JP2006201384A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine.
プリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの電子写真方式による画像形成装置の従来例は、例えば、特開2003−54097号公報(特許文献1)に開示されている。このような画像形成装置においては、内部回路を駆動する電源として2種類あるいはそれ以上の電源電圧を使用するのが一般的である。例えば、マイクロプロセッサ等を含んで構成され、画像形成装置の全体の動作制御を行う制御部や画像信号処理その他の機能を実現するロジック回路などは低電圧(例えば5V)の電源を必要とする一方で、感光体ドラムや紙送り機構などを駆動するためのモータや露光用光源となるレーザ部など比較的に大電力を必要とする機構については、より高電圧(例えば24V)の電源を必要とするためである。 A conventional example of an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a copier, or a facsimile machine is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-54097 (Patent Document 1). In such an image forming apparatus, two or more power supply voltages are generally used as power supplies for driving internal circuits. For example, a control unit configured to include a microprocessor and the like, and a logic circuit that implements image signal processing and other functions that control the overall operation of the image forming apparatus require a low-voltage (for example, 5 V) power source. Thus, for a mechanism that requires a relatively large electric power, such as a motor for driving a photosensitive drum or a paper feed mechanism or a laser unit that serves as an exposure light source, a power source of a higher voltage (for example, 24 V) is required. It is to do.
一般的な画像形成装置では、不具合(紙詰まり等)の発生時に本体内部を覆うカバーが開けられた際にモータ等への電源供給を遮断するために、カバーの開閉に連動して開閉するスイッチが回路上に設けられている。ところが、電源遮断のためにスイッチを開けた後、再度スイッチを閉じた際に、電源供給先のモータ制御基板等に装着されているコンデンサ(容量性負荷)に対して大きな突入電流が流れる場合がある。スイッチに流せる電流値には上限があり、突入電流が当該上限値を超えてしまう場合もある。このような不都合に対して、スイッチの他に、電源供給路上に電界効果トランジスタ(FET)などの電子的スイッチを設けて電源供給先を分割し、各トランジスタを時間差でオン状態にすることにより、スイッチに大きな突入電流が流れ込むことを回避する対策が採られている。 In a general image forming apparatus, a switch that opens and closes in conjunction with opening and closing of the cover to shut off the power supply to the motor etc. when the cover that covers the inside of the main body is opened when a malfunction (paper jam etc.) occurs Is provided on the circuit. However, after opening the switch to shut off the power supply, when closing the switch again, a large inrush current may flow to the capacitor (capacitive load) mounted on the motor control board to which power is supplied. is there. There is an upper limit for the current value that can be passed through the switch, and the inrush current may exceed the upper limit value. For such inconvenience, in addition to the switch, by providing an electronic switch such as a field effect transistor (FET) on the power supply path and dividing the power supply destination, each transistor is turned on with a time difference. Measures are taken to avoid large inrush current flowing into the switch.
しかしながら、FET等を用いた上記対策も万全ではなく、スイッチをオンにした際に漏れ電流が発生してしまう場合もある。この漏れ電流が大きくなるとスイッチに流せる電流値の上限を超えてしまう場合がある。また、FETは比較的にスイッチング速度が速いため、瞬間的に電流が流れ、電源電圧の降下を生じさせてしまう場合もある。したがって、突入電流や漏れ電流を抑制するための改良技術が望まれている。 However, the above countermeasures using FETs are not perfect and leakage current may occur when the switch is turned on. If this leakage current increases, the upper limit of the current value that can be passed through the switch may be exceeded. In addition, since the FET has a relatively fast switching speed, a current flows instantaneously, which may cause a drop in power supply voltage. Therefore, an improved technique for suppressing inrush current and leakage current is desired.
そこで、本発明は、画像形成装置のカバー開閉等の動作に伴って生じる突入電流等の抑制を可能とする技術を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a technique capable of suppressing an inrush current or the like that occurs in association with an operation of opening and closing a cover of an image forming apparatus.
本発明は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置であって、容量性負荷を含み、装置各部を駆動する駆動手段と、上記駆動手段に対して電力を供給する電源と、上記電源から上記駆動手段への電力供給路上に設けられ、上記画像形成装置の所定部位の動作に伴って遮断又は導通し、上記駆動手段へ上記電力を供給するか否かを切り替えるスイッチと、上記スイッチと上記駆動手段との間の上記電力供給路上に設けられ、上記スイッチの導通に連動して導通し、上記駆動手段へ上記電力を供給させる電力供給制御回路と、を備える。そして、上記電力供給制御回路は、上記電力供給路上の上記電源側にソースが接続され、上記駆動手段側にドレインが接続される電界効果型トランジスタと、当該電界効果型トランジスタのゲートと上記ソースの間に接続される第1の抵抗素子と、上記第1の抵抗素子と並列に接続され、かつ上記ゲートと上記ソースの間において直列接続される第2の抵抗素子及び容量素子と、を含んで構成される。 The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image by an electrophotographic method, including a capacitive load, driving means for driving each part of the apparatus, a power source for supplying power to the driving means, and the power source. A switch provided on a power supply path to the driving unit, which is cut off or conducted in accordance with an operation of a predetermined portion of the image forming apparatus, and switches whether to supply the power to the driving unit; A power supply control circuit that is provided on the power supply path to the drive means, is turned on in conjunction with the conduction of the switch, and supplies the power to the drive means. The power supply control circuit includes: a field effect transistor having a source connected to the power supply side on the power supply path and a drain connected to the driving means; a gate of the field effect transistor; A first resistive element connected in between, and a second resistive element and a capacitive element connected in parallel with the first resistive element and connected in series between the gate and the source. Composed.
かかる構成によれば、第2の抵抗素子と容量素子の直列回路により、スイッチがオン状態となった直後においては、電界効果型トランジスタのゲートとソースの間に電位差が生じず、オン状態とならないため、突入電流を抑制することができる。また、電界効果型トランジスタのスイッチングを緩やかにし、電界効果型トランジスタのオン時における突入電流も少なくすることができる。 According to such a configuration, immediately after the switch is turned on by the series circuit of the second resistance element and the capacitive element, no potential difference is generated between the gate and the source of the field effect transistor, and the on state is not achieved. Therefore, inrush current can be suppressed. Further, the switching of the field effect transistor can be relaxed, and the inrush current when the field effect transistor is on can be reduced.
好ましくは、上記スイッチは、上記画像形成装置の外側を保護するカバーの開閉動作に伴って遮断又は導通する。 Preferably, the switch is cut off or conducted in accordance with an opening / closing operation of a cover that protects the outside of the image forming apparatus.
これにより、カバー開閉に伴う突入電流を回避できる。 Thereby, the inrush current accompanying cover opening and closing can be avoided.
以下、本発明の実施の態様について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、一実施形態の画像形成装置の全体構成を説明するための図である。図1に示す画像形成装置は、電子写真方式により、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラックのトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置(図示せず)から画像信号が与えられると、メインコントローラ及びエンジンコントローラの制御に応じて各部が動作し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP透明シートなどのシートSに、画像信号に対応した画像を形成(すなわち印刷)する。 FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. The image forming apparatus shown in FIG. 1 forms a full-color image by superposing four color toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) by electrophotography. The apparatus forms a monochrome image using only the toner. In this image forming apparatus, when an image signal is given from an external device (not shown) such as a host computer, each unit operates in accordance with the control of the main controller and the engine controller, and copying paper, transfer paper, paper, and OHP transparent An image corresponding to the image signal is formed (that is, printed) on a sheet S such as a sheet.
図1に示す画像形成装置は、感光体ユニット2、現像ユニット3、中間転写ユニット4、定着ユニット5のそれぞれが装置本体(筐体6)に対して着脱自在に構成されている。これらの各ユニットが装置本体6に装着された状態で、図1に示すように、感光体ユニット2の感光体21が図示の矢印方向に回転するとともに、当該感光体21の周りにその回転方向に沿って、帯電部22、ロータリー現像部3、クリーニング部23がそれぞれ配置されている。ロータリー現像部3は、YMCK各色に対応する4つの現像ユニットを含んで構成されている。帯電部22は、帯電バイアスが印加されており、感光体21の外周面を均一に帯電させる。クリーニング部23は、一次転写後に感光体21の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とし、感光体21をクリーニングする。
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, each of the
露光ユニット8は、エンジンコントローラからの画像信号に応じてレーザ光Lを出力して感光体21の外周面上を露光し、感光体21に画像信号に対応する静電潜像を形成する。こうして形成された静電潜像はロータリー現像部3によってトナー現像される。これによって、感光体21上の静電潜像がYMCK各色のトナーによって顕像化される。こうして現像されたトナー像は、一次転写領域TR1で中間転写ユニット4の中間転写ベルト41上に一次転写される。中間転写ベルト41上に形成された画像については、所定の二次転写領域TR2において、カセット9から取り出されたシートS上に二次転写される。こうして画像が形成されたシートSは定着ユニット5を経由して装置本体6の上面部に設けられた排出トレイ部に搬送される。
The
図2は、画像形成装置の電源系統を中心とした回路形成を説明するブロック図である。本実施形態の画像形成装置は、商用電源(交流電源)からの交流電圧(100V)の供給を受けて作動する。 FIG. 2 is a block diagram illustrating circuit formation centering on the power supply system of the image forming apparatus. The image forming apparatus according to the present embodiment operates by receiving supply of an AC voltage (100 V) from a commercial power supply (AC power supply).
低圧電源50は、電源スイッチを介して商用電源からの交流電圧を受け、3種類の直流電圧(3.3V、5V、24V)を発生させる。3.3V、5V、24Vの各電源は、第2メイン基板51を介して画像形成装置の各部へ供給される。例えば、3.3V電源は、メインコントローラ等を含む第1メイン基板52へ供給される。5V電源は、サーミスタユニット53、バッチセンサ54、R/Wモジュール55、フォトセンサ56、感光体駆動モータユニット57、全体駆動モータユニット58、ドライブ回路基板(DRV基板)59の各部へ供給される。また5V電源は、インターロックスイッチユニット71内の5V系インターロックスイッチ75を介して、露光ユニット8へ供給される。
The low-
同様に、24V電源は、感光体21、高圧電源60、感光体駆動モータユニット57、全体駆動モータユニット58、2次転写ローラ離接クラッチ61、中間転写ベルトクリーナ離接クラッチ62、現像駆動モータユニット63、ロータリー駆動モータユニット64、イレーサランプユニット65、オゾンファンユニット66、トナーファンユニット67、冷却ファン68、給紙関連クラッチ69、スキャナモータ70の各部へ供給される。これらの高圧電源60等は、それぞれ容量性負荷を含んで構成されている。各部と24V電源とをつなぐ電力供給路(配線)上には適宜、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタを用いたスイッチが設けられている。また、感光体21、高圧電源60、感光体駆動モータユニット57、全体駆動モータユニット58、2次転写ローラ離接クラッチ61、中間転写ベルトクリーナ離接クラッチ62、現像駆動モータユニット63、ロータリー駆動モータユニット64の各部については、インターロックスイッチユニット71内の各24V系インターロックスイッチ72、73、74を介して24V電源が供給されており、画像形成装置の全面カバーや側面カバー等が開けられた際にはこれに伴って各インターロックスイッチが開き、24V電源の供給が停止するように構成されている。なお、このインターロックスイッチユニット71が本発明における「スイッチ」に相当する。
Similarly, the 24V power source includes the
また、本実施形態では、「駆動手段」としての高圧電源60と24V電源とをつなぐ供給路上には、電界効果トランジスタを含んで構成される電力供給制御回路80aが設けられている。また、「駆動手段」としての感光体駆動モータユニット57、全体駆動モータユニット58、2次転写ローラ離接クラッチ61、中間転写ベルトクリーナ離接クラッチ62、現像駆動モータユニット63及びロータリー駆動モータユニット64の各部と24V電源とをつなぐ供給路上には、電界効果トランジスタを含んで構成される電力供給制御回路80bが設けられている。これらの電力供給制御回路80a、80bは、インターロックスイッチユニット71と各駆動手段との間の電力供給路上に設けられ、制御手段としての第1メイン基板52による制御に応じて駆動手段へ電力を供給するか否かを切り替えるとともに、インターロックスイッチユニット71の導通時に駆動手段へ流れる突入電流を抑制するものである。これにより、画像形成装置の全面カバーや側面カバー等の開閉時において、駆動手段に過大な突入電流が流れるのを防ぐことができる。また、スキャナモータ70と24V電源とをつなぐ供給路上には、電界効果トランジスタを含んで構成される電力供給制御回路80cが設けられている。
In the present embodiment, a power
図3は、電力供給制御回路の詳細構成を説明する回路図である。図3では電力供給制御回路80aの構成を例示するが、他の電力供給制御回路80b、80cについても同様な構成を備えている。図3に例示する電力供給制御回路80aは、電界効果型トランジスタ81、抵抗素子82、83、84、容量素子85、を含んで構成されている。電界効果型トランジスタ81は、電力供給路上の電源(DC24V)側にソースが接続され、駆動手段側にドレインが接続される。本例では、電界効果型トランジスタ81としてpチャネル・エンハンスメント型MOSFETが用いられている。抵抗素子83(第1の抵抗素子)は、電界効果型トランジスタ81のゲートとソースの間に接続されており、抵抗素子82とともに電源からの電圧を分圧し、適切なゲート電圧(本例では12V)を生成する。抵抗素子84(第2の抵抗素子)及び容量素子85は、直列接続されており、電界効果型トランジスタ81のゲートとソースの間において抵抗素子83と並列に接続されている。各素子の抵抗値、容量値は、例えば、抵抗素子82、83が100kΩ、抵抗素子84が27Ω、容量素子85が0.1μFとされる。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration of the power supply control circuit. Although the configuration of the power
このような電力供給制御回路80a等を設けることにより、インターロックスイッチユニット71がオン状態となり、24V電源が立ち上がっている過程において、電界効果型トランジスタ81が一瞬オン状態となってしまい、突入電流が流れるのを回避することができる。これは、抵抗素子84と容量素子85の直列回路を設けることにより、インターロックスイッチユニット71のオン時において電界効果型トランジスタ81のゲートとソースの間に電位差が生じず、オン状態となることがなくなるためである。また、抵抗素子84と容量素子85の直列回路を設けることにより、電界効果型トランジスタ81のスイッチング速度を緩やかにし、電界効果型トランジスタ81のオン時における突入電流も少なし、かつ漏れ電流も抑制することができる。
By providing such a power
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。 In addition, this invention is not limited to the content of embodiment mentioned above, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention.
21…感光体、50…低圧電源、51…第2メイン基板、52…第1メイン基板、53…サーミスタユニット、54…バッチセンサ、55…R/Wモジュール、56…フォトセンサ、57…感光体駆動モータユニット、58…全体駆動モータユニット、59…ドライブ回路基板(DRV基板)、60…高圧電源、61…2次転写ローラ離接クラッチ、62…中間転写ベルトクリーナ離接クラッチ、63…現像駆動モータユニット、64…ロータリー駆動モータユニット、65…イレーサランプユニット、66…オゾンファンユニット、67…トナーファンユニット、68…冷却ファン、69…給紙関連クラッチ、70…スキャナモータ、71…インターロックスイッチユニット、80…電力供給制御回路、81…電界効果型トランジスタ、82、83、84…抵抗素子、85…容量素子
DESCRIPTION OF
Claims (2)
容量性負荷を含み、装置各部を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段に対して電力を供給する電源と、
前記電源から前記駆動手段への電力供給路上に設けられ、前記画像形成装置の所定部位の動作に伴って遮断又は導通し、前記駆動手段へ前記電力を供給するか否かを切り替えるスイッチと、
前記スイッチと前記駆動手段との間の前記電力供給路上に設けられ、前記スイッチの導通に連動して導通し、前記駆動手段へ前記電力を供給させる電力供給制御回路と、
を備え、
前記電力供給制御回路は、前記電力供給路上の前記電源側にソースが接続され、前記駆動手段側にドレインが接続される電界効果型トランジスタと、当該電界効果型トランジスタのゲートと前記ソースの間に接続される第1の抵抗素子と、前記第1の抵抗素子と並列に接続され、かつ前記ゲートと前記ソースの間において直列接続される第2の抵抗素子及び容量素子と、を含む、画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image by electrophotography,
Drive means including a capacitive load and driving each part of the device;
A power supply for supplying power to the driving means;
A switch that is provided on a power supply path from the power source to the driving unit, is cut off or conducted in accordance with an operation of a predetermined part of the image forming apparatus, and switches whether to supply the power to the driving unit;
A power supply control circuit that is provided on the power supply path between the switch and the driving means, and is conducted in conjunction with conduction of the switch and supplies the power to the driving means;
With
The power supply control circuit includes a field effect transistor having a source connected to the power supply side on the power supply path and a drain connected to the driving means, and a gate between the gate and the source of the field effect transistor. Image forming comprising: a first resistance element to be connected; and a second resistance element and a capacitor element connected in parallel to the first resistance element and connected in series between the gate and the source apparatus.
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