JP2015089319A - Power supply device, image forming apparatus including power supply device, and method of controlling operation of power source device - Google Patents

Power supply device, image forming apparatus including power supply device, and method of controlling operation of power source device Download PDF

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邦敬 駒井
Kunitaka Komai
邦敬 駒井
章 八代
Akira Yashiro
章 八代
敬之 川本
Takayuki Kawamoto
敬之 川本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect a power source device from occurring voltage abnormality without using a costly Zener diode for protection to reduce cost.SOLUTION: There is provided a power source device including first voltage changing means Tr4 for changing the output voltage of a transformer T2, and second voltage changing means Tr5 and Tr6 for changing the output voltage of the transformer T2. A CPU 20 has voltage monitoring means 201 for determining abnormality of supply voltage; the determination by the voltage monitoring means 201 is performed while the output voltage of the transformer T2 is changed to a voltage at which the second voltage changing means Tr5 and Tr6 are not damaged; and the CPU 20 permits the supply of a power source voltage provided that the voltage monitoring means 201 has determined the absence of abnormality in the supply voltage.

Description

本発明は、電源装置、電源装置を備えた画像形成装置及び電源装置の動作制御方法に関する。   The present invention relates to a power supply apparatus, an image forming apparatus including the power supply apparatus, and an operation control method for the power supply apparatus.

例えば、電子写真装置のトナー移動用に用いる高電圧バイアス電源回路において、1つのトランスから複数出力がなされる場合、出力値を制御するボリューム用トランジスタの保護用にツェナーダイオードを搭載することが既に知られている。
この保護用ツェナーダイオードは、高耐圧品を使用し高コストであるが、これを削除すると、負荷(感光体、現像ローラ、転写ローラ等)が短絡した場合、トランジスタが破損に至るという問題がある。この問題は出力値がトランジスタの耐圧以上であった場合にも起こり得る。
For example, in a high voltage bias power supply circuit used for toner movement in an electrophotographic apparatus, when a plurality of outputs are made from one transformer, it is already known that a Zener diode is mounted for protecting a volume transistor that controls an output value. It has been.
This protective Zener diode uses a high voltage resistant product and is expensive. However, if this is removed, there is a problem that if the load (photosensitive member, developing roller, transfer roller, etc.) is short-circuited, the transistor will be damaged. . This problem can also occur when the output value is higher than the breakdown voltage of the transistor.

また、特許文献1(特開2001−92314号公報)には、画像形成装置において、通常の高圧電源制御を行う際に、リークあるいはショート検出回路を用いずにリークやショート(短絡)を検出する高圧電源装置が開示されている。即ち、この高圧電源装置では、出力帰還値に基づいて決定した高電圧トランスの駆動設定値(PWM設定値)が予め設定した所定の駆動制限値を超えると、リークあるいはショート等の異常が発生したとして高電圧トランスの駆動を停止することで、安価かつ適切にリークやショートの異常を検出するようにしている。   Further, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-92314) discloses that an image forming apparatus detects a leak or a short (short circuit) without using a leak or a short detection circuit when performing normal high-voltage power control. A high voltage power supply is disclosed. That is, in this high-voltage power supply device, when the drive setting value (PWM setting value) of the high voltage transformer determined based on the output feedback value exceeds a predetermined drive limit value set in advance, an abnormality such as a leak or a short circuit occurs. As described above, by stopping the driving of the high-voltage transformer, an abnormality such as a leak or a short circuit is detected at a low cost.

この従来の高圧電源装置は、高電圧制御を行う際に、負荷のショートを検出する点では、以下で説明する本発明と類似している。しかし、この高圧電源装置では、高コストである保護用ツェナーダイオードを削除すると、負荷(感光体、現像ローラ、転写ローラ等)が短絡した場合に、トランジスタが破損に至るという問題は解消できていない。   This conventional high-voltage power supply device is similar to the present invention described below in that a short circuit of a load is detected when high voltage control is performed. However, in this high-voltage power supply device, if the expensive Zener diode for protection is deleted, the problem that the transistor is damaged when the load (photosensitive member, developing roller, transfer roller, etc.) is short-circuited cannot be solved. .

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされものであって、その目的は、電源装置において、高コストな保護用ツェナーダイオードを用いずに、発生する電圧異常から装置の保護を図り、コストを削減することである。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to protect a device from a voltage abnormality occurring in a power supply device without using a high-cost protective Zener diode, thereby reducing the cost. It is to reduce.

本発明は、トランスと、前記トランスの出力電圧を変更する第1の電圧可変手段と、前記トランスの出力電圧を変更する第2の電圧可変手段と、を備え第2の電圧可変手段の出力端から電源電圧を供給する電源装置であって、前記出力端の異常を判定する電圧監視手段を有し、前記電圧監視手段の前記判定は、前記トランスの出力電圧を第2の電圧可変手段が破損しない電圧にして行い、前記電圧監視手段の前記出力端の異常無し判定を条件に、電源電圧の供給を許容することを特徴とする電源装置である。   The present invention comprises a transformer, first voltage variable means for changing the output voltage of the transformer, and second voltage variable means for changing the output voltage of the transformer, and an output terminal of the second voltage variable means. A power supply apparatus for supplying a power supply voltage from the power supply apparatus, comprising voltage monitoring means for judging abnormality of the output terminal, wherein the judgment of the voltage monitoring means is based on the fact that the second voltage variable means breaks the output voltage of the transformer. The power supply apparatus is characterized in that the power supply voltage is allowed to be supplied on condition that there is no abnormality in the output terminal of the voltage monitoring means.

本発明によれば、電源装置において、高コストな保護用ツェナーダイオードを用いずに、発生する電圧異常から装置の保護を図り、コストを削減することができる。   According to the present invention, in a power supply device, the device can be protected from a voltage abnormality that occurs without using an expensive protection Zener diode, and the cost can be reduced.

画像形成装置の作像部の構成を概略的に示す図である。2 is a diagram schematically illustrating a configuration of an image forming unit of the image forming apparatus. FIG. 従来の高圧電源装置の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional high voltage power supply device. 本発明の第1の実施形態の高圧電源装置の回路図である。1 is a circuit diagram of a high-voltage power supply device according to a first embodiment of the present invention. 第1の実施形態の高圧電源装置の動作制御手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the operation control procedure of the high voltage power supply device of 1st Embodiment. 本発明の第2の実施形態の高圧電源装置の回路図である。It is a circuit diagram of the high voltage power supply device of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態の高圧電源装置の回路図である。It is a circuit diagram of the high voltage power supply device of the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態の高圧電源装置の回路図である。It is a circuit diagram of the high voltage power supply device of the 6th Embodiment of this invention.

本発明は、高電圧バイアスの出力値(出力電圧値)をトランジスタの耐圧以下で出力して、その出力帰還値をモニタすることで短絡していないことを確認してから、所望の出力値で出力することが特徴になっている。
以下、本発明の前記特徴を備えた各実施形態について、図面を参照して説明する。
The present invention outputs a high voltage bias output value (output voltage value) below the breakdown voltage of the transistor and monitors its output feedback value to confirm that it is not short-circuited. It is characterized by output.
Hereinafter, each embodiment provided with the said characteristic of this invention is described with reference to drawings.

図1は、後述する本発明の実施形態に係る高圧電源装置(本発明の電源装置に対応する)を搭載した画像形成装置の作像部の構成を概略的に示す図である。
この画像形成装置の作像部は、図1に示すように、一次転写ベルト5に沿って各色の画像形成装置が並べられた構成のものであり、タンデムタイプと呼ばれるものである。即ち、一次転写ベルト5に沿って、この一次転写ベルト5の進行方向の上流側から順に、複数の画像形成部6BK、6M、6C、6Yが配列されている。これら複数の画像形成部6BK、6M、6C、6Yは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部6BKはブラックの画像を、画像形成部6Mはマゼンタの画像を、画像形成部6Cはシアンの画像を、画像形成部6Yはイエローの画像をそれぞれ形成する。
したがって、以下の説明では、画像形成部6BKについて具体的に説明し、その他の画像形成部6M、6C、6Yの各構成要素については、M、C、Yによって区別した符号を図に表示することで、説明を省略する。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an image forming unit of an image forming apparatus equipped with a high-voltage power supply device (corresponding to the power supply device of the present invention) according to an embodiment of the present invention described later.
As shown in FIG. 1, the image forming unit of this image forming apparatus has a configuration in which image forming apparatuses of respective colors are arranged along the primary transfer belt 5 and is called a tandem type. That is, a plurality of image forming units 6BK, 6M, 6C, and 6Y are arranged along the primary transfer belt 5 in order from the upstream side in the traveling direction of the primary transfer belt 5. The plurality of image forming units 6BK, 6M, 6C, and 6Y have the same internal configuration except that the colors of the toner images to be formed are different. The image forming unit 6BK forms a black image, the image forming unit 6M forms a magenta image, the image forming unit 6C forms a cyan image, and the image forming unit 6Y forms a yellow image.
Therefore, in the following description, the image forming unit 6BK will be described in detail, and for the other components of the image forming units 6M, 6C, and 6Y, symbols distinguished by M, C, and Y are displayed in the figure. Therefore, the description is omitted.

一次転写ベルト5は、回転駆動される駆動ローラ7と従動ローラ15に巻回されたベルトである。この駆動ローラ7は、図示しない駆動モータにより回転駆動され、この駆動モータと、駆動ローラ7と、従動ローラ15とが一次転写ベルト5を移動させる駆動手段として機能する。
画像形成部6BKは、感光体としての感光体ドラム8BK、この感光体ドラム8BKの周囲に配置された帯電器9BK、LEDヘッド10BK、現像器11BK、感光体クリーナ(図示せず)、除電器12BK等から構成されている。LEDヘッド10BKは各画像形成部6BK、6M、6C、6Yが形成する画像色に対応する光を照射するように構成されている。
The primary transfer belt 5 is a belt wound around a driving roller 7 and a driven roller 15 that are rotationally driven. The drive roller 7 is rotationally driven by a drive motor (not shown), and the drive motor, the drive roller 7, and the driven roller 15 function as drive means for moving the primary transfer belt 5.
The image forming unit 6BK includes a photosensitive drum 8BK as a photosensitive member, a charger 9BK arranged around the photosensitive drum 8BK, an LED head 10BK, a developing device 11BK, a photosensitive cleaner (not shown), and a static eliminator 12BK. Etc. The LED head 10BK is configured to emit light corresponding to the image color formed by each of the image forming units 6BK, 6M, 6C, and 6Y.

画像形成の際に、感光体ドラム8BKの外周面は、暗中にて帯電器9BKにより一様に帯電された後、LEDヘッド10BKからブラックの画像に対応した光により露光され、静電潜像が形成される。現像器11BKはこの静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、これにより感光体ドラム8BK上にブラックのトナー画像が形成される。このトナー画像は、感光体ドラム8BKと一次転写ベルト5が接する位置で、一次転写ローラ13BKに印加されるバイアス電圧により、一次転写ベルト5に転写される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム8BKは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器12BKにより除電され、次の画像形成のために待機する。   At the time of image formation, the outer peripheral surface of the photosensitive drum 8BK is uniformly charged by the charger 9BK in the dark, and then exposed by the light corresponding to the black image from the LED head 10BK. It is formed. The developing unit 11BK visualizes the electrostatic latent image with black toner, thereby forming a black toner image on the photosensitive drum 8BK. The toner image is transferred to the primary transfer belt 5 by a bias voltage applied to the primary transfer roller 13BK at a position where the photosensitive drum 8BK and the primary transfer belt 5 are in contact with each other. After the transfer of the toner image is completed, unnecessary toner remaining on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 8BK is wiped off by the photosensitive cleaner, and then the charge is removed by the charge eliminator 12BK, and waits for the next image formation.

一次転写ベルト5は、さらに次の画像をベルト上に形成するために、次の画像形成部6Mに移動する。画像形成部6Mでは、画像形成部6BKでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム8M上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が一次転写ベルト5上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
一次転写ベルト5は、さらに次の画像形成部6C、6Yに移動し、同様の動作により、感光体ドラム8C上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム8Y上に形成されたイエローのトナー画像とが、一次転写ベルト5上に重畳されて転写される。こうして、一次転写ベルト5上にフルカラーの画像が形成される。
The primary transfer belt 5 moves to the next image forming unit 6M in order to form the next image on the belt. In the image forming unit 6M, a magenta toner image is formed on the photosensitive drum 8M by a process similar to the image forming process in the image forming unit 6BK, and the toner image is formed on the primary transfer belt 5 as a black image. Is transferred in a superimposed manner.
The primary transfer belt 5 further moves to the next image forming units 6C and 6Y, and the cyan toner image formed on the photosensitive drum 8C and the yellow toner formed on the photosensitive drum 8Y are moved by the same operation. The toner image is transferred while being superimposed on the primary transfer belt 5. Thus, a full-color image is formed on the primary transfer belt 5.

用紙4は、給紙トレイ1から給紙ローラ2と分離ローラ3とにより分離給紙され、一次転写ベルト5と用紙4が接する部分で、二次転写ローラ16に印加されたバイアス電圧により、一次転写ベルト5上のフルカラーのトナー画像が転写される。フルカラーの重ね画像が形成された用紙4は、定着器14にて画像が定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
帯電器(9BK、9M、9C、9Y)、現像器(11BK、11M、11C、11Y)、一次転写ローラ(13BK、13M、13C、13Y)、二次転写ローラ16へは、図示しない高圧電源よりバイアス電圧が供給される。
The paper 4 is separated and fed from the paper feed tray 1 by the paper feed roller 2 and the separation roller 3, and the primary transfer belt 5 and the paper 4 are in contact with each other by the bias voltage applied to the secondary transfer roller 16. A full-color toner image on the transfer belt 5 is transferred. The paper 4 on which the full-color superimposed image is formed is discharged to the outside of the image forming apparatus after the image is fixed by the fixing device 14.
A charging device (9BK, 9M, 9C, 9Y), a developing device (11BK, 11M, 11C, 11Y), a primary transfer roller (13BK, 13M, 13C, 13Y), and a secondary transfer roller 16 are supplied from a high voltage power source (not shown). A bias voltage is supplied.

以上、図1に関連して、本発明の適用対象となる画像形成装置について、中間転写方式と呼ばれる一次転写ベルトに色毎の画像を形成し、二次転写部で用紙に転写する方式について説明した。ただ、本発明の適用対象としては、これに限らず直接転写方式と呼ばれる用紙に直接色毎の画像を形成する方式の画像形成装置であってもよいことは勿論である。
また、図1に関連して、カラータンデム方式について説明したが、本発明の適用対象は、これに限らずBkのみの画像を形成するモノクロ方式の画像形成装置であってもよい。
As described above, with respect to the image forming apparatus to which the present invention is applied, a method of forming an image for each color on a primary transfer belt, called an intermediate transfer method, and transferring the image to a sheet at a secondary transfer unit is described with reference to FIG. did. However, the application target of the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the image forming apparatus may directly form an image for each color on a sheet called a direct transfer system.
Although the color tandem method has been described with reference to FIG. 1, the application target of the present invention is not limited to this, and may be a monochrome image forming apparatus that forms an image of only Bk.

次に、本発明の実施形態に係る高圧電源装置について説明するが、その前に、比較のため従来の高圧電源装置について説明する。
図2は、従来の高圧電源装置の回路図である。
従来の高圧電源装置は、図2に示すように、トランスT1と、抵抗R1、コンデンサC1から成る平滑化回路と、オペアンプ(Operational Amplifier)IC1〜IC3と、トランスT1を駆動するためのスイッチングトランジスタTr1と、トランスT1と、ダイオードD1、コンデンサC4からなる平滑化回路と、抵抗R8、ボリューム用トランジスタTr2、Tr3などから成っている。
Next, a high-voltage power supply device according to an embodiment of the present invention will be described. Before that, a conventional high-voltage power supply device will be described for comparison.
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional high-voltage power supply device.
As shown in FIG. 2, the conventional high-voltage power supply device includes a transformer T1, a smoothing circuit including a resistor R1 and a capacitor C1, operational amplifiers IC1 to IC3, and a switching transistor Tr1 for driving the transformer T1. And a smoothing circuit including a transformer T1, a diode D1, and a capacitor C4, a resistor R8, and volume transistors Tr2 and Tr3.

図2の高圧電源装置の回路において、CPU20(Central Processing Unit)からそのPWM(Plus Wide Modulation)モジュール(駆動デューティ信号発生部ともいう)22(1)〜22(3)によるPWM信号を入力し、各作像パーツ(帯電器、現像器、一次転写ローラ、二次転写ローラ)へOUT(電源電圧出力端;以下単に出力端という)1、OUT2より電源電圧であるバイアス電圧を出力する。図示例では、出力端は2個のみであるが、実際には作像パーツの数に応じた数の出力端が備えられている。   In the circuit of the high-voltage power supply device of FIG. 2, a PWM signal from a PWM (Plus Wide Modulation) module (also referred to as a drive duty signal generator) 22 (1) to 22 (3) is input from a CPU 20 (Central Processing Unit), A bias voltage as a power supply voltage is output from OUT (power supply voltage output terminal; hereinafter simply referred to as an output terminal) 1 and OUT2 to each image forming part (charging device, developing device, primary transfer roller, secondary transfer roller). In the example shown in the figure, there are only two output terminals, but actually, the number of output terminals corresponding to the number of image forming parts is provided.

CPU20のPWMモジュール22(1)から出力されたPWM信号は、抵抗R1、コンデンサC1により平滑化され、オペアンプIC1の−(マイナス)端子に入力される。オペアンプIC1の出力は抵抗R5を介してトランスT1を駆動するためのスイッチングトランジスタTr1のベース端子に接続されており、スイッチングトランジスタTr1のコレクタ−エミッタ電流を制御することで、トランスT1の出力値(電圧値)を制御している。
トランスT1の出力はダイオードD1、コンデンサC4により平滑化され、抵抗R8、ボリューム用トランジスタTr2を通じてOUT1から出力される。
The PWM signal output from the PWM module 22 (1) of the CPU 20 is smoothed by the resistor R1 and the capacitor C1, and input to the − (minus) terminal of the operational amplifier IC1. The output of the operational amplifier IC1 is connected to the base terminal of the switching transistor Tr1 for driving the transformer T1 through the resistor R5, and the output value (voltage) of the transformer T1 is controlled by controlling the collector-emitter current of the switching transistor Tr1. Value).
The output of the transformer T1 is smoothed by the diode D1 and the capacitor C4, and is output from OUT1 through the resistor R8 and the volume transistor Tr2.

ダイオードD1、コンデンサC4で平滑化された電圧値は、抵抗R9、R10で分圧されフィードバック電圧としてオペアンプIC1の+端子に入力される。オペアンプIC1は、−端子へのPWMデューティ値による入力電圧と+端子へのフィードバック電圧を同じになるように制御する。   The voltage value smoothed by the diode D1 and the capacitor C4 is divided by the resistors R9 and R10 and input to the + terminal of the operational amplifier IC1 as a feedback voltage. The operational amplifier IC1 controls the input voltage based on the PWM duty value to the − terminal and the feedback voltage to the + terminal to be the same.

同様に、CPU20のPWMモジュール22(2)から出力されたPWM信号は、抵抗R2、コンデンサC2により平滑化され、オペアンプIC2の−端子に入力される。オペアンプIC2の出力は、抵抗R6を通じてOUT1の出力値を制御するボリューム用トランジスタTr2のベース端子に接続されており、ボリューム用トランジスタTr2のコレクタ−エミッタ電流を制御することで、OUT1の出力値を制御している。   Similarly, the PWM signal output from the PWM module 22 (2) of the CPU 20 is smoothed by the resistor R2 and the capacitor C2, and input to the negative terminal of the operational amplifier IC2. The output of the operational amplifier IC2 is connected to the base terminal of the volume transistor Tr2 that controls the output value of OUT1 through the resistor R6, and the output value of OUT1 is controlled by controlling the collector-emitter current of the volume transistor Tr2. doing.

OUT1の電圧値は、抵抗R11、R12で分圧されフィードバック電圧としてオペアンプIC2の+端子に入力される。オペアンプIC2は、−端子へのPWMデューティ値による入力電圧と+端子へのフィードバック電圧を、同じになるように制御する。
ツェナーダイオードZD1は、ボリューム用トランジスタTr2を保護するためのものであり、ボリューム用トランジスタTr2に並列に挿入されている。
したがって、OUT1が短絡した場合、電流はボリューム用トランジスタTr2には流れず、ツェナーダイオードZD1に流れ、ボリューム用トランジスタTr2の破損を防止する。
The voltage value of OUT1 is divided by resistors R11 and R12 and input to the + terminal of the operational amplifier IC2 as a feedback voltage. The operational amplifier IC2 controls the input voltage based on the PWM duty value to the − terminal and the feedback voltage to the + terminal to be the same.
The Zener diode ZD1 is for protecting the volume transistor Tr2, and is inserted in parallel with the volume transistor Tr2.
Therefore, when OUT1 is short-circuited, current does not flow through the volume transistor Tr2, but flows through the Zener diode ZD1, thereby preventing the volume transistor Tr2 from being damaged.

CPU20のPWMモジュール22(3)から出力されたPWM信号は、抵抗R3、コンデンサC3により平滑化されオペアンプIC3の−端子に入力される。
オペアンプIC3の出力は、抵抗R7を通じてOUT2の出力値を制御するボリューム用トランジスタTr3のベース端子に接続されており、ボリューム用トランジスタTr3のコレクタ−エミッタ電流を制御することで、OUT2の出力値を制御している。
The PWM signal output from the PWM module 22 (3) of the CPU 20 is smoothed by the resistor R3 and the capacitor C3 and input to the negative terminal of the operational amplifier IC3.
The output of the operational amplifier IC3 is connected to the base terminal of the volume transistor Tr3 that controls the output value of OUT2 through the resistor R7, and the output value of OUT2 is controlled by controlling the collector-emitter current of the volume transistor Tr3. doing.

OUT2の電圧値は、抵抗R13、R14で分圧され、フィードバック電圧としてオペアンプIC3の+端子に入力される。オペアンプIC3は−端子へのPWMデューティ値による入力電圧と+端子へのフィードバック電圧を同じになるように制御する。   The voltage value of OUT2 is divided by resistors R13 and R14 and input to the + terminal of the operational amplifier IC3 as a feedback voltage. The operational amplifier IC3 controls the input voltage based on the PWM duty value to the negative terminal and the feedback voltage to the positive terminal to be the same.

ツェナーダイオードZD2は、ボリューム用トランジスタTr3を保護するためのものであり、ボリューム用トランジスタTr3に並列に挿入されている。
したがって、OUT2が短絡した場合、電流はボリューム用トランジスタTr3には流れず、ツェナーダイオードZD2に流れ、ボリューム用トランジスタTr3の破損を防止する。
以上のように、PWMモジュール22(1)のPWM信号のデューティ値でトランスT1の出力電圧値を、PWMモジュール22(2)のPWM信号のデューティ値でOUT1の電圧値を、PWMモジュール22(3)のPWM信号のデューティ値でOUT2の電圧値を、それぞれ制御している。
The Zener diode ZD2 is for protecting the volume transistor Tr3, and is inserted in parallel with the volume transistor Tr3.
Therefore, when OUT2 is short-circuited, the current does not flow through the volume transistor Tr3 but flows through the Zener diode ZD2, thereby preventing the volume transistor Tr3 from being damaged.
As described above, the output voltage value of the transformer T1 is set by the duty value of the PWM signal of the PWM module 22 (1), the voltage value of OUT1 is set by the duty value of the PWM signal of the PWM module 22 (2), and the PWM module 22 (3 ), The voltage value of OUT2 is controlled by the duty value of the PWM signal.

ボリューム用トランジスタTr2、Tr3は、OUT1、OUT2の出力値に対応した耐圧品が必要であり、図2では1段のみ示しているが、出力値と1個の耐圧値に応じて複数段搭載する場合もある。
トランジスタ保護用のツェナーダイオードZD1、ZD2も、OUT1、OUT2の出力値に対応した耐圧品が必要である。図2で、ツェナーダイオードZD1、ZD2は1段のみ示しているが、出力値と1個の耐圧値に応じて複数段搭載する場合もある。このツェナーダイオードZD1、ZD2は高価であり、コスト削減のために削除したい要求がある。しかし、既に述べたように、ツェナーダイオードZD1、ZD2を削除すると、OUT1、OUT2が短絡した場合にボリューム用トランジスタTr2、Tr3が破損に至る危険性がある。そのため、前記従来の構成では削除することはできないという問題がある。
The volume transistors Tr2 and Tr3 are required to have a withstand voltage corresponding to the output values of OUT1 and OUT2, and only one stage is shown in FIG. 2, but a plurality of stages are mounted according to the output value and one withstand voltage value. In some cases.
The zener diodes ZD1 and ZD2 for protecting the transistors also need to have a breakdown voltage corresponding to the output values of OUT1 and OUT2. Although only one stage of the Zener diodes ZD1 and ZD2 is shown in FIG. 2, a plurality of stages may be mounted depending on the output value and one withstand voltage value. The Zener diodes ZD1 and ZD2 are expensive, and there is a demand to delete them for cost reduction. However, as already described, if the Zener diodes ZD1 and ZD2 are deleted, there is a risk that the volume transistors Tr2 and Tr3 may be damaged when the OUT1 and OUT2 are short-circuited. Therefore, there is a problem that the conventional configuration cannot be deleted.

(第1の実施形態)
図3は、本発明の第1の実施形態の高圧電源装置の回路図である。
本第1の実施形態の高圧電源は、図3に示すように、CPU(本発明の主制御部に対応する)20のPWMモジュール22(1)〜22(3)からのPWM信号を入力し、各作像パーツ(帯電器、現像器、一次転写ローラ、二次転写ローラ)へOUT1、OUT2より電源電圧であるバイアス電圧が出力される。この図では出力は2個であるが、実際には作像パーツの数に応じた出力数が備えられる。
(First embodiment)
FIG. 3 is a circuit diagram of the high-voltage power supply device according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the high-voltage power supply of the first embodiment inputs PWM signals from the PWM modules 22 (1) to 22 (3) of the CPU (corresponding to the main control unit of the present invention) 20. A bias voltage, which is a power supply voltage, is output from each of OUT1 and OUT2 to each image forming part (charging device, developing device, primary transfer roller, and secondary transfer roller). In this figure, the number of outputs is two, but actually, the number of outputs corresponding to the number of image forming parts is provided.

CPU20のPWMモジュール22(1)(本発明の第1の電圧可変手段の制御部に対応する)から出力されたPWM信号は、抵抗R15、コンデンサC5により平滑化されオペアンプIC4の−端子に入力される。
オペアンプIC4の出力は、抵抗R18を通じてトランスT2を駆動するためのスイッチングトランジスタ(本発明の第1の電圧可変手段に対応する)Tr4のベース端子に接続されており、スイッチングトランジスタTr4のコレクタ−エミッタ電流を制御することで、トランスT2の出力値を制御している。
The PWM signal output from the PWM module 22 (1) of the CPU 20 (corresponding to the control unit of the first voltage variable means of the present invention) is smoothed by the resistor R15 and the capacitor C5 and input to the negative terminal of the operational amplifier IC4. The
The output of the operational amplifier IC4 is connected to the base terminal of a switching transistor Tr4 (corresponding to the first voltage variable means of the present invention) Tr4 for driving the transformer T2 through the resistor R18, and the collector-emitter current of the switching transistor Tr4. By controlling the output value of the transformer T2.

トランスT2の出力は、ダイオードD2、コンデンサC8により平滑化され、抵抗R21、ボリューム用トランジスタ(本発明の第2の電圧可変手段に対応する)Tr5を通じてOUT1から出力される。
他方、ダイオードD2、コンデンサC8で平滑化された電圧値は、抵抗R22、R23で分圧されフィードバック電圧として、オペアンプIC4の+端子に入力される。オペアンプIC4は、−端子へのPWMデューティ値による入力電圧と+端子へのフィードバック電圧を同じになるように制御する。
The output of the transformer T2 is smoothed by the diode D2 and the capacitor C8, and is output from OUT1 through the resistor R21 and the volume transistor (corresponding to the second voltage variable means of the present invention) Tr5.
On the other hand, the voltage value smoothed by the diode D2 and the capacitor C8 is divided by the resistors R22 and R23 and input to the + terminal of the operational amplifier IC4 as a feedback voltage. The operational amplifier IC4 controls the input voltage based on the PWM duty value to the − terminal and the feedback voltage to the + terminal to be the same.

CPU20内のPWMモジュール22(2)(本発明の第2の電圧可変手段の制御部に対応する)から出力されたPWM信号は、抵抗R16、コンデンサC6により平滑化され、抵抗R19を通じてOUT1の出力値を制御するボリューム用トランジスタTr5のベース端子に接続されており、スイッチングトランジスタTr4のコレクタ−エミッタ電流を制御することでOUT1の出力値を制御している。
OUT1の電圧値は、抵抗R24、R25で分圧され、本発明の出力帰還値に対応するフィードバック電圧として、CPU20のA/D(アナログ/デジタル)変換モジュール24(2)(本発明のA/D変換部に対応する)に入力される。
The PWM signal output from the PWM module 22 (2) in the CPU 20 (corresponding to the control unit of the second voltage variable means of the present invention) is smoothed by the resistor R16 and the capacitor C6, and output of OUT1 through the resistor R19. The output value of OUT1 is controlled by controlling the collector-emitter current of the switching transistor Tr4, which is connected to the base terminal of the volume transistor Tr5 that controls the value.
The voltage value of OUT1 is divided by resistors R24 and R25, and an A / D (analog / digital) conversion module 24 (2) (A / D of the present invention) is used as a feedback voltage corresponding to the output feedback value of the present invention. Corresponding to the D converter).

A/D変換モジュール24(2)に入力された、フィードバック電圧(アナログ電圧)は、デジタル変換されPWMモジュール22(2)の設定値の演算に用いられる。演算ではOUT1が狙いの出力値(目標出力値)になるようにPWMモジュール22(2)のPWM信号のPWMデューディ値を演算する。
同様に、CPU20のPWMモジュール22(3)(本発明の第2の電圧可変手段の制御部に対応する)から出力されたPWM信号は、抵抗R17、コンデンサC7により平滑化され、抵抗R20を通じてOUT2の出力値を制御するボリューム用トランジスタ(本発明の第2の電圧可変手段に対応する)Tr6のベース端子に接続されている。ボリューム用トランジスタTr6のコレクタ−エミッタ電流を制御することでOUT2の出力値を制御している。
The feedback voltage (analog voltage) input to the A / D conversion module 24 (2) is digitally converted and used to calculate the set value of the PWM module 22 (2). In the calculation, the PWM duty value of the PWM signal of the PWM module 22 (2) is calculated so that OUT1 becomes the target output value (target output value).
Similarly, the PWM signal output from the PWM module 22 (3) of the CPU 20 (corresponding to the control unit of the second voltage variable means of the present invention) is smoothed by the resistor R17 and the capacitor C7, and is output through the resistor R20 to OUT2 Is connected to the base terminal of a volume transistor (corresponding to the second voltage variable means of the present invention) Tr6 for controlling the output value of. The output value of OUT2 is controlled by controlling the collector-emitter current of the volume transistor Tr6.

OUT2の電圧値は、抵抗R26、R27で分圧され、フィードバック電圧としてCPU20のA/D変換モジュール24(3)に入力される。A/D変換モジュール24(3)(本発明のA/D変換部に対応する)に入力されたフィードバック電圧(アナログ電圧)は、デジタル変換(A/D変換)され、PWMモジュール22(3)(本発明の第2の電圧可変手段の制御部に対応する)の設定値の演算に用いられる。演算ではOUT2が狙いの出力値になるようにPWMモジュール22(3)のPWM信号のPWMデューディ値を演算する。
なお、本実施形態では、PWMモジュール22(1)〜22(3)、A/D変換モジュール24(2)、24(3)が、それぞれCPU20に内蔵されているため、部品コストを削減できる。
The voltage value of OUT2 is divided by resistors R26 and R27, and input to the A / D conversion module 24 (3) of the CPU 20 as a feedback voltage. The feedback voltage (analog voltage) input to the A / D conversion module 24 (3) (corresponding to the A / D conversion unit of the present invention) is digitally converted (A / D conversion), and the PWM module 22 (3). This is used to calculate a set value (corresponding to the control unit of the second voltage variable means of the present invention). In the calculation, the PWM duty value of the PWM signal of the PWM module 22 (3) is calculated so that OUT2 becomes the target output value.
In the present embodiment, the PWM modules 22 (1) to 22 (3) and the A / D conversion modules 24 (2) and 24 (3) are built in the CPU 20, respectively, so that component costs can be reduced.

次に、ボリューム用トランジスタTr5、Tr6の破損防止のための高圧電源装置の動作制御について説明する。
図4は、第1の実施形態の高圧電源装置の動作制御手順を示すフロー図である。
まず、PWMモジュール22(1)に短絡検知用のPWMデューティ値を設定して、トランスT2から短絡検知用の電圧を出力する(S101)。なお、ここでは、事前に実験またはシミュレーションまたは設計計算を行い、出力端(OUT1、OUT2)が異常、つまり短絡などしても、ボリューム用トランジスタ(Tr5、Tr6)が破損しない、PWMモジュール22(1)の短絡検知用のPWMデューティ値を取得しておき、そのPWMデューティ値を、PWMモジュール22(1)に設定してトランスT2から短絡検知用の電圧を出力する。
Next, operation control of the high-voltage power supply device for preventing damage to the volume transistors Tr5 and Tr6 will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing an operation control procedure of the high-voltage power supply device according to the first embodiment.
First, a PWM duty value for short circuit detection is set in the PWM module 22 (1), and a short circuit detection voltage is output from the transformer T2 (S101). It should be noted that here, even if the experiment or simulation or design calculation is performed in advance and the output terminals (OUT1, OUT2) are abnormal, that is, short-circuited, the volume transistors (Tr5, Tr6) are not damaged. ) Is detected, and the PWM duty value is set in the PWM module 22 (1) to output a short-circuit detection voltage from the transformer T2.

次に、このトランス出力電圧に基づくOUT1、OUT2の出力帰還値(出力電圧を分圧したフィードバック電圧値)を、CPU20のA/D変換モジュール24(2)、24(3)でデジタル変換してCPU20に取り込む(S102)。
次に、CPU20の電圧監視手段201は、取り込んだフィードバック電圧値のA/D変換モジュール24(2)、24(3)によるA/D変換値が、それぞれ予め設定した検知のための目標値である短絡検知目標値より小さいか否かを判定する。なお、短絡検知目標値としては、ステップS101で設定した短絡検知用のPWMデューティ設定値において、負荷が正常な(短絡していない)場合の値が選択される。
Next, the output feedback values of OUT1 and OUT2 (feedback voltage values obtained by dividing the output voltage) based on the transformer output voltage are digitally converted by the A / D conversion modules 24 (2) and 24 (3) of the CPU 20. The data is taken into the CPU 20 (S102).
Next, the voltage monitoring means 201 of the CPU 20 indicates that the A / D conversion values of the captured feedback voltage values by the A / D conversion modules 24 (2) and 24 (3) are preset target values for detection. It is determined whether it is smaller than a certain short-circuit detection target value. As the short circuit detection target value, a value when the load is normal (not short circuited) is selected in the short circuit detection PWM duty setting value set in step S101.

ステップS103で、取り込んだそれぞれのA/D変換値が短絡検知目標値より小さいと判定されたときは(S103、YES)、ステップS104に移行し、短絡検知用のPWM出力を停止して(S104)、短絡検知用の電圧を停止する。
ステップS104で、PWMモジュール22(2)、22(3)による短絡検知用のPWM出力を停止したときは、次に、印刷目標値出力タイミングであるかを判定する(S105)。つまり、印刷に使用する電圧を出力するタイミングであるかを判定する。
If it is determined in step S103 that each captured A / D conversion value is smaller than the short circuit detection target value (S103, YES), the process proceeds to step S104, and the PWM output for short circuit detection is stopped (S104). ) Stop the short-circuit detection voltage.
If the PWM output for short circuit detection by the PWM modules 22 (2) and 22 (3) is stopped in step S104, it is next determined whether it is the print target value output timing (S105). That is, it is determined whether it is time to output a voltage used for printing.

印刷目標値出力タイミングでなければ(S105、NO)、印刷目標値出力タイミングになるのを待って、また同タイミングであれば(S105、YES)そのまま、PWMモジュール22(2)、22(3)のPWM信号の印刷目標PWMデューティ値を設定し(S106)、印刷用の電圧を出力して、この処理を終了する。つまり、本実施形態では、出力端の異常無し、を条件に、高圧電源装置(本発明の電源装置に対応する)からの電源電圧の供給を許容する。   If it is not the print target value output timing (S105, NO), it waits for the print target value output timing, and if it is the same timing (S105, YES), the PWM modules 22 (2), 22 (3) are left as they are. The print target PWM duty value of the PWM signal is set (S106), the voltage for printing is output, and this process is terminated. That is, in the present embodiment, the supply of the power supply voltage from the high-voltage power supply device (corresponding to the power supply device of the present invention) is allowed on the condition that there is no abnormality in the output terminal.

ステップS103において、電圧監視手段201が、取り込んだそれぞれのA/D変換値が短絡検知目標値より小さくないと判定したときは(S103、NO)、この処理を終了する。つまり、PWMモジュール22(2)、22(3)による短絡検知用のPWM出力を停止して(S107)、短絡検知用の電圧を停止する。この場合は、出力端が短絡しているとみなし、電源電圧の供給を許容せず、印刷用の高電圧出力は行わない。この場合、必要に応じてユーザに異常状態であることを通知(サービスマンコール通知、エラー通知など)する。   In step S103, when the voltage monitoring unit 201 determines that each captured A / D conversion value is not smaller than the short-circuit detection target value (S103, NO), this process ends. That is, the PWM output for short circuit detection by the PWM modules 22 (2) and 22 (3) is stopped (S107), and the voltage for short circuit detection is stopped. In this case, it is assumed that the output terminal is short-circuited, supply of the power supply voltage is not permitted, and high voltage output for printing is not performed. In this case, the user is notified of an abnormal state as necessary (serviceman call notification, error notification, etc.).

以上で説明した処理手順を実行するタイミングとしては、電源立ち上げ時、印刷開始時、印刷終了時、印刷中の紙間であるが、毎回実施する必要はなく、前回からの所定時間経過時、所定印刷枚数の印刷時、所定の温度変化や湿度変化があった時実施する。なお、いずれの場合も所定値はユーザが任意に決めればよい。また、各作像パーツ交換時にもこの処理手順を実行し、短絡していないかを確認することもできる。
電源立ち上げ時に、前記処理手順を実行することにより、定着温度上昇中に平行して、出力端の異常のチェックが実施できるので、チェックに余分な時間を要することはない。
印刷終了時、または印刷中の紙間に前記処理手順を実行することにより、印刷に余分な時間を要することはない。つまり、ユーザのダウンタイムを低減することができる。
以上の処理手順を実行することにより、保護用のツェナーダイオード(ZD1、ZD2)を削除してもボリューム用トランジスタ(Tr5、Tr6)が破損することを防止できる。
これらの点は、以下で説明する各実施形態でも同様である。
The timing for executing the processing procedure described above is when the power is turned on, at the start of printing, at the end of printing, and between the sheets being printed, but it is not necessary to carry out each time, and when a predetermined time has elapsed since the previous time, This is carried out when there is a predetermined temperature change or humidity change when printing a predetermined number of printed sheets. In any case, the predetermined value may be arbitrarily determined by the user. In addition, it is also possible to execute this processing procedure at the time of exchanging each image-forming part to check whether a short circuit has occurred.
By executing the processing procedure when the power is turned on, the abnormality of the output end can be checked in parallel with the rise of the fixing temperature, so that no extra time is required for the check.
By executing the processing procedure at the end of printing or between sheets being printed, no extra time is required for printing. That is, user downtime can be reduced.
By executing the above processing procedure, it is possible to prevent the volume transistors (Tr5, Tr6) from being damaged even if the protective Zener diodes (ZD1, ZD2) are deleted.
These points are the same in the embodiments described below.

(第2の実施形態)
図5は、本発明の第2の実施形態の高圧電源装置の回路図である。
第2の実施形態が第1の実施形態と異なるのは、PWM信号発生器22をCPU20外(主制御部外)に設けたことである。
即ち、CPU20と高圧電源がハーネスなどを介して距離が離れて接続されている場合、図3に示す第1の実施形態に係る高圧電源の構成であるCPU20から出力されたPWM信号がノイズやハーネスのインピーダンスの影響で波形に異常をきたし、高電圧出力も異常になる場合がある。本実施形態では、それを防ぐために、PWM信号発生器22をCPU20から離して高圧電源側に設けることができるようにしている。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a circuit diagram of the high-voltage power supply device according to the second embodiment of the present invention.
The second embodiment differs from the first embodiment in that the PWM signal generator 22 is provided outside the CPU 20 (outside the main control unit).
That is, when the CPU 20 and the high-voltage power supply are connected to each other via a harness or the like, the PWM signal output from the CPU 20 that is the configuration of the high-voltage power supply according to the first embodiment shown in FIG. The waveform may become abnormal due to the influence of the impedance, and the high voltage output may also become abnormal. In the present embodiment, in order to prevent this, the PWM signal generator 22 can be provided on the high voltage power source side away from the CPU 20.

この第2の実施形態における制御手順は、基本的には図4で説明したものと同じであるが、ステップS101、ステップS106のPWMデューティ値設定時はPWM信号発生器22にCPU20から制御信号を送って設定する点で異なっている。   The control procedure in the second embodiment is basically the same as that described with reference to FIG. 4. However, when the PWM duty value is set in steps S101 and S106, a control signal is sent from the CPU 20 to the PWM signal generator 22. It differs in that it is sent and set.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態では、図示はしていないが、第1の実施形態で示した図3のCPU20内蔵のA/D変換モジュール24(2)、24(3)を、A/D変換器(本発明のA/D変換部に対応する)としてCPU20外に設けた構成である。
即ち、CPU20と高圧電源がハーネスなどを介して距離が離れている場合、図3に示す構成であると、アナログ電圧であるフィードバック電圧がノイズやハーネスのインピーダンスの影響で波形に異常をきたし、高電圧出力も異常になる場合がある。
本実施形態は、それを防ぐために、A/D変換器を高圧電源側に設けることができるようにしたものである。この場合の制御フローは基本的には図4で説明したものと同じであるが、ステップS102のA/D変換値取り込みは、A/D変換器からCPU20にデジタル変換された信号を送ることに変更される。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
Although not shown in the third embodiment, the A / D conversion modules 24 (2) and 24 (3) built in the CPU 20 of FIG. 3 shown in the first embodiment are replaced with A / D converters ( This corresponds to the A / D conversion section of the present invention, and is provided outside the CPU 20.
That is, when the distance between the CPU 20 and the high-voltage power supply is separated via a harness or the like, the configuration shown in FIG. The voltage output may also become abnormal.
In the present embodiment, in order to prevent this, an A / D converter can be provided on the high-voltage power supply side. The control flow in this case is basically the same as that described with reference to FIG. 4, but the A / D conversion value fetching in step S102 is to send a digitally converted signal from the A / D converter to the CPU 20. Be changed.

(第4の実施形態)
本実施形態は、図示していないが、第2の実施形態で示した図5に示したCPU20内蔵のA/D変換モジュール24(2)、24(3)をA/D変換器としてCPU20外に設けた構成である。
つまり、本実施形態では、PWM信号発生器22(22(1)〜22(3))をCPU20外に設けた第2の実施形態において、さらに、本発明のA/D変換部に対応するA/D変換器もCPU20外に設けた第3の実施形態の構成を組み合わせたものである。
この第4の実施形態における制御手順は、図4で説明した制御手順において、ステップS101、ステップS106のPWMデューティ値設定時はPWM信号発生器22にCPU20から制御信号を送って設定し、かつステップS102のA/D変換値取り込みは、A/D変換器からCPU20にデジタル変換された信号を送ることになる。
(Fourth embodiment)
Although not shown in the present embodiment, the A / D conversion modules 24 (2) and 24 (3) built in the CPU 20 shown in FIG. 5 shown in the second embodiment are used as A / D converters outside the CPU 20. It is the structure provided in.
That is, in this embodiment, in the second embodiment in which the PWM signal generator 22 (22 (1) to 22 (3)) is provided outside the CPU 20, an A corresponding to the A / D conversion unit of the present invention is further provided. The / D converter is also a combination of the configurations of the third embodiment provided outside the CPU 20.
The control procedure in the fourth embodiment is set by sending a control signal from the CPU 20 to the PWM signal generator 22 when setting the PWM duty value in steps S101 and S106 in the control procedure described in FIG. In the A / D conversion value capture in S102, a digitally converted signal is sent from the A / D converter to the CPU 20.

(第5の実施形態)
図6は、本発明の第5の実施形態の高圧電源装置の回路図である。
第5の実施形態の高圧電源は、図6に示すように、CPU20のPWMモジュール22(1)〜22(3)からのPWM信号を入力し、各作像パーツ(帯電器、現像器、一次転写ローラ、二次転写ローラ)へOUT1、OUT2よりバイアス電圧が出力される。既に述べたように、図6でも出力(OUT)は2個として示されているが、実際には作像パーツの数に応じた出力数が必要である。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a circuit diagram of a high-voltage power supply device according to the fifth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 6, the high voltage power supply of the fifth embodiment inputs PWM signals from the PWM modules 22 (1) to 22 (3) of the CPU 20, and each image forming part (charger, developer, primary A bias voltage is output from OUT1 and OUT2 to the transfer roller and the secondary transfer roller. As already described, the number of outputs (OUT) is also shown in FIG. 6 as two, but in reality, the number of outputs corresponding to the number of image forming parts is required.

CPU20のPWMモジュール22(1)から出力されたPWM信号はトランスT2を駆動するためのスイッチングトランジスタTr4のベース端子に直接接続されており、スイッチングトランジスタTr4のコレクタ−エミッタ電流を制御することで、トランスT2の出力値を制御している。
トランス出力は、ダイオードD2、コンデンサC8により平滑化され、抵抗R21、ボリューム用トランジスタTr5を通じてOUT1から出力される。
ダイオードD2、コンデンサC8で平滑化された電圧値は、抵抗R22、R23で分圧されフィードバック電圧としてCPU20のA/D変換モジュール24(1)に入力される。
The PWM signal output from the PWM module 22 (1) of the CPU 20 is directly connected to the base terminal of the switching transistor Tr4 for driving the transformer T2. By controlling the collector-emitter current of the switching transistor Tr4, the transformer The output value of T2 is controlled.
The transformer output is smoothed by the diode D2 and the capacitor C8, and is output from OUT1 through the resistor R21 and the volume transistor Tr5.
The voltage value smoothed by the diode D2 and the capacitor C8 is divided by the resistors R22 and R23 and input to the A / D conversion module 24 (1) of the CPU 20 as a feedback voltage.

A/D変換モジュール24(1)に入力されたフィードバック電圧(アナログ電圧)は、デジタル変換されPWMモジュール22(1)から出力されたPWM信号の設定値の演算に用いられる。演算ではトランスT2の出力値が狙いの出力値になるようにPWMモジュール22(1)のPWM信号のPWMデューディ値を演算する。
CPU20のPWMモジュール22(2)から出力されたPWM信号は、抵抗R16、コンデンサC6により平滑化され、抵抗R19を通じてOUT1の出力値を制御するボリューム用トランジスタTr5のベース端子に接続されており、ボリューム用トランジスタTr5のコレクタ−エミッタ電流を制御することでOUT1の出力値を制御している。
The feedback voltage (analog voltage) input to the A / D conversion module 24 (1) is used for calculation of the set value of the PWM signal that is digitally converted and output from the PWM module 22 (1). In the calculation, the PWM duty value of the PWM signal of the PWM module 22 (1) is calculated so that the output value of the transformer T2 becomes the target output value.
The PWM signal output from the PWM module 22 (2) of the CPU 20 is smoothed by the resistor R16 and the capacitor C6, and is connected to the base terminal of the volume transistor Tr5 that controls the output value of OUT1 through the resistor R19. The output value of OUT1 is controlled by controlling the collector-emitter current of the transistor Tr5.

OUT1の電圧値は抵抗R24、R25で分圧され、フィードバック電圧としてCPU20のA/D変換モジュール24(2)に入力される。
A/D変換モジュール24(2)に入力されたフィードバック電圧(アナログ電圧)は、デジタル変換され、PWMモジュール22(2)から出力されるPWM信号の設定値の演算に用いられる。演算ではOUT1が狙いの出力値になるようにPWMモジュール22(2)から出力されるPWM信号のPWMデューディ値を演算する。
The voltage value of OUT1 is divided by resistors R24 and R25 and input to the A / D conversion module 24 (2) of the CPU 20 as a feedback voltage.
The feedback voltage (analog voltage) input to the A / D conversion module 24 (2) is digitally converted and used to calculate the set value of the PWM signal output from the PWM module 22 (2). In the calculation, the PWM duty value of the PWM signal output from the PWM module 22 (2) is calculated so that OUT1 becomes a target output value.

CPU20のPWMモジュール22(3)から出力されたPWM信号は、抵抗R17、コンデンサC7により平滑化され抵抗R20を通じてOUT2の出力値を制御するボリューム用トランジスタTr6のベース端子に接続されており、ボリューム用トランジスタTr6のコレクタ−エミッタ電流を制御することでOUT2の出力値を制御している。
OUT2の電圧値は抵抗R26、R27で分圧され、フィードバック電圧としてCPU20のA/D変換モジュール24(3)に入力される。
The PWM signal output from the PWM module 22 (3) of the CPU 20 is smoothed by the resistor R17 and the capacitor C7, and is connected to the base terminal of the volume transistor Tr6 that controls the output value of OUT2 through the resistor R20. The output value of OUT2 is controlled by controlling the collector-emitter current of the transistor Tr6.
The voltage value of OUT2 is divided by resistors R26 and R27, and input to the A / D conversion module 24 (3) of the CPU 20 as a feedback voltage.

A/D変換モジュール24(3)に入力されたフィードバック電圧(アナログ電圧)は、デジタル変換(A/D変換)されPWMモジュール22(3)から出力されるPWM信号の設定値の演算に用いられる。演算ではOUT2が狙いの出力値になるようにPWMモジュール22(3)のPWMデューディ値を演算する。この場合の制御手順は、基本的には図4で説明したものと同じである。   The feedback voltage (analog voltage) input to the A / D conversion module 24 (3) is digitally converted (A / D converted) and used to calculate the set value of the PWM signal output from the PWM module 22 (3). . In the calculation, the PWM duty value of the PWM module 22 (3) is calculated so that OUT2 becomes the target output value. The control procedure in this case is basically the same as that described in FIG.

(第6の実施形態)
図7は、本発明の第6の実施形態の高圧電源装置の回路図である。
第6の実施形態の高圧電源が第5の実施形態と異なるのは、PWM信号発生器22(22(1)、22(2)、22(3))をCPU20外に設けたことである。
CPU20と高圧電源がハーネスなどを介して距離が離れている場合、図6の構成であると、CPU20から出力されたPWM信号がノイズやハーネスのインピーダンスの影響で波形に異常をきたし、高電圧出力も異常になる場合がある。
本実施形態では、それを防ぐために、PWM発生器22(22(1)、22(2)、22(3))を高圧電源側に設けることができるようにしたものである。
(Sixth embodiment)
FIG. 7 is a circuit diagram of the high-voltage power supply device according to the sixth embodiment of the present invention.
The high-voltage power supply of the sixth embodiment is different from the fifth embodiment in that the PWM signal generator 22 (22 (1), 22 (2), 22 (3)) is provided outside the CPU 20.
When the distance between the CPU 20 and the high-voltage power supply is separated via a harness or the like, the configuration shown in FIG. 6 causes the PWM signal output from the CPU 20 to have an abnormal waveform due to the influence of noise or the impedance of the harness, resulting in high voltage output. May also become abnormal.
In this embodiment, in order to prevent this, the PWM generator 22 (22 (1), 22 (2), 22 (3)) can be provided on the high-voltage power supply side.

この場合の制御手順は、基本的には図4で説明したものと同じであるが、ステップS101、S106のPWMデューティ値設定時はPWM信号発生器22(22(1)〜22(3))にCPU20から制御信号を送って設定することになる。   The control procedure in this case is basically the same as that described with reference to FIG. 4, but the PWM signal generator 22 (22 (1) to 22 (3)) is set when the PWM duty value is set in steps S101 and S106. This is set by sending a control signal from the CPU 20.

(第7の実施形態)
第7の実施形態は、図6に示す第5の実施形態において、そのA/D変換モジュール24(1)〜24(3)をA/D変換器としてCPU20外に設けた構成である。
その作用効果などについては、例えば第3の実施形態で述べたとおりである。
(Seventh embodiment)
The seventh embodiment is a configuration in which the A / D conversion modules 24 (1) to 24 (3) are provided outside the CPU 20 as A / D converters in the fifth embodiment shown in FIG.
The effects and the like are as described in the third embodiment, for example.

(第8の実施形態)
第8の実施形態は、図7に示す第6の実施形態のA/D変換モジュール24(1)〜24(3)をA/D変換器としてCPU20外に設けた構成である。
その作用効果などについては、例えば第3の実施形態で述べたとおりである。
(Eighth embodiment)
In the eighth embodiment, the A / D conversion modules 24 (1) to 24 (3) of the sixth embodiment shown in FIG. 7 are provided outside the CPU 20 as A / D converters.
The effects and the like are as described in the third embodiment, for example.

以上、本実施形態によれば、高バイアス電圧の出力値をトランジスタの耐圧以下で出力して、出力帰還値をモニタすることで短絡していないことを確認してから、所望の出力値で出力する。したがって、高バイアス電圧を1つのトランスから複数出力させる場合、出力値を制御するボリューム用トランジスタの保護用ツェナーダイオードを削除し、負荷が短絡した場合でもトランジスタ破損を防止することができる。   As described above, according to the present embodiment, the output value of the high bias voltage is output below the breakdown voltage of the transistor, and it is confirmed that there is no short circuit by monitoring the output feedback value, and then output at the desired output value. To do. Therefore, when a plurality of high bias voltages are output from one transformer, the protection Zener diode of the volume transistor that controls the output value can be eliminated, and the transistor can be prevented from being damaged even when the load is short-circuited.

20・・・CPU、22・・・PWM信号発生器、22(1)〜22(3)・・・PWMモジュール、24(1)〜24(3)・・・A/D変換モジュール、Tr4・・・スイッチングトランジスタ、Tr5、Tr6・・・ボリューム用トランジスタ。   20 ... CPU, 22 ... PWM signal generator, 22 (1) -22 (3) ... PWM module, 24 (1) -24 (3) ... A / D conversion module, Tr4. ..Switching transistors, Tr5, Tr6... Volume transistors

特開2001−92314号公報JP 2001-92314 A

Claims (9)

トランスと、前記トランスの出力電圧を変更する第1の電圧可変手段と、前記トランスの出力電圧を変更する第2の電圧可変手段と、を備え第2の電圧可変手段の出力端から電源電圧を供給する電源装置であって、
前記出力端の異常を判定する電圧監視手段を有し、
前記電圧監視手段の前記判定は、前記トランスの出力電圧を第2の電圧可変手段が破損しない電圧にして行い、前記電圧監視手段の前記出力端の異常無し判定を条件に、電源電圧の供給を許容することを特徴とする電源装置。
A transformer, first voltage variable means for changing the output voltage of the transformer, and second voltage variable means for changing the output voltage of the transformer, the power supply voltage being supplied from the output terminal of the second voltage variable means A power supply for supplying,
Voltage monitoring means for determining abnormality of the output end,
The determination of the voltage monitoring unit is performed by setting the output voltage of the transformer to a voltage that does not damage the second voltage variable unit, and the supply of the power supply voltage is performed on the condition that there is no abnormality in the output terminal of the voltage monitoring unit. A power supply device that is allowed.
請求項1に記載された電源装置において、
前記電圧監視手段は、第2の電圧可変手段の出力帰還値に基づき、前記出力端の異常の有無を判定することを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 1,
The power monitoring apparatus according to claim 1, wherein the voltage monitoring unit determines whether the output terminal is abnormal based on an output feedback value of the second voltage variable unit.
請求項1又は2に記載された電源装置において、
当該電源装置を制御する主制御部を有し、
第1及び第2の電圧可変手段の制御部が前記主制御部に内蔵されていることを特徴とする電源装置。
In the power supply device according to claim 1 or 2,
A main control unit for controlling the power supply device;
A power supply apparatus comprising a control unit for the first and second voltage variable means built in the main control unit.
請求項1又は2に記載された電源装置において、
当該電源装置を制御する主制御部を有し、
第2の電圧可変手段の制御部が主制御部外に設けられていることを特徴とする電源装置。
In the power supply device according to claim 1 or 2,
A main control unit for controlling the power supply device;
A power supply apparatus, wherein the control unit of the second voltage varying means is provided outside the main control unit.
請求項3に記載された電源装置において、
第2の電圧可変手段の制御部は、第2の電圧可変手段のA/D変換された出力帰還値に基づき第2の電圧可変手段を制御するものであって、
前記出力帰還値をA/D変換するA/D変換部が前記主制御部に内蔵されていることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 3, wherein
The controller of the second voltage variable means controls the second voltage variable means based on the A / D converted output feedback value of the second voltage variable means,
An A / D conversion unit for A / D converting the output feedback value is built in the main control unit.
請求項4に記載された電源装置において、
第2の電圧可変手段の制御部は、第2の電圧可変手段のA/D変換された出力帰還値に基づき第2の電圧可変手段を制御するものであって、
前記出力帰還値をA/D変換するA/D変換部が前記主制御部外に設けられていることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 4,
The controller of the second voltage variable means controls the second voltage variable means based on the A / D converted output feedback value of the second voltage variable means,
An A / D conversion unit for A / D converting the output feedback value is provided outside the main control unit.
請求項1ないし6のいずれかに記載された電源装置において、
前記電圧監視手段の前記判定は、電源立ち上げ時、又は印刷開始時、又は印刷終了時、又は印刷中の紙間、前回からの所定の時間経過時、又は所定の印刷枚数印刷時、又は所定の温度変化時、又は所定の湿度変化時、又は作像パーツ交換時に実施することを特徴とする電源装置。
The power supply device according to any one of claims 1 to 6,
The determination of the voltage monitoring means is performed when the power is turned on, at the start of printing, at the end of printing, between sheets during printing, when a predetermined time has elapsed from the previous time, or when a predetermined number of printed sheets have been printed, or predetermined The power supply apparatus is characterized in that it is implemented when the temperature changes, or when a predetermined humidity changes, or when the imaging part is replaced.
請求項1ないし7のいずれかに記載された電源装置を備えた画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the power supply device according to claim 1. トランスと、前記トランスの出力電圧を変更する第1の電圧可変手段と、前記トランスの出力電圧を変更する第2の電圧可変手段と、を備え第2の電圧可変手段の出力端から電源電圧を供給する電源装置の動作制御方法であって、
前記トランスの出力電圧を第2の電圧可変手段が破損しない電圧に変更する工程と、
前記トランスの出力電圧を第2の電圧可変手段が破損しない電圧にした状態で、電圧監視手段で前記出力端の異常を判定する工程と、を有し、
前記電圧監視手段の前記出力端の異常無し判定を条件に、電源電圧の供給を許容することを特徴とする電源装置の動作制御方法。
A transformer, first voltage variable means for changing the output voltage of the transformer, and second voltage variable means for changing the output voltage of the transformer, the power supply voltage being supplied from the output terminal of the second voltage variable means An operation control method for a power supply device to be supplied,
Changing the output voltage of the transformer to a voltage that does not damage the second voltage variable means;
A step of determining abnormality of the output terminal by voltage monitoring means in a state where the output voltage of the transformer is set to a voltage that does not damage the second voltage variable means, and
An operation control method for a power supply apparatus, wherein supply of a power supply voltage is permitted on condition that there is no abnormality in the output terminal of the voltage monitoring means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019101408A (en) * 2017-11-30 2019-06-24 キヤノン株式会社 Power supply device and image forming apparatus
JP2019105664A (en) * 2017-12-08 2019-06-27 キヤノン株式会社 Power supply device and image forming apparatus

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