JP2007025291A

JP2007025291A - Image forming apparatus

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Publication number: JP2007025291A
Application number: JP2005207697A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Terasaki; 政博寺崎
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2025-07-15
Also published as: JP4692119B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus of which the operations are made stable. <P>SOLUTION: In a control circuit 100a, an overcurrent protection element 202 is provided at the prestage of a switching transistor 108. At normal times or generation of electrostatic noise, a peak value flowing to the overcurrent protection element 202 becomes small, and generation of malfunctions exceeding the rated value of the overcurrent protection element 202 is prevented; whereas, since the overcurrent protection element 202 is disconnected, when current exceeding the rated value flow to the overcurrent protection element, output control of the control circuit 100a is stopped and smoking is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、帯電ロールに対して交流電力と直流電力とを重畳して供給し、前記帯電ロールを感光体に接触させて帯電させる画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that supplies AC power and DC power superimposed on a charging roll, and charges the charging roll by contacting the charging roll.

コピー機、プリンタ、あるいはこれらの機能を併せ持ついわゆるデジタル複合機等の画像形成装置では、電源装置により感光体周辺の部品である帯電ローラに対して交流電力と直流電力とを重畳したものが供給され、当該帯電ローラによる感光体への帯電等が行われる。 In an image forming apparatus such as a copier, a printer, or a so-called digital multi-function peripheral having both functions, a power supply device supplies AC power and DC power superimposed on a charging roller that is a component around the photoreceptor. The photosensitive member is charged by the charging roller.

このような電源装置では、構成部品に過電流が流れることによる発煙、発火を防止すべく、様々な対策が図られている（例えば、特許文献１参照）。図１は、従来の電源装置内の制御回路の構成を示す図である。図１に示す制御回路５００は、カラー印刷を行う画像形成装置において、所定の色に対応ものであり、その所定の色に対応する感光体６１０を帯電させる帯電ローラ６２０に対して、定電流制御により、交流電力とＤＣ出力回路５７０からの直流電力とを重畳して供給する制御を行う。 In such a power supply device, various measures are taken in order to prevent smoke and fire due to overcurrent flowing through the component parts (see, for example, Patent Document 1). FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a control circuit in a conventional power supply apparatus. A control circuit 500 shown in FIG. 1 corresponds to a predetermined color in an image forming apparatus that performs color printing, and performs constant current control on a charging roller 620 that charges a photoreceptor 610 corresponding to the predetermined color. Thus, the AC power and the DC power from the DC output circuit 570 are superposed and supplied.

この制御回路５００は、ヒューズ抵抗５０２、過電流保護素子５０４、コンデンサ５０６、スイッチングトランジスタ５０８、ＯＰアンプ５１０、コンデンサ５１２、スイッチングトランジスタ５１４、コンデンサ５１６、トランス５１８、コンデンサ５２０、無煙化回路５２２、過電流保護素子５３０、直流電源５３２、ＯＰアンプ５３４、抵抗５３６、抵抗５３８、コンデンサ５４０、抵抗５４２、抵抗５４６、トランジスタ５４８、コンデンサ５５０、コンデンサ５５２により構成される。これらのうち、無煙化回路５２２は、トランジスタ５２４、抵抗５２６、コンデンサ５２８により構成される。なお、図１の制御回路５００は、説明のためのものであり、実際には無煙化回路５２２と過電流保護素子５３０は、いずれか一方が設けられている。 The control circuit 500 includes a fuse resistor 502, an overcurrent protection element 504, a capacitor 506, a switching transistor 508, an OP amplifier 510, a capacitor 512, a switching transistor 514, a capacitor 516, a transformer 518, a capacitor 520, a smokeless circuit 522, an overcurrent. The protection element 530, the DC power source 532, the OP amplifier 534, the resistor 536, the resistor 538, the capacitor 540, the resistor 542, the resistor 546, the transistor 548, the capacitor 550, and the capacitor 552 are included. Among these, the smokeless circuit 522 includes a transistor 524, a resistor 526, and a capacitor 528. Note that the control circuit 500 in FIG. 1 is for explanation, and actually either the smokeless circuit 522 or the overcurrent protection element 530 is provided.

制御回路５００において、２４Ｖの直流電圧の入力段には、ヒューズ抵抗５０２及び過電流保護素子５０４が設けられている。制御回路５００内の部品に何らかの異常が生じ、過電流保護素子５０４に所定値以上の電流が流れた場合には、当該過電流保護素子５０４の切断により入力段のラインが切断されるとことにより、制御回路５００の出力制御が停止され、異常が生じた部品が発熱して発煙や発火が生じることを防止している。 In the control circuit 500, a fuse resistor 502 and an overcurrent protection element 504 are provided at the input stage of a DC voltage of 24V. When some abnormality occurs in the components in the control circuit 500 and a current of a predetermined value or more flows through the overcurrent protection element 504, the line of the input stage is disconnected by the disconnection of the overcurrent protection element 504. Thus, the output control of the control circuit 500 is stopped, and the abnormal parts are prevented from generating heat and causing smoke and fire.

また、制御回路５００において、スイッチングトランジスタ５１４の後段には、無煙化回路５２２が設けられている。この無煙化回路５２２は、安全基準の見直しに伴い、近年、帯電ロールへの印加電圧が上昇する傾向にあり、これに伴って過電流保護素子５０４の定格値が大きくなっていることにより、当該過電流保護素子５０４のみでは必ずしも発煙を防止することができないことから設けられている。無煙化回路５２２は、スイッチングトランジスタ５１４を流れるスイッチング電流を検出し、当該スイッチング電流が所定値以上になった場合には、無煙化回路５２２内のトランジスタ５２４がオン状態となることによって制御回路５００の出力制御が停止され、発煙が防止される。 In the control circuit 500, a smokeless circuit 522 is provided at the subsequent stage of the switching transistor 514. The smokeless circuit 522 has recently tended to increase the voltage applied to the charging roll in accordance with the review of safety standards, and the rated value of the overcurrent protection element 504 has increased accordingly. The overcurrent protection element 504 alone is provided because smoke generation cannot always be prevented. The smokeless circuit 522 detects the switching current flowing through the switching transistor 514, and when the switching current becomes a predetermined value or more, the transistor 524 in the smokeless circuit 522 is turned on to turn on the control circuit 500. Output control is stopped and smoke generation is prevented.

あるいは、制御回路５００において、スイッチングトランジスタ５１４の後段には、過電流保護素子５３０が設けられている。この過電流保護素子５３０は、無煙化回路として機能するものであり、スイッチングトランジスタ５１４を流れるスイッチング電流が所定値以上になった場合に切断される。これにより、スイッチング電流が流れなくなり、制御回路５００の出力制御が停止され、発煙が防止される。
特開平９−３２２３９１号公報 Alternatively, in the control circuit 500, an overcurrent protection element 530 is provided at the subsequent stage of the switching transistor 514. The overcurrent protection element 530 functions as a smokeless circuit and is disconnected when the switching current flowing through the switching transistor 514 becomes a predetermined value or more. As a result, no switching current flows, output control of the control circuit 500 is stopped, and smoke generation is prevented.
JP-A-9-322391

しかし、無煙化回路５２２内のトランジスタ５２４は、静電気ノイズによって誤動作する場合があり、その結果、不必要な制御回路５００の出力制御の停止が生じ、画像の欠損等、印刷画質に悪影響を及ぼすことが起こり得る。 However, the transistor 524 in the smokeless circuit 522 may malfunction due to electrostatic noise. As a result, unnecessary output control of the control circuit 500 is stopped, which may adversely affect the print image quality, such as image loss. Can happen.

一方、過電流保護素子５３０が設けられる場合には、静電気ノイズによる誤動作は生じないものの、スイッチングトランジスタ５１４の後段に設けられているため、過電流保護素子５３０を流れる電流のピーク値が大きくなる。このため、電流のピーク値が当該過電流保護素子５３０の定格値を超える場合には、異常が発生していないにもかかわらず過電流保護素子５３０が切断されて、制御回路５００の出力制御が停止してしまうことが起こり得る。 On the other hand, when the overcurrent protection element 530 is provided, although malfunction due to electrostatic noise does not occur, the peak value of the current flowing through the overcurrent protection element 530 increases because it is provided at the subsequent stage of the switching transistor 514. For this reason, when the peak value of the current exceeds the rated value of the overcurrent protection element 530, the overcurrent protection element 530 is disconnected even though no abnormality has occurred, and the output control of the control circuit 500 is performed. It can happen to stop.

本発明は、前述したような従来の問題を解決するためになされたもので、動作の安定化を図った画像形成装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and provides an image forming apparatus that stabilizes operation.

本発明は、帯電ロールに対して交流電力と直流電力とを重畳して供給し、前記帯電ロールを感光体に接触させて帯電させる画像形成装置であって、前記交流電力について定電流制御を行う制御回路内の過電流による発煙を防止するとともに、静電気ノイズを防止する無煙化回路を有する。 The present invention is an image forming apparatus in which alternating current power and direct current power are superposedly supplied to a charging roll, and the charging roll is brought into contact with a photosensitive member to be charged, and the constant current control is performed on the alternating current power. A smokeless circuit for preventing smoke due to overcurrent in the control circuit and preventing static electricity noise is provided.

この構成により、無煙化回路が発煙を防止するとともに、静電気ノイズによる誤動作を防止するため、動作が安定化し、画質の劣化が防止される。 With this configuration, the smokeless circuit prevents smoke and prevents malfunction due to electrostatic noise, so that the operation is stabilized and image quality deterioration is prevented.

また、本発明の画像形成装置は、前記無煙化回路が、過電流保護素子を有する。 In the image forming apparatus of the present invention, the smokeless circuit has an overcurrent protection element.

また、本発明の画像形成装置は、前記制御回路が、スイッチング素子を内蔵し、前記過電流保護素子が、前記交流電力の供給路における前記制御回路以外の他の制御回路への分岐点の後段であって前記スイッチング素子の前段に設けられる。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, the control circuit includes a switching element, and the overcurrent protection element is subsequent to a branch point to another control circuit other than the control circuit in the AC power supply path. And it is provided in the front | former stage of the said switching element.

この構成により、静電気ノイズ発生時において、過電流保護素子を流れる電流のピーク値が小さくなり定格値を超えることがないため、過電流保護素子が切断されることが防止され、動作の安定化が図られる。 With this configuration, when static noise occurs, the peak value of the current flowing through the overcurrent protection element is reduced and does not exceed the rated value. Therefore, the overcurrent protection element is prevented from being disconnected, and the operation is stabilized. Figured.

また、本発明の画像形成装置は、前記無煙化回路が、前記制御回路の所定箇所の温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタと、前記サーミスタの抵抗値が所定値に達した場合に前記制御回路の出力制御を停止させる温度検出回路とを有する。 In the image forming apparatus of the present invention, the smokeless circuit includes a thermistor whose resistance value changes according to a temperature at a predetermined location of the control circuit, and the control when the resistance value of the thermistor reaches a predetermined value. And a temperature detection circuit for stopping the output control of the circuit.

また、本発明の画像形成装置は、前記制御回路が、トランスを内蔵し、前記サーミスタが、前記トランスの温度に応じて抵抗値が変化する。 In the image forming apparatus of the present invention, the control circuit has a built-in transformer, and the resistance value of the thermistor changes according to the temperature of the transformer.

この構成により、サーミスタの温度は、静電気ノイズに影響を受けることがないため、静電気ノイズによる誤動作の防止が図られる。 With this configuration, since the temperature of the thermistor is not affected by electrostatic noise, malfunction due to electrostatic noise can be prevented.

また、本発明の画像形成装置は、前記無煙化回路が、前記制御回路の所定箇所の誤動作による出力異常を吸収するフィルタ回路を有する。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the smokeless circuit includes a filter circuit that absorbs an output abnormality due to a malfunction of a predetermined portion of the control circuit.

また、本発明の画像形成装置は、前記制御回路が、第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子の後段に設けられ、前記第１のスイッチング素子に流れる電流が所定値に達した場合にオン状態となり、前記制御回路の出力制御を停止させる第２のスイッチング素子とを有し、前記フィルタ回路が、前記第２のスイッチング素子の誤動作による出力異常を吸収する。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the control circuit is provided in a stage subsequent to the first switching element and the first switching element, and a current flowing through the first switching element reaches a predetermined value. And a second switching element that stops the output control of the control circuit, and the filter circuit absorbs an output abnormality due to a malfunction of the second switching element.

この構成により、静電気ノイズによって第２のスイッチング素子が誤動作しても、後段への出力異常が吸収され、静電気ノイズによる誤動作の防止が図られる。 With this configuration, even if the second switching element malfunctions due to electrostatic noise, abnormal output to the subsequent stage is absorbed, and malfunction due to electrostatic noise can be prevented.

また、本発明の画像形成装置は、前記制御回路が、トランスを内蔵し、前記無煙化回路が、前記トランスに接続されるカレントトランスと、前記トランスに流れる電流の増加によって、前記カレントトランスにて発生する磁束エネルギーが所定値に達した場合に前記制御回路の出力制御を停止させる過電流検出回路とを有する。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the control circuit includes a transformer, and the smokeless circuit includes a current transformer connected to the transformer and an increase in current flowing through the transformer. An overcurrent detection circuit for stopping output control of the control circuit when the generated magnetic flux energy reaches a predetermined value.

この構成により、電流が磁束エネルギーに変換されて出力制御がなされているため、当該出力制御が静電気ノイズの影響を受けることがなく、誤動作が防止される。 With this configuration, since current is converted into magnetic flux energy and output control is performed, the output control is not affected by electrostatic noise, and malfunction is prevented.

本発明によれば、発煙を防止とともに、静電気ノイズによる誤動作の防止が図られ、動作を安定化させることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent smoke generation, prevent malfunction due to electrostatic noise, and stabilize operation.

以下、本発明の実施の形態の画像形成装置内に構成される電源装置について、図面を用いて説明する。図２は、電源装置内の制御回路の第１の構成を示す図である。図２に示す制御回路１００ａは、カラー印刷を行う画像形成装置において、所定の色に対応するものであり、その所定の色に対応する感光体３１０を帯電させる帯電ローラ３２０に対して、定電流制御により、交流電力とＤＣ出力回路１７０からの直流電力とを重畳して供給する制御を行う。 Hereinafter, a power supply device configured in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating a first configuration of a control circuit in the power supply device. The control circuit 100a shown in FIG. 2 corresponds to a predetermined color in an image forming apparatus that performs color printing, and a constant current is supplied to the charging roller 320 that charges the photosensitive member 310 corresponding to the predetermined color. By the control, the AC power and the DC power from the DC output circuit 170 are superposed and supplied.

この制御回路１００ａは、ヒューズ抵抗１０２、過電流保護素子１０４、コンデンサ１０６、ＰＮＰ型のスイッチングトランジスタ１０８、ＯＰアンプ１１０、コンデンサ１１２、ＮＰＮ型のスイッチングトランジスタ１１４、コンデンサ１１６、トランス１１８、コンデンサ１２０、直流電源１３２、ＯＰアンプ１３４、抵抗１３６、抵抗１３８、コンデンサ１４０、抵抗１４２、抵抗１４６、ＰＮＰ型のトランジスタ１４８、コンデンサ１５０、コンデンサ１５２により構成される。 The control circuit 100a includes a fuse resistor 102, an overcurrent protection element 104, a capacitor 106, a PNP type switching transistor 108, an OP amplifier 110, a capacitor 112, an NPN type switching transistor 114, a capacitor 116, a transformer 118, a capacitor 120, a direct current. The power source 132, the OP amplifier 134, the resistor 136, the resistor 138, the capacitor 140, the resistor 142, the resistor 146, the PNP transistor 148, the capacitor 150, and the capacitor 152 are included.

制御回路１００ａにおいて、２４Ｖの直流電圧の入力段には、ヒューズ抵抗１０２及び過電流保護素子１０４が直列に設けられている。また、過電流保護素子１０４におけるヒューズ抵抗１０２が接続されている端部とは反対側の端部には、制御回路１００ａ以外の他の色に対応する制御回路１６０、一端が接地されたコンデンサ１０６、及び、過電流保護素子２０２の一端が接続され、当該過電流保護素子２０２の他端には、ＰＮＰ型のスイッチングトランジスタ１０８のエミッタが接続されている。 In the control circuit 100a, a fuse resistor 102 and an overcurrent protection element 104 are provided in series at an input stage of a DC voltage of 24V. Further, at the end of the overcurrent protection element 104 opposite to the end to which the fuse resistor 102 is connected, a control circuit 160 corresponding to a color other than the control circuit 100a, and a capacitor 106 with one end grounded. One end of the overcurrent protection element 202 is connected, and the other end of the overcurrent protection element 202 is connected to the emitter of the PNP switching transistor 108.

また、スイッチングトランジスタ１０８のベースとＮＰＮ型のスイッチングトランジスタ１１４のベースとが接続され、スイッチングトランジスタ１０８のコレクタとスイッチングトランジスタ１１４のコレクタとが接続されている。スイッチングトランジスタ１１４のエミッタは接地されている。また、スイッチングトランジスタ１０８及び１１４のベースには、一端が接地されたコンデンサ１１２、ＯＰアンプ１１０の出力端子が接続され、スイッチングトランジスタ１０８及び１１４のコレクタには、過電圧を検知するためのＯＰアンプ１３４の一方の入力端子、及び、コンデンサ１１８の一端が接続されている。 Further, the base of the switching transistor 108 and the base of the NPN type switching transistor 114 are connected, and the collector of the switching transistor 108 and the collector of the switching transistor 114 are connected. The emitter of the switching transistor 114 is grounded. The bases of the switching transistors 108 and 114 are connected to a capacitor 112 whose one end is grounded and the output terminal of the OP amplifier 110. The collectors of the switching transistors 108 and 114 are connected to an OP amplifier 134 for detecting an overvoltage. One input terminal and one end of the capacitor 118 are connected.

ＯＰアンプ１１０の一方の入力端子にクロックが入力され、他方の入力端子に交流制御用のＯＰアンプ１４４の出力端子が接続されている。また、ＯＰアンプ１３４の他方の入力端子には、マイナス端子が接地された直流電源１３２のプラス端子が接続されている。一方、コンデンサ１１８の他端は、トランス１１８の一次側巻線の一端に接続されている。また、トランス１１８の一次側巻線の他端は接地され、トランス１１８の二次側巻線にはコンデンサ１２０が並列に接続されている。更に、トランス１１８の二次側巻線の一端には、電力供給先である帯電ローラ３２０が接続され、他端には、ＤＣ出力回路１７０と、コンデンサ１５０の一端とが接続されている。 The clock is input to one input terminal of the OP amplifier 110, and the output terminal of the OP amplifier 144 for AC control is connected to the other input terminal. The other input terminal of the OP amplifier 134 is connected to the plus terminal of the DC power supply 132 with the minus terminal grounded. On the other hand, the other end of the capacitor 118 is connected to one end of the primary side winding of the transformer 118. The other end of the primary winding of the transformer 118 is grounded, and a capacitor 120 is connected in parallel to the secondary winding of the transformer 118. Further, a charging roller 320 as a power supply destination is connected to one end of the secondary side winding of the transformer 118, and a DC output circuit 170 and one end of the capacitor 150 are connected to the other end.

コンデンサ１５０の他端には、一端が接地されたコンデンサ１５２の他端と、抵抗１３６の一端が接続されている。抵抗１３６の他端には、一端が接地された抵抗１３８の他端、一端が接地されたコンデンサ１４０の他端、及び、抵抗１４２の一端が接続されている。抵抗１４２の他端には、ＯＰアンプ１３４の出力端子と、ＯＰアンプ１４４の一方の入力端子が接続されている。更に、ＯＰアンプ１４４の他方の入力端子には、一端が基準電位（ＶＲＥＦ）に維持された抵抗１４６の他端と、ＰＮＰ型のトランジスタ１４８のエミッタとが接続され、当該トランジスタ１４８のベースには、交流制御のためのＰＷＭ信号が入力され、コレクタが接地されている。 The other end of the capacitor 150 is connected to the other end of the capacitor 152 grounded at one end and one end of the resistor 136. The other end of the resistor 136 is connected to the other end of the resistor 138 whose one end is grounded, the other end of the capacitor 140 whose one end is grounded, and one end of the resistor 142. The other end of the resistor 142 is connected to the output terminal of the OP amplifier 134 and one input terminal of the OP amplifier 144. Further, the other input terminal of the OP amplifier 144 is connected to the other end of the resistor 146 whose one end is maintained at the reference potential (VREF) and the emitter of the PNP transistor 148, and the base of the transistor 148 is connected to the base of the transistor 148. The PWM signal for AC control is input and the collector is grounded.

交流電力は、スイッチングトランジスタ１０８及び１１４のスイッチング動作に応じてトランス１１８に供給され、更に、このトランス１１８によって電圧が昇圧される。そして、昇圧後の交流電力とＤＣ出力回路１７０からの直流電力とが重畳されて帯電ローラ３２０に供給される。 The AC power is supplied to the transformer 118 according to the switching operation of the switching transistors 108 and 114, and the voltage is further boosted by the transformer 118. The boosted AC power and the DC power from the DC output circuit 170 are superimposed and supplied to the charging roller 320.

制御回路１００ａにおいて、過電流保護素子２０２は、スイッチングトランジスタ１０８の前段に設けられている。このため、正常時や静電気ノイズ発生時においては過電流保護素子２０２を流れる電流のピーク値は小さくなり、当該過電流保護素子２０２の定格値を超えて誤動作が生じることが防止される。一方、一方、過電流保護素子２０２に定格値を超えるような過電流が流れる場合には、過電流保護素子２０２が切断されるため、制御回路１００ａの出力制御を停止させ、発煙を防止することが可能となる。 In the control circuit 100a, the overcurrent protection element 202 is provided in front of the switching transistor. For this reason, the peak value of the current flowing through the overcurrent protection element 202 becomes small during normal operation or when static electricity noise occurs, and malfunctions exceeding the rated value of the overcurrent protection element 202 are prevented. On the other hand, when an overcurrent exceeding the rated value flows in the overcurrent protection element 202, the overcurrent protection element 202 is disconnected, so that the output control of the control circuit 100a is stopped to prevent smoke generation. Is possible.

図３は、電源装置内の制御回路の第２の構成を示す図である。図２に示す制御回路１００ｂは、図１に示す制御回路１００ａと比較すると、過電流保護素子２０２が設けられていない一方、温度検出回路２１０が設けられている。この温度検出回路２１０は、サーミスタ２１２、抵抗２１４、ＮＰＮ型のトランジスタ２１６を有する。 FIG. 3 is a diagram showing a second configuration of the control circuit in the power supply apparatus. Compared with the control circuit 100a shown in FIG. 1, the control circuit 100b shown in FIG. 2 is not provided with the overcurrent protection element 202, but is provided with a temperature detection circuit 210. The temperature detection circuit 210 includes a thermistor 212, a resistor 214, and an NPN transistor 216.

サーミスタ２１２は、一端が基準電位（ＶＲＥＦ）に維持され、他端が抵抗２１４の一端、及び、トランジスタ２１６のベースに接続されている。また、抵抗２１４の他端と、トランジスタ２１６のエミッタは、それぞれ接地されている。 One end of the thermistor 212 is maintained at the reference potential (VREF), and the other end is connected to one end of the resistor 214 and the base of the transistor 216. The other end of the resistor 214 and the emitter of the transistor 216 are grounded.

サーミスタ２１２は、トランス１１８の温度に応じて抵抗値が変化するものである。スイッチングトランジスタ１０８及び１１４に過電流が流れると、トランス１１８の温度が上昇し、これに伴ってサーミスタ２１２の抵抗値が低下する。この際、サーミスタ２１２の一端が基準電位（ＶＲＥＦ）に維持され、抵抗２１４の他端が接地されているため、サーミスタ２１２と抵抗２１４の分圧比が変化し、これらサーミスタ２１２と抵抗２１４との接続部分であるトランジスタ２１６のベース電圧が上昇する。このベース電圧が動作電圧を上回るとトランジスタ２１６がオン状態となる。そして、トランジスタ２１６がオン状態になることによって、制御回路１００ｂの出力制御が停止されるようになっており、発煙が防止される。また、サーミスタ２１２による温度上昇に伴う抵抗値の変化に応じて、制御回路１００ｂの出力制御がなされているため、当該出力制御が静電気ノイズの影響を受けず、誤動作が防止される。 The thermistor 212 changes its resistance value according to the temperature of the transformer 118. When an overcurrent flows through the switching transistors 108 and 114, the temperature of the transformer 118 increases, and the resistance value of the thermistor 212 decreases accordingly. At this time, since one end of the thermistor 212 is maintained at the reference potential (VREF) and the other end of the resistor 214 is grounded, the voltage dividing ratio of the thermistor 212 and the resistor 214 changes, and the connection between the thermistor 212 and the resistor 214 is performed. The base voltage of the transistor 216 which is a part rises. When this base voltage exceeds the operating voltage, the transistor 216 is turned on. When the transistor 216 is turned on, the output control of the control circuit 100b is stopped, and smoke generation is prevented. Further, since the output control of the control circuit 100b is performed according to the change in the resistance value accompanying the temperature rise by the thermistor 212, the output control is not affected by the electrostatic noise, and the malfunction is prevented.

図４は、電源装置内の制御回路の第３の構成を示す図である。図４に示す制御回路１００ｃは、図１に示す制御回路１００ａと比較すると、過電流保護素子２０２が設けられていない一方、温度検出回路２２０が設けられている。この温度検出回路２２０は、図３の温度検出回路２１０よりも更に静電気ノイズに対する耐性を向上させたものであり、サーミスタ２２１、抵抗２２２、ＰＮＰ型のトランジスタ２２３、抵抗２２４、ツェナーダイオード２２５、抵抗２２６を有する。 FIG. 4 is a diagram illustrating a third configuration of the control circuit in the power supply device. Compared with the control circuit 100a shown in FIG. 1, the control circuit 100c shown in FIG. 4 is not provided with the overcurrent protection element 202, but is provided with a temperature detection circuit 220. This temperature detection circuit 220 is further improved in resistance to electrostatic noise than the temperature detection circuit 210 in FIG. 3, and has a thermistor 221, a resistor 222, a PNP transistor 223, a resistor 224, a Zener diode 225, and a resistor 226. Have

サーミスタ２２１は、一端が抵抗２２２の一端、及び、ツェナーダイオード２２５のカソードに接続され、他端が接地されている。また、抵抗２２２の他端は、基準電位（ＶＲＥＦ）に維持されている。ツェナーダイオード２２５のアノードは、抵抗２２６の一端に接続され、当該抵抗２２６の他端は、トランジスタ２２３のベースに接続される。更に、トランジスタ２２４のコレクタは接地されている。また、抵抗２２４の一端は、抵抗２２６の他端、及び、トランジスタ２２３のベースに接続され、他端は接地されている。 One end of the thermistor 221 is connected to one end of the resistor 222 and the cathode of the Zener diode 225, and the other end is grounded. The other end of the resistor 222 is maintained at the reference potential (VREF). The anode of the Zener diode 225 is connected to one end of the resistor 226, and the other end of the resistor 226 is connected to the base of the transistor 223. Further, the collector of the transistor 224 is grounded. One end of the resistor 224 is connected to the other end of the resistor 226 and the base of the transistor 223, and the other end is grounded.

サーミスタ２２１は、トランス１１８の温度に応じて抵抗値が変化するものである。スイッチングトランジスタ１０８及び１１４に過電流が流れると、トランス１１８の温度が上昇し、これに伴ってサーミスタ２２２の抵抗値が低下する。この際、抵抗２２２の他端が基準電位（ＶＲＥＦ）に維持され、サーミスタ２２１の他端が接地されているため、抵抗２２２とサーミスタ２２１との分圧比が変化し、これら抵抗２２２とサーミスタ２２１との接続部分であるツェナーダイオード２２５のカソード電圧が下降する。このカソード電圧が動作電圧を下回るとトランジスタ２２３がオン状態となる。そして、トランジスタ２２３がオン状態になることによって、制御回路１００ｃの出力制御が停止されるようになっており、発煙が防止される。また、サーミスタ２２１による温度上昇に伴う抵抗値の変化に応じて、制御回路１００ｂの出力制御がなされているため、当該出力制御が静電気ノイズの影響を受けることがなく、誤動作が防止される。 The thermistor 221 changes its resistance value according to the temperature of the transformer 118. When an overcurrent flows through the switching transistors 108 and 114, the temperature of the transformer 118 increases, and the resistance value of the thermistor 222 decreases accordingly. At this time, since the other end of the resistor 222 is maintained at the reference potential (VREF) and the other end of the thermistor 221 is grounded, the voltage dividing ratio between the resistor 222 and the thermistor 221 changes. The cathode voltage of the Zener diode 225, which is the connection portion of, drops. When the cathode voltage falls below the operating voltage, the transistor 223 is turned on. When the transistor 223 is turned on, the output control of the control circuit 100c is stopped, and smoke generation is prevented. Further, since the output control of the control circuit 100b is performed according to the change in resistance value accompanying the temperature rise by the thermistor 221, the output control is not affected by electrostatic noise, and malfunction is prevented.

図５は、電源装置内の制御回路の第４の構成を示す図である。図５に示す制御回路１００ｄは、図１に示す制御回路１００ａと比較すると、過電流保護素子２０２が設けられていない一方、無煙化回路１２２及びフィルタ回路２３０が設けられている。無煙化回路１２２は、ＮＰＮ型のスイッチングトランジスタ１２４、抵抗１２６、コンデンサ１２８を有し、フィルタ回路２３０は、抵抗２３２、コンデンサ２３４を有する。 FIG. 5 is a diagram showing a fourth configuration of the control circuit in the power supply device. Compared with the control circuit 100a shown in FIG. 1, the control circuit 100d shown in FIG. 5 is not provided with the overcurrent protection element 202, but is provided with the smokeless circuit 122 and the filter circuit 230. The smokeless circuit 122 includes an NPN-type switching transistor 124, a resistor 126, and a capacitor 128, and the filter circuit 230 includes a resistor 232 and a capacitor 234.

無煙化回路１２２において、スイッチングトランジスタ１２４は、エミッタが接地され、ベースがスイッチングトランジスタ１１４のエミッタ、並列に接続された抵抗１２６及びコンデンサ１２８の一端に接続されている。また、これら並列に接続された抵抗１２６及びコンデンサ１２８の他端は接地されている。一方、フィルタ回路２３０において、抵抗２３２の一端と、コンデンサ２３４の一端は、スイッチングトランジスタ１２４のコレクタに接続されている。また、抵抗２３２の他端は、ＯＰアンプ１４４の他方の入力端子、及び、トランジスタ１４８のコレクタに接続され、コンデンサ２３４の他端は、接地されている。 In the smokeless circuit 122, the switching transistor 124 has an emitter grounded and a base connected to the emitter of the switching transistor 114, one end of a resistor 126 and a capacitor 128 connected in parallel. The other ends of the resistor 126 and the capacitor 128 connected in parallel are grounded. On the other hand, in the filter circuit 230, one end of the resistor 232 and one end of the capacitor 234 are connected to the collector of the switching transistor 124. The other end of the resistor 232 is connected to the other input terminal of the OP amplifier 144 and the collector of the transistor 148, and the other end of the capacitor 234 is grounded.

スイッチングトランジスタ１２４が静電気ノイズによって誤動作を起こし、短時間（例えば約１０ｍｓ）オン状態になった場合を考える。この場合、フィルタ回路２３０内の抵抗の抵抗値を１００ｋΩ、コンデンサ２３４の容量を０．１μＦとすることによって、スイッチングトランジスタ１２４がオン状態になっても後段への影響（例えば、ＯＰアンプ１４４の他方の入力端子の電圧変動）が生じることがなく、制御回路１００ｄの安定した出力制御が可能となる。一方、スイッチングトランジスタ１２４に過電流が流れる場合には、当該スイッチングトランジスタ１２４は、静電気ノイズによるオン状態の時間よりも長い時間（例えば１０ｍｓ以上）オン状態になるため、フィルタ回路２３０の後段でも電位が低下し、制御回路１００ｄの出力制御が停止されるため、発煙が防止される。 Consider a case where the switching transistor 124 malfunctions due to electrostatic noise and is turned on for a short time (eg, about 10 ms). In this case, by setting the resistance value of the resistor in the filter circuit 230 to 100 kΩ and the capacitance of the capacitor 234 to 0.1 μF, even if the switching transistor 124 is turned on, it affects the subsequent stage (for example, the other side of the OP amplifier 144). Fluctuations in the input terminal voltage) does not occur, and stable output control of the control circuit 100d becomes possible. On the other hand, when an overcurrent flows through the switching transistor 124, the switching transistor 124 is turned on for a longer time (eg, 10 ms or more) than the on-state time due to electrostatic noise. And the output control of the control circuit 100d is stopped, so that smoke generation is prevented.

図６は、電源装置内の制御回路の第５の構成を示す図である。図６に示す制御回路１００ｅは、図１に示す制御回路１００ａと比較すると、過電流保護素子２０２が設けられていない一方、過電流検出回路２４０が設けられている。この過電流検出回路２４０は、カレントトランス２４１、抵抗２４２、ダイオードブリッジ２４３、コンデンサ２４４、抵抗２４５、ツェナーダイオード２４６、抵抗２４７、ＮＰＮ型のトランジスタ２４８を有する。 FIG. 6 is a diagram illustrating a fifth configuration of the control circuit in the power supply device. Compared with the control circuit 100a shown in FIG. 1, the control circuit 100e shown in FIG. 6 is not provided with the overcurrent protection element 202, but is provided with an overcurrent detection circuit 240. The overcurrent detection circuit 240 includes a current transformer 241, a resistor 242, a diode bridge 243, a capacitor 244, a resistor 245, a Zener diode 246, a resistor 247, and an NPN transistor 248.

過電流検出回路２４０において、カレントトランス２４１は、１次側巻線がトランス１１８の１次側巻線とグランドとの間に設けられている。また、カレントトランス２４１の２次側巻線に並列に抵抗２４２及びダイオードブリッジ２４３が設けられている。このダイオードブリッジ２４３のアノードは接地され、カソードは、並列に接続された抵抗２４４及びコンデンサ２４５の一端と、ツェナーダイオード２４６のカソードとに接続されている。更に、ツェナーダイオード２４６のアノードは抵抗２４７の一端に接続されている。トランジスタ２４８のベースは、抵抗２４７の他端に接続され、エミッタは接地されている。 In the overcurrent detection circuit 240, the current transformer 241 has a primary side winding provided between the primary side winding of the transformer 118 and the ground. A resistor 242 and a diode bridge 243 are provided in parallel with the secondary winding of the current transformer 241. The anode of the diode bridge 243 is grounded, and the cathode is connected to one end of the resistor 244 and the capacitor 245 connected in parallel and the cathode of the Zener diode 246. Further, the anode of the Zener diode 246 is connected to one end of the resistor 247. The base of the transistor 248 is connected to the other end of the resistor 247, and the emitter is grounded.

トランス１１８の１次側巻線に過電流が流れる場合、この過電流によってカレントトランス２４１の磁束エネルギーが上昇する。この際、カレントトランス２４１の２次側巻線には、１次側巻線との巻線比に応じたエネルギーが発生し、このエネルギーは、電圧に変換され、更に、ダイオードブリッジ２４３によって整流される。更に、その整流後の電圧値がツェナーダイオード２４６の動作電圧を上回ることによって、トランジスタ２４８がオン状態となる。そして、トランジスタ２４８がオン状態になることによって、制御回路１００ｅの出力制御が停止されるようになっており、発煙が防止される。また、電流を磁束エネルギーに変換して制御回路１００ｅの出力制御がなされているため、当該出力制御が静電気ノイズの影響を受けることがなく、誤動作が防止される。 When an overcurrent flows through the primary winding of the transformer 118, the magnetic flux energy of the current transformer 241 increases due to the overcurrent. At this time, energy corresponding to the winding ratio with the primary winding is generated in the secondary winding of the current transformer 241, and this energy is converted into voltage and further rectified by the diode bridge 243. The Further, when the voltage value after the rectification exceeds the operating voltage of the Zener diode 246, the transistor 248 is turned on. When the transistor 248 is turned on, the output control of the control circuit 100e is stopped, and smoke generation is prevented. In addition, since the output control of the control circuit 100e is performed by converting the current into magnetic flux energy, the output control is not affected by electrostatic noise, and malfunction is prevented.

図７は、電源装置内の制御回路の第６の構成を示す図である。図７に示す制御回路１００ｆは、図１に示す制御回路１００ａと比較すると、過電流保護素子２０２が設けられていない一方、過電流検出回路２５０が設けられている。この過電流検出回路２５０は、図６の過電流検出回路２４０よりも静電気ノイズに対する耐性を向上させたものであり、カレントトランス２５１、抵抗２５２、ダイオードブリッジ２５３、コンデンサ２５４、抵抗２５５、ツェナーダイオード２５６、抵抗２５７、ＰＮＰ型のトランジスタ２５８、ダイオード２５９、抵抗２６０を有する。 FIG. 7 is a diagram illustrating a sixth configuration of the control circuit in the power supply device. Compared to the control circuit 100a shown in FIG. 1, the control circuit 100f shown in FIG. 7 is not provided with the overcurrent protection element 202 but is provided with an overcurrent detection circuit 250. The overcurrent detection circuit 250 has an improved resistance to electrostatic noise as compared with the overcurrent detection circuit 240 of FIG. 6. The overcurrent detection circuit 250 has a current transformer 251, a resistor 252, a diode bridge 253, a capacitor 254, a resistor 255, and a Zener diode 256. , A resistor 257, a PNP transistor 258, a diode 259, and a resistor 260.

過電流検出回路２５０において、カレントトランス２５１、抵抗２５２、ダイオードブリッジ２５３、コンデンサ２５４、抵抗２５５、ツェナーダイオード２５６、抵抗２５７の接続状態は、図６の過電流検出回路２４０におけるカレントトランス２４１、抵抗２４２、ダイオードブリッジ２４３、コンデンサ２４４、抵抗２４５、ツェナーダイオード２４６、抵抗２４７の接続状態と同様である。 In the overcurrent detection circuit 250, the connection state of the current transformer 251, the resistor 252, the diode bridge 253, the capacitor 254, the resistor 255, the Zener diode 256, and the resistor 257 is the current transformer 241 and resistor 242 in the overcurrent detection circuit 240 of FIG. The connection state of the diode bridge 243, the capacitor 244, the resistor 245, the Zener diode 246, and the resistor 247 is the same.

トランジスタ２５８のエミッタには、抵抗２５７の他端、ダイオード２５９のカソード、及び、一端が設置された抵抗２６０の他端が接続されている。また、トランジスタ２５８のコレクタは接地され、ベースは、抵抗２６１の一端及び抵抗２６２の一端に接続されている。更に、抵抗２６１の他端は基準電位（ＶＲＥＦ）に維持され、抵抗２６２の他端は接地されている。 The other end of the resistor 257, the cathode of the diode 259, and the other end of the resistor 260 provided with one end are connected to the emitter of the transistor 258. The collector of the transistor 258 is grounded, and the base is connected to one end of the resistor 261 and one end of the resistor 262. Further, the other end of the resistor 261 is maintained at the reference potential (VREF), and the other end of the resistor 262 is grounded.

トランス１１８の１次側巻線に過電流が流れる場合、この過電流によってカレントトランス２５１の磁束エネルギーが上昇する。この際、カレントトランス２５１の２次側巻線には、１次側巻線との巻線比に応じたエネルギーが発生し、このエネルギーは、電圧に変換され、更に、ダイオードブリッジ２５３によって整流される。更に、その整流後の電圧値がツェナーダイオード２５６の動作電圧を上回ることによって、トランジスタ２５８がオン状態となる。そして、トランジスタ２５８がオン状態になることによって、制御回路１００ｅの出力制御が停止されるようになっている。トランジスタ２５８は、静電気ノイズによってベース電圧が上昇するだけではオン状態とはならず、静電気ノイズに対する耐性が高くなっている。 When an overcurrent flows through the primary side winding of the transformer 118, the magnetic flux energy of the current transformer 251 increases due to the overcurrent. At this time, energy corresponding to the winding ratio with the primary winding is generated in the secondary winding of the current transformer 251, and this energy is converted into voltage and further rectified by the diode bridge 253. The Further, when the voltage value after the rectification exceeds the operating voltage of the Zener diode 256, the transistor 258 is turned on. When the transistor 258 is turned on, the output control of the control circuit 100e is stopped. The transistor 258 is not turned on only by increasing the base voltage due to electrostatic noise, and has high resistance to electrostatic noise.

以上、説明したように、本発明に係る画像形成装置は、動作の安定化が可能であり、電源装置として有用である。 As described above, the image forming apparatus according to the present invention can stabilize the operation and is useful as a power supply device.

従来の画像形成装置を構成する電源装置内の制御回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control circuit in the power supply device which comprises the conventional image forming apparatus. 本発明の画像形成装置を構成する電源装置内の制御回路の第１の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a first configuration of a control circuit in a power supply device that constitutes the image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置を構成する電源装置内の制御回路の第２の構成を示す図である。It is a figure which shows the 2nd structure of the control circuit in the power supply device which comprises the image forming apparatus of this invention. 本発明の画像形成装置を構成する電源装置内の制御回路の第３の構成を示す図である。It is a figure which shows the 3rd structure of the control circuit in the power supply device which comprises the image forming apparatus of this invention. 本発明の画像形成装置を構成する電源装置内の制御回路の第４の構成を示す図である。It is a figure which shows the 4th structure of the control circuit in the power supply device which comprises the image forming apparatus of this invention. 本発明の画像形成装置を構成する電源装置内の制御回路の第５の構成を示す図である。It is a figure which shows the 5th structure of the control circuit in the power supply device which comprises the image forming apparatus of this invention. 本発明の画像形成装置を構成する電源装置内の制御回路の第６の構成を示す図である。It is a figure which shows the 6th structure of the control circuit in the power supply device which comprises the image forming apparatus of this invention.

Explanation of symbols

１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ制御回路
１０２ヒューズ抵抗
１０４過電流保護素子
１０８、１１４、１２４スイッチングトランジスタ
１１８トランス
１２２無煙化回路
２１０、２２０温度検出回路
２１２、２２１サーミスタ
２１６、２２３、２４８、２５８トランジスタ
２３０フィルタ回路
２４０、２５０過電流検出回路
２４１、２５１カレントトランス
100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f Control circuit 102 Fuse resistor 104 Overcurrent protection element 108, 114, 124 Switching transistor 118 Transformer 122 Smokeless circuit 210, 220 Temperature detection circuit 212, 221 Thermistor 216, 223, 248, 258 Transistor 230 Filter circuit 240, 250 Overcurrent detection circuit 241, 251 Current transformer

Claims

An image forming apparatus that supplies AC power and DC power superimposed on a charging roll, and charges the charging roll by contacting the charging roll,
An image forming apparatus comprising: a smokeless circuit that prevents smoke due to overcurrent in a control circuit that performs constant current control on the AC power and prevents malfunction due to electrostatic noise.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the smokeless circuit includes an overcurrent protection element.

The control circuit includes a switching element,
The said overcurrent protection element is provided in the back | latter stage of the branch point to other control circuits other than the said control circuit in the supply path of the said alternating current power, and the front | former stage of the said switching element. Image forming apparatus.

The smokeless circuit is
A thermistor whose resistance value changes according to the temperature at a predetermined location of the control circuit, and a temperature detection circuit that stops output control of the control circuit when the resistance value of the thermistor reaches a predetermined value. The image forming apparatus according to claim 1.

The control circuit includes a transformer,
The image forming apparatus according to claim 4, wherein a resistance value of the thermistor changes according to a temperature of the transformer.

The smokeless circuit is
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a filter circuit that absorbs an output abnormality caused by a malfunction of a predetermined portion of the control circuit.

The control circuit is provided at a stage subsequent to the first switching element and the first switching element, and is turned on when a current flowing through the first switching element reaches a predetermined value, and the output of the control circuit A second switching element for stopping control,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the filter circuit absorbs an output abnormality due to a malfunction of the second switching element.

The control circuit includes a transformer,
The smokeless circuit is
A current transformer connected to the transformer;
2. An overcurrent detection circuit that stops output control of the control circuit when magnetic flux energy generated in the current transformer reaches a predetermined value due to an increase in current flowing in the transformer. The image forming apparatus described in 1.