JP2006304534A - Switching power supply and imaging apparatus equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、100V系/200V系の異なる交流電圧系統を有するスイッチング電源装置、特に、力率改善回路を有する電源装置を具備した画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a switching power supply device having different 100V / 200V AC voltage systems, and more particularly to an image forming apparatus including a power supply device having a power factor correction circuit.
近年、高周波の比較的大きい電流及び電圧に耐えることができるスイッチング素子の開発によって、商用電源を整流して所望の直流電圧を得る電源装置としては、大部分がスイッチング方式の電源装置になっている。スイッチング電源はスイッチング周波数を高くすることによりトランスその他のデバイスを小型にすると共に、大電力のDC−DCコンバータとして画像形成装置など各種の電子機器の電源として使用されている。 In recent years, the development of switching elements that can withstand relatively large currents and voltages at high frequencies has led to the majority of power supply devices that rectify commercial power supply to obtain a desired DC voltage. . A switching power supply is used as a power source for various electronic devices such as an image forming apparatus as a high-power DC-DC converter while miniaturizing a transformer and other devices by increasing a switching frequency.
ところで、一般に商用電源を整流すると平滑回路に流れる電流は歪み波形になるため、電源の利用効率を示す力率が損なわれるという問題が生じる。また、歪み電流波形となることによって発生する高調波を抑圧するための対策が必要とされている。 By the way, in general, when a commercial power supply is rectified, the current flowing through the smoothing circuit becomes a distorted waveform, which causes a problem that the power factor indicating the utilization efficiency of the power supply is impaired. Further, there is a need for measures for suppressing harmonics generated by the distortion current waveform.
電源の力率を改善するためには、昇圧型のアクティブ・フィルタ方式の回路を使用することが知られている(例えば、下記特許文献1,2参照。)。
In order to improve the power factor of the power supply, it is known to use a boost type active filter circuit (for example, see
電子写真プロセスを用いた画像形成装置においても、高速化やオプションの多様化にともない、定着ヒータの電力が増大し、低圧電源の容量が増大する傾向にある。このような状況において、低圧電源部の力率を上げて最大消費電流を下げるため、昇圧型のアクティブ・フィルタ等の力率改善回路を搭載したスイッチング電源を使用する場合が増えてきている。また、画像形成装置が画像形成時には大出力が必要となるため、力率改善回路を介して二次側電源電圧を出力し、非画像形成時には出力が小さくなるため、力率改善回路を介さずに二次側電源電圧を出力して電力効率を上げるような電源システムも提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
スイッチング電源装置は、一般的に異なる交流入力電圧系統、例えば、100V系と200V系で、別のスイッチング電源とすることが多い。また、定着ヒータ及び駆動回路においても、100V系と200V系で、別の定着ヒータまたは別の駆動回路となることが多い。 Switching power supply apparatuses are generally different AC input voltage systems, for example, 100V system and 200V system, and are often different switching power supplies. Also, the fixing heater and driving circuit are often different fixing heaters or driving circuits for the 100V system and the 200V system.
上述のように、電源容量の増大,待機時の省エネ化にともない、高容量の出力が可能なメインの電源と、待機時の電力及びロジック部の電力を供給するサブ電源とし、メイン電源は力率改善回路を介したDC−DCコンバータとする場合がある。このような場合、メイン電源部とサブ電源部が、交流入力電圧系統に応じた回路部となり、例えば100V系と200V系で、別の基板を用意する必要がある。力率改善回路が昇圧型のアクティブ・フィルタ方式である場合、100V系と200V系でそれぞれ最適な昇圧電圧値にすると、力率改善回路部とその後段のDC−DCコンバータ部も電圧系統に対して別体の電源部となる。 As described above, as the power supply capacity increases and energy saving during standby, the main power supply capable of high-capacity output and the sub power supply that supplies standby power and logic power are used. In some cases, a DC-DC converter is provided via a rate improving circuit. In such a case, the main power supply unit and the sub power supply unit become circuit units corresponding to the AC input voltage system, and it is necessary to prepare separate substrates for, for example, 100V system and 200V system. When the power factor correction circuit is a boost type active filter system, if the boost voltage value is optimized for each of the 100V system and the 200V system, the power factor correction circuit section and the subsequent DC-DC converter section are also connected to the voltage system. It becomes a separate power supply.
一方、力率改善回路で交流入力電圧系統によらず、ほぼ同じDC電圧に昇圧した場合は、後段のDC−DCコンバータ部は、交流入力電圧系統によらず共通の回路部となる。 On the other hand, when the power factor correction circuit boosts the voltage to substantially the same DC voltage regardless of the AC input voltage system, the subsequent DC-DC converter unit becomes a common circuit unit regardless of the AC input voltage system.
一般的に、力率改善回路部で昇圧されたDC電圧は、後段のDC−DCコンバータの入力のみに使用されるため、力率改善回路部とDC−DCコンバータ部は、1つの回路部として同一の基板に構成されることが多い。また、メイン電源とサブ電源は、機能的に異なることからも、別基板に構成されることも少なくない。 Generally, since the DC voltage boosted by the power factor correction circuit unit is used only for the input of the subsequent DC-DC converter, the power factor correction circuit unit and the DC-DC converter unit are used as one circuit unit. Often configured on the same substrate. In addition, the main power supply and the sub power supply are functionally different and are often configured on different substrates.
その結果、異なる入力電圧系統、例えば、100V系と200V系で、共通回路部が多いのにも関わらず、数種類の基板が存在し、生産管理上複雑になってしまう。 As a result, although there are many common circuit sections in different input voltage systems, for example, 100V system and 200V system, there are several types of substrates, which complicates production management.
そこで、本出願に係る第1の発明は、上記のような問題点を解決し、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易な電源構成とすることを目的とする。 Accordingly, a first invention according to the present application aims to solve the above-described problems and provide a power supply configuration that allows easy production management for different AC input voltage systems.
本出願に係る第2の発明は、上記のような問題点を解決し、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易であり、機能上分類された簡単な構成とすることを目的とする。 The second invention according to the present application aims to solve the above-described problems and provide a simple configuration in which production management is easy and functionally classified for different AC input voltage systems. To do.
本出願に係る第3の発明は、上記のような問題点を解決し、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易で、安価な構成とすることを目的とする。 The third invention according to the present application aims to solve the above-described problems and to make the production control easy and inexpensive for different AC input voltage systems.
本出願に係る第4の発明は、上記のような問題点を解決し、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易で、安価な構成であり、基板枚数を低減可能な構成とすることを目的とする。 The fourth invention according to the present application solves the above-described problems, has a configuration in which production management is easy and inexpensive for different AC input voltage systems, and the configuration can reduce the number of substrates. For the purpose.
本出願に係る第5の発明は、上記のような問題点を解決し、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易で、安価な構成であり、交流入力電源の利用効率の良い電源装置を提供することを目的とする。 A fifth invention according to the present application solves the above-described problems, has a structure that is easy to manage and inexpensive for different AC input voltage systems, and has a high efficiency in using AC input power. An object is to provide an apparatus.
本出願に係る第6の発明は、上記のような問題点を解決し、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易で、安価な構成であるスイッチング電源装置を具備する画像形成装置を提供することを目的とする。 According to a sixth aspect of the present application, there is provided an image forming apparatus including a switching power supply unit that solves the above-described problems and that is easy to manage and inexpensively configures different AC input voltage systems. The purpose is to provide.
本出願に係る第7の発明は、上記のような問題点を解決し、異なる交流入力電圧系統に対して、定着加熱装置駆動回路を含めた画像形成装置の電源として、生産管理が容易で、安価な構成である電源装置を具備する画像形成装置を提供することを目的とする。 The seventh invention according to the present application solves the above-described problems, and as a power source of an image forming apparatus including a fixing heating device driving circuit for different AC input voltage systems, production management is easy. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus including a power supply device having an inexpensive configuration.
上記目的を達成するために、本出願に係る第1の発明は、
交流入力電圧を力率改善回路を介して第1のスイッチング電源により第1の二次側電圧を出力する電源と、
交流入力電圧を整流平滑して第2のスイッチング電源により第2の二次側電圧を出力する少なくとも2系統の電源を有しており、
前記力率改善回路は、少なくとも2つの異なる交流入力電圧系統によらず、概同じ電圧に昇圧された電圧を出力しており、
異なる交流入力電圧系統に対してそれぞれ異なる部品となる部品群によるそれぞれの交流入力電圧系統に対応した電源回路部と、
交流入力電圧系統に依存しない電源部やその他の部品群からなる固定回路部とに分割し、
前記固定回路部に対して上記交流入力電圧系統に対応した電源回路部のみを該交流入力電圧に対して変更し、異なる交流入力電圧系統に対応することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first invention according to the present application provides:
A power supply for outputting a first secondary voltage from a first switching power supply via an AC input voltage via a power factor correction circuit;
And having at least two power sources that rectify and smooth the AC input voltage and output the second secondary voltage from the second switching power source,
The power factor correction circuit outputs a voltage boosted to approximately the same voltage regardless of at least two different AC input voltage systems,
A power supply circuit unit corresponding to each AC input voltage system by a group of parts that are different parts for different AC input voltage systems,
It is divided into a power supply unit that does not depend on the AC input voltage system and a fixed circuit unit consisting of other parts.
Only the power supply circuit unit corresponding to the AC input voltage system is changed with respect to the AC input voltage with respect to the fixed circuit unit so as to correspond to a different AC input voltage system.
上記目的を達成するために、本出願に係る第2の発明は、
第1の発明の特徴を有するスイッチング電源装置において、
前記力率改善回路と前記第2のスイッチング電源を、前記交流入力電圧系統に対応した電源回路部とし、
第1のスイッチング電源と前記第1及び第2の二次側電圧で動作する回路部を固定回路部とすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the second invention according to the present application provides:
In the switching power supply having the features of the first invention,
The power factor correction circuit and the second switching power supply are power supply circuit units corresponding to the AC input voltage system,
The circuit unit operating with the first switching power supply and the first and second secondary voltages is a fixed circuit unit.
上記目的を達成するために、本出願に係る第3の発明は、
第1または第2の発明の特徴を有するスイッチング電源装置において、
前記固定回路部は少なくとも1つの基板に実装され、前記交流入力電圧系統に対応した電源回路部は、交流入力電圧系統毎に別体の実装基板であり、
それぞれの交流電源圧系統に対応して実装基板が、上記工程回路部の実装基板に対して交換可能な構成とすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the third invention according to the present application provides:
In the switching power supply having the features of the first or second invention,
The fixed circuit unit is mounted on at least one board, and the power supply circuit unit corresponding to the AC input voltage system is a separate mounting board for each AC input voltage system,
A mounting board corresponding to each AC power supply system is configured to be replaceable with respect to the mounting board of the process circuit unit.
上記目的を達成するために、本出願に係る第4の発明は、
第3の発明の特徴を有するスイッチング電源装置において、
前記交流入力電圧系統に対応した電源回路部の実装基板に、共通の基板を用いることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the fourth invention according to the present application provides:
In the switching power supply having the features of the third invention,
A common substrate is used as a mounting substrate of the power supply circuit unit corresponding to the AC input voltage system.
上記目的を達成するために、本出願に係る第5の発明は、
第1から第4のいずれかの発明の特徴を有するスイッチング電源装置において、
前記力率改善回路が、交流入力電圧が入力され、整流回路を介してチョークコイルに流れる電流をスイッチング手段によりオン/オフし、前記スイッチング手段と並行に接続されるダイオードにより前記チョークコイルに蓄えられた電圧を出力し、平滑コンデンサに整流平滑する昇圧型のアクティブ・フィルタ方式であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a fifth invention according to the present application provides:
In the switching power supply having the features of any one of the first to fourth inventions,
The power factor correction circuit receives AC input voltage, turns on / off the current flowing through the choke coil via the rectifier circuit by the switching means, and is stored in the choke coil by the diode connected in parallel with the switching means. It is a boost type active filter system that outputs a voltage to be rectified and smoothed by a smoothing capacitor.
上記目的を達成するために、本出願に係る第6の発明は、
記録材上にトナー像を形成する画像形成部と、前記トナー像を加熱して前記記録材に定着させる定着装置と、を具備する画像形成装置において、
二次側電圧を出力する電源装置が、請求項1から5のいずれかに記載のスイッチング電源装置であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the sixth invention according to the present application provides:
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms a toner image on a recording material; and a fixing device that heats and fixes the toner image to the recording material.
The power supply device that outputs the secondary side voltage is the switching power supply device according to any one of
上記目的を達成するために、本出願に係る第7の発明は、
第6の発明の特徴を有する画像形成装置において、
前記定着装置が加熱手段を内包しており、
前記交流入力電圧が電力供給手段をオン/オフすることにより、前記加熱手段に電力が供給されており、
前記電力供給手段が、異なる交流入力電圧系統に対してそれぞれの加熱装置駆動回路から構成されており、
前記加熱装置駆動回路のそれぞれが、前記交流入力電圧系統に対応した電源回路部とともに、交流入力電源系統に対応した電源回路部を構成していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the seventh invention according to the present application provides:
In the image forming apparatus having the features of the sixth invention,
The fixing device includes heating means;
Power is supplied to the heating means by the AC input voltage turning on / off the power supply means,
The power supply means is composed of respective heating device drive circuits for different AC input voltage systems,
Each of the heating device drive circuits constitutes a power supply circuit unit corresponding to an AC input power supply system together with a power supply circuit unit corresponding to the AC input voltage system.
本出願に係る第1の発明によれば、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易な電源構成となるスイッチング電源装置を提供することができる。 According to the first invention of the present application, it is possible to provide a switching power supply device having a power supply configuration with easy production management for different AC input voltage systems.
また、本出願に係る第2の発明のよれば、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易であり、機能上分類された簡単な構成となるスイッチング電源装置を提供することことができる。 In addition, according to the second invention of the present application, it is possible to provide a switching power supply device that can be easily managed for different AC input voltage systems and that has a simple configuration functionally classified. .
本出願に係る第3の発明によれば、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易で、安価な構成となるスイッチング電源装置を提供することができる。 According to the third invention of the present application, it is possible to provide a switching power supply device that can be easily managed and inexpensively configured for different AC input voltage systems.
本出願に係る第4の発明によれば、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易で、安価な構成であり、基板枚数を低減可能な構成となるスイッチング電源装置を提供することができる。 According to the fourth invention of the present application, it is possible to provide a switching power supply device that has a configuration that is easy to manage and inexpensive for different AC input voltage systems and that can reduce the number of substrates. it can.
本出願に係る第5の発明によれば、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易で、安価な構成であり、交流入力電源の利用効率の良い電源装置を提供することができる。 According to the fifth aspect of the present application, it is possible to provide a power supply apparatus that is easy to manage production and has a low-cost configuration and good utilization efficiency of an AC input power supply for different AC input voltage systems.
本出願に係る第6の発明によれは、異なる交流入力電圧系統に対して、生産管理が容易で、安価な構成であるスイッチング電源装置を具備する画像形成装置を提供することができる。 According to the sixth invention of the present application, it is possible to provide an image forming apparatus including a switching power supply device having a configuration that is easy to manage and inexpensive for different AC input voltage systems.
本出願に係る第7の発明によれは、異なる交流入力電圧系統に対して、定着加熱装置駆動回路を含めた画像形成装置の電源として、生産管理が容易で、安価な構成である電源装置を具備する画像形成装置を提供することができる。 According to a seventh aspect of the present application, a power supply device having a structure that is easy to manage production and is inexpensive as a power supply for an image forming apparatus including a fixing heating device driving circuit for different AC input voltage systems. An image forming apparatus can be provided.
以下に本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below based on examples.
図1に本発明におけるスイッチング電源装置のブロック図を示す。 FIG. 1 is a block diagram of a switching power supply device according to the present invention.
本発明におけるスイッチング電源装置は、共通基板17と、100V系基板16もしくは200V系基板46から構成されている。100V系基板16は、交流入力電源1が100V系、例えば、85〜139.7Vac、の場合の電源装置であり、200V系基板46は、交流入力電源1が200V系、例えば、187〜264Vac、の場合の電源装置であり、共通基板17は、100V系基板16もしくは200V系基板46の後段に接続される交流入力電源1の電圧に依存しない電源装置である。
The switching power supply device according to the present invention includes a
100V系基板16において、交流入力電源1はACフィルタ2を介して、ダイオードブリッジ3〜6及び9〜12に入力される。ダイオードブリッジ3〜6により全波整流された脈流波形がPFC回路(力率改善回路)7に入力される。PFC回路7の入力電圧は、点Pには点Mに対して、例えば、波高値が約120〜197Vの脈流波形電圧となる。PFC回路7により昇圧され平滑コンデンサ8に平滑されることにより、約380〜420VのDC電圧Vdcが出力される。一方、ダイオードブリッジ9〜12により全波整流され、平滑コンデンサ13により平滑される。平滑された電圧は、DC−DCコンバータであるスイッチング電源14に入力され、スイッチング電源14が2次側電圧Vbを出力する。スイッチング電源14は、1次2次間の絶縁を確保するために、絶縁型のトランスが使用されている。100V系基板16は、1次DC電圧Vdcと2次側電圧Vbを共通基板に対して出力する。
In the 100
共通基板17においては、1次DC電圧Vdcがスイッチング電源18に入力され、2次側電圧Vaが出力される。2次側電圧Vaは、例えば、高圧電源やモータ、アクチュエータ等の大容量の電源、もしくは本電源装置が搭載される装置の待機時に通電の必要がなく、動作時のみ通電するデバイスの電源として、使用される。2次側電圧Vbは、共通回路部20に入力され、直接もしくはDC−DCコンバータを介して、例えば、主にロジック部の電源や本電源装置が搭載される装置の待機時にも通電が必要なデバイスの電源として使用される。
In the
200V系基板46において、100V系基板16と同様に、交流入力電源1はACフィルタ32を介して、ダイオードブリッジ33〜36及び39〜42に入力される。ダイオードブリッジ33〜36により全波整流された脈流波形がPFC回路37に入力される。PFC回路37の入力電圧は、点Pには点Mに対して、例えば、波高値が約264〜373Vの脈流波形電圧となる。PFC回路37により昇圧され平滑コンデンサ38に平滑されることにより、約380〜420VのDC電圧Vdcが出力される。このDC電圧Vdcは、100V系基板16とほぼ同じ電圧が出力される。一方、ダイオードブリッジ39〜42により全波整流され、平滑コンデンサ43により平滑される。平滑された電圧は、DC−DCコンバータであるスイッチング電源44に入力され、スイッチング電源44が2次側電圧Vbを出力する。スイッチング電源44は、1次2次間の絶縁を確保するために、絶縁型のトランスが使用されている。
In the 200
つまり、200V系基板46は、100V系基板16と同じ1次DC電圧Vdcと2次側電圧Vbを共通基板17に対して出力する。
That is, the 200
また、図2にPFC回路7(37)の概略回路図を示す。点P−M間に全波整流された脈流波形電圧が印加され、コンデンサ51により波形整形される。コンデンサ51は、交流電源1に対するスイッチング素子53のスイッチングの影響を低減し、力率をほぼ1とするために接続されている。入力された脈流電圧は、チョークコイル52を介して、スイッチング素子53、例えば、MOSFETによりオン/オフされる。スイッチング素子53がオンの時に、チョークコイル52に入力電圧が印加され、電流が蓄積される。スイッチング素子53がオフになると、チョークコイル52に蓄積された電流が、ダイオード55を介して流れて電圧が昇圧され、コンデンサ8(38)により平滑される。
FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of the PFC circuit 7 (37). A full-wave rectified pulsating waveform voltage is applied between the points P and M, and the waveform is shaped by the
スイッチング素子53はコントローラ54により制御されており、コントローラ54は図示はしていないが、出力電圧Vdcをフィードバックし、一定出力になるように制御している。
The switching
上述のように、本実施例の構成とすることにより、異なる交流入力電源電圧に対して、実装基板(100V系実装基板16と200V系実装基板46)を交換するだけで、電源対応をおこなうことができる。力率改善回路の出力を電圧系統によらず、同じ電圧Vdcに設定することにより、後段のスイッチング電源を交流入力電圧によらずに共通の回路とすることができる。
As described above, by adopting the configuration of the present embodiment, the power supply can be handled by simply replacing the mounting boards (100V
また、異なる電圧系統に対して、異なる定格の部品を使用する必要がある回路部2〜7及び9〜14、もしくは、32〜37及び39〜44を1つの実装基板16もしくは46にすることにより、異なる交流入力電圧対応及び生産上の管理が容易になる。
In addition, the circuit parts 2 to 7 and 9 to 14, or the
さらに、異なる定格の部品を使用する必要がある回路部の部品のみ2〜7及び9〜14、もしくは、32〜37及び39〜44を変更し、ベアボードを共通とすることにより、生産上の管理をより容易にすることができる。 In addition, only 2 to 7 and 9 to 14, or 32 to 37 and 39 to 44, which are parts of the circuit section that need to use parts with different ratings, are changed to make the bare board common, thereby managing production. Can be made easier.
第1の実施例と重複する点は省略する。 A duplicated point with the first embodiment is omitted.
図3は電子写真プロセスを用いた画像形成装置の概略構成図であり、例えばレ−ザプリンタの場合を示している。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus using an electrophotographic process, and shows, for example, a laser printer.
レーザビームプリンタ本体101は、記録紙Sを収納するカセット102を有し、カセット102の記録紙Sの有無を検出するカセット有無センサ103、カセット102の記録紙Sのサイズを検出するカセットサイズセンサ104(復数個のマイクロスイッチで構成される)、カセット102から記録紙Sを繰り出す給紙ローラ105等が設けられている。
The laser beam printer
給紙ローラ105の下流には、記録紙Sを同期搬送するレジストローラ対106が設けられている。レジストローラ対106の下流には、レーザスキャナ部107からのレーザ光に基づいて記録紙S上にトナー像を形成する画像形成部108が設けられている。画像形成部108の下流には、記録紙S上に形成されたトナー像を熱定着する定着器109が設けられている。
A
定着器109の下流には、排紙部の搬送状態を検出する排紙センサ110、記録紙Sを排紙する排紙ローラ111、記録の完了した記録紙Sを積載する積載トレイ112が設けられている。この記録紙Sの搬送基準は、記録紙Sの画像形成装置の搬送方向に直交する方向の長さ、つまり記録紙Sの幅に対して中央になるように設定されている。
Downstream of the fixing
レーザスキャナ107は、後述する外部装置131から送出される画像信号(画像信号VDO)に基づいて変調されたレーザ光を出射するレーザユニット113、このレーザユニット113からのレーザ光を後述する感光ドラム117上に走査するためのポリゴンモータ114、結像レンズ115、折り返しミラー116等により構成されている。
The
画像形成部108は、公知の電子写真プロセスに必要な、感光ドラム117、1次帯電ローラ119、現像器120、転写帯電ローラ121、クリーナ122等から構成されている。定着器109は定着フィルム109a、弾性加圧ローラ109b、定着フィルム109a内部に設けたセラミック面発ヒータ109c、セラミック面発ヒータ109cの表面温度を検出するサーミスタ109dから構成されている。
The
メインモータ123は、給紙ローラ105に対しては給紙ローラクラッチ124を介して、レジストローラ対106に対しては125を介して駆動力を与えている。メインモータ123は、さらに感光ドラム117を含む画像形成部108の各ユニット、定着器109、排紙ローラ111にも駆動力を与えている。
The
エンジンコントローラ126は、レーザスキャナ部107、画像形成部108、定着器109による電子写真プロセスの制御、レーザビームプリンタ本体101内の記録紙の搬送制御をおこなっている。
The
ビデオコントローラ127は、パーソナルコンピュータ等の外部装置131と汎用のインタフェース(セントロニクス、RS232C等)130で接続されている。ビデオコントローラ127は、この汎用インタフェース130から送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビットデータをVDO信号として、エンジンコントローラ126へ送出している。
The
図4に本実施例におけるスイッチング電源を含めた電源装置のブロック図を示す。 FIG. 4 shows a block diagram of a power supply device including a switching power supply in this embodiment.
本実施例における電源装置は、共通基板A77及び共通基板B80と、100V系基板76もしくは200V系基板96から構成されている。100V系基板76は、交流入力電源61が100V系、例えば、85〜139.7Vac、の場合の電源装置であり、200V系基板96は、交流入力電源61が200V系、例えば、187〜264Vac、の場合の電源装置であり、共通基板A77及び共通基板B80は、100V系基板76もしくは200V系基板96の後段に接続される交流入力電源61の電圧に依存しない電源装置である。
The power supply device according to this embodiment includes a common substrate A77 and a common substrate B80, and a
100V系基板76において、交流入力電源61はACフィルタ62を介して、ダイオードブリッジ63〜66及び69〜72に入力される。ダイオードブリッジ63〜66により全波整流された脈流波形がPFC回路(力率改善回路)67に入力される。PFC回路67の入力電圧は、点Pには点Mに対して、例えば、波高値が約120〜197Vの脈流波形電圧となる。PFC回路67により昇圧され平滑コンデンサ68に平滑されることにより、約380〜420VのDC電圧Vdcが出力される。一方、ダイオードブリッジ69〜72により全波整流され、平滑コンデンサ73により平滑される。平滑された電圧は、DC−DCコンバータであるスイッチング電源74に入力され、スイッチング電源74が2次側電圧Vbを出力する。スイッチング電源74は、1次2次間の絶縁を確保するために、絶縁型のトランスが使用されている。
In the 100
また、交流入力電源61は、分岐されACフィルタ85を介して、定着ヒータ駆動回路に入力される。交流入力電圧は、リレー86,スイッチング素子88,定着コネクタ92を介して、定着ヒータ93(109c)に入力される。定着ヒータ93への電力供給は、トライアック88の通電、遮断によりおこなわれる。
The AC
89、90はトライアック88のためのバイアス抵抗であり、87はノイズ除去、時定数調整用のコンデンサである。91は一次、二次間の沿面距離を確保するための例えば、フォトトライアックカプラである。フォトトライアックカプラ91の発光ダイオードに通電することによりトライアック88がオンされ、CPUから信号に従って動作する。リレー86は、画像形成装置の待機時や定着ヒータの異常昇温時に定着器への電力供給を遮断する手段であり、図示はしていないが、温度検出回路部あるいはCPUからの信号に従って動作する。
89 and 90 are bias resistors for the
つまり、100V系基板76は、1次DC電圧Vdcと2次側電圧Vbを共通基板A及びBに対して出力し、コネクタ87を介して定着ヒータに電力を供給する。
In other words, the
共通基板A77においては、1次DC電圧Vdcがスイッチング電源78に入力され、2次側電圧Vaが出力される。2次側電圧Vaは、例えば、高圧電源やモータ、アクチュエータ等の大容量の電源、もしくは本画像形成装置の待機時に通電の必要がなく、画像形成時のみ通電するデバイスの電源として、使用される。2次側電圧Vbは、共通基板B80の共通回路部83に入力され、直接もしくはDC−DCコンバータを介して、例えば、主にCPU82等のロジック部の電源や本電源装置が搭載される装置の待機時にも通電が必要なデバイスの電源として使用される。CPU82は、信号束線81を介して共通基板Aに配置される回路部を制御する。また、CPU82は信号束線84を介して、100V系基板76に実装されている定着ヒータ駆動回路部の制御、PFC回路67の動作/停止の制御、スイッチング電源74の発振モードの制御をおこなう。
In the common substrate A77, the primary DC voltage Vdc is input to the switching
200V系基板96においても、100V系基板76と同様に、交流入力電源61が入力され、100V系基板76と同じ1次DC電圧Vdcと2次側電圧Vbを共通基板A77及びB80に対して出力し、コネクタ92を介して定着ヒータ97に電力を供給する。内部の回路の図示は、100V系基板76の62〜67,69〜74,85〜91と同じ構成となるため、省略した。
Similarly to the 100
上述のように、本実施例の構成とすることにより、異なる交流入力電源電圧に対して、実装基板76と96を交換するだけで、電源装置の電源対応をおこなうことができる。力率改善回路の出力を電圧系統によらず、同じ電圧Vdcに設定することにより、後段のスイッチング電源を交流入力電圧によらずに共通の回路とすることができる。また、異なる電圧系統に対して、異なる定格の部品を使用する必要がある回路部62〜67及び69〜74及び85〜91を1つの実装基板76もしくは96にすることにより、定着ヒータ駆動回路を含めて、異なる交流入力電圧対応及び生産上の管理が容易になる。
As described above, by adopting the configuration of the present embodiment, the power supply of the power supply device can be handled by simply replacing the mounting
さらに、異なる定格の部品を使用する必要がある回路部の部品のみ62〜67及び69〜74及び85〜91を変更し、ベアボードを共通とすることにより、生産上の管理をより容易にすることができる。 Furthermore, it is easier to manage production by changing the parts 62-67, 69-74 and 85-91 only for parts of the circuit section that need to use parts with different ratings, and making the bare board common. Can do.
また、異なる交流入力電源電圧に対して、実装基板76もしくは96と併せて、定着ヒータ93もしくは97を含んだ定着器を交換するだけで、画像形成装置の電源対応をおこなうことができる。異なる交流入力電圧に対して、コネクタ92におけるピン配置を変更することにより、定着器の誤挿入も防止することができる。
Further, for different AC input power supply voltages, the image forming apparatus can be powered by simply replacing the fixing device including the fixing
1,61 交流入力電源
16,76 100V系実装基板
46,96 200V系実装基板
7,37 PFC回路(力率改善回路)
14,18,44,74,78 スイッチング電源
17,77,80 共通基板
93,97 定着ヒータ
109 定着器
101 画像形成装置。
1,61 AC
14, 18, 44, 74, 78
Claims (7)
交流入力電圧を整流平滑して第2のスイッチング電源により第2の二次側電圧を出力する少なくとも2系統の電源を有しており、
前記力率改善回路は、少なくとも2つの異なる交流入力電圧系統によらず、概同じ電圧に昇圧された電圧を出力しており、
異なる交流入力電圧系統に対してそれぞれ異なる部品となる部品群によるそれぞれの交流入力電圧系統に対応した電源回路部と、
交流入力電圧系統に依存しない電源部やその他の部品群からなる固定回路部とに分割し、
前記固定回路部に対して上記交流入力電圧系統に対応した電源回路部のみを該交流入力電圧に対して変更し、異なる交流入力電圧系統に対応することを特徴とするスイッチング電源装置。 A power supply for outputting a first secondary voltage from a first switching power supply via an AC input voltage via a power factor correction circuit;
And having at least two power sources that rectify and smooth the AC input voltage and output the second secondary voltage from the second switching power source,
The power factor correction circuit outputs a voltage boosted to approximately the same voltage regardless of at least two different AC input voltage systems,
A power supply circuit unit corresponding to each AC input voltage system by a group of parts that are different parts for different AC input voltage systems,
It is divided into a power supply unit that does not depend on the AC input voltage system and a fixed circuit unit consisting of other parts.
A switching power supply apparatus, wherein only the power supply circuit unit corresponding to the AC input voltage system is changed with respect to the AC input voltage with respect to the fixed circuit unit, and the AC circuit is adapted to a different AC input voltage system.
第1のスイッチング電源と前記第1及び第2の二次側電圧で動作する回路部を固定回路部とすることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。 The power factor correction circuit and the second switching power supply are power supply circuit units corresponding to the AC input voltage system,
2. The switching power supply device according to claim 1, wherein the circuit unit that operates with the first switching power supply and the first and second secondary voltages is a fixed circuit unit.
それぞれの交流電源圧系統に対応して実装基板が、上記固定回路部の実装基板に対して交換可能な構成とすることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチング電源装置。 The fixed circuit unit is mounted on at least one board, and the power supply circuit unit corresponding to the AC input voltage system is a separate mounting board for each AC input voltage system,
3. The switching power supply device according to claim 1, wherein the mounting board is configured to be replaceable with respect to the mounting board of the fixed circuit unit corresponding to each AC power supply pressure system.
二次側電圧を出力する電源装置が、請求項1から5のいずれかに記載のスイッチング電源装置であることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms a toner image on a recording material; and a fixing device that heats and fixes the toner image to the recording material.
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the power supply device that outputs the secondary side voltage is the switching power supply device according to any one of claims 1 to 5.
前記交流入力電圧が電力供給手段をオン/オフすることにより、前記加熱手段に電力が供給されており、
前記電力供給手段が、異なる交流入力電圧系統に対してそれぞれの加熱装置駆動回路から構成されており、
前記加熱装置駆動回路のそれぞれが、前記交流入力電圧系統に対応した電源回路部とともに、交流入力電源系統に対応した電源回路部を構成していることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 The fixing device includes heating means;
Power is supplied to the heating means by the AC input voltage turning on / off the power supply means,
The power supply means is composed of respective heating device drive circuits for different AC input voltage systems,
The image forming apparatus according to claim 6, wherein each of the heating device driving circuits constitutes a power supply circuit unit corresponding to an AC input power supply system together with a power supply circuit unit corresponding to the AC input voltage system. apparatus.
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- 2005-04-22 JP JP2005124891A patent/JP2006304534A/en not_active Withdrawn
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