JP2004122659A

JP2004122659A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004122659A
Application number: JP2002292073A
Authority: JP
Inventors: Kiyoto Toyoizumi; 豊泉　清人
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】駆動系電圧（＋２４Ｖ）と制御系電圧（＋３Ｖ）の動作使用電圧範囲をより狭くすることを可能とする。
【解決手段】低圧電源の出力基準電圧を可変する手段を設ける、または、制御系電圧（＋３Ｖ）に電圧制御用負荷を切替える手段を設け、駆動負荷（＋２４Ｖの負荷）の制御シーケンスに従って制御すると共に制御シーケンスに応じて、出力基準電圧を可変する、または、電圧制御用負荷を切替える画像形成装置。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレーザプリンタのような画像形成装置に関するもので、複数の電圧出力を有する低圧電源を内蔵した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
キヤノン提案の特開平１０−１２９０３４号公報で示すように、従来、この種の装置にはレーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ等があり、コンピュータ等の外部装置からの印字命令に従い記録紙をペーパーカセットなどの記録紙格納部より給紙し、レジストローラ等の同期搬送手段により記録紙の搬送タイミングをビデオコントローラからの画像情報送出タイミングと同期させて搬送し、画像記録を行っている。
【０００３】
図６は従来技術のレーザプリンタ１０１の構成図であり、図７はその動作を示すタイミングチャートである。これらの図面を併せて参照してレーザプリンタ１０１の動作を説明する。
【０００４】
ビデオコントローラ部２８は、ＲＤＹ信号がＴＲＵＥであることを確認するとＰＲＩＮＴ信号をＴＵＲＥとする。プリンタコントローラ２６はＰＲＩＮＴ信号がＴＵＲＥとなると、メインモータ２３、及びポリンゴンモータ１４の駆動を開始する。メインモータ２３を駆動すると感光ドラム１７、定着ローラ９及び排紙ローラ１１が回転する。この後、光量制御と一次帯電１９、現像器２０、転写帯電器２１の高圧の駆動も順次行う。
【０００５】
プリンタコントローラ２６は、ポリンゴンモータ１４の回転が定常状態になるとｔ１秒給紙ローラクラッチ２４をＯＮして給紙ローラ５を駆動し、記録紙Ｓをレジストローラ対６に向けて給紙する。そして、プリンタコントローラ２６は記録紙Ｓの先端がレジストローラ対６に到達するタイミングでＶＳＲＥＱ信号をビデオコントローラ部２８に送出すると共に給紙ローラクラッチ２４をＯＦＦし、給紙ローラ５の駆動を停止する。
【０００６】
ビデオコントローラ部２８は、画像情報のドットイメージへの展開を終えてＶＤＯ信号の出力準備が完了すると、ＶＳＲＥＱ信号がＴＵＲＥであることを確認し、ＶＳＹＮＣ信号をＴＵＲＥとし、これと同期してｔｖ秒後に１頁分の画像データとしてＶＤＯ信号の出力を開始する。
【０００７】
この時、プリンタコントローラ２６はＶＳＹＮＣ信号の立ち上がりから、ｔ３秒後にレジストローラクラッチをＯＮし、レジストローラ対６を駆動する。レジストローラ対６の駆動は、記録紙Ｓの後端がレジストローラ対６を通過するまでの時間ｔ４秒間行われる。
【０００８】
また、この間プリンタコントローラ２６は、ＨＳＹＮＣ信号をレーザ走査に同期した所定タイミングでビデオコントローラ部２８に送出すると共に、ＶＤＯ信号に基づいて感光ドラム１７上を走査するレーザ光を変調する。
【０００９】
また、更に次ページのプリントを行う場合は、ｔ５秒後に再びＰＲＩＮＴ信号をＴＵＲＥとする。その後は１頁目と同様の動作が行われる。
【００１０】
このような、プリンタコントローラ２６およびビデオコントローラ部２８の動作により記録紙Ｓは、給紙ローラ５、レジストローラ対６、画像記録部８、定着ローラ９、排紙ローラ１１へ順次搬送され画像記録がなされる。
【００１１】
上記のような、レーザプリンタに搭載されている低圧電源では、駆動系の電源としての出力と制御系の電源としての出力を有している。
【００１２】
しかし、このような複数の電源電圧を出力する低圧電源の特性として、一方の電源の負荷の変動により他方の電源電圧が変動してしまうことはＣＱ出版社発行の実用電源回路設計ハンドブックなどにも書かれているように、一般的に知られている。図８はその１例である。
【００１３】
マルチ出力電源の期間制御をかけていない回路は、負荷電流の変化による出力電圧変動を補正できない為、定電圧特性がどうしても悪くなってしまう。図９は一般的なマルチ出力の帰還制御であり、図８のマルチ出力電源の出力特性と比較して、Ｒ２４を接続することにより、２つの出力特性の改善を行っている。
【００１４】
しかしながら、
Ｖｒｅｆ＝Ｖｓ
であり、
Ｖｓ＝（（Ｖ５／（Ｒ５＋Ｒ）＋Ｖ２４／（Ｒ２４＋Ｒ））＊Ｒ
となり、Ｖ５／（Ｒ５＋Ｒ）とＶ２４／（Ｒ２４＋Ｒ）の比率で、２回路から電圧検出したことになり、帰還量もこの比率で決まる為、一方の電圧が上昇すると他の一方が低下する特性となる。
【００１５】
逆に、負荷が大きくなり電圧が低下すると他の一方の電圧は上昇してしまうこととなる。
【００１６】
図１０は、２４Ｖの出力電圧、電流と５Ｖの出力電圧の関係を示すものであり、２４Ｖの出力電流が増加すると、電圧が下がる。このとき５Ｖの負荷が変化しない場合、５Ｖの電圧は２４Ｖの電圧と反し、上昇してしまう。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
レーザプリンタのように、駆動系の負荷の変動が大きい場合、制御系の電源電圧を一定にするためにコストアップを招いている。
【００１８】
本発明の目的は、上記のような点を鑑み、負荷の変動が大きい場合でも安価な系で制御系の電源電圧の変動を低減する画像形成装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明では、複数の電圧出力を有する直流電源において、出力電圧の基準電圧を可変する手段を設け、負荷の制御シーケンスに応じて、該基準電圧を可変することを特徴とし、また、駆動系負荷の制御シーケンスに応じて、制御系の電源電圧の基準電圧を可変することを特徴とする。
【００２０】
または、複数の電圧出力を有する直流電源において、出力電圧調整用の負荷を可変する手段を設け、負荷の制御シーケンスに応じて、該出力電圧調整用の負荷を可変することを特徴とし、駆動系負荷の制御シーケンスに応じて、制御系の電源電圧の電圧調整用の負荷を可変することを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１は、本発明の一実施形態を示す概略回路図である。
【００２２】
従来例図１０で示したマルチ出力の帰還制御と異なる点は図１０に示される抵抗Ｒを分割し、抵抗Ｒａ、Ｒｂを配置し、抵抗Ｒａを短絡可能なようにスイッチ２０２を配した点である。
【００２３】
５Ｖの出力電圧Ｖｏｕｔ５はシャントレギュレータ２０１、抵抗Ｒ５、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒ２４により決定される。
【００２４】
Ｖｒｅｆ＝（（Ｖｏｕｔ５／（Ｒ５＋（Ｒａ＋Ｒｂ））＋Ｖｏｕｔ２４／（Ｒ２４＋（Ｒａ＋Ｒｂ）））＊（Ｒａ＋Ｒｂ）
であり、Ｖｏｕｔ５と抵抗Ｒａ、Ｒｂの関係は概略下記となる。
【００２５】
Ｖｏｕｔ５（ｏｆｆ）＝Ｖｒｅｆ×（１＋Ｒ５／（Ｒａ＋Ｒｂ））
２０２はＲａを短絡するスイッチであり、プリンタコントローラ２６内のＣＰＵ（不図示）のＩ／Ｏポートにより制御される。このスイッチ２０２のＯＮ／ＯＦＦを行うことにより、Ｖｏｕｔ５の電圧を可変することが可能なる。スイッチ２０２をＯＮした場合
Ｖｏｕｔ５（ｏｎ）＝Ｖｅｒｆ×（１＋Ｒ５／Ｒｂ））
となり、
Ｖｏｕｔ５（ｏｆｆ）＞Ｖｏｕｔ５（ｏｎ）
となる。
【００２６】
図２はスイッチ２０２によりＶｏｕｔ５の電圧を切替えた場合の２４Ｖの出力電圧、電流と５Ｖの出力電圧の関係を示すものであり、２４Ｖの出力電流が増加すると、電圧が下がる。このとき５Ｖの負荷が変化しない場合、５Ｖの電圧は２４Ｖの電圧と反し、上昇してしまう。しかし、スイッチ２０２をＯＮすることにより５Ｖの上昇を抑えることが可能となり、変化電圧量は
Ｖ５ｂ＞Ｖ５ａ
となり変化電圧量を小さくすることが可能である。
【００２７】
図３はレーザプリンタ１０１の動作シーケンスに応じた２４Ｖの負荷電流変化を示すものである。負荷電流の変化量は、各駆動負荷（例えば、メインモータ２３、ポリゴンモータ１４、給紙ローラ５を動作する為のクラッチ２４、レジストローラ対を動作する為のクラッチ２５）それぞれにおいて、固定であり、既知のものである。個々の電流値をＣＰＵ内のリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）または、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の格納することにより、プリンタコントローラ２６は制御シーケンスの状態で２４Ｖの負荷電流の概略を把握可能である。
【００２８】
このため、プリンタコントローラ２６は制御シーケンスにより、スイッチ２０２をＯＮすることにより、電源に基準電圧となるＶｒｅｆを可変し、２４Ｖの負荷電流の増大となる電流値（Ｉｃｈ）を設定することにより、この電流値を越える状態となるシーケンスでスイッチ２０２をＯＮすることにより、５Ｖの電圧上昇を抑えることが可能となる。電流値ＩｃｈはＶｏｕｔ５の電圧、つまり制御系電源の電圧の範囲より決定される。
【００２９】
また、図３に示すように制御シーケンスと２４Ｖの電流変化は相関があることより、各駆動負荷駆動のＯＮ／ＯＦＦ状態による判断ではなく、制御シーケンスそのもののタイミングによりスイッチ２０２をＯＮさせることも可能である。
【００３０】
また、基準電圧の切替えを多段階にすることはもちろんのこと、スイッチ２０２はトランジスタ、ＦＥＴなどを用いても可能である。更に、抵抗Ｒａ、Ｒｂを用いて基準電圧を可変とする手段の変わりに、オペアンプやデジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）を用いても良い。
【００３１】
以上のように、駆動系負荷の制御シーケンスにより電源の基準電圧を可変し、制御系電圧の電圧変動範囲を小さくすることが可能となる。
【００３２】
（第２の実施例）
本発明の第２の実施形態は、図４に示す。図１０との異なる点は、５Ｖの出力に抵抗４０２とスイッチ４０１を配したことである。スイッチ４０１は実施例１と同様にプリンタコントローラ２６内のＣＰＵ（不図示）のＩ／Ｏポートに接続されＯＮ／ＯＦＦ動作を行う。
【００３３】
スイッチ４０１をＯＮさせることにより、抵抗４０３に電流が流れる。この時、制御系電圧（５Ｖ）の負荷は増大し、消費電流に応じて電圧は下降する。図５に電圧、電流の変化を示すように、スイッチ４０１をＯＮすることにより５Ｖの負荷電流を増大させ、電圧の上昇を抑えることが可能となる。
【００３４】
このことから、実施例１と同様に、駆動系負荷（２４Ｖの負荷）の制御シーケンスに応じて、スイッチ４０１をＯＮ／ＯＦＦすることにより、駆動系負荷（２４Ｖの負荷）のＯＮ／ＯＦＦによる制御系電圧（５Ｖ）の電圧の変化量を減少させることが可能となる。
【００３５】
以上のように、動作させることにより、実施例１と同様に駆動系負荷の制御シーケンスにより制御系電源の負荷を可変し、制御系電圧の電圧変動範囲を小さくすることが可能となる。
【００３６】
また、実施例１と同様に基準電圧の切替えを多段階にすることはもちろんのこと、スイッチ２０２はトランジスタ、ＦＥＴなどを用いても可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、駆動系負荷の制御シーケンスにより電源の基準電圧を可変し、制御系電圧の電圧変動範囲を小さくすることが可能となる。また、駆動系負荷の制御シーケンスにより制御系電源の負荷を可変し、制御系電圧の電圧変動範囲を小さくすることが可能となる。
【００３８】
従って、駆動系負荷の制御シーケンスにより制御系電圧の変化を減少させ、制御系電圧の安定化を行うことが可能となり、低圧電源の出力特性の精度をカバーするといった効果がある。
【００３９】
このため、低圧電源の精度アップのためのコストアップを抑制し、安価な低圧電源でも電圧変動範囲の小さい電源供給を可能とする。
【００４０】
また、電源電圧変動範囲の小さい電源とすることにより、電圧が安定することにより回路動作の精度アップとなり、より高品位な画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す概略回路図
【図２】実施例１の電圧及び電流変化を示す図
【図３】同実施例の動作タイミングと駆動系負荷電流変化を示す図
【図４】実施例２の回路を示す図
【図５】同実施例の電圧及び電流変化を示す
【図６】レーザプリンタの構成図
【図７】同プリンタの動作タイミングを示す図
【図８】マルチ出力電源回路の１例の構成を示す図
【図９】マルチ出力の帰還制御回路の構成を示す図
【図１０】マルチ出力電源の出力特性を示す図
【符号の説明】
１・・・・・プリンタ本体
２６・・・・プリンタコントローラ
２８・・・・ビデオコントローラ
２０２・・・スイッチ
４０１・・・スイッチ
４０２・・・電圧調整用負荷抵抗

Claims

複数の電圧出力を有する直流電源において、出力電圧の基準電圧を可変する手段を設け、負荷の制御シーケンスに応じて、該基準電圧を可変する画像形成装置。
駆動系負荷の制御シーケンスに応じて、制御系の電源電圧の基準電圧を可変することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
複数の電圧出力を有する直流電源において、出力電圧調整用の負荷を可変する手段を設け、負荷の制御シーケンスに応じて、該出力電圧調整用の負荷を可変する画像形成装置。
駆動系負荷の制御シーケンスに応じて、制御系の電源電圧の電圧調整用の負荷を可変することを特徴とする請求項３の画像形成装置。