御信号を入力する増幅器１９５など
を有している。

増幅器１９２の出力は変圧部のスイッチングトランス７
０１　（第１図参照）の−次側を駆動するスイッチング
トランジスタ７０２のベースに接続されている。スイッ
チングトランジスタ７０２のエミッタは接地され、その
コレクタはスイッチングトランス７０１の一次巻線の一
端に接続されている。−次巻線の他端は、第１図の左側
の回路によって形成された２４Ｖが接続されている。

制御ＩＣ１９は誤差増幅器１９３から不図示の検出回路
を介して入力される制御信号に基づいて、二次側の出力
電流、あるいは電圧を安定化するようにスイッチング制
御部１９１を制御し、これによってスイッチングトラン
ジスタ７０２の導通デユーティ比あるいは周波数などが
制御され、スイッチングトランス７０１の二次側に出力
される電圧あるいは電流が一定、ないしは所望の値に制
御される。

また、制御ＩＣ１９の増幅器１９５に印加する電圧Ｖｌ
を制御することにより、スイッチングトランジスタ７０
２のパルス幅を制御することができる。増幅器１９５の
入力端子１９５′はスイッチングトランス７０１の二次
側の最大出力を決定するために用いられるデッドタイム
コントロール端子などとして利用されているものである
。

第２図（Ａ）では、増幅器１９５の入力端子１９５′の
入力電圧ｖｌは図の下部に示される回路によって制御さ
れる。端子１９５′はＩＣ内の基準電圧１９４に、抵抗
Ｒ３を介してプルアップされている。また、端子１９５
′はトランジスタＴｒのコレクタに接続されている。ト
ランジスタＴｒのエミッタは接地され、またそのベース
には抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点が結ばれている。抵抗Ｒ１
、Ｒ２は第１図の５ｖ生成回路４の出力する５Ｖの電源
電圧を分圧するためのものである。この分圧比は後述の
電圧ＶＨに対応して定められる。

第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）の動作を示している。ここ
では２４Ｖ生成回路３．５ｖ生成回路４の回路特性とし
て、電源立ち上がり時に２４Ｖ系が先に立ち上がり、５
ｖ系が遅れて立ち上がる場合に、制御部６に給電するた
めの５ｖが充分立ち上がるまで２４Ｖ系の出力を禁止す
る例を示す。

５ｖ生成回路４の５ｖ出力が第２図（Ｂ）の所定電圧Ｖ
Ｈよりも低い場合にはトランジスタＴｒは遮断されてお
り、従って端子１９５′の電圧ｖ１は５ｖになる。この
状態では、制御ＩＣ１９のスイッチング制御部１９１が
スイッチングトランジスタ７０２のスイッチングを停止
し、高圧出力が禁止される。

一方、５ｖ生成回路４の出力が立ち上がり、この電圧が
所定電圧ＶＨよりも大きくなるとトランジスタＴｒ、が
導通し、゛端子１９５′の電圧はほぼＯｖとなる。これ
によってスイッチング制御部１９１によるスイッチング
制御が開始され、スイッチングトランス７０１の二次側
、従って変圧部７１の出力端子から帯電器１２に対する
高圧の給電が可能となる。

従って、第２図ＣＢ）のタイミングｔにおいて５Ｖ系の
出力電圧が電圧ＶＨを越えるまでの時間は高圧出力が禁
止され、それ以後の期間では高圧の出力が許可される。

出力禁止域では制御部６に対する電源電圧が充分立ち上
がっておらず、制御部６が出力する制御信号１５〜１８
の状態はきわめて不安定であり、以上のような出力制御
を行なわないと給電制御部７２〜１０２が誤って画像形
成部の各部を動作させる可能性がある。

しかし、上記のように制御部６に対する電源電圧に応じ
て給電制御部７２〜１０２に対して出力禁止を行なうこ
とにより、制御信号１５〜１８が不安定な状態にあって
も画像形成部が誤動作することがない、第２図（Ｂ）の
出力可能領域では制御部６の５Ｖの電源電圧が充分立ち
上がっており、制御信号１５〜１８が不安定になること
がなく、制御部６によってあらかじめ定められたシーケ
ンスによって画像形成部を制御することにより、誤動作
を生じることなく確実に画像形成部を制御することがで
きる。また電源遮断時には５ｖ系の出力が所定電圧ＶＨ
を割った際に２４Ｖ系の出力が禁止されるため、同様に
不安定な制御信号１５〜１８により画像形成部が誤動作
することがない。

以上に示したように、本実施例では電源トランスの共通
化によって電源部の構造を簡単、安価かつ小型、軽量に
することができるとともに、画像形成部に対する給電を
制御し、誤動作を生じることなく確実な画像形成動作が
行なえるという優れた効果がある。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、所定方式の
画像形成部と、この画像形成部の動作を制御する制御部
を有する画像形成装置において、前記画像形成部と、前
記制御部にそれぞれ給電する二次巻線を有する変圧器と
、前記制御部に対する給電出力を検出してこの給電出力
が所定レベル以下の場合に前記画像形成部に対する給電
を停止させる制御手段を設けた構成を採用しているので
、画像形成部および制御部に対する給電を共通の変圧器
を用いて行なうことによって、電源部の構造を簡単安価
かつ小型軽量にすることができるとともに、画像形成部
の誤動作を防止することができるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した画像形成装置の電源部の構造
を示した説明図、第２図（Ａ）は第１図の給電制御部の
構造を示した説明図、第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）の回
路の動作を示した線図、第３図（Ａ）は従来の画像形成
装置の構造を示した回路図、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ
）の回路の動作を示した線図である。 ｌ・・・トランス駆動回路　　２・・・トランス６・・
・制御部　　　　　　　１９・・・制御ＩＣ７１，８１
，９１，１０１・・・変圧部７２．８２．９２．１０２
・・・給電制御部１９２．１９５・・・増幅器 ７０２・・・スイッチングトランジスタＴｒ・・・トラ
ンジスタ 〉 ツ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定方式の画像形成部と、この画像形成部の動作を制御
   する制御部を有する画像形成装置において、前記画像形
   成部と、前記制御部にそれぞれ給電する二次巻線を有す
   る変圧器と、前記制御部に対する給電出力を検出してこ
   の給電出力が所定レベル以下の場合に前記画像形成部に
   対する給電を停止させる制御手段を設けたことを特徴と
   する画像形成装置。