JP2000013986A - 画像形成装置用電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リレー等を用いた新たな回路を設けることな
く、定着手段が異常に高温となったときにはその定着手
段への通電を確実に停止することのできる画像形成装置
用電源装置の提供。 【解決手段】 本レーザプリンタでは、商用電源１０１
から直流電源回路１１０に至る給電経路と、商用電源１
０１から定着用ヒータ１５ａの駆動回路９１に至る給電
経路との共通部分にヒューズ１０５を設け、加熱ローラ
１５の表面温度が異常に高温となったとき、メインスイ
ッチング素子ＯＮ持続制御回路１４１に制御信号を入力
して、直流電源回路１１０のメインスイッチング素子１
１７をＯＮに連続的に保持することでヒューズ１０５を
溶断する。このため、定着用ヒータ１５ａへの通電を即
座にかつ確実に停止することができ、しかも、従来のレ
ーザプリンタにメインスイッチング素子ＯＮ持続制御回
路１４１等の若干の構成を追加するだけで実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に電
力を供給する画像形成装置用電源装置に関し、詳しく
は、被記録媒体に付着した記録材を加熱定着する定着手
段に電力を供給する画像形成装置用電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被記録媒体に記録材を付着し
て画像を形成する画像形成手段と、通電に応じて発熱
し、上記被記録媒体に付着した記録材を加熱することに
よって上記画像を定着する定着手段と、を備えた画像形
成装置が知られている。この種の画像形成装置では、画
像形成手段は、印刷データ等に応じて被記録媒体に記録
材を付着して、画像を形成する。続いて、定着手段は、
通電に応じて発熱し、被記録媒体に付着した記録材を加
熱することによって上記画像を定着する。このため、こ
の種の画像形成装置では、形成した画像を良好に安定化
することができる。また、少なくとも上記定着手段に電
力を供給可能な画像形成装置用電源装置では、マイクロ
コンピュータ等の指令に応じてスイッチング素子等のＯ
Ｎ／ＯＦＦを切り換えることにより、定着手段を一定温
度に保持することが考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の画像
形成装置では、スイッチング素子の破損等によって定着
手段への通電が異常に継続される可能性があった。そこ
で、定着手段近傍に温度ヒューズを設け、定着手段が異
常に高温となったとき、定着手段への通電経路を遮断す
ることが考えられている。

【０００４】しかしながら、温度ヒューズはマイクロコ
ンピュータ等の制御手段自体が機能しなくなった際の最
終的な安全装置として使用されるため、温度ヒューズが
溶断する頃には定着手段はかなりの高温に達する。この
ため、前述のようにスイッチング素子の破損等が発生す
ると、定着手段のケーシングを構成する樹脂が溶けた
り、被記録媒体としての記録紙の定着中であれば記録紙
が焦げたりする可能性があった。

【０００５】そこで、定着手段への通電経路にリレーを
設け、定着手段の温度が異常に高温となったとき、マイ
クロコンピュータ等の指令によってそのリレーを作動さ
せて上記通電経路を強制的に遮断することも考えられ
る。ところが、この場合、リレーを用いた新たな回路を
設ける必要があり、装置の製造コストが上昇する。

【０００６】そこで、本発明は、リレー等を用いた新た
な回路を設けることなく、定着手段が異常に高温となっ
たときにはその定着手段への通電を確実に停止すること
のできる画像形成装置用電源装置を提供することを目的
としてなされた。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達するためになされた請求項１記載の発明は、被記録
媒体に記録材を付着して画像を形成する画像形成手段
と、通電に応じて発熱し、上記被記録媒体に付着した記
録材を加熱することによって上記画像を定着する定着手
段と、を備えた画像形成装置に用いられ、少なくとも上
記定着手段に電力を供給する画像形成装置用電源装置で
あって、上記定着手段の温度を検出する温度検出手段
と、交流電源から供給された電圧を整流し、所定電圧の
直流電圧を供給する直流電源回路と、上記交流電源に対
して上記直流電源回路と並列に接続され、上記定着手段
に電力を供給する定着手段駆動回路と、上記交流電源か
ら上記直流電源回路に至る給電経路と、上記交流電源か
ら上記定着手段駆動回路に至る給電経路との共通部分に
配設され、所定値以上の電流が流れたとき上記給電経路
を遮断する遮断手段と、上記温度検出手段が検出した上
記定着手段の温度が異常に高温であるとき、上記交流電
源から上記直流電源回路への通電量を増加させ、上記遮
断手段に上記所定値以上の電流を通電する過電流通電手
段と、を備えたことを特徴としている。

【０００８】このように構成された本発明では、直流電
源回路は、交流電源から供給された電圧を整流し、所定
電圧の直流電圧を供給する。また、定着手段駆動回路
は、交流電源に対して直流電源回路と並列に接続され、
定着手段に電力を供給する。これらの構成は、通常の画
像形成装置用電源装置にも備えられるごく一般的な構成
である。本発明では、上記交流電源から上記直流電源回
路に至る給電経路と、上記交流電源から上記定着手段駆
動回路に至る給電経路との共通部分に、所定値以上の電
流が流れたとき上記給電経路を遮断する遮断手段を備え
ており、温度検出手段が検出した定着手段の温度が異常
に高温であるとき、過電流通電手段は、交流電源から上
記直流電源回路への通電量を増加させる。これによっ
て、遮断手段に上記所定値以上の電流が通電され、遮断
手段は上記給電経路を遮断する。すると、定着手段駆動
回路への通電も停止され、定着手段の昇温は停止され
る。

【０００９】このため、本発明では、定着手段が異常に
高温となったとき、その定着手段への通電を確実に停止
することができる。また、本発明は、交流電源から直流
電源回路に至る給電経路と交流電源から定着手段駆動回
路に至る給電経路との共通部分に遮断手段を設けると共
に、上記過電流通電手段を設けただけの簡単な構成によ
って実現することができる。従って、リレー等を用いた
新たな回路を設ける場合に比べて、大幅に製造コストを
低減することができる。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記直流電源回路が、上記交流電源から供給
された電圧を整流する第１整流回路と、該第１整流回路
が整流した電圧をスイッチングするスイッチング回路
と、該スイッチング回路によって電流が１次側に通電さ
れるトランスと、該トランスの２次側に発生した電圧を
整流する第２整流回路と、を備え、上記過電流通電手段
が、上記スイッチング回路を導通状態に連続的に保持す
ることにより、上記通電量を増加させることを特徴とし
ている。

【００１１】このため、本発明の直流電源回路では、第
１整流回路は交流電源から供給された電圧を整流し、ス
イッチング回路は、第１整流回路が整流した電圧をスイ
ッチングしてトランスの１次側に通電する。そして、第
２整流回路は、トランスの２次側に発生した電圧を整流
する。スイッチング回路を制御することにより、第２整
流回路からは、所望の電圧の直流電圧を出力することが
できる。ここで、本発明の過電流通電手段は、上記スイ
ッチング回路を導通状態に連続的に保持することによっ
て上記通電量を増加させる。このため、定着手段の温度
が異常に高温であるときには、遮断手段によって上記給
電経路を確実に遮断することができる。また、１次側の
スイッチング回路を導通状態に連続的に保持するため、
２次側の第２整流手段の出力に大きな影響が出る前に遮
断手段を作動することができる。

【００１２】従って、本発明では、請求項１記載の発明
の構成に加えて、直流電源回路から所望の電圧の直流電
圧を出力することができると共に、過電流通電手段の動
作がその直流電圧に与える影響を最小限に止めることが
できるといった効果が生じる。よって、ＤＣモータ等の
直流アクチュエータを良好に保護することができる。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記直流電源回路が、上記交流電源から供給
された電圧を整流する第１整流回路と、該第１整流回路
が整流した電圧をスイッチングするスイッチング回路
と、該スイッチング回路によって電流が１次側に通電さ
れるトランスと、該トランスの２次側に発生した電圧を
整流する第２整流回路と、該第２整流回路の出力電圧に
応じて上記スイッチング回路を制御する制御手段と、を
備え、上記過電流通電手段が、上記第２整流回路の電流
消費を増大させることにより、上記スイッチング回路の
オン時間を増加させて、上記通電量を増加させることを
特徴としている。

【００１４】本発明の直流電源回路も、請求項２記載の
直流電源回路とほぼ同様に構成されているので、前述の
ように、所望の電圧の直流電圧を出力することができ
る。また、本発明では、制御手段によって、第２整流回
路の出力電圧に応じてスイッチング回路を制御してお
り、過電流通電手段は、第２整流回路の電流消費を増大
させることにより、スイッチング回路のオン時間を増加
させる。すなわち、第２整流回路の電流消費が増大する
と、その第２整流回路の出力電圧は低下傾向となる。す
ると、その出力電圧を保持するために、制御手段はスイ
ッチング回路のオン時間を増大させる。このため、遮断
手段に通電される電流が増加し、遮断手段が上記給電経
路を遮断する。このように、本発明では、トランスの２
次側の電流消費を増大させ、それを補償しようとする制
御手段の作用を利用して遮断手段を動作させているの
で、過電流通電手段の構成も簡略化することができる。

【００１５】従って、本発明では、請求項１記載の発明
の効果に加えて、直流電源回路から所望の電圧の直流電
圧を出力することができると共に、装置の構成を一層簡
略化することができるといった効果が生じる。請求項４
記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に
加え、上記遮断手段が、上記所定値以上の電流が流れた
ときに溶断するヒューズであることを特徴としている。

【００１６】ヒューズは、所定値以上の電流が流れたと
きに給電経路を遮断する目的で、従来から広く使用され
てきた安価な部材である。また、画像形成装置の中には
上記給電経路に既にヒューズを設けているものもあり、
この場合、過電流通電手段を追加するだけで本発明を実
現することができる。従って、本発明では、請求項１〜
３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、装置の構成
を一層簡略化すると共に、製造コストを一層良好に低減
することができるといった効果が生じる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。図１は、本発明を適用した画像形成装置としての
レーザプリンタの主要構成部品の斜視図、図２はレーザ
プリンタの概略側断面図である。

【００１８】レーザプリンタにおける合成樹脂製の本体
ケース１は、図１に示すように、メインフレーム１ａ
と、このメインフレーム１ａの四周（前後及び左右両
側）外面を覆うメインカバー体１ｂとからなり、メイン
フレーム１ａとメインカバー体１ｂとを一体的に射出成
形等により形成したものである。

【００１９】また、メインフレーム１ａには、上面から
露光ユニットとしてのスキャナユニット２と画像形成手
段としてのプロセスユニット３と、定着手段としての定
着ユニット４と、給紙ユニット５とが装着される。そし
て、メインモータ８４（図３参照）とギヤ列を含む駆動
系ユニット６は、メインカバー体１ｂの図１の左側内面
とそれに近接するメインフレーム１ａの左側との間の収
納凹所１ｄ内に本体ケース１の下方から挿入して装着固
定される。更に、メインフレーム１ａ及びメインカバー
体１ｂの上面を覆うための合成樹脂製の本体カバーとし
てのトップカバー７には、メインフレーム１ａの右側に
上向きに突出する操作パネル１ｃを貫通させる孔７ａ
と、給紙ユニット５の基部を貫通させるための孔７ｂと
が穿設されている。排紙トレイ８の基部はトップカバー
７の前端の左右両側に突設したブラケット９（図１で一
方のみ示す）に上下揺動可能に装着されており、不使用
の場合には、排紙トレイ８をトップカバー７の上面側に
折り畳んで覆うことができる。

【００２０】給紙ユニット５におけるフィダー部ケース
５ａ内には、積層された状態で被記録媒体としての記録
紙Ｐがセットされる。図２に示すように、記録紙Ｐの先
端側は、フィダー部ケース５ａ内のばね１０ａで付勢さ
れた支持板１０にて給紙ローラ１１に向かって押圧され
ている。このため、駆動系ユニット６から動力伝達され
て回転する給紙ローラ１１と分離パッド１２とによっ
て、記録紙Ｐを１枚ずつ分離して上下一対のレジストロ
ーラ１３，１４に送ることが可能である。

【００２１】プロセスユニット３は、レジストローラ１
３，１４にて給送されてくる上記分離された記録紙Ｐの
表面に記録材としてのトナーにより画像を形成する。更
に、定着ユニット４は、トナー画像が形成された記録紙
Ｐを、加熱ローラ１５と押圧ローラ１６とにて挟持する
ことで加熱して、記録紙Ｐ上のトナー画像を定着する。
なお、加熱ローラ１５は、表面がフッ素コートされたア
ルミ管の中にハロゲンランプからなる定着用ヒータ１５
ａを挿入したもので、その長手方向の略中央部には外表
面に温度検出手段としてのサーミスタ１０７が接触して
いる。また、押圧ローラ１６は、表面がフッ素樹脂で被
覆されたゴムローラである。

【００２２】定着ユニット４のケース内における下流側
に配置された排紙ローラ１７とピンチローラ１８とから
なる排紙部は、トナー画像が定着された記録紙Ｐを排紙
トレイ８に排出する。給紙ローラ１１から排紙部まで
が、被記録媒体搬送ルートである。なお、給紙ユニット
５には斜め上方向に開口する手挿口５ｂが設けられ、フ
ィダー部ケース５ａ内の記録紙Ｐとは別の記録紙にて印
刷する場合の記録紙を、上記被記録媒体搬送ルートへ挿
入できるようにされている。

【００２３】本体ケース１における上面開放箱体状のメ
インフレーム１ａの平面視ほぼ中央部に配置するプロセ
スユニット３の下方の部位には、スキャナユニット２の
上支持板２ａが、メインフレーム１ａの底板部の上面側
に一体的に形成したステー部にビス等にて固定される。
そして、露光ユニットとしてのスキャナユニット２に
は、合成樹脂製の上支持板２ａの下面側に、レーザ発光
部（図示せず）、ポリゴンミラー２０、レンズ２１、反
射鏡２２等を配置している。このスキャナユニット２
は、感光体としての感光ドラム２３の軸線に沿って延び
るように上記上支持板２ａに穿設された横長スキャナ孔
を覆う硝子板２４を通過して感光ドラム２３の外周面に
レーザービームを照射して露光するように構成されてい
る。

【００２４】図２に示すように、プロセスユニット３
は、感光ドラム２３とその上面に当接した転写ローラ２
５、感光ドラム２３の下方に配置したスコロトロン型等
の帯電器２６、給紙方向において感光ドラム２３よりも
上流側に配置した現像ローラ２７及び供給ローラ２８を
有する現像装置、更にその上流側に配置した現像剤（ト
ナー）供給部すなわち着脱可能なトナーカートリッジ２
９、また感光ドラム２３よりも下流側に配置したクリー
ニングローラ３０、更にクリーニングローラ３０よりも
下流側に配置した除電ランプ３０ａ等からなっている。

【００２５】感光ドラム２３の外周面には、帯電器２６
にて帯電された感光層にスキャナユニット２からレーザ
ービームを走査することによって静電潜像が形成され
る。上記トナーカートリッジ２９内の現像剤（トナー）
は、攪拌体３１にて攪拌されて放出された後、供給ロー
ラ２８を介して現像ローラ２７の外周面に担持され、ブ
レード３２によってトナー層の厚さが規制される。感光
ドラム２３の静電潜像は、現像ローラ２７から現像剤が
付着することによって顕像化される。その現像剤による
像（トナー画像）は、感光ドラム２３の電位とは逆電位
の転写バイアスが印加された転写ローラ２５と感光ドラ
ム２３との間を通る記録紙Ｐに転写され、トナー画像を
形成する。そして、感光ドラム２３上に残ったトナーは
クリーニングローラ３０で一時的に回収された後、所定
のタイミングで感光ドラム２３に戻され、現像ローラ２
７によりプロセスユニット３内に回収される。

【００２６】なお、スキャナユニット２の上支持板２ａ
には、上向きに突出するトナーセンサ３３を設け、発光
部と受光部との対からなるトナーセンサ３３がプロセス
ユニット３におけるトナーカートリッジ２９の下面凹所
内に臨んで、トナーカートリッジ２９内のトナーの有無
を検出できるようになっている。

【００２７】プロセスユニット３は、合成樹脂製のケー
ス３４に組み込むことにてカートリッジ化されており、
このカートリッジ化したプロセスユニット３は、メイン
フレーム１ａに着脱可能に装着される。メインフレーム
１ａの前部位とメインカバー体１ｂの前部位との連設部
下面側には、冷却ファン３５を収納するための収納部３
６と、記録紙Ｐの通過方向と直交する左右方向に延びる
通風ダクト３７とが連通して形成される。そして、通風
ダクト３７の上面板部３７ａを断面下向きＶ字状に形成
し、この上面板部３７ａをプロセスユニット３と定着ユ
ニット４との間に位置させて、定着ユニット４における
加熱ローラ１５から発生する熱がプロセスユニット３側
に直接伝達しないように遮断する。

【００２８】また、冷却ファン３５で発生した冷却風
は、通風ダクト３７内を通ってメインフレーム１ａの一
側下面を伝い、後部の電源部３９及び駆動系ユニット６
のメインモータ８４を冷却する一方、上面板部３７ａの
内、プロセスユニット３側に開口した複数箇所のスリッ
ト孔から吹き出し、該冷却風は、プロセスユニット３と
定着ユニット４の間を通過して上昇し、トップカバー７
に複数穿設した排気孔４０から装置外に排出される。

【００２９】次に、メインフレーム１ａの右側内部に備
えられている制御ユニット７０について説明する。図３
はその制御ユニット７０及び制御ユニット７０に関連す
る構成を示すブロック図である。制御ユニット７０は、
ＣＰＵ７１と、種々の制御プログラムが格納されたＲＯ
Ｍ７２と、パーソナルコンピュータやホストコンピュー
タ等の外部のデータ送信機器ＰＣから送信された送信デ
ータを受けて格納する受信バッファ等の各種メモリが設
けられたＲＡＭ７３と、受信データを受信バッファに書
き込み／読み出すタイミングのためのタイミング信号を
発生するタイミング制御回路（ＴＣ）７４と、送信され
た印字データを受信するインターフェース（Ｉ／Ｆ）７
５と、スキャンバッファを有しビットイメージデータに
変換された印字情報を順次ＤＣコントローラ回路８２へ
出力するビデオインターフェース（Ｖ・Ｉ／Ｆ）７６
と、トナーセンサ３３、給紙ローラ１１の下流に近接し
て設けられた給紙センサ５１及びその他のセンサからの
検出信号を受信するセンサ用インターフェース（Ｓ・Ｉ
／Ｆ）７７と、操作パネル１ｃから各種制御モードを選
択でき、その切り換えた信号を受けるパネルインターフ
ェース（Ｐ・Ｉ／Ｆ）７８とを備えており、これらはバ
ス８１を介してＣＰＵ７１にそれぞれ接続されている。

【００３０】ＤＣコントローラ回路８２には、給紙ロー
ラ１１、レジストローラ１３，１４、感光ドラム２３等
からなる給紙側搬送機構部と、加熱ローラ１５や押圧ロ
ーラ１６に加えて、排紙ローラ１７やピンチローラ１８
からなる排出側搬送機構部とを駆動するメインモータ８
４のための駆動回路８７と、上記レーザ発光部を構成す
るレーザダイオード８５のための駆動回路８９と、ポリ
ゴンミラー２０を駆動するスキャナモータ８６のための
駆動回路９０と、加熱ローラ１５内のハロゲンランプか
らなる定着用ヒータ１５ａのための定着手段駆動回路と
しての駆動回路９１と、感光ドラム２３、転写ローラ２
５、帯電器２６、現像ローラ２７及びクリーニングロー
ラ３０に高圧電界を発生させ、更に除電ランプ３０ａを
点灯させる高圧基板９２とが、それぞれ接続されてい
る。

【００３１】ＲＯＭ７２には、通常のレーザプリンタと
しての種々の制御プログラムに加えて、文字や記号等の
多数のキャラクタに関する印字用ドットパターンデータ
を格納したフォントメモリ、ＲＡＭ７３に設けられた受
信データバッファや印字イメージメモリ等の各メモリの
メモリ容量及び先頭アドレスを管理するメモリ管理プロ
グラム等が予め格納されている。

【００３２】次に、駆動回路９１及びその周辺の構成に
ついて、図４を用いて詳細に説明する。図４に示すよう
に、駆動回路９１は、フォトトライアックカプラ９３の
トライアック９３ｂ及びトライアック９５等の各種素子
と、以下に述べる各種抵抗器及びコンデンサとを主要部
として構成されている。トライアック９３ｂ両端には、
それぞれ抵抗器９７ａ，９７ｂを介してトライアック９
５の両端が接続されている。また、トライアック９５の
ゲートは抵抗器９７ａとトライアック９３ｂとの間に接
続され、更に、そのゲートには、抵抗器９７ａと並列に
コンデンサ９９が接続されている。このため、トライア
ック９３ｂがＯＮして抵抗器９７ａに電流が流れたと
き、その電圧降下に応じたゲート電流が供給される。

【００３３】トライアック９５の両端の間には、ＡＣ１
００Ｖの商用電源１０１，電源スイッチ１０３，所定値
以上の電流が流れたときに溶断する遮断手段としてのヒ
ューズ１０５，前述の定着用ヒータ１５ａ，及び，定着
用ヒータ１５ａが異常に高温となったときに溶断する最
終的な安全装置としての温度ヒューズ１５ｂが直列に接
続されている。更に、商用電源１０１，電源スイッチ１
０３，及びヒューズ１０５からなる直列回路の両端に
は、５Ｖ及び２４Ｖの直流電圧を出力する後述の直流電
源回路１１０が接続されている。

【００３４】加熱ローラ１５の表面に接触したサーミス
タ１０７は、一端が抵抗器１０９を介して接地されると
共に他端が５Ｖの直流電源に接続され、サーミスタ１０
７，抵抗器１０９間の電位が図示しないＡ／Ｄコンバー
タを介してＣＰＵ７１に入力される。このため、ＣＰＵ
７１は、上記電位を読み込むことによって加熱ローラ１
５の表面温度を検出することができる。また、ＣＰＵ７
１は、フォトトライアックカプラ９３の発光ダイオード
９３ａにも出力可能に接続されている。

【００３５】そこで、ＣＰＵ７１は、サーミスタ１０７
を介して検出した上記表面温度に基づいてフォトトライ
アックカプラ９３のＯＮ／ＯＦＦを切り換え、次のよう
に定着用ヒータ１５ａへの通電／非通電を切り換えてい
る。すなわち、電源スイッチ１０３がＯＮの場合、発光
ダイオード９３ａが発光するとトライアック９３ｂがＯ
Ｎし、抵抗器９７ａ及びコンデンサ９９の並列回路に電
流が流れてトライアック９５がＯＮする。このため、フ
ォトトライアックカプラ９３のＯＮ／ＯＦＦはトライア
ック９５のＯＮ／ＯＦＦと一致し、これによって定着用
ヒータ１５ａへの通電／非通電が切り換えられる。な
お、トライアック９５のＯＦＦは、ゼロクロス動作する
ので、ＯＦＦ時は最大、電源周波数の半周期遅れでＯＦ
Ｆする。更に、フォトトライアックカプラ９３がゼロク
ロス検知付きの場合、トライアック９３ｂのＯＮよりト
ライアック９５のＯＮは、最大、電源周波数の半周期遅
れでＯＮする。

【００３６】次に、直流電源回路１１０の構成について
説明する。商用電源１０１から電源スイッチ１０３及び
ヒューズ１０５を介して入力された交流電圧は、入力フ
ィルタ回路１１１，及び第１整流回路としての整流平滑
回路１１３を介して整流される。整流平滑回路１１３が
出力する直流電圧は、発振制御回路１１５によってＯＮ
／ＯＦＦが切り換えられるスイッチング回路としてのメ
インスイッチング素子１１７（本例ではＦＥＴによって
構成した）と、トランス１２１の１次側のコイル１２３
とからなる直列回路に通電される。発振制御回路１１５
は、トランス１２１内にコイル１１５ａを有する自励式
の回路で、この発振制御回路１１５が所定の周期でメイ
ンスイッチング素子１１７のＯＮ／ＯＦＦを切り換える
ことにより、コイル１２３に断続的に電流が通電され
る。

【００３７】この通電によってトランス１２１の２次側
のコイル１２５に発生した電圧は、第２整流回路として
の整流平滑回路１３１によって整流され、２４Ｖの直流
電圧としてメインモータ８４等に供給される。また、こ
の２４Ｖの直流電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３３及
び平滑回路１３５を介して５Ｖの直流電圧に変換され、
制御ユニット７０の基準電圧等として供給される。直流
電源回路１１０は、更に制御手段としての出力電圧検出
制御回路１３７を備えており、この出力電圧検出制御回
路１３７には整流平滑回路１３１の出力電圧が入力され
る。そして、出力電圧検出制御回路１３７は、フォトト
ランジスタカプラ１３９を介して発振制御回路１１５に
制御信号を入力し、整流平滑回路１３１が２４Ｖの直流
電圧を安定して出力するように、発振制御回路１１５に
よって規定されるメインスイッチング素子１１７のＯＮ
／ＯＦＦデューティーを制御している。

【００３８】すなわち、整流平滑回路１３１の出力電圧
が２４Ｖから低下する傾向にあるときはメインスイッチ
ング素子１１７のオン時間を増加させ、上記出力電圧が
２４Ｖから上昇する傾向にあるときは上記オン時間を減
少させることにより、上記出力電圧を２４Ｖに安定化す
るのである。

【００３９】更に、発振制御回路１１５には、過電流通
電手段としてのメインスイッチング素子ＯＮ持続制御回
路１４１が接続されている。このメインスイッチング素
子ＯＮ持続制御回路１４１は、ＣＰＵ７１がフォトトラ
ンジスタカプラ１４３を介して制御信号を入力したと
き、メインスイッチング素子１１７をＯＮに連続的に保
持するものである。

【００４０】このように構成された本レーザプリンタで
は、通常、ＣＰＵ７１は、サーミスタ１０７を介して検
出した加熱ローラ１５の表面温度に基づき、前述のよう
にフォトトライアックカプラ９３のＯＮ／ＯＦＦを切り
換えて上記表面温度を所望の値に制御している。そし
て、サーミスタ１０７を介して検出した上記表面温度
が、通常の制御では考えられないような異常な高温に達
した場合や、フォトトライアックカプラ９３をＯＦＦに
保持しているのに上記表面温度の上昇が続いている場合
（いずれの場合もトライアック９５の破損等が考えられ
る）、メインスイッチング素子ＯＮ持続制御回路１４１
に上記制御信号を出力してメインスイッチング素子１１
７をＯＮに連続的に保持する。すると、ヒューズ１０５
に上記所定値以上の電流が流れ、そのヒューズ１０５が
溶断する。これによって、定着用ヒータ１５ａへの通電
経路は遮断され、加熱ローラ１５の異常な昇温を防止
し、延いては、樹脂が溶けたり記録紙Ｐが焦げたりする
のを防止することができる。

【００４１】このように、本レーザプリンタでは、商用
電源１０１から直流電源回路１１０に至る給電経路と、
商用電源１０１から定着用ヒータ１５ａの駆動回路９１
に至る給電経路との共通部分にヒューズ１０５を設け、
加熱ローラ１５の表面温度が異常に高温となったとき、
直流電源回路１１０のメインスイッチング素子１１７を
ＯＮに連続的に保持している。このため、加熱ローラ１
５が異常に高温となったとき、その定着用ヒータ１５ａ
への通電を即座にかつ確実に停止することができる。ま
た、本レーザプリンタは、従来のレーザプリンタにメイ
ンスイッチング素子ＯＮ持続制御回路１４１等の若干の
構成を追加すると共に、その構成に関わるＣＰＵ７１の
処理を追加するだけで容易に実現することができる。ま
た、遮断手段としてのヒューズ１０５はきわめて一般的
で安価な部材である。しかも、ヒューズ１０５は従来の
レーザプリンタが予め備えている場合も多い。従って、
リレー等を用いた新たな回路を設ける場合に比べて、大
幅に製造コストを低減することができる。

【００４２】しかも、上記異常に対して、１次側のメイ
ンスイッチング素子１１７をＯＮに保持しているので、
２次側の電圧に大きな影響が出る前にヒューズ１０５を
溶断できる。従って、本レーザプリンタでは、上記異常
の発生時にも装置内で使用される直流電圧に与える影響
を最小限に止めることができ、メインモータ８４等の直
流アクチュエータを良好に保護することができる。

【００４３】なお、過電流通電手段としては、メインス
イッチング素子ＯＮ持続制御回路１４１の他にも種々の
形態が考えられる。図５は、トランス１２１の２次側の
電流消費を増大させることによってヒューズ１０５を溶
断する形態を表している。本形態は、整流平滑回路１３
１の出力側に、過電流通電手段としての電流消費増大回
路１５０を設けると共に、発振制御回路１１５にはメイ
ンスイッチング素子ＯＮ持続制御回路１４１の代わりに
過電流検知無効回路１５１を設けた点で、上記実施の形
態と異なる。

【００４４】先ず、過電流検知無効回路１５１は、ＣＰ
Ｕ７１の出力端子Ｓ1 からフォトトランジスタカプラ１
５３を介して制御信号が入力されたとき、発振制御回路
１１５に対して次のような動作を行う。すなわち、一般
の発振制御回路１１５は、コイル１２３に過電流が通電
されそうになったとき、それを検知してメインスイッチ
ング素子１１７を強制的にＯＦＦする過電流検知機能を
備えている。この過電流検知無効回路１５１は、上記制
御信号入力時に、この過電流検知機能を無効にする回路
である。なお、発振制御回路１１５として、このような
過電流検知機能を有さないものを使用した場合、過電流
検知無効回路１５１及びフォトトランジスタカプラ１５
３を省略できることはいうまでもない。

【００４５】電流消費増大回路１５０はＣＰＵ７１の出
力端子Ｓ2 に接続され、次に示すように構成されてい
る。ＣＰＵ７１の出力端子Ｓ2 は、抵抗器１５５を介し
て５Ｖの直流電源に接続されると共に、抵抗器１５７を
介してトランジスタ１５９のベースに接続されている。
トランジスタ１５９のベース−エミッタ間には抵抗器１
６１が接続されると共にエミッタが接地され、そのトラ
ンジスタ１５９のコレクタは、トランジスタ１６３のベ
ースに接続されると共に抵抗器１６５を介して５Ｖの直
流電源に接続されている。更に、トランジスタ１６３の
ベース−エミッタ間には抵抗器１６７が接続されると共
にエミッタが接地され、そのトランジスタ１６３のコレ
クタは抵抗器１６８を介して整流平滑回路１３１の出力
側（２４Ｖ）に接続されている。

【００４６】このように構成された電流消費増大回路１
５０では、出力端子Ｓ2 からローレベルの信号を出力す
ることにより、トランジスタ１５９がＯＦＦし、トラン
ジスタ１６３がＯＮし、整流平滑回路１３１の出力側が
抵抗器１６８とトランジスタ１６３を介して接地され
る。すると、整流平滑回路１３１の出力側の電流消費が
増大して、その整流平滑回路１３１の出力電圧（２４
Ｖ）は低下傾向となる。このため、出力電圧検出制御回
路１３７は、その出力電圧を保持するために、発振制御
回路１１５にメインスイッチング素子１１７のオン時間
を増大させるよう制御信号を入力する。このとき、出力
端子Ｓ1 から上記制御信号を入力し、過電流検知無効回
路１５１を作動させれば、発振制御回路１１５は通常で
はあり得ない程に上記オン時間を増大させ、その結果、
ヒューズ１０５が溶断する。

【００４７】本形態では、サーミスタ１０７を介して検
出した温度が異常に高温となったとき、ＣＰＵ７１は出
力端子Ｓ1 ，Ｓ2 から上記信号を出力する。このため、
加熱ローラ１５が異常に高温となったとき、その定着用
ヒータ１５ａへの通電を即座にかつ確実に停止すること
ができると共に、前述のように大幅に製造コストを低減
することができる。また、本形態では、トランス１２１
の２次側の電流消費を増大させ、それを補償しようとす
る出力電圧検出制御回路１３７の作用を利用してヒュー
ズ１０５を溶断させているので、直流電源回路１１０の
出力に与える影響を最小限に止めると共に、過電流通電
手段の構成も簡略化することができる。

【００４８】更に、過電流通電手段としては、上記各形
態の他にも、出力電圧検出制御回路１３７に整流平滑回
路１３１の実際の出力よりも低い電圧を入力する形態
等、種々の形態を考えることができる。なお、本発明は
上記各実施の形態になんら限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施するこ
とができる。例えば、上記実施の形態ではサーミスタ１
０７を介して定着用ヒータ１５ａ近傍の温度を検出して
いるが、定着用ヒータ１５ａのインピーダンスを算出す
ることにより定着用ヒータ１５ａ自身の温度を検出し、
その温度を上記制御に反映させてもよい。更に、温度検
出手段としては、ペルチェ素子、熱電対等を採用しても
よい。

【００４９】また、上記各実施の形態ではハロゲンラン
プからなる定着用ヒータ１５ａによって加熱ローラ１５
を加熱しているが、加熱ローラ１５の内周面または外周
面にシート状の発熱体を配設することによって加熱して
もよい。更に、遮断手段としてはブレーカ等を採用して
もよい。また更に、本発明は、レーザプリンタに限ら
ず、複写機、インクジェットプリンタ等、定着手段を有
する種々の画像形成装置に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施の形態のレーザプリンタの主要構成部
品の斜視図である。

【図２】 上記レーザプリンタの概略側断面図である。

【図３】 上記レーザプリンタの制御ユニット及び制御
ユニットに関連する構成を表すブロック図である。

【図４】 その駆動回路及び直流電源回路の構成を表す
回路図である。

【図５】 駆動回路及び直流電源回路の他の形態を表す
回路図である。

【符号の説明】

２…スキャナユニット ３…プロセスユニット
４…定着ユニット ５…給紙ユニット ６…駆動系ユニット １５
…加熱ローラ １５ａ…定着用ヒータ ７０…制御ユニット
７１…ＣＰＵ ９１…駆動回路 １０１…商用電源 １０５…
ヒューズ １０７…サーミスタ １１０…直流電源回路 １
１１…入力フィルタ回路 １１３，１３１…整流平滑回路 １１５…発振制御
回路 １１７…メインスイッチング素子 １２１…トラン
ス １２３，１２５…コイル １３７…出力電圧検出制
御回路 １４１…メインスイッチング素子ＯＮ持続制御回路 １５０…電流消費増大回路 １５１…過電流検知無
効回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｍ 3/28 Ｈ０２Ｍ 3/28 Ｈ Ｆターム(参考） 2H033 AA31 AA42 CA06 CA23 CA26 CA34 5G053 AA14 BA06 CA01 DA01 EB02 EC05 FA06 5H323 AA35 BB03 CA08 CB02 DB04 FF03 GG04 MM02 NN03 RR04 TT01 5H410 CC03 CC09 CC10 DD02 DD03 DD05 DD09 DD10 EA05 EA11 EA37 EB09 EB25 EB27 EB32 EB38 EB40 FF03 FF14 FF25 KK08 LL09 5H730 AA20 BB21 BB52 CC01 DD04 EE01 EE65 FD01 FF09 FF19 XX01 XX15 XX19 XX21 XX35 XX38 XX46 ZZ01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被記録媒体に記録材を付着して画像を形
   成する画像形成手段と、 通電に応じて発熱し、上記被記録媒体に付着した記録材
   を加熱することによって上記画像を定着する定着手段
   と、 を備えた画像形成装置に用いられ、少なくとも上記定着
   手段に電力を供給する画像形成装置用電源装置であっ
   て、 上記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、 交流電源から供給された電圧を整流し、所定電圧の直流
   電圧を供給する直流電源回路と、 上記交流電源に対して上記直流電源回路と並列に接続さ
   れ、上記定着手段に電力を供給する定着手段駆動回路
   と、 上記交流電源から上記直流電源回路に至る給電経路と、
   上記交流電源から上記定着手段駆動回路に至る給電経路
   との共通部分に配設され、所定値以上の電流が流れたと
   き上記給電経路を遮断する遮断手段と、 上記温度検出手段が検出した上記定着手段の温度が異常
   に高温であるとき、上記交流電源から上記直流電源回路
   への通電量を増加させ、上記遮断手段に上記所定値以上
   の電流を通電する過電流通電手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置用電源装置。
2. 【請求項２】 上記直流電源回路が、 上記交流電源から供給された電圧を整流する第１整流回
   路と、 該第１整流回路が整流した電圧をスイッチングするスイ
   ッチング回路と、 該スイッチング回路によって電流が１次側に通電される
   トランスと、 該トランスの２次側に発生した電圧を整流する第２整流
   回路と、 を備え、 上記過電流通電手段が、上記スイッチング回路を導通状
   態に連続的に保持することにより、上記通電量を増加さ
   せることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置用電
   源装置。
3. 【請求項３】 上記直流電源回路が、 上記交流電源から供給された電圧を整流する第１整流回
   路と、 該第１整流回路が整流した電圧をスイッチングするスイ
   ッチング回路と、 該スイッチング回路によって電流が１次側に通電される
   トランスと、 該トランスの２次側に発生した電圧を整流する第２整流
   回路と、 該第２整流回路の出力電圧に応じて上記スイッチング回
   路を制御する制御手段と、 を備え、 上記過電流通電手段が、上記第２整流回路の電流消費を
   増大させることにより、上記スイッチング回路のオン時
   間を増加させて、上記通電量を増加させることを特徴と
   する請求項１記載の画像形成装置用電源装置。
4. 【請求項４】 上記遮断手段が、上記所定値以上の電流
   が流れたときに溶断するヒューズであることを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置用電源
   装置。