JP2015121687A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は電子写真プロセスを用いた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。なお、本実施例では、画像形成装置の一例としてレーザビームプリンタを説明するが、複写機やファクシミリ、又はこれらの複合機等の画像形成装置であってもよい。画像形成装置201(以下、本体201という)は、転写材である記録材Sを収納する給紙カセット204、給紙カセット204から記録材Sを繰り出す給紙ローラ241、搬送ローラ対242を有する。本体201は、搬送ローラ対242の記録材Sの搬送方向における下流側(以下、単に下流側とする)に、記録材Sの先端を検知するトップセンサ243、記録材Sを同期搬送するレジストローラ対244を有する。
図2は本実施例のヒータ102及び制御電源121、駆動電源124(図中、一点鎖線で囲まれた部分)の構成を示す回路図である。なお、図2の破線は、破線の左側が電源トランス105の一次側(以下、単に一次側という)、右側が電源トランス105の二次側(以下、単に二次側という)であることを示すために記載されている。商用交流電源101はブリッジダイオード104で整流され、ブリッジダイオード104で整流された電圧は抵抗136を介して制御電源121、駆動電源124に入力される。制御電源121は二次側制御回路に電圧を供給するための電源ユニットであり、グランド電位GndC(以下、単にGndCとする)を基準として比較的低圧な定電圧Vconを出力する。また、制御電源121は、一次側制御回路に電圧を供給する電源として、グランド電位GndA(以下、単にGndAとする)を基準に比較的低圧な定電圧Vccを出力している。なお、GndAとグランド電位GndB(以下、単にGndBとする)は抵抗136を介して接続されており、GndBからGndAに流れる電流を、抵抗136の両端に現れる電圧として検知することができる。そして、定電圧Vcon及び後述の定電圧Vdriを生成するのに必要な全ての電源電流は、抵抗136を介するように構成されている。制御電源121の一次側には、一次側制御回路に供給する定電圧VccのGndAと、定電圧Vconを生成するためのGndBの両方が接続されている。また定電圧Vccは、制御電源121内部にある、不図示の制御回路にも供給されている。
図4のフローチャートを用いて、電源の起動処理を説明する。本体201の不図示の電源スイッチがオンされると、以下の制御が開始される。S102で制御電源121は、商用交流電源101から電圧が入力されることによりオンし、制御電源121の一次側から定電圧Vccを、制御電源121の二次側から定電圧Vconを出力する。S103で二次側のCPU123は、制御電源121からの定電圧Vconが印加され起動する。また、S103で一次側のCPU122も、制御電源121からの定電圧Vccが印加され起動する。
次に、図5のフローチャートを用いて、ヒータ102の起動について説明する。CPU123は、図4のS108のウォームアップ動作の中で、S202以降のヒータ102の起動処理を開始する。S202でCPU122は、A/D105に入力されるサーミスタ109の電圧からヒータ102の温度を検知する。CPU122は、検知した温度情報を、フォトカプラ107を介してCPU123に送信する。S203でCPU123は、CPU122から受信したヒータ102の温度情報が正常か否かを判断する。ここで、CPU123が行うヒータ102の温度情報が正常であるか否かの判断は、例えば、不図示の記憶部にヒータ102の温度の正常値範囲を記憶しておき、記憶した正常値範囲と比較すること等により判断するものとする。S203でCPU123は、ヒータ102の温度情報が正常ではないと判断した場合、S210でビデオコントローラ231を介して外部装置232等に異常を報知し、ヒータ起動処理を終了する。なお、S203の処理は、CPU122が行う処理としてもよい。また、S210でCPU123は、本体201が備える不図示の操作部に異常である旨表示させてユーザに報知してもよい。
CPU122とCPU123は、常にお互いの動作状態を監視しており、もし本体201の動作中にCPU122又はCPU123のどちらかに異常な動作が見られた場合、他方のCPUは、速やかに異常状態からの復帰動作を行う。例えば、CPU122がCPU123とのシリアル通信において、フォトカプラ106を介してCPU123から所定のコマンドを受信できない等の異常を検知した場合、CPU122は、CPU123がファームウェア暴走等の異常な状態にあると判断する。そしてCPU122は、フォトカプラ107を介してCPU123を速やかにリセットする。また、CPU122が常時監視しているサーミスタ109から入手する温度情報から、ヒータ102が所定の温度を越えている状態で、CPU123からヒータ102の異常報知が無かった場合も、CPU123に異常が発生したと判断する。この場合も、CPU122は、フォトカプラ107を介してCPU123を速やかにリセットする。
図6を用いて、実施例2について説明する。画像形成装置の構成は実施例1と同様であり説明を省略する。また、図2で説明した回路と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略する。実施例1では、一次側のCPU122が、商用交流電源101のピーク電圧Vdc3やゼロクロスタイミング等、ヒータ102の制御に必要な情報を、フォトカプラ107を介してCPU123に送信する構成である。そして、CPU123が、CPU122から受信した情報に基づいてヒータ102の制御を行っている。一方、本実施例では、二次側のCPU123が出力するヒータ102のオンオフ指示に従って、一次側のCPU122がヒータ102を制御する構成である。なお、CPU123が出力するヒータ102のオンオフ指示とは、例えばヒータ制御の開始指示やヒータ制御の終了指示であり、CPU122はオンオフ指示に従ってヒータ102の制御を行う。
図7(A)を用いて、実施例3について説明する。画像形成装置の構成は実施例1と同様であり説明を省略する。また、図2、図6で説明した回路と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略する。実施例1、2では、定着器203のヒータ102はブリッジダイオード104の入力側(前段)に位置し、交流電圧が供給されていた。本実施例では、ヒータ102がブリッジダイオード104の出力側(後段)に位置し、直流電圧をスイッチングして制御する構成となっている。
103 トライアック
122 CPU
123 CPU
124 駆動電源
Claims (21)
- 交流電源から供給される交流電圧を変換し直流電圧を生成する生成手段と、
前記生成手段を制御する第一の制御手段と、
前記交流電源から電力が供給されることにより発熱する発熱体と、
前記電力を前記発熱体に供給又は遮断するスイッチ手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記スイッチ手段を制御する第二の制御手段を備え、
前記第一の制御手段は、前記スイッチ手段を制御するための情報を取得して前記第二の制御手段へ送信し、
前記第二の制御手段は、前記第一の制御手段から受信した情報に基づいて前記スイッチ手段を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記第二の制御手段は、前記生成手段により生成された直流電圧に関する情報を前記第一の制御手段に送信し、
前記第一の制御手段は、前記第二の制御手段から受信した前記直流電圧に関する情報に基づいて前記生成手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第一の制御手段から前記第二の制御手段へ情報を伝達する第一の伝達手段と、
前記第二の制御手段から前記第一の制御手段へ情報を伝達する第二の伝達手段と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記第一の制御手段は、前記第二の制御手段が異常であると判断した場合、前記第一の伝達手段を介して前記第二の制御手段をリセットすることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記第二の制御手段は、前記第一の制御手段が異常であると判断した場合、前記第二の伝達手段を介して前記第一の制御手段をリセットすることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 記録材に未定着のトナー像を形成する画像形成手段と、
前記発熱体を有し、前記画像形成手段により形成された未定着のトナー像を定着する定着手段と、
前記記録材を搬送する搬送手段と、
を備え、
前記第二の制御手段は、前記画像形成手段、前記定着手段及び前記搬送手段を制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 交流電源から供給される交流電圧を変換し直流電圧を生成する生成手段と、
前記生成手段を制御する第一の制御手段と、
前記交流電源から電力が供給されることにより発熱する発熱体と、
前記電力を前記発熱体に供給又は遮断するスイッチ手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記第一の制御手段は、前記スイッチ手段を制御するための情報を取得し、前記スイッチ手段を制御するための情報に基づいて前記スイッチ手段を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記第一の制御手段に前記スイッチ手段を制御するよう指示する第二の制御手段を備えることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記第二の制御手段は、前記生成手段により生成された直流電圧に関する情報を前記第一の制御手段に送信し、
前記第一の制御手段は、前記第二の制御手段から受信した前記直流電圧に関する情報に基づいて前記生成手段を制御することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記第一の制御手段から前記第二の制御手段へ情報を伝達する第一の伝達手段と、
前記第二の制御手段から前記第一の制御手段へ情報を伝達する第二の伝達手段と、
を備えることを特徴とする請求項8又は9に記載の画像形成装置。 - 前記第一の制御手段は、前記第二の制御手段が異常であると判断した場合、前記第一の伝達手段を介して前記第二の制御手段をリセットすることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記第二の制御手段は、前記第一の制御手段が異常であると判断した場合、前記第二の伝達手段を介して前記第一の制御手段をリセットすることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 記録材に未定着のトナー像を形成する画像形成手段と、
前記発熱体を有し、前記画像形成手段により形成された未定着のトナー像を定着する定着手段と、
前記記録材を搬送する搬送手段と、
を備え、
前記第二の制御手段は、前記画像形成手段、前記定着手段及び前記搬送手段を制御することを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記発熱体の温度を検知する検知手段を備え、
前記スイッチ手段を制御するための情報とは、前記検知手段により検知した前記発熱体の温度に関する情報であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記交流電圧のゼロクロスポイントを検知するゼロクロス検知手段を備え、
前記スイッチ手段を制御するための情報とは、前記ゼロクロス検知手段により検知したゼロクロスポイントに関する情報であることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記交流電圧又は前記交流電圧に相当する電圧を検知する交流電圧検知手段を備え、
前記スイッチ手段を制御するための情報とは、前記交流電圧検知手段により検知した前記交流電圧又は前記交流電圧に相当する電圧に関する情報であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記交流電圧を整流する整流手段を備え、
前記発熱体は、前記整流手段の入力側に接続されていることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記交流電圧を整流する整流手段を備え、
前記発熱体は、前記整流手段の出力側に接続されていることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記生成手段は、一次側と二次側を絶縁するトランスと、前記トランスの一次側に流れる電流をオンオフするスイッチング素子と、を有し、
前記第一の制御手段は、前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第一の制御手段は、前記一次側に設けられていることを特徴とする請求項19に記載の画像形成装置。
- 前記第二の制御手段は、前記二次側に設けられていることを特徴とする請求項19に記載の画像形成装置。
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