JP2005323194A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 主電源がオフになり制御系が停止しても、確実かつ迅速に大容量の電解コンデンサの放電を行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 ｎｐｎトランジスタＱ１のエミッタは接地され、コレクタは抵抗Ｒ１を介して電解コンデンサＣに接続され、ベースは抵抗Ｒ２を介して電解コンデンサＣに接続されている。ｎｐｎトランジスタＱ２のエミッタは接地され、コレクタは抵抗Ｒ２を介して電解コンデンサＣに接続され、ベースは電源Ｖ２に接続されている。電源Ｖ２がオフされると、ｎｐｎトランジスタＱ２はオフ状態となる。電解コンデンサＣに蓄積された電荷は放電され、ｎｐｎコンデンサＱ１にベース電流が流れ、ｎｐｎトランジスタＱ１はオン状態となる。抵抗Ｒ１を介してｎｐｎトランジスタＱ１のコレクタからエミッタに電流が流れ、電解コンデンサＣの残留電荷が消費される。
【選択図】 図２

Description

この発明は、複写機又はプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、電源遮断時に電圧ドロップ用の電解コンデンサに蓄積されている電荷を強制的に放電させる画像形成装置に関する。

画像形成装置には、例えばＤＣ５Ｖ及びＤＣ２４Ｖの２系統の直流を出力するＤＣ電源が内蔵されている。通常、ＤＣ５Ｖは制御系のロジック部等に供給され、ＤＣ２４Ｖはモータ等の駆動系の大電流消費部に供給される。ＤＣ５Ｖが供給される制御系のロジック部は負荷変動が小さく、ＤＣ２４Ｖが供給される駆動系は、モータ等が多いため負荷変動が大きい。このため、ＤＣ２４Ｖ系の電圧ドロップ防止用の電解コンデンサは、ＤＣ５Ｖ系より、その静電容量を大きくしている。

このため、電源スイッチのオフ（ＯＦＦ）時には、ＤＣ５Ｖ及びＤＣ２４Ｖの２系統の直流出力が停止するものの、ＤＣ２４Ｖ系の電解コンデンサの静電容量が大きいため、ＤＣ５Ｖ系の電解コンデンサよりも、その放電が遅延する。この残留電荷が駆動系に印加されるが、この場合、無制御状態である。この無制御状態で駆動系が動作状態にならないようにするため、駆動系のドライバの入力部を、駆動系が動作しない論理状態に固定している。また、駆動系のＤＣ２４Ｖの電源ラインをリレー等で接地して、電解コンデンサの残留電荷を放電している。さらに、感電の危険が少ない、モータ等の電気的負荷を強制的に動作させたり、動作上不要な電気的負荷を動作させたりして、電解コンデンサの残留電荷を放電している（例えば、特許文献１）。

特開平９−２９７５０７号公報（段落［００１６］−［００２４］）

しかしながら、従来の画像形成装置においては、電源スイッチのオフ（ＯＦＦ）時には、ＤＣ２４Ｖの電解コンデンサの放電がＤＣ５Ｖ系の電解コンデンサよりも遅延し、この残留電荷が駆動系に印加されるため、感電の危険が考えられる。

また、駆動系のＤＣ２４Ｖの電源ラインをリレー等で接地して、電解コンデンサの残留電荷を放電する場合、リレー等の高価な追加部品が必要となり、画像形成装置のコストが増加する問題がある。さらに、動作させる必要がない電気的負荷までを駆動させる必要があった。また、制御的に強制放電を行っているため、無制御状態のままでは強制放電の効果が得られない問題があった。

この発明は、上記の問題を解決するものであり、画像形成装置の主電源がオフ（ＯＦＦ）になり制御系が停止しても、無制御状態のまま、確実かつ迅速に大容量の電解コンデンサの残留電荷の放電を行うことを目的とする。残留電荷の放電を確実かつ迅速に行うことにより、負荷の誤動作及び感電を防止することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。また、高価な部品を用いずに上記の効果を得ることができ、画像形成装置の低コスト化を図ることを目的とする。

また、画像形成装置には、安全確保のためにカバーや扉等を開放した際に駆動系への電源供給ラインを開放（オフ）し、その通電を防止して駆動停止を行うインターロック機構が設けられている。この発明は、インターロック機構により駆動系への電源ラインが遮断された場合であっても、急峻な放電が生じないようにし、急峻な電流変動による制御系の誤動作の防止を図ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、入力画像データに対して画像処理を施して出力画像を形成する画像形成プロセス部と、前記画像形成プロセス部の動作を制御する制御部と、前記画像形成プロセス部に電圧を供給する第１の電源と、前記制御部に電圧を供給する第２の電源と、を有する画像形成装置であって、一端が前記第１の電源に接続され、他端が接地されたコンデンサと、一端が前記コンデンサの前記一端に接続された第１の抵抗と、一端が前記コンデンサの前記一端及び前記第１の抵抗の前記一端に接続された第２の抵抗と、前記第１の抵抗及び前記第２の抵抗に接続され、前記第１の抵抗とアースとの間をオン／オフする第１の半導体スイッチと、前記第２の電源及び前記第２の抵抗に接続され、前記第２の抵抗とアースとの間のオン／オフする第２の半導体スイッチと、を有し、前記第１の電源による電圧供給が遮断された場合、前記第２の電源の電圧で前記第２の半導体スイッチをオンして前記コンデンサを放電し、前記第１の電源による電圧供給が遮断され、さらに、前記第２の電源の電圧供給が遮断された場合、前記コンデンサに充電されている電圧で前記第１の半導体スイッチをオンして前記コンデンサを放電することを特徴とする画像形成装置である。

第１の電源には、例えば、モータ等の駆動系に電圧を供給するＤＣ２４Ｖが用いられ、第２の電源には、例えば、ＣＰＵ等の制御系に電圧を供給するＤＣ５Ｖが用いられる。ＤＣ２４Ｖからなる第１の電源にはコンデンサが接続されているため、コンデンサには電荷が蓄積されている。このコンデンサはＤＣ２４Ｖからなる第１の電源が遮断された場合に、画像形成装置の運転再開に備えて、蓄積されている電荷を利用して駆動系の電気的負荷を動作させるために設けられている。

ＤＣ２４Ｖからなる第１の電源が遮断された場合、ＤＣ５Ｖからなる第２の電源により第２の半導体スイッチをオンする。コンデンサの一端は第２の抵抗を介して第２の半導体スイッチに接続されているため、コンデンサに蓄積されている電荷は第２の半導体スイッチによりアースに流れる。このようにして、コンデンサに蓄積されている電荷が消費され、コンデンサの放電が行われる。

また、画像形成装置の主電源が遮断され、ＤＣ５Ｖからなる第２の電源も遮断された場合、第２の半導体スイッチはオフされ、第２の半導体スイッチによってコンデンサが放電されることはない。

画像形成装置の主電源が遮断されることにより第２の電源も遮断された場合は、コンデンサに蓄積されている電荷によって第１の半導体スイッチがオンになる。コンデンサの一端は第１の抵抗を介して第１の半導体スイッチに接続されているため、コンデンサに蓄積されている電荷は第１の半導体スイッチによりアースに流れる。このように、第２の電源も遮断されて制御系が停止した場合であっても、コンデンサに蓄積されている電荷が消費され、コンデンサの放電が行われる。

請求項２に記載の発明は、入力画像データに対して画像処理を施して出力画像を形成する画像形成プロセス部と、前記画像形成プロセス部の動作を制御する制御部と、前記画像形成プロセス部に電圧を供給する第１の電源と、前記制御部に電圧を供給する第２の電源と、を有する画像形成装置であって、一端が前記第１の電源に接続され、他端が接地されたコンデンサと、前記第１の電源と前記コンデンサとの間に設置され、画像形成装置の扉が開放された際に、前記第１の電源から前記画像形成プロセス部への電圧の供給を遮断するインターロック機構と、一端が前記コンデンサの前記一端に接続された第１の抵抗と、一端が前記コンデンサの前記一端及び前記第１の抵抗の前記一端に接続された第２の抵抗と、前記第１の抵抗及び前記第２の抵抗に接続され、前記第１の抵抗とアースとの間をオン／オフする第１の半導体スイッチと、前記第２の電源及び前記第２の抵抗に接続され、前記第２の抵抗とアースとの間のオン／オフする第２の半導体スイッチと、を有し、前記インターロック機構により前記第１の電源が遮断された場合、前記第２の電源の電圧で前記第２の半導体スイッチをオンして前記コンデンサを放電し、前記インターロック機構により前記第１の電源が遮断され、さらに、前記第２の電源が遮断された場合、前記コンデンサに充電されている電圧で前記第１の半導体スイッチをオンして前記コンデンサを放電することを特徴とする画像形成装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記第１の半導体スイッチは、コレクタが前記第１の抵抗の他端に接続され、ベースが前記第２の抵抗の他端に接続され、エミッタが接地された第１のトランジスタからなり、前記第２の半導体スイッチは、コレクタが前記第２の抵抗の前記他端及び前記第１のトランジスタのベースに接続され、ベースが前記第２の電源に接続され、エミッタが接地された第２のトランジスタからなることを特徴とするものである。

上述したように、ＤＣ２４Ｖからなる第１の電源にはコンデンサが接続されているため、コンデンサには電荷が蓄積されている。そして、ＤＣ２４Ｖからなる第１の電源が遮断された場合、ＤＣ５Ｖからなる第２の電源により第２のトランジスタにベース電流が供給され、第２のトランジスタはオンになる。コンデンサの一端は第２のトランジスタのコレクタに接続されているため、コンデンサに蓄積されている電荷は第２のトランジスタのコレクタから接地されているベースに流れる。このようにして、コンデンサに蓄積されている電荷が消費され、コンデンサの放電が行われる。

また、画像形成装置の主電源を遮断し、ＤＣ５Ｖからなる第２の電源も遮断した場合、第２のトランジスタのベースには電流が供給されないため、第２のトランジスタはオフとなり、第２のトランジスタによってコンデンサが放電されることはない。

画像形成装置の主電源が遮断されることにより第２の電源も遮断された場合は、コンデンサに蓄積されている電荷によって第１のトランジスタにベース電流を供給し、自動的にコンデンサの放電が行われる。つまり、コンデンサの一端は第１のトランジスタのベースに接続されているため、コンデンサに蓄積されている電荷が第１のトランジスタのベース電流となって流れ、第１のトランジスタはオンになる。また、コンデンサの一端は第１のトランジスタのコレクタにも接続されているため、コンデンサに蓄積されている電荷は第１のトランジスタのコレクタから接地されているベースに流れる。このように、第２の電源も遮断されて制御系が停止した場合であっても、コンデンサに蓄積されている電荷が消費され、コンデンサの放電が行われる。この場合、コンデンサ自体に蓄積されている電荷を利用して放電を行うため、第１のトランジスタにベース電流を供給することが可能な電荷が消費されるまで放電が確実に行われる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記第２の電源の電圧供給を監視する電圧監視手段と、前記電圧監視手段の監視結果に基づき、電圧供給がされていない場合は、前記第１の電源の出力を遮断する電源出力停止手段と、を有することを特徴とするものである。

画像形成装置の主電源が遮断されることにより、第１の電源及び第２の電源が遮断された場合は、上述したように、第１のトランジスタ（第１の半導体スイッチ）により放電が行われる。ところが、何らかの異常により第２の電源のみが遮断され、第１の電源が遮断されていない場合は、常に電流が供給されるため、第１の抵抗を介して常時放電が行われている状態になる。このような状態においては、第１の抵抗において電流消費による熱が常時発生していることになり、第１の抵抗に負担がかかることになる。

この発明によると、第１の電源が遮断されていない状態で第２の電源が遮断された場合、その遮断を監視することで第１の電源の出力を停止する。つまり、第２の電源から第２のトランジスタ（第２の半導体スイッチ）への電圧供給を監視し、その監視結果に基づいて電圧供給がされているか否かを判断する。その判断に基づいて、電源出力停止手段は第１の電源の出力を停止する。第２の電源から第２のトランジスタ（第２の半導体スイッチ）に電圧が供給されていると判断された場合は、第１の電源は遮断されず、電圧の供給が継続される。一方、第２の電源から第２にトランジスタ（第２の半導体スイッチ）に電圧が供給されていないと判断された場合は、第１の電源の出力を停止する。このように、第２の電源による電圧供給の状態に応じて第１の電源の出力を制御することにより、第１の抵抗における電流消費を抑えることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記第１の抵抗の抵抗値は、前記第２の抵抗の抵抗値よりも小さいことを特徴とするものである。

画像形成装置の主電源がオンされ、第１の電源と第２の電源とがオンされている場合や、第１の電源のみが遮断されて第２の電源がオンされている場合は、第２のトランジスタがオンされることになる。第２のトランジスタがオンされることにより、第２のトランジスタのコレクタからエミッタに電流が流れ、コンデンサは常時放電状態になる。

この状態において、第２の抵抗の抵抗値を大きくすることにより、コレクタからエミッタに流れる電流の値を小さくすることができる。つまり、駆動系に電圧を供給する第１の電源のみが遮断され、制御系に電圧を供給する第２の電源がオンされて、コンデンサに蓄積された電荷を利用して駆動系等の電気的負荷を動作させて画像形成装置の運転再開に備えている場合は、運転再開に備えて極力放電されることを避ける必要がある。この発明のように、第２の抵抗の抵抗値を大きくすることにより、第２の抵抗を介して流れる電流を小さくすることができ、運転再開に備えて電流消費を抑えることができる。

一方、画像形成装置の主電源がオフされ、第１の電源と第２の電源とがオフされている場合は、感電や誤動作を防止するためにコンデンサの放電を迅速に行う必要がある。この発明のように、第１の抵抗の抵抗値を小さくすることにより、第１の抵抗と第１のトランジスタとを介する放電を迅速に行うことができる。

請求項１に記載の発明によると、第２の電源が遮断されて制御系が停止した場合であっても、コンデンサに充電された電荷により第１の半導体スイッチをオンすることで、コンデンサの放電を自動的に行うことができ、感電や負荷の誤動作を防止することが可能となる。

請求項２に記載の発明によると、インターロック機構により第１の電源のみが遮断され、第２の電源が遮断されない場合であっても、コンデンサに蓄積された電荷を確実に放電させることができ、急峻な電流変動が生じることがない。そのことにより、制御部の誤動作を防止することが可能となる。

請求項３に記載の発明によると、第２の電源が遮断された場合であっても、コンデンサに充電された電荷により第１のトランジスタをオンすることで、コンデンサの放電を自動的に行うことができる。放電対象となるコンデンサ自体の残留電荷を利用して放電を行うため、トランジスタにベース電流を供給することが可能な残留電荷が消費されるまで確実に放電を行うことが可能となる。その結果、感電や駆動負荷が動作してしまうおそれのないレベルまで残留電荷を低下させることが可能となる。また、この発明の画像形成装置に備えられている放電回路にはリレー等の高価な部品は用いられておらず、トランジスタと抵抗とから構成されている。従って、安価な回路でコンデンサの放電を確実に行うことができ、画像形成装置の低コスト化を図ることが可能となる。

請求項４に記載の発明によると、第２の電源を監視する監視手段を設けて、第２の電源が遮断された場合に第１の電源を遮断することにより、第１の電源から第１の抵抗を介して常時電流が消費されるのを防止することが可能となる。その結果、第１の抵抗にかかる負担を防止することが可能となる。

請求項５に記載の発明によると、第１の抵抗の抵抗値を小さくすることにより、コンデンサの放電を速く行うことが可能となる。尚、抵抗の定格電力、トランジスタの定格電流を考慮し、コスト、装置に要求される仕様等から第１の抵抗の抵抗値を選定すると良い。一方、第２の抵抗の抵抗値を大きくすることにより、電流消費を抑えることが可能となる。コンデンサに蓄積された電荷を利用して電気的負荷を動作させている場合には、画像形成装置の運転再開に備えて極力放電されることを避ける必要がある。第２の抵抗の抵抗値を大きくすると、第２の抵抗を介して流れる電流の値を小さくすることができるので、電流消費を抑えることが可能となる。尚、第１のトランジスタがオンするために必要なベース電流が第１のトランジスタに流れるように、第２の抵抗の抵抗値を選定すると良い。

［第１の実施の形態］
以下、この発明の第１の実施形態に係る画像形成装置について、図１乃至図６を参照しつつ説明する。

まず、この発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成について、図１を参照しつつ説明する。図１は、この発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１０は、ＤＣ電源２０と、制御部３０と、駆動部４０と、画像形成プロセス部５０とからなる。

ＤＣ電源２０は電源Ｖ１と電源Ｖ２とからなり、外部のＡＣ電源（図示しない）に接続されている。電源Ｖ１はＤＣ２４Ｖを出力し、画像形成装置１０の駆動部４０及び画像形成プロセス部５０に電圧を供給する。電源Ｖ２はＤＣ５Ｖを出力し、制御部３０に電圧を供給する。尚、電源Ｖ１がこの発明の「第１の電源」に相当し、電源Ｖ２がこの発明の「第２の電源」に相当する。

制御部３０にはＣＰＵが搭載されており、駆動部４０や画像形成プロセス部５０等の画像形成装置１０全体を制御する。制御部３０はＤＣ電源２０に接続され、電源Ｖ２からＤＣ５Ｖの電圧の供給を受ける。

駆動部４０には、放電回路１と、電圧ドロップ防止用の大容量の電解コンデンサＣと、画像形成装置１０内の各部を駆動する駆動回路４１ａ〜４１ｃが備えられている。放電回路１は過電流保護素子４２を介してＤＣ電源２０に接続され、電源Ｖ２からＤＣ５Ｖの電圧の供給を受ける。さらに、放電回路１はダイオードＤと抵抗Ｒ４を介してＤＣ電源２０に接続され、電源Ｖ１からＤＣ２４Ｖの電圧の供給を受ける。また、電解コンデンサＣは、一端が放電回路１と抵抗Ｒ４とに接続され、他端が接地されている。駆動回路４１ａ〜４１ｃは、画像形成プロセス部５０に設置されている各部に接続され、それらを駆動する。尚、放電回路１がこの発明の特徴をなすものであり、この放電回路１の構成及び動作については後で詳述する。

画像形成プロセス部５０は、画像読取部５１、画像形成部５２、出力部５３により構成され、各部はバスにより接続されている。

画像読取部５１は、原稿を載置するコンタクトガラスの下部にスキャナを備えて構成され、原稿の画像データを読み取る。スキャナは、光源、レンズ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等により構成され、光源から原稿へ照明操作した光の反射光を結像して光電変換することにより原稿画像を読み取る。そして、その読み取った画像データを画像形成部５２に出力する。尚、画像データは、図形や写真等のイメージデータのみならず、文字や記号等のテキストデータも含む。

画像形成部５２は、制御部３０から入力される信号に従って、画像読取部５１から入力される画像データに対して、拡大縮小、回転、及び位置変換を行う。また、画像補正処理において、画像読取部５１から入力される画像データに、濃度変換処理、色補正処理、濃度勾配補正処理、諧調特性補正処理、中間調処理等の画像処理を施し、その結果得られる出力データを出力部５３に出力する。

出力部５３は、画像出力部、給紙カセット、給紙部、トナー、転写部、定着装置、排紙部等を備えて構成されている。給紙部は、送りローラ、給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラを含んで構成されている。転写部は、中間転写ベルト、１次転写ローラ、２次転写ローラを含んで構成されている。排紙部は、排紙ローラ及び排紙トレイを含んで構成されている。

画像出力部は、像形成体としてのドラム状の電荷保持体（感光ドラム）と、感光ドラムの周囲に配置された帯電手段と、露光手段と、現像装置と、像形成体クリーニング手段とを有する。なお、現像装置による現像は、使用するトナー極性と同極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現象にて行われる。

出力部５３は、制御部３０からの出力指示に従って、画像データの静電潜像を感光ドラムに露光させ、静電潜像にトナーを吸着させてトナー像を形成する。また、出力部５３は、トナー像を記録紙に印刷する。

また、画像形成装置１０は、図示しない入力部、表示部、ＲＡＭ、及び記憶部を有している。入力部は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードを含み、このキーボードで押下されたキーに対応する押下信号を制御部３０に出力する。尚、入力部は、必要に応じてタッチパネル等の表示部と一体的に設けられていても良く、その他の入力装置を備えることとしても良い。

表示部は、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ等により構成され、制御部３０から入力される表示信号の指示に従って、画面上に画像データやテキストデータ等の表示を行う。

ＲＡＭは、制御部３０により実行制御される各種処理において、記憶部から読み出されたプログラム、入力または出力データ、及びパラメータ等の一時的な格納領域を形成する。記憶部は、不揮発性メモリ等によって構成され、画像形成装置で実行可能な各種プログラムや機能に応じた設定内容等を記憶する。

上記の画像形成装置１０の印刷動作は、露光、現像、転写、定着、というプロセスを経て行われる。具体的には、画像出力部により形成された各色の画像は、使用するトナーと反対極性の１次転写バイアスが印加される１次転写ローラにより、回動する中間転写ベルト上に逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像（カラートナー像）が形成される。給紙カセット内に収容された記録紙は、給紙カセットに各々設けられる送り出しローラ及び給紙ローラにより給紙され、搬送ローラ、レジストローラを経て、２次転写手段としての２次転写ローラに搬送され、記録手段上の一方の面にカラー画像が一括して転写される（２次転写）。

カラー画像が転写された記録紙は、定着装置により定着処理され、排紙ローラに挟持され、機外の排紙トレイ上に載置される。転写後の感光体ドラムの周面上に残った転写残りトナーは、像形成体クリーニング手段によりクリーニングされ、次の画像形成サイクルに入る。

次に、この発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０に備えられる放電回路１の構成について、図２を参照しつつ説明する。図２は、この発明の第１の実施形態に係る画像形成装置に備えられる放電回路の回路図である。

図２に示すように、駆動部４０及び画像形成プロセス部５０にＤＣ２４Ｖを供給する電源Ｖ１には、ダイオードＤを介して抵抗Ｒ４の一端が接続され、抵抗Ｒ４の他端には電解コンデンサＣの一端が接続されている。電解コンデンサＣの他端は接地されている。

さらに、電解コンデンサＣの一端は、放電回路１内の抵抗Ｒ１の一端と抵抗Ｒ２の一端とに接続されている。抵抗Ｒ１の他端はｎｐｎトランジスタＱ１のコレクタに接続され、抵抗Ｒ２の他端は抵抗Ｒ７を介してｎｐｎトランジスタＱ１のベースに接続されている。また、ｎｐｎトランジスタＱ１のエミッタは接地されている。また、ベース−エミッタ間に抵抗Ｒ５が接続されている。

また、抵抗Ｒ２の他端はｎｐｎトランジスタＱ２のコレクタに接続されている。ｎｐｎトランジスタＱ２のエミッタは接地され、ベースは抵抗Ｒ８を介してプルアップ抵抗となる抵抗Ｒ３の一端に接続されている。この抵抗Ｒ３は電源Ｖ２に接続されている。また、ベース−エミッタ間に抵抗Ｒ６が接続されている。

（動作）
上記の構成を有する放電回路の動作について、図３及び図４を参照しつつ説明する。図３及び図４は、本実施形態に係る放電回路の作用を説明するための回路図である。

まず、図３を参照しつつ、電源Ｖ２のラインが遮断されていない場合の動作について説明する。画像形成装置１０の主電源がオンされることにより、電源Ｖ１が投入されると、電解コンデンサＣに電荷が蓄積される。この状態で、電源Ｖ１のラインが遮断されると、電源Ｖ２がオンされていることにより、ｎｐｎトランジスタＱ２にはベース電流が流れ（矢印Ａ）、ｎｐｎトランジスタＱ２はオン状態となる。ｎｐｎトランジスタＱ２がオン状態となることで、電解コンデンサＣに蓄積されている電荷が放電され、抵抗Ｒ２を介してｎｐｎトランジスタＱ２のコレクタからエミッタに電流が流れる（矢印Ｂ）。エミッタからアースに電流が流れ（矢印Ｃ）、電解コンデンサＣに蓄積されている残留電荷が消費される。

次に、図４を参照しつつ、電源Ｖ１及び電源Ｖ２のラインが遮断されている場合の動作について説明する。画像形成装置１０の主電源がオフされることにより、電源Ｖ１のライン及び電源Ｖ２のラインがオフされる。電源Ｖ２のラインがオフされることで、ｎｐｎトランジスタＱ２にはベース電流が流れず、ｎｐｎトランジスタＱ２はオフ状態となる。この状態においては、抵抗Ｒ２を介してｎｐｎトランジスタＱ１にベース電流が流れ（矢印Ｄ）、ｎｐｎトランジスタＱ１はオン状態となる。ｎｐｎトランジスタＱ１がオン状態となることで、抵抗Ｒ１を介してｎｐｎトランジスタＱ１のコレクタからエミッタに電流が流れる（矢印Ｅ）。エミッタからアースに電流が流れ（矢印Ｆ）、電解コンデンサＣに充電されている残留電荷が消費される。

以上のように、電源Ｖ２が遮断されて制御部３０が停止した場合であっても、電解コンデンサＣに充電された電荷によりｎｐｎトランジスタＱ１をオンすることが可能となるため、電解コンデンサＣの放電を自動的に行うことが可能となる。その結果、確実に電解コンデンサＣの残留電荷を消費させることができ、感電や画像形成装置１０内の負荷の誤動作を防止することが可能となる。また本実施形態に係る放電回路１は、トランジスタと抵抗とから構成されているため、放電回路１のコストを削減することができ、その結果、その放電回路１を備えた画像形成装置１０の低コスト化を図ることが可能となる。

また、画像形成装置１０の主電源をオフしたときのように、電源Ｖ２が遮断されて抵抗Ｒ１を介して電荷が放電される場合においては、抵抗Ｒ１の抵抗値を小さくすることにより放電を速めることができる。なお、この抵抗Ｒ１の抵抗値は、抵抗の定格電力、トランジスタの定格電流を考慮し、画像形成装置の要求仕様等から選定すると良い。

一方、電源Ｖ１のみが遮断されて抵抗Ｒ２を介して電荷が放電される場合においては、抵抗Ｒ２の抵抗値を大きくすると、抵抗Ｒ２を介して流れる電流の値を小さくすることができ、抵抗Ｒ２による電流消費を抑えることが可能となる。なお、ｎｐｎトランジスタＱ１がオンするために必要なベース電流や、動作時間等を考慮して抵抗Ｒ２の抵抗値を選定すると良い。

電解コンデンサＣに蓄積された電荷を利用して画像形成装置内の負荷を動作させている場合は、装置運転の再開に備えて極力放電されることを避ける必要がある。その場合、抵抗Ｒ２の抵抗値を高くすることにより、電解コンデンサＣの放電を遅らせることが可能となる。また、電解コンデンサＣの容量が大きいほど、装置の運転が再開されるまで画像形成装置内の負荷を動作させることができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置にインターロック機構を設けても良い。この画像形成装置について図５を参照しつつ説明する。図５は、この発明の別の実施形態に係る画像形成装置である。同図に示すように、インターロック機構６０は、電源Ｖ１と駆動部４０との間に設置されている。このインターロック機構６０を備えた場合の放電回路１の動作について、図６の回路図を参照しつつ説明する。

図６の回路図に示すように、電源Ｖ１と抵抗Ｒ４との間にインターロック機構６０が設置されている。このインターロック機構６０は、画像形成装置１０のカバーや扉等が開放された際に、安全確保のために駆動部６０への電源供給ラインを遮断し、その通電を停止して駆動停止を行うものである。

画像形成装置１０の扉等が開放され、インターロック機構６０により電源Ｖ１のラインのみが遮断された場合、遮断されていない電源Ｖ２により、ｎｐｎトランジスタＱ２のベースにベース電流が供給される。ベース電流が供給されることにより、ｎｐｎトランジスタＱ２はオンとなり、電解コンデンサＣに蓄積されている電荷は抵抗Ｒ２を介してｎｐｎトランジスタＱ２のコレクタに流れ込み、電解コンデンサＣの放電が行われる。

以上のように、インターロック機構６０により電源Ｖ１のラインが遮断された場合であっても、電解コンデンサＣに蓄積されている電荷を自動的に放電することができるため、急峻な電流変動を抑えることができ、制御部３０の誤動作を防止することが可能となる。

また、電源Ｖ２ラインがオフされている場合は、抵抗Ｒ２を介してｎｐｎトランジスタＱ１にベース電流が流れ、ｎｐｎトランジスタＱ１はオン状態となる。ｎｐｎトランジスタＱ１がオン状態となることで、電解コンデンサＣに蓄積されている電荷は抵抗Ｒ１を介してｎｐｎトランジスタＱ１のコレクタに流れ込み、電解コンデンサＣの放電が行われる。

なお、抵抗Ｒ２の抵抗値を小さくすることにより抵抗Ｒ２による電流消費を抑えることができる。画像形成装置１０のカバーや扉等が開放された際に、インターロック機構６０により電源Ｖ１のみが遮断され電源Ｖ２がオンされている場合は、画像形成装置１０の運転再開に備えて電解コンデンサＣの放電を極力抑えることが可能となる。また、抵抗Ｒ１の抵抗値を小さくすることにより、画像形成装置１０の主電源がオフされた場合は、電解コンデンサＣの放電を迅速に行うことが可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、この発明の第２の実施形態に係る画像形成措置について、図７及び図８を参照しつつ説明する。図７は、第２の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。図８は、第２の実施形態に係る画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。この第２実施形態に係る画像形成装置は、何らかの異常により電源Ｖ２のみが遮断されて電源Ｖ１が遮断されていない場合に、電源Ｖ１を遮断する制御を行うものである。

（構成）
本実施形態に係る画像形成装置７０の構成は第１の実施形態に係る画像形成装置１０の構成とほぼ同じ構成を有しているが、電源Ｖ１を遮断する手段を有している点が異なる。図７に示すように、電源Ｖ２と放電回路１との間のラインに、電源Ｖ２から放電回路１への電圧供給を監視する電圧監視手段７１が設置されている。この電圧監視手段７１は、電源Ｖ２ラインの遮断を監視する。さらに、電圧監視手段７１は制御部３０に接続され、監視結果を制御部３０に出力する。制御部３０には、電圧監視手段７１が監視した結果を受けて、電圧Ｖ２ラインが遮断されているか否かを判断する判断手段７２が設置されている。さらに、ＤＣ電源２０には、判断手段７２の判断結果を受けて電源Ｖ１の出力を停止させる電源出力停止手段７３が設置されている。

本実施形態においては、電圧監視手段７１はｎｐｎトランジスタＱ３で構成されている。このｎｐｎトランジスタＱ３は、ベースが電源Ｖ２のラインに接続され、コレクタは制御部３０に接続され、エミッタは接地されている。電源Ｖ２のラインが遮断され、電源Ｖ２から放電回路１への電圧供給が遮断されている場合は、ベースにベース電流が供給されず、ｎｐｎトランジスタＱ３はオフとなる。その結果、コレクタに接続されている判断手段７２における電圧が高くなる。

一方、電源Ｖ２が遮断されていない場合は、電源Ｖ２から放電回路１へ電圧が供給されているため、ベースにベース電流が供給され、ｎｐｎトランジスタＱ３はオンとなる。その結果、判断手段７２における電圧が低くなる。

判断手段７２は、この電圧レベルに基づいて電源Ｖ２が遮断されているか否かを判断し、その判断結果を電源出力停止手段７３に出力する。判断手段７２における電圧が高ければ、電源Ｖ２が遮断されていると判断され、電圧が低ければ、電源Ｖ２から放電回路１に正常に電圧が供給されていると判断する。

（動作）
次に、上記の構成を有する画像形成装置の動作について、図８のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、電圧監視手段７１により電源Ｖ２のラインを監視する（ステップＳ０１）。電源Ｖ２のラインが遮断されて電源Ｖ２から放電回路１への電圧供給が遮断されている場合は、電圧監視手段７１のｎｐｎトランジスタＱ３のベースにベース電流が供給されず、ｎｐｎトランジスタＱ３はオフとなる。その結果、コレクタに接続されている判断手段７２における電圧が高くなる。一方、電源Ｖ２のラインが遮断されていない場合は、ｎｐｎトランジスタＱ３のベースにベース電流が供給され、ｎｐｎトランジスタＱ３はオンとなる。その結果、判断手段７２における電圧が低くなる。

判断手段７２は、その電圧レベルに基づいて電源Ｖ２が遮断されているか否かを判断する（ステップＳ０２）。電圧レベルが高い場合は、判断手段７２は、電源Ｖ２ラインが遮断されていると判断し（ステップＳ０３、Ｙｅｓ）、その判断結果を電源出力停止手段７３に出力する。そして、電源出力停止手段７３は、その判断結果を受けて電源Ｖ１の出力を停止する（ステップＳ０４）。例えば、外部のＡＣ電源からの電圧の供給を遮断したり、電源Ｖ１から放電回路１への電圧の供給を遮断したりする。電源Ｖ１の電圧供給の遮断は、ソフトウェア的に行っても良く、ハードウェア的に行っても良い。ソフトウェア的な制御による場合は、制御部３０が出力停止命令に対応する信号を電源Ｖ１に出力する。電源Ｖ１はその信号を受けて電圧供給の出力を停止する。一方、ハードウェア的な制御による場合は、物理的に電源Ｖ１の電圧供給ラインを遮断して、電源Ｖ１から駆動部４０や放電回路１への電圧供給を停止する。

一方、電圧レベルが低い場合は、判断手段７２は、電源Ｖ２ラインが遮断されていないと判断する（ステップＳ０３、Ｎｏ）。判断手段７２は、電源出力停止手段７３にその判断結果を出力する。電源出力停止手段７３はその判断結果に従い、電源Ｖ１の出力を停止することはない。引き続き、電圧監視手段７１は電源Ｖ２ラインの遮断を監視し、判断手段７２は監視結果を判断する（ステップＳ０２）。

以上のように、電源Ｖ２ラインの遮断を監視することで、電源Ｖ１が遮断されずに、何らかの異常で電源Ｖ２ラインが遮断された場合であっても、電源Ｖ１の出力を停止させることが可能となる。電圧監視手段７１や電源出力停止手段７３等が設けられていない場合であって、電源Ｖ２ラインのみが遮断された場合は、抵抗Ｒ１を介して電解コンデンサＣの放電が継続的に行われる。電源Ｖ１は遮断されていないため、放電は継続的に行われ、抵抗Ｒ１に熱が発生し続け、抵抗Ｒ１に負担がかかる。本実施形態においては、電源Ｖ２が遮断された場合に、電源Ｖ１からの出力を強制的に遮断するため、電源Ｖ１から供給される電流による熱の発生を抑えることができる。

尚、本実施形態に係る画像形成装置７０においても、第１の実施形態に係る画像形成装置１０と同様に、インターロック機構６０を設けても構わない。また、第１の実施形態のように、抵抗Ｒ１の抵抗値を小さくすれば、ｎｐｎトランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間を流れる電流の電流値が大きくなり、電解コンデンサＣの放電を速く行うことができる。また、抵抗Ｒ２の抵抗値を大きくすれば、抵抗Ｒ２で消費される電力を低く抑えることができる。

この発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 この発明の第１の実施形態に係る画像形成装置に備えられる放電回路の回路図である。 この発明の第１の実施形態に係る放電回路の動作を説明するための回路図である。 この発明の第１の実施形態に係る放電回路の動作を説明するための回路図である。 この発明の別の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 この発明の別の実施形態に係る放電回路の動作を説明するための回路図である。 この発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 この発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 放電回路
１０、７０ 画像形成装置
２０ ＤＣ電源
３０ 制御部
４０ 駆動部
５０ 画像形成プロセス部
６０ インターロック機構
Ｃ 電解コンデンサ
Ｑ１、Ｑ２ ｎｐｎトランジスタ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８ 抵抗
Ｖ１、Ｖ２ 電源

Claims (5)

1. 入力画像データに対して画像処理を施して出力画像を形成する画像形成プロセス部と、
   前記画像形成プロセス部の動作を制御する制御部と、
   前記画像形成プロセス部に電圧を供給する第１の電源と、
   前記制御部に電圧を供給する第２の電源と、を有する画像形成装置であって、
   一端が前記第１の電源に接続され、他端が接地されたコンデンサと、
   一端が前記コンデンサの前記一端に接続された第１の抵抗と、
   一端が前記コンデンサの前記一端及び前記第１の抵抗の前記一端に接続された第２の抵抗と、
   前記第１の抵抗及び前記第２の抵抗に接続され、前記第１の抵抗とアースとの間をオン／オフする第１の半導体スイッチと、
   前記第２の電源及び前記第２の抵抗に接続され、前記第２の抵抗とアースとの間のオン／オフする第２の半導体スイッチと、を有し、
   前記第１の電源による電圧供給が遮断された場合、前記第２の電源の電圧で前記第２の半導体スイッチをオンして前記コンデンサを放電し、
   前記第１の電源による電圧供給が遮断され、さらに、前記第２の電源の電圧供給が遮断された場合、前記コンデンサに充電されている電圧で前記第１の半導体スイッチをオンして前記コンデンサを放電することを特徴とする画像形成装置。
2. 入力画像データに対して画像処理を施して出力画像を形成する画像形成プロセス部と、
   前記画像形成プロセス部の動作を制御する制御部と、
   前記画像形成プロセス部に電圧を供給する第１の電源と、
   前記制御部に電圧を供給する第２の電源と、を有する画像形成装置であって、
   一端が前記第１の電源に接続され、他端が接地されたコンデンサと、
   前記第１の電源と前記コンデンサとの間に設置され、画像形成装置の扉が開放された際に、前記第１の電源から前記画像形成プロセス部への電圧の供給を遮断するインターロック機構と、
   一端が前記コンデンサの前記一端に接続された第１の抵抗と、
   一端が前記コンデンサの前記一端及び前記第１の抵抗の前記一端に接続された第２の抵抗と、
   前記第１の抵抗及び前記第２の抵抗に接続され、前記第１の抵抗とアースとの間をオン／オフする第１の半導体スイッチと、
   前記第２の電源及び前記第２の抵抗に接続され、前記第２の抵抗とアースとの間のオン／オフする第２の半導体スイッチと、を有し、
   前記インターロック機構により前記第１の電源が遮断された場合、前記第２の電源の電圧で前記第２の半導体スイッチをオンして前記コンデンサを放電し、
   前記インターロック機構により前記第１の電源が遮断され、さらに、前記第２の電源が遮断された場合、前記コンデンサに充電されている電圧で前記第１の半導体スイッチをオンして前記コンデンサを放電することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記第１の半導体スイッチは、コレクタが前記第１の抵抗の他端に接続され、ベースが前記第２の抵抗の他端に接続され、エミッタが接地された第１のトランジスタからなり、
   前記第２の半導体スイッチは、コレクタが前記第２の抵抗の前記他端及び前記第１のトランジスタのベースに接続され、ベースが前記第２の電源に接続され、エミッタが接地された第２のトランジスタからなることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
4. 前記第２の電源の電圧供給を監視する電圧監視手段と、
   前記電圧監視手段の監視結果に基づき、電圧供給がされていない場合は、前記第１の電源の出力を遮断する電源出力停止手段と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記第１の抵抗の抵抗値は、前記第２の抵抗の抵抗値よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
   

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