JP2023004545A - Power supply circuit and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電源回路及び画像形成装置に関する。 The present disclosure relates to power supply circuits and image forming apparatuses.
異常な入力電圧が入力されて、機器及び電源回路の故障を減らすために、その機器に保護回路を設けることが行われている。 2. Description of the Related Art In order to reduce failures of equipment and power supply circuits due to input of abnormal input voltage, equipment is provided with a protection circuit.
例えば、特許文献１に記載されている画像形成装置は、直流検出部と、入力電源異常判定部とを有する。そして、直流検出部が直流を検出した際に、画像形成装置が画像形成動作に移行していた場合、入力電源異常判断部は、ヒータコントロール信号をオンしないようにしている。 For example, the image forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 has a direct-current detection section and an input power source abnormality determination section. If the image forming apparatus is in the image forming operation when the direct current detection section detects the direct current, the input power source abnormality determination section does not turn on the heater control signal.
しかしながら、従来の画像形成装置では、入力電源異常判断部がヒータコントロール信号をオンさせるか否かを判断する。このため、入力電源異常判断部がヒータをオンにしてもよいと判断してから、画像形成装置は、画像形成動作へと移行していたため、画像形成動作を開始するまでに時間がかかってしまっていた。 However, in the conventional image forming apparatus, the input power abnormality determination section determines whether or not to turn on the heater control signal. Therefore, since the image forming apparatus shifts to the image forming operation after the input power abnormality determining unit determines that the heater may be turned on, it takes time to start the image forming operation. was
そこで、本開示の一又は複数の態様は、直流の流入を検出しながらも、すぐにヒータをオンにできるようにすることを目的とする。 Accordingly, it is an object of one or more aspects of the present disclosure to turn on the heater immediately while detecting the inflow of direct current.
本開示の一態様に係る電源回路は、商用電源から電流の供給を受けて、ヒータをオン又はオフするトライアックと、前記商用電源から前記トライアックへの電流の供給をオン又はオフするスイッチと、前記トライアック及び前記スイッチを制御することで、前記ヒータをコントロールするヒータコントロール部と、前記商用電源からの直流を検出する直流検出回路と、前記直流検出回路が直流を検出した場合に、前記ヒータコントロール部が、前記トライアックをオンにしようとしても、前記トライアックがオンにならないようにするとともに、前記ヒータコントロール部が、前記スイッチをオンにしようとしても、前記スイッチがオンにならないようにする直流保護回路と、を備えることを特徴とする。 A power supply circuit according to an aspect of the present disclosure includes a triac that receives current supply from a commercial power supply and turns on or off a heater, a switch that turns on or off the supply of current from the commercial power supply to the triac, and A heater control unit that controls the heater by controlling the triac and the switch, a direct current detection circuit that detects direct current from the commercial power source, and the heater control unit when the direct current detection circuit detects the direct current. a DC protection circuit that prevents the triac from turning on even when the triac is turned on, and prevents the switch from turning on even if the heater control unit tries to turn on the switch; , is provided.
本開示の一態様に係る画像形成装置は、ヒータと、上記の電源回路とを備えることを特徴とする。 An image forming apparatus according to an aspect of the present disclosure includes a heater and the power supply circuit described above.
本開示の一又は複数の態様によれば、直流の流入を検出しながらも、すぐにヒータをオンにすることができる。 According to one or more aspects of the present disclosure, the heater can be turned on immediately while DC inflow is detected.
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置１００の構成を概略的に示す縦断面図である。
実施の形態１に係る画像形成装置１００は、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの４色の現像剤であるトナーを重ね合わせて印刷することで、カラー画像を得るカラー画像形成装置の例である。しかしながら、画像形成装置１００は、このような例に限定されず、画像形成装置１００は、ブラック一色のモノクロ画像形成装置、又は、他の色を用いたカラー画像形成装置であってもよい。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of an image forming apparatus 100 according to
The image forming apparatus 100 according to the first embodiment is an example of a color image forming apparatus that obtains a color image by superimposing and printing toners, which are developers of four colors of black, yellow, magenta, and cyan. . However, the image forming apparatus 100 is not limited to such an example, and the image forming apparatus 100 may be a monochrome image forming apparatus using only black or a color image forming apparatus using other colors.
図１において、符号の最後に付された大文字「Ｋ」は、ブラック、大文字「Ｙ」は、イエロー、大文字「Ｍ」は、マゼンタ、大文字「Ｃ」は、シアンを意味するものとする。なお、以下の説明において、これらの色を特に区別する必要がない場合には、これらの大文字を省略する。 In FIG. 1, the capital letter "K" attached to the end of the code means black, the capital letter "Y" means yellow, the capital letter "M" means magenta, and the capital letter "C" means cyan. In the following description, these capital letters will be omitted if there is no particular need to distinguish between these colors.
図示するように、画像形成装置１００は、像担持体としての感光ドラム２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃと、帯電部としての帯電器３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃと、露光部としての露光器４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃと、現像部としての現像器５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃとを備える。
As shown, the image forming apparatus 100 includes
また、画像形成装置１００は、転写部としての転写ローラ６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃと、転写ベルト８と、ドライブローラ９と、アイドルローラ１０と、定着部としての定着器１１と、第一搬送ローラ対１２ａ、１２ｂと、第二搬送ローラ対１３ａ、１３ｂと、排出ローラ対１４ａ、１４ｂと、ホッピングローラ１５と、書き出しセンサ１６と、排出センサ１７と、支持プレート部材１８と、スプリング１９とを備える。
The image forming apparatus 100 also includes
さらに、画像形成装置１００は、低圧電源３０と、メイン制御部４０と、表示部５０とを備える。
なお、以下では、メイン制御部４０を単に制御部ともいう。また、低圧電源３０を電源部ともいう。
Further, the image forming apparatus 100 includes a low-voltage power supply 30 , a
In addition, below, the
感光ドラム２は、画像を担持する。例えば、感光ドラム２は、帯電器３により一様に帯電されて、露光器４により露光される。これにより、感光ドラム２には、静電潜像が形成される。そして、感光ドラム２に形成された静電潜像に、現像器５により現像剤を付着させることで、転写用の画像である現像剤像としてのトナー像が形成される。 The photosensitive drum 2 carries an image. For example, the photosensitive drum 2 is uniformly charged by the charger 3 and exposed by the exposure device 4 . Thereby, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 2 . A developer is applied to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 2 by the developing device 5 to form a toner image as a developer image, which is an image for transfer.
帯電器３は、対応する感光ドラム２をマイナスに帯電させる。
露光器４は、対応する感光ドラム２に露光することで、その感光ドラム２に静電潜像を書き込む。
現像器５は、対応する感光ドラム２上の静電潜像に現像剤であるトナーを付着させることで、静電潜像を可視化する。ここでのトナーは、例えば、マイナスに帯電されている。
The charger 3 negatively charges the corresponding photosensitive drum 2 .
The exposure device 4 writes an electrostatic latent image on the corresponding photosensitive drum 2 by exposing the corresponding photosensitive drum 2 .
The developing device 5 visualizes the electrostatic latent image by attaching toner, which is a developer, to the corresponding electrostatic latent image on the photosensitive drum 2 . The toner here is, for example, negatively charged.
転写ローラ６は、無端のベルト状に形成された転写ベルト８の内側に配置されており、転写ベルト８を挟んで、対応する感光ドラム２に押し当てられるようにバネ等の弾性部材（図示せず）により付勢されている。
The transfer rollers 6 are arranged inside a
転写ベルト８は、ドライブローラ９と、アイドルローラ１０との外周面により支持されている。そして、転写ベルト８は、これらのドライブローラ９及びアイドルローラ１０の間で引っ張られ、感光ドラム２と、転写ベルト８とが接する面が平らとなるようにされている。
The
ドライブローラ９は、図示しない駆動装置に接続されており、軸を中心として回転する。
アイドルローラ１０は、ドライブローラ９の回転に連動して転写ベルト８が移動すると、この転写ベルト８の移動に連動してドライブローラ９の回転方向と同じ方向に回転する。
The
When the
定着器１１は、内部に熱源としてのヒータ２０を備えた定着ローラ２１と、付勢手段により定着ローラ２１に押し付けられるバックアップローラ２２と、定着器１１の温度を検出する温度検出部としてのサーミスタ２３とを有する。定着器１１は、記録媒体２４に転写されたトナー画像を、熱と圧力とにより定着する。ヒータ２０は、トナー画像が転写された記録媒体２４を加熱するために発熱する。
The
サーミスタ２３は、定着器１１の温度を検出し、その温度をメイン制御部４０に通知する。メイン制御部４０は、その温度を、定着器１１の温度を一定に保つようにヒータ２０のオン及びオフをコントロールするために使用する。
The
図１の破線は、記録媒体２４の搬送経路である。その搬送経路に沿って、第一搬送ローラ対１２ａ、１２ｂ、第二搬送ローラ対１３ａ、１３ｂ及び書き出しセンサ１６が、転写ベルト８よりも上流側に配置されており、排出センサ１７及び排出ローラ対１４ａ、１４ｂが、定着器１１の下流側に配置されている。
A dashed line in FIG. 1 indicates a conveying path of the
書き出しセンサ１６及び排出センサ１７は、記録媒体２４が搬送経路に沿って搬送されてきた際に、記録媒体２４の予め定められた位置、例えば、書き出しセンサ１６は、記録媒体２４の先端位置、排出センサ１７は、その後端位置を検知して、その検知信号をメイン制御部４０に与える。
The
支持プレート部材１８の上面には、記録媒体２４が載せられる。
支持プレート部材１８の下方には、支持プレート部材１８を上方に押し上げる付勢部材であるスプリング１９が設けられている。そして、支持プレート部材１８の上面に載せられた記録媒体２４は、スプリング１９の付勢力によりホッピングローラ１５に押し付けられる。
ホッピングローラ１５は、記録媒体２４をその搬送経路に押し出す方向に回転することで、それを搬送経路に押し出す。
A
A
The
なお、感光ドラム２、ホッピングローラ１５、第一搬送ローラ対１２ａ、１２ｂ、第二搬送ローラ対１３ａ、１３ｂ、ドライブローラ９、定着器１１（定着ローラ２１及びバックアッフローラ１１ｂ）、排出ローラ対１４ａ、１４ｂは、図示しないモータ等により回転させられる。
The photosensitive drum 2, the
図２は、実施の形態１に係る画像形成装置１００における低圧電源３０及びメイン制御部４０の構成を概略的に示すブロック図である。
図２は、電源回路としての低圧電源３０及びメイン制御部４０から、実施の形態１の特徴に関する部分を抜粋した回路構成を示している。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the low-voltage power supply 30 and the
FIG. 2 shows a circuit configuration extracted from the low-voltage power supply 30 and the
ＡＣ電源としての商用電源６０は、電源コード６１に接続される。
電源コード６１は、インレット６２に接続され、インレット６２は、低圧電源３０の入力部３１に接続される。
A
The power cord 61 is connected to the
入力部３１のＬＩＮＥ側は、ＦｕｓｅＡ１０１に接続される。
ＦｕｓｅＡ１０１は、フィルタ１０２に接続され、入力部３１のＮＥＵＴＲＡＬ側は、フィルタ１０２に接続される。
The LINE side of the input unit 31 is connected to the FuseA101.
フィルタ１０２は、ＦｕｓｅＢ１０３と、リレー１０４とに接続される。
リレー１０４は、ヒータ用ＡＣ出力部３２のＬＩＮＥ側に接続される。ヒータ用ＡＣ出力部３２には、ヒータ２０が接続される。
The
ＦｕｓｅＢ１０３は、整流ブリッジ１０５の入力側に接続され、フィルタ１０２は、整流ブリッジ１０５の別の入力側と、トライアック１０６と、抵抗１０７と、抵抗１０８とに接続される。
抵抗１０８は、双方向フォトカプラ１０９に接続される。
双方向フォトカプラ１０９は、リレー１０４に接続される。双方向フォトカプラ１０９のエミッタは、低圧電源３０のＧＮＤに接続される。双方向フォトカプラ１０９のコレクタは、抵抗１１０と、低圧電源３０のＲ－ＣＨＫ端子３３に接続される。
A
抵抗１１０は、低圧電源３０の＋５Ｖ端子３４に接続される。
整流ブリッジ１０５の出力側の＋極は、力率改善回路１２０のコンデンサ１２１と、トランス１２２とに接続される。
A
The + pole on the output side of rectifying
ヒータ回路トライアックＯＮ－ＯＦＦ部としてのトライアック１０６は、抵抗１１１と、ヒータ用ＡＣ出力部３２のＮＥＵＴＲＡＬ側に接続される。
抵抗１１１は、トライアック１０６のゲートピンと、フォトトライアック１１２とに接続される。
抵抗１０７は、フォトトライアック１１２に接続される。
A triac 106 as a heater circuit triac ON-OFF unit is connected to the
フォトトライアック１１２のカソードは、メイン制御部４０に含まれているヒータコントロール部４１のＡＣＯＮ－Ｎ端子４４に接続される。
フォトトライアック１１２のアノードは、直流保護回路１６０の後述するトランジスタ１６１のコレクタに接続され、トランジスタ１６１のエミッタは、ヒータコントロール部４１のＨ－ＧＵＡＲＤ端子４５に接続される。
The cathode of the
The anode of the
整流ブリッジ１０５の出力側の－極は、コンデンサ１２１と、トランス１２２の入力側に接続される。
トランス１２２の出力側は、ダイオード１２３のアノードに接続される。
トランス１２２の他の出力側は、抵抗１２４に接続され、抵抗１２４は、コンデンサ１２５に接続される。
The minus pole on the output side of the rectifying
The output side of transformer 122 is connected to the anode of
The other output of transformer 122 is connected to
力率改善回路制御ＩＣ１２６のＯＵＴピンは、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１２７のゲートに接続される。
ＦＥＴ１２７のドレインは、ダイオード１２３のアノードに接続される。ＦＥＴ１２７のソースは、力率改善回路制御ＩＣ１２６のＩＳピンと、抵抗１２８とに接続される。
The OUT pin of the power factor correction
The drain of FET 127 is connected to the anode of
力率改善回路制御ＩＣ１２６のＦＢピンは、抵抗１２９ａと、抵抗１２９ｂとに接続される。
コンデンサ１２５と、抵抗１２９ｂと、抵抗１２８と、力率改善回路制御ＩＣ１２６のＧＮＤピンは、整流ブリッジ１０５の出力側の－極に接続される。
ダイオード１２３のカソードは、メイントランス１１３と、サブトランス１１４と、電解コンデンサ１１５の＋極と、抵抗１１６と、抵抗１２９ａとに接続される。
The FB pin of the power factor correction
The cathode of
メイン電源制御ＩＣ１１７のＯＵＴピンは、ＦＥＴ１１８のゲートに接続される。
メイントランス１１３は、ＦＥＴ１１８のドレインに接続される。
The OUT pin of main
ＦＥＴ１１８のソースは、メイン電源制御ＩＣ１１７のＩＳピンと、抵抗１１９とに接続される。
メイン電源制御ＩＣ１１７のＦＢピンは、フォトカプラ１３０のコレクタに接続される。
メイン電源制御ＩＣ１１７のＧＮＤピンと、抵抗１１９と、電解コンデンサ１１５の－極と、フォトカプラ１３０のエミッタとは、整流ブリッジ１０５の出力側の－極に接続される。
The source of
The FB pin of the main
The GND pin of the main power
メイン電源制御ＩＣ１１７のＶＣＣピンは、力率改善回路制御ＩＣ１２６のＶＣＣピンと、制御ＩＣ電源供給切替部１８０のトランジスタ１８１のエミッタとに接続される。
抵抗１８２は、トランジスタ１８１のコレクタに接続される。抵抗１８２は、フォトカプラ１８３のコレクタに接続される。
The VCC pin of the main power
Resistor 182 is connected to the collector of
フォトカプラ１８３のエミッタは、トランジスタ１８１のベースに接続される。フォトカプラ１８３のアノードは、抵抗１８４に接続される。
抵抗１８４は、低圧電源３０の＋５Ｖ端子３４に接続される。
フォトカプラ１８３のカソードは、トランジスタ１８５のコレクタに接続され、トランジスタ１８５のベースは、抵抗１８６に接続される。抵抗１８６は、低圧電源３０のＰＯＷＥＲ ＳＡＶＥ－Ｎ端子３５に接続される。
トランジスタ１８５のエミッタは、低圧電源３０のＧＮＤに接続される。トランジスタ１８１のコレクタは、サブ電源制御ＩＣ１３１のＶＣＣピンに接続される。
The emitter of
A
The cathode of
The emitter of
サブ電源制御ＩＣ１３１のＯＵＴピンは、ＦＥＴ１３２のゲートに接続される。
サブトランス１１４は、ＦＥＴ１３２のドレインに接続される。
ＦＥＴ１３２のソースは、サブ電源制御ＩＣ１３１のＩＳピンと、抵抗１３３とに接続される。
サブ電源制御ＩＣ１３１のＶＩＮピンは、抵抗１１６に接続される。
サブ電源制御ＩＣ１３１のＦＢピンは、フォトカプラ１４６のコレクタに接続される。
The OUT pin of the sub
Sub-transformer 114 is connected to the drain of
The source of the
A VIN pin of the sub power
The FB pin of the sub power
サブトランス１１４の補助巻き線は、ダイオード１３４のアノードに接続され、ダイオード１３４のカソードは、サブ電源制御ＩＣ１３１のＶＣＣピンと、電解コンデンサ１３５の＋極に接続される。
サブトランス１１４の補助巻き線は、電解コンデンサ１３５の－極と、サブ電源制御ＩＣ１３１のＧＮＤピンと、フォトカプラ１４６のエミッタと、抵抗１３３と、整流ブリッジ１０５の出力側の－極とに接続される。
The auxiliary winding of sub-transformer 114 is connected to the anode of
The auxiliary winding of the sub-transformer 114 is connected to the - pole of the
メイントランス１１３の出力側は、ダイオード１３６のアノードに接続され、ダイオード１３６のカソードは、電解コンデンサ１３７の＋極と、抵抗１３８と、抵抗１３９ａと、低圧電源３０の＋２４Ｖ端子３６とに接続される。
メイントランス１１３の他の出力側は、可変シャントレギュレータ１４０のアノードと、電解コンデンサ１３７の－極と、抵抗１３９ｂとに接続される。
フォトカプラ１３０のアノードは、抵抗１３８に接続される。
フォトカプラ１３０のカソードは、可変シャントレギュレータ１４０のカソードに接続される。
The output side of the
The other output side of
The anode of
The cathode of
可変シャントレギュレータ１４０のリファレンスは、抵抗１３９ａと、抵抗１３９ｂとに接続される。
サブトランス１１４の出力側は、ダイオード１４１のアノードに接続され、ダイオード１４１のカソードは、電解コンデンサ１４２の＋極と、抵抗１４３と、抵抗１４４ａと、抵抗１８４と、低圧電源３０の＋５Ｖ端子３４とに接続される。
The reference of
The output side of sub-transformer 114 is connected to the anode of diode 141, the cathode of diode 141 is connected to the positive electrode of
サブトランス１１４の他の出力側は、可変シャントレギュレータ１４５のアノードと、電解コンデンサ１４２の－極と、抵抗１４４ｂと、低圧電源３０のＧＮＤとに接続される。
フォトカプラ１４６のアノードは、抵抗１４３に接続される。
フォトカプラ１４６のカソードは、可変シャントレギュレータ１４５のカソードに接続される。
The other output side of the sub-transformer 114 is connected to the anode of the
The anode of photocoupler 146 is connected to
The cathode of photocoupler 146 is connected to the cathode of
可変シャントレギュレータ１４５のリファレンスは、抵抗１４４ａと、抵抗１４４ｂとに接続される。
低圧電源３０の＋２４Ｖ端子３６は、メイン制御部４０の電圧変換部４２の入力に接続される。低圧電源３０の＋５Ｖ端子３４は、メイン制御部４０の電源コントロール部４３の入力に接続される。
The reference of
The +24V terminal 36 of the low-voltage power supply 30 is connected to the input of the
低圧電源３０のＧＮＤは、メイン制御部４０の電圧変換部４２のＧＮＤと、電源コントロール部４３とに接続される。電源コントロール部４３は、画像形成装置１００の主電源をオン又はオフにするためのメインソフトスイッチ２５に接続されている。
メイン制御部４０の中にある電圧変換部４２にて電圧変換された電圧は、メイン制御部４０の各回路に供給される。
The GND of the low-voltage power supply 30 is connected to the GND of the
A voltage converted by the
低圧電源３０のＡＣＯＮ－Ｎ端子４４は、メイン制御部４０にあるヒータコントロール部４１に接続される。
ヒータコントロール部４１は、定着器１１内において定着器温度を検出するサーミスタ２３に接続される。
低圧電源３０のＲ－ＣＨＫ端子３３は、メイン制御部４０にあるヒータコントロール部４１に接続される。
ACON-
The
The R-
整流ブリッジ１０５の出力側の＋極は、直流検出回路１５０の部分Ｐ０１に接続される。整流ブリッジ１０５の出力側の－極は、直流検出回路１５０の部分Ｐ０２に接続される。
The + pole on the output side of
直流検出回路１５０の部分Ｐ０３は、直流保護回路１６０の部分Ｐ１３に接続され、直流検出回路１５０の部分Ｐ０４は、直流保護回路１６０の部分Ｐ１４に接続される。
Part P03 of
直流保護回路１６０の部分Ｐ１１は、フォトトライアック１１２のアノードに接続され、直流保護回路１６０の部分Ｐ１２は、低圧電源３０のＨ－ＧＵＡＲＤ端子４５に接続される。
直流保護回路１６０の部分Ｐ１５は、リレーＯＮ／ＯＦＦ回路１９０の一端に接続され、リレーＯＮ／ＯＦＦ回路１９０の他端は、低圧電源３０のＲＬＹ－ＯＮ端子３７に接続される。
A portion P11 of the
A portion P15 of the
直流保護回路１６０の部分Ｐ１６は、低圧電源３０のＡＣＺＥＲＯＸ－Ｎ端子３８に接続され、直流保護回路１６０の部分Ｐ１７は、低圧電源３０のＧＮＤに接続される。
直流保護回路１６０の部分Ｐ１８は、低圧電源３０の＋５Ｖ端子３４に接続される。
A portion P16 of the
Part P18 of
ＡＣＺＥＲＯＸ－Ｎ端子３８と、ＲＬＹ－ＯＮ端子３７と、Ｈ－ＧＵＡＲＤ端子４５と、ＡＣＯＮ－Ｎ端子４４と、Ｒ－ＣＨＫ端子３３とは、メイン制御部４０にあるヒータコントロール部４１に接続される。
The ACZEROX-
図３は、実施の形態１における直流検出回路１５０の回路図である。
直流検出回路１５０の部分Ｐ０１は、コンデンサ１５２の一端に接続され、コンデンサ１５２の他端は、抵抗１５３の一端に接続される。
抵抗１５３の他端は、フォトカプラ１５４のアノードに接続され、フォトカプラ１５４のカソードは直流検出回路１５０の部分Ｐ０２に接続される。
FIG. 3 is a circuit diagram of
Part P01 of
The other end of
フォトカプラ１５４のコレクタは、直流検出回路１５０の部分Ｐ０３に接続され、フォトカプラ１５４のエミッタは、直流検出回路１５０の部分Ｐ０４に接続される。
コンデンサ１５２と、抵抗１５３とで構成された回路１５１が直流検出部となる。
The collector of
A
この回路例では、直流検出回路１５０は、直流を検出する回路として動作するほか、ゼロクロス検出回路しても使用できる。
In this circuit example, the
図４は、直流保護部としての直流保護回路１６０を示す回路図である。
直流保護回路１６０の部分Ｐ１１は、トランジスタ１６１のコレクタに接続される。
直流保護回路１６０の部分Ｐ１２は、トランジスタ１６１のエミッタと、抵抗１６２に接続される。
直流保護回路１６０の部分Ｐ１３は、抵抗１６３と、抵抗１６４とに接続される。
直流保護回路１６０の部分Ｐ１４及び部分Ｐ１７は、ＧＮＤに接続される。
直流保護回路１６０の部分Ｐ１５は、トランジスタ１６５のエミッタと、抵抗１６６とに接続される。
直流保護回路１６０の部分Ｐ１６は、抵抗１６４に接続される。
直流保護回路１６０の部分Ｐ１８は、＋５Ｖ端子３４に接続される。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a
Part P11 of
Part P12 of
Part P13 of
Part P14 and part P17 of
Part P15 of
Part P16 of
Part P18 of
抵抗１６３は、トランジスタ１６７のベースピンに接続され、トランジスタ１６７のコレクタは、抵抗１６８と、抵抗１６９とに接続される。
抵抗１６９は、トランジスタ１７０のベースに接続される。
トランジスタ１７０のコレクタは、抵抗１７１と、コンデンサ１７２と、抵抗１７３と、抵抗１７４とに接続される。
The collector of
抵抗１７３は、抵抗１６２と、トランジスタ１６１のベースとに接続される。
抵抗１７４は、トランジスタ１６５のベースと、抵抗１６６とに接続される。
抵抗１６８と、抵抗１７１と、抵抗１６４とは、＋５Ｖ端子３４に接続される。
トランジスタ１６７のエミッタと、トランジスタ１７０のエミッタと、トランジスタ１６５のエミッタと、コンデンサ１７２とは、ＧＮＤに接続される。
The emitter of
抵抗１６３、トランジスタ１６７、抵抗１６９、トランジスタ１７０及びコンデンサ１７２により、トランジスタ１６１及びトランジスタ１６５のスイッチングを制御するための制御回路１７５が構成される。
A
図２に戻り、ヒータ回路リレーＯＮ－ＯＦＦ部としてのリレーＯＮ／ＯＦＦ回路１９０は、リレー１０４のコイル１９１と、ダイオード１９２とを備える。
コイル１９１の一端は、ダイオード１９２のアノードに接続され、コイル１９１の他端は、ダイオード１９２のカソードに接続される。
Returning to FIG. 2, a relay ON/
One end of the
以上のように、低圧電源３０は、商用電源６０から電流の供給を受けて、ヒータ２０をオン又はオフするトライアック１０６と、商用電源６０からトライアック１０６への電流の供給をオン又はオフするスイッチとして機能するリレー１０４と、トライアック１０６及びリレー１０４を制御することで、ヒータ２０をコントロールするヒータコントロール部４１と、商用電源６０からの直流を検出する直流検出回路１５０と、直流検出回路１５０が直流を検出した場合に、ヒータコントロール部４１が、トライアック１０６をオンにしようとしても、トライアック１０６がオンにならないようにするとともに、ヒータコントロール部４１が、リレー１０４をオンにしようとしても、リレー１０４がオンにならないようにする直流保護回路１６０とを備える。
As described above, the low-voltage power supply 30 functions as a triac 106 that turns on or off the
ここで、直流検出回路１５０は、商用電源６０からの電流の供給路から分岐された分岐路にコンデンサ１５２を設ける。これにより、直流検出回路１５０は、コンデンサ１５２の後段に電流が流れなくなった場合に、商用電源６０からの直流を検出することができる。図２の例では、商用電源６０からメイン制御部４０に電流が供給される供給路において、整流ブリッジ１０５の後段の点ｄ１及び点ｄ２の間に分岐路が形成されている。
Here, the direct-
また、直流保護回路１６０は、直流検出回路１５０が直流を検出した場合に、トライアック１０６をオンにするために、ヒータコントロール部４１からトライアック１０６に送る信号であるトライアックオン信号としてのＡＣＯＮ－Ｎ信号を遮断する第一のスイッチング素子としてのトランジスタ１６１と、直流検出回路１５０が直流を検出した場合に、リレー１０４をオンにするために、ヒータコントロール部４１からリレー１０４に送る信号であるスイッチオン信号としてのＲＬＹ－ＯＮ信号を遮断する第二のスイッチング素子としてのトランジスタ１６５とを備える。
In addition, the
具体的には、直流検出回路１５０は、商用電源６０からの直流を検出した場合には、ローレベルの信号を検出信号として直流保護回路１６０に出力し、商用電源６０からの交流を検出した場合には、ローレベルとハイレベルとが交互に切り替わる信号を検出信号として直流保護回路１６０に出力する。
そして、直流保護回路１６０は、その検出信号がローレベルの信号である場合に、ハイレベルとなる信号を制御信号として出力し、その検出信号がローレベルとハイレベルとが交互に切り替わる信号である場合に、ローレベルとなる信号を制御信号として出力する制御回路１７５を備える。トランジスタ１６１は、制御信号がハイレベルである場合に、ＡＣＯＮ－Ｎ信号を遮断し、制御信号がローレベルである場合に、ＡＣＯＮ－Ｎ信号を通過させる。また、トランジスタ１６５は、制御信号がハイレベルである場合に、ＲＬＹ－ＯＮ信号を遮断し、制御信号がローレベルである場合に、ＲＬＹ－ＯＮ信号を通過させる。
ここでは、制御回路１７５は、コンデンサ１７２を備え、検出信号がハイレベルである期間にそのコンデンサ１７２に充電を行わせることで、検出信号がローレベルとハイレベルとが交互に切り替わる信号である場合に、ローレベルとなる信号を制御信号として出力する。
Specifically, when the
Then, when the detection signal is a low level signal, the
Here, the
以上に記載されたメイン制御部４０の一部又は全部は、例えば、図５（Ａ）に示されているように、メモリ８０と、メモリ８０に格納されているプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ８１とにより構成することができる。このようなプログラムは、ネットワークを通じて提供されてもよく、また、記録媒体に記録されて提供されてもよい。即ち、このようなプログラムは、例えば、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
Part or all of the
また、メイン制御部４０の一部又は全部は、例えば、図５（Ｂ）に示されているように、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の処理回路８２で構成することもできる。
以上のように、メイン制御部４０は、処理回路網で構成することができる。
Also, part or all of the
As described above, the
次に、図２～図４を用いて、画像形成装置１００の動作を説明する。
印刷（画像形成）時のヒータ２０のＯＮ－ＯＦＦ制御は、メイン制御部４０のヒータコントロール部４１の出力信号であるＲＬＹ－ＯＮ信号にてリレー１０４を制御すること、及び、その出力信号であるＡＣＯＮ－Ｎ信号にて、トライアック１０６を制御することで行われる。ＲＬＹ－ＯＮ信号は、ＲＬＹ－ＯＮ端子３７を介して、低圧電源３０に入力され、ＡＣＯＮ－Ｎ信号は、ＡＣＯＮ－Ｎ端子４４を介して、低圧電源３０に入力される。
Next, operations of the image forming apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.
ON-OFF control of the
一般的に、トライアックは、交流が入力されると、そのＯＮ－ＯＦＦコントロールを行うことができるが、直流が入力されると、ＯＮは可能であるが、ＯＦＦを行うことができない。そのため、印刷中に供給される電源が、直流に切り替わってしまうと、トライアックをＯＦＦすることができず、ＯＮが継続することになり、ヒータがＯＮのままになってしまう。 In general, a TRIAC can perform ON-OFF control when an alternating current is input, but when a direct current is input, it can be turned on but cannot be turned off. Therefore, if the power supplied during printing is switched to direct current, the triac cannot be turned off and remains on, so that the heater remains on.
リレーについても同様で、一般的なリレーは、直流の場合はＯＦＦ時に接点間にアーク放電が継続して発生してしまい、回路をＯＦＦすることができず、ＯＮのままになってしまう。 The same is true for relays. In the case of a general relay, in the case of direct current, arc discharge continues to occur between the contacts when the relay is turned off, and the circuit cannot be turned off and remains on.
電源供給側の事故により商用電源６０としての供給元より直流が供給された場合の動作は次の通りとなる。
When a direct current is supplied from the
供給された直流は、電源コード６１、インレット６２、低圧電源３０の入力部３１、ＦｕｓｅＡ１０１、フィルタ１０２、ＦｕｓｅＢ１０３、整流ブリッジ１０５、コンデンサ１２１、トランス１２２、ダイオード１２３及び抵抗１１６を通りサブ電源制御ＩＣ１３１に供給される。直流が供給されると、サブ電源制御ＩＣ１３１が起動し、ＦＥＴ１３２のスイッチング動作を開始する。その時、サブトランス１１４の補助巻き線に電圧が生じる。その電圧は、ダイオード１３４にて整流され、電解コンデンサ１３５にて平滑化されて、サブ電源制御ＩＣ１３１に入力され、動作電源ＶＣＣとして使用される。
The supplied direct current passes through the power cord 61, the
ＦＥＴ１３２がスイッチング動作を開始すると、サブトランス１１４の２次側に電圧が生じる。２次側に生じた電圧は、ダイオード１４１にて整流され、電解コンデンサ１４２で平滑化されて、降圧された直流電圧が得られる。その電圧は、抵抗１４４ａと、抵抗１４４ｂと、可変シャントレギュレータ１４５と、抵抗１４３と、フォトカプラ１４６とによって、サブ電源制御ＩＣ１３１のＦＢピンにフィードバックされ、サブトランス１１４の２次側が＋５Ｖの出力になるように制御される。
When the
サブ電源制御ＩＣ１３１のＩＳピンは、電流の状況を監視した電圧の入力を受ける。過電流の場合、サブ電源制御ＩＣ１３１が動作を停止し、＋５Ｖ端子３４への出力を停止する。
The IS pin of the sub power
低圧電源３０から＋５Ｖが出力されると、電源コントロール部４３が動作を始める。
電源コントロール部４３は、ＰＯＷＥＲＳＡＶＥ－Ｎ信号をＨレベルの出力に切り替える。ＰＯＷＥＲＳＡＶＥ－Ｎ信号は、ＰＯＷＥＲ ＳＡＶＥ－Ｎ端子３５から低圧電源３０に入力される。
When +5 V is output from the low-voltage power supply 30, the
The
ＰＯＷＥＲＳＡＶＥ－Ｎ信号がＨレベルになると、抵抗１８６を介して、トランジスタ１８５のベースに電流が流れ、トランジスタ１８５がＯＮとなる。
トランジスタ１８５がＯＮになると、＋５Ｖ端子３４に接続されている抵抗１８４からフォトカプラ１８３の発光側に電流が流れる。
When the POWERSAVE-N signal becomes H level, a current flows through the base of the
When the
フォトカプラ１８３の発光側に電流が流れると、フォトカプラ１８３のフォトトランジスタがＯＮになる。これにより、サブトランス１１４の補助巻き線から出力された電圧が抵抗１８２を介して、トランジスタ１８１のベースに電流が流れ、トランジスタ１８１がＯＮとなる。
When a current flows through the light emitting side of the
トランジスタ１８１がＯＮになると、サブトランス１１４の補助巻き線から出力された電圧がメイン電源制御ＩＣ１１７のＶＣＣピンと、力率改善回路制御ＩＣ１２６のＶＣＣピンとに供給される。
力率改善回路制御ＩＣ１２６のＶＣＣピンに電圧が供給されると、力率改善回路制御ＩＣ１２６の動作が開始される。
力率改善回路制御ＩＣ１２６の動作が開始されると、力率改善回路制御ＩＣ１２６のＯＵＴピンからスイッチング信号が出力され、ＦＥＴ１２７がスイッチング動作を開始する。
When the
When a voltage is applied to the VCC pin of the power factor correction
When the operation of the power factor improvement
ＦＥＴ１２７がスイッチング動作を開始すると、トランス１２２が発生する逆起電力により、インレット６２に入力された電圧が昇圧され、その昇圧された電圧が、ダイオード１２３で整流され、電解コンデンサ１１５にて平滑化される。その電圧は、抵抗１２９ａと、抵抗１２９ｂとにより分圧され、分圧された電圧が力率改善回路制御ＩＣ１２６のＦＢピンに入力される。力率改善回路制御ＩＣ１２６は、ＦＢピンに入力された電圧により、フィーバック制御を行い、力率改善回路１２０からの出力が一定電圧に保たれる。
When the FET 127 starts switching operation, the voltage input to the
メイン電源制御ＩＣ１１７のＶＣＣピンに電圧が供給されると、メイン電源制御ＩＣ１１７の動作が開始される。メイン電源制御ＩＣ１１７の動作が開始されると、メイン電源制御ＩＣ１１７のＯＵＴピンからスイッチング信号が出力され、ＦＥＴ１１８がスイッチング動作を開始する。ＦＥＴ１１８がスイッチング動作を開始すると、メイントランス１１３が動作を開始し、メイントランス１１３の２次側に電圧が生じる。
When a voltage is supplied to the VCC pin of the main
その２次側に生じた電圧は、ダイオード１３６にて整流され、電解コンデンサ１３７で平滑化され、降圧された直流電圧が得られる。その電圧は、抵抗１３９ａと、抵抗１３９ｂと、可変シャントレギュレータ１４０と、抵抗１３８と、フォトカプラ１３０とによって、メイン電源制御ＩＣ１１７のＦＢピンにフィードバックされる。メイン電源制御ＩＣ１１７は、ＦＢピンに入力された電圧により、＋２４Ｖ端子３６からの出力が＋２４Ｖとなるように制御する。メイン電源制御ＩＣ１１７のＩＳピンは、電流の状況を監視した電圧の入力を受けて、その電圧が過電流を示す場合、メイン電源制御ＩＣ１１７が動作を停止しして、＋２４Ｖ端子３６からの出力を停止する。
The voltage generated on the secondary side is rectified by a
ここまでの動作は、供給される電源が直流及び交流どちらの場合でも、同様の動作となる。言い換えると、供給される電源が交流であっても直流であっても、出力される電圧は降圧された直流電圧となり、その電圧がメイン制御部４０に供給される。
The operation up to this point is the same regardless of whether the supplied power is direct current or alternating current. In other words, regardless of whether the supplied power is AC or DC, the output voltage is a stepped-down DC voltage, and this voltage is supplied to the
以上のような動作により電圧がメイン制御部４０に供給された後に、画像形成装置１００が印刷状態に移行した場合の動作を、図６を用いて説明する。
The operation when the image forming apparatus 100 shifts to the printing state after the voltage is supplied to the
図６は、画像形成装置１００の印刷開始時の動作を示すフローチャートである。
まず、画像形成装置１００が印刷状態に移行すると、ヒータコントロール部４１は、ＲＬＹ－ＯＮ端子３７から出力するＲＬＹ－ＯＮ信号を０Ｖにセットする（Ｓ１０）。この状態は、リレー１０４の接点がＯＦＦとなっている状態である。
FIG. 6 is a flow chart showing the operation of the image forming apparatus 100 at the start of printing.
First, when the image forming apparatus 100 shifts to the printing state, the
次に、ヒータコントロール部４１は、Ｒ－ＣＨＫ端子３３から出力されるＲ－ＣＨＫ信号の立下り数のカウントを始める（Ｓ１１）。
カウントを行う時間は、１サイクル（５０Ｈｚ：２０ｍｓ）とし、ヒータコントロール部４１は、２０ｍｓが経過したか否かを判断する（Ｓ１２）。そして、カウントされた時間が２０ｍｓを経過した場合（Ｓ１２でＹｅｓ）には、処理はステップＳ１３に進む。
Next, the
The time for counting is one cycle (50 Hz: 20 ms), and the
ステップＳ１３では、ヒータコントロール部４１は、Ｒ－ＣＨＫ信号の立下り数のカウントが０を超えているか否かを判断する。Ｒ－ＣＨＫ信号の立下り数のカウントが０を超えているとリレー１０４の接点が溶着していることになる。このため、ヒータコントロール部４１は、Ｒ－ＣＨＫ信号の立下り数のカウントが０を超えている場合（Ｓ１３でＹｅｓ）には、処理をステップＳ１４に進め、エラー処理を行う。ここでは、エラー処理として画像形成装置１００の印刷が停止される。Ｒ－ＣＨＫ信号の立下り数のカウントが０の場合（Ｓ１３でＮｏ）には、問題がないので、処理はステップＳ１５に進む。
In step S13, the
ステップＳ１５では、ヒータコントロール部４１は、ＲＬＹ－ＯＮ信号を５Ｖにセットし、リレー１０４をＯＮにする。
In step S15, the
次に、ヒータコントロール部４１は、図示していないヒータＯＮタイマーをセットして、ヒータオン時間の計測を開始する（Ｓ１６）。
Next, the
そして、ヒータコントロール部４１は、Ｈ－ＧＵＡＲＤ端子４５から出力されるＨ－ＧＵＡＲＤ信号を＋５Ｖ、ＡＣＯＮ－Ｎ端子４４から出力されるＡＣＯＮ－Ｎ信号をＬレベルにセットし、トライアック１０６をＯＮにする（Ｓ１７）。トランジスタ１７０のコレクタ電圧は、Ｌレベルになると直流保護回路１６０のトランジスタ１６１がＯＮとなるため、Ｈ－ＧＵＡＲＤ信号を５Ｖにセットすると電流を流すことができる。このため、トライアック１０６はＯＮになる。
Then, the
次に、ヒータコントロール部４１は、図示していないヒータＯＮタイマー時間を確認し、ヒータＯＮ時間が予め定められている閾値をオーバーしているか否かを判断する（Ｓ１８）。ヒータＯＮ時間が予め定められている閾値をオーバーしている場合（Ｓ１８でＹｅｓ）には、不具合が起きている可能性が高いため、ヒータコントロール部４１は、処理をステップＳ１４に進め、エラー処理を行う。ここでも、エラー処理として画像形成装置１００の印刷が停止される。一方、ヒータＯＮ時間が予め定められている閾値をオーバーしていない場合（Ｓ１８でＮｏ）には、処理はステップＳ１９に進む。
Next, the
ステップＳ１９では、ヒータコントロール部４１は、サーミスタ２３の温度を確認し、その温度が印刷目標温度に達しているか否かを判断する。その温度が印刷目標温度に達していない場合（Ｓ１９でＮｏ）には、処理はステップＳ１７に戻り、その温度が印刷目標温度に達している場合（Ｓ１９でＹｅｓ）には、処理はステップＳ２０に進む。
In step S19, the
ステップＳ２０では、ヒータコントロール部４１よりＡＣＯＮ－Ｎ信号をＨレベルにセットしトライアック１０６をＯＦＦにする。
以降、印刷制御は続く。
In step S20, the ACON-N signal is set to H level by the
Thereafter, print control continues.
ここで、ステップＳ１５において、入力部３１に交流が印加される場合には、リレー１０４はＯＮになるが、入力部３１に直流が印加される場合には、リレー１０４はＯＮにならない。これは、直流検出回路１５０と、直流保護回路１６０とによるものである。これらの回路動作としては次の通りとなる。
Here, in step S15, the
まず、入力部３１に直流電圧が印加された場合について説明する。
入力部３１に直流電圧が印加される場合、直流検出回路１５０の抵抗１５３にプラス側の電圧、フォトカプラ１５４のカソードにマイナス側の電圧が印加される。直流検出回路１５０には、コンデンサ１５２があるため、直流電圧はカットされる。このため、抵抗１５３及びフォトカプラ１５４の発光側に電流が流れず、フォトカプラ１５４のフォトトランジスタはＯＮしない。
First, the case where a DC voltage is applied to the input section 31 will be described.
When a DC voltage is applied to the input section 31 , a positive voltage is applied to the
フォトカプラ１５４のフォトトランジスタがＯＮしないと、フォトカプラ１５４のフォトトランジスタのコレクタは、直流保護回路１６０の抵抗１６４にて＋５Ｖでプルアップされているため、Ｈレベルになる。この場合、直流保護回路１６０の抵抗１６３に電圧がかかるため、直流保護回路１６０のトランジスタ１６７にベース電流が流れ、トランジスタ１６７はＯＮ状態となる。
If the phototransistor of the
トランジスタ１６７がＯＮ状態となると、トランジスタ１６７のコレクタ電圧はＬレベルになる。トランジスタ１６７のコレクタ電圧がＬレベルになると、直流保護回路１６０のトランジスタ１７０はＯＦＦ状態となる。
When the
トランジスタ１７０がＯＦＦ状態となると、トランジスタ１７０のコレクタ電圧はＨレベルになる。トランジスタ１７０のコレクタ電圧がＨレベルになると、直流保護回路１６０のトランジスタ１６５がＯＦＦ状態となるため、ＲＬＹ－ＯＮ信号が５Ｖにセットされても、コイル１９１に電流を流すことができないためリレー１０４はＯＮしない。
When the
次に、入力部３１に交流電圧が印加された場合について説明する。
直流検出回路１５０の抵抗１５３と、フォトカプラ１５４のカソードとの間に全波整流された電圧が印加される。直流検出回路１５０には、コンデンサ１５２があるが、入力される電圧が直流ではないため、電圧はカットされず抵抗１５３、フォトカプラ１５４の発光側に電流が流れる。
Next, a case where an AC voltage is applied to the input section 31 will be described.
A full-wave rectified voltage is applied between the
この時、全波整流された電圧なのでフォトカプラ１５４のフォトトランジスタは、ＯＮ－ＯＦＦを繰り返す。
フォトカプラ１５４のフォトトランジスタがＯＮ－ＯＦＦを繰り返すと、フォトカプラ１５４のフォトトランジスタのコレクタは、直流保護回路１６０の抵抗１６４で＋５Ｖにプルアップされているため、Ｈ－Ｌレベルを繰り返す。
At this time, since the voltage is full-wave rectified, the phototransistor of the
When the phototransistor of the
直流保護回路１６０の抵抗１６３の電圧がＨ－Ｌレベルとなるため、直流保護回路１６０のトランジスタ１６７にベース電流が流れる及び流れないが繰り返される。これにより、トランジスタ１６７はＯＮ状態－ＯＦＦ状態を繰り返す。
Since the voltage of the
トランジスタ１６７がＯＮ状態－ＯＦＦ状態を繰り返すと、トランジスタ１６７のコレクタ電圧もＨ－Ｌレベルを繰り返す。トランジスタ１６７のコレクタ電圧がＨ－Ｌレベルを繰り返すと、直流保護回路１６０のトランジスタ１７０はＯＮ状態－ＯＦＦ状態を繰り返す。
When the
トランジスタ１７０がＯＮ状態の時は、トランジスタ１７０のコレクタ電圧はＬレベルとなる。それがＯＦＦ状態の時は、トランジスタ１７０に接続されているコンデンサ１７２への充電が完了するまで１２２ｂのコレクタ電圧はＬレベルを維持する。これにより、この時のトランジスタ１７０のコレクタ電圧は、常にＬレベルとなる。
When the
トランジスタ１７０のコレクタ電圧がＬレベルになると、直流保護回路１６０のトランジスタ１６５がＯＮとなるため、ＲＬＹ－ＯＮ信号が５Ｖにセットされると、コイル１９１に電流を流すことができるため、リレー１０４はＯＮになる。
When the collector voltage of the
また、ステップＳ１７においても、入力部３１に交流電圧が印加される場合には、トライアック１０６はＯＮになるが、入力部３１に直流電圧が印加される場合には、トライアック１０６はＯＮにならない。これは、直流検出回路１５０と、直流保護回路１６０とによるものである。これらの回路動作は、次の通りとなる。
Also in step S17, the triac 106 is turned ON when the AC voltage is applied to the input section 31, but the triac 106 is not turned ON when the DC voltage is applied to the input section 31. This is due to the
まず、直流電圧が印加される場合について説明する。
入力部３１に直流電圧が印加される場合、直流検出回路１５０の抵抗１５３にプラス側の電圧、フォトカプラ１５４のカソードにマイナス側の電圧が印加される。直流検出回路１５０は、コンデンサ１５２を備えるため、直流電圧はカットされ、抵抗１５３及びフォトカプラ１５４の発光側に電流が流れない。このため、フォトカプラ１５４のフォトトランジスタはＯＮにならない。
First, the case where a DC voltage is applied will be described.
When a DC voltage is applied to the input section 31 , a positive voltage is applied to the
フォトカプラ１５４のフォトトランジスタがＯＮにならないと、フォトカプラ１５４のフォトトランジスタのコレクタは、直流保護回路１６０にある抵抗１６４にて＋５Ｖでプルアップされているため、Ｈレベルとなる。このため、直流保護回路１６０の抵抗１６３に電圧がかかり、直流保護回路１６０のトランジスタ１６７にベース電流が流れ、トランジスタ１６７はＯＮ状態となる。
If the phototransistor of the
トランジスタ１６７がＯＮ状態になると、トランジスタ１６７のコレクタ電圧は、Ｌレベルになる。トランジスタ１６７のコレクタ電圧がＬレベルになると、直流保護回路１６０のトランジスタ１７０はＯＦＦ状態になる。
When the
トランジスタ１７０がＯＦＦ状態になると、トランジスタ１７０のコレクタ電圧は、Ｈレベルになる。トランジスタ１７０のコレクタ電圧がＨレベルになると、直流保護回路１６０のトランジスタ１６１がＯＦＦとなる。このため、Ｈ－ＧＵＡＲＤ信号が５Ｖにセットされても、コイル１９１に電流を流すことができず、トライアック１０６はＯＮにならない。
When the
次に、入力部３１に交流電圧が印加された場合について説明する。
直流検出回路１５０の抵抗１５３と、フォトカプラ１５４のカソードとの間に全波整流された電圧が印加される。直流検出回路１５０には、コンデンサ１５２があるが、入力される電圧が直流ではないため、電圧はカットされず抵抗１５３、フォトカプラ１５４の発光側に電流が流れる。
Next, a case where an AC voltage is applied to the input section 31 will be described.
A full-wave rectified voltage is applied between the
この時、全波整流された電圧なのでフォトカプラ１５４のフォトトランジスタは、ＯＮ－ＯＦＦを繰り返す。フォトカプラ１５４のフォトトランジスタがＯＮ－ＯＦＦを繰り返すと、フォトカプラ１５４のフォトトランジスタのコレクタは、直流保護回路１６０の抵抗１６４で＋５Ｖでプルアップされているため、Ｈ－Ｌレベルを繰り返す。
At this time, since the voltage is full-wave rectified, the phototransistor of the
直流保護回路１６０の抵抗１６３の電圧がＨ－Ｌレベルとなると、直流保護回路１６０のトランジスタ１６７にベース電流も流れる、流れないを繰り返す。これにより、トランジスタ１６７は、ＯＮ状態－ＯＦＦ状態を繰り返す。
When the voltage of the
トランジスタ１６７がＯＮ状態－ＯＦＦ状態を繰り返すと、トランジスタ１６７のコレクタ電圧もＨ－Ｌレベルを繰り返す。トランジスタ１６７のコレクタ電圧がＨ－Ｌレベルを繰り返すと、直流保護回路１６０のトランジスタ１７０は、ＯＮ状態－ＯＦＦ状態を繰り返す。
When the
トランジスタ１７０がＯＮ状態の時は、トランジスタ１７０のコレクタ電圧はＬレベルとなる。それがＯＦＦ状態の時は、トランジスタ１７０に接続されているコンデンサ１７２への充電が完了するまで１２２ｂのコレクタ電圧は、Ｌレベルを維持する。このため、この時のトランジスタ１７０のコレクタ電圧は常にＬレベルとなる。
When the
トランジスタ１７０のコレクタ電圧がＬレベルになると、直流保護回路１６０のトランジスタ１６１がＯＮ状態となる。このため、Ｈ－ＧＵＡＲＤ信号が５Ｖにセットされると、コイル１９１に電流を流すことができるため、トライアック１０６はＯＮになる。
When the collector voltage of the
以上のように、実施の形態１によれば、直流検出がハードウェアにて行われるため、印刷開始時に毎回実施するファームウェアによる直流検出監視時間をなくすことができる。このため、ウォームアップ時間及びファーストプリントアウト時間への影響がなくなり、素早い印刷開始を実現することができる。 As described above, according to the first embodiment, since the DC detection is performed by hardware, it is possible to eliminate the DC detection monitoring time by the firmware that is performed each time printing is started. Therefore, the warm-up time and the first printout time are not affected, and printing can be started quickly.
実施の形態２．
図１に示されているように、実施の形態２に係る画像形成装置２００の構成は、低圧電源７０を除いて、実施の形態１に係る画像形成装置１００と同様である。
Embodiment 2.
As shown in FIG. 1, the configuration of an image forming apparatus 200 according to Embodiment 2 is the same as that of image forming apparatus 100 according to
図２に示されているように、実施の形態２に係る画像形成装置２００は、低圧電源７０及びメイン制御部４０を備える。
実施の形態２に係る画像形成装置２００のメイン制御部４０は、実施の形態１に係る画像形成装置１００のメイン制御部４０と同様である。
また、実施の形態２における低圧電源７０は、直流検出回路２５０を除いて、実施の形態１における低圧電源３０と同様に構成されている。
As shown in FIG. 2, the image forming apparatus 200 according to the second embodiment includes a low-voltage power supply 70 and a
Low-voltage power supply 70 according to the second embodiment is configured in the same manner as low-voltage power supply 30 according to the first embodiment, except for
図７は、実施の形態２における直流検出回路２５０の回路図である。
直流検出回路２５０は、コンデンサ１５２と、抵抗１５３と、フォトカプラ１５４と、ダイオード２５５と、抵抗２５６と、切替部としての切替回路２５７とを備える。
実施の形態２における直流検出回路２５０のコンデンサ１５２、抵抗１５３及びフォトカプラ１５４は、実施の形態１における直流検出回路１５０のコンデンサ１５２、抵抗１５３及びフォトカプラ１５４と同様である。
FIG. 7 is a circuit diagram of
The
The
直流検出回路２５０の部分Ｐ０１は、ダイオード２５５のアノードと、切替回路２５７のダイオード２５７ａのアノードに接続される。
ダイオード２５５のカソードは、コンデンサ１５２の一端に接続され、コンデンサ１５２の他端は、切替回路２５７のＦＥＴ２５７ｂのドレインと、抵抗２５６の一端とに接続される。
ここでは、一つのダイオード２５５が用いられているが、全波整流のためのダイオードブリッジがダイオード２５５の代わりに用いられてもよい。
Portion P01 of
The cathode of
Here, one
抵抗２５６の他端は、切替回路２５７のＦＥＴ２５７ｂのソースと、抵抗１５３の一端とに接続される。
抵抗１５３の他端は、フォトカプラ１５４のアノードに接続される。
The other end of
The other end of
切替回路２５７のダイオード２５７ａのカソードは、コンデンサ２５７ｃと、ツェナーダイオード２５７ｄのカソードと、抵抗２５７ｅと、抵抗２５７ｆとに接続される。
抵抗２５７ｅは、ＦＥＴ２５７ｂのゲートと、トランジスタ２５７ｇのコレクタとに接続される。
抵抗２５７ｆは、トランジスタ２５７ｈのコレクタと、抵抗２５７ｉとに接続され、抵抗２５７ｉは、トランジスタ２５７ｇのベースに接続される。
The cathode of
ツェナーダイオード２５７ｄのアノードは、抵抗２５７ｊに接続され、抵抗２５７ｊは、抵抗２５７ｋと、抵抗２５７ｌとに接続される。
抵抗２５７ｌは、トランジスタ２５７ｈのベースに接続される。
直流検出回路２５０の部分Ｐ０２は、コンデンサ２５７ｃと、抵抗２５７ｋと、トランジスタ２５７ｈのエミッタと、トランジスタ２５７ｇのエミッタとに接続される。
The anode of
Resistor 257l is connected to the base of
Portion P02 of
切替回路２５７では、ツェナーダイオード２５７ｄにより電圧を検出するようにしているが、電圧を検出できれば他の電圧検出回路又は素子が用いられてもよい。
また、スイッチ素子としてＦＥＴ２５７ｂが用いられているが、スイッチ素子として使用できるのであればＦＥＴ又はトランジスタ等の半導体だけでなくメカニカルリレー等が用いられてもよい。
なお、直流検出回路２５０は、ゼロクロス検出回路としても使用できる。
In the
Also, although the
Note that the
次に、直流検出回路２５０の動作について、特に、実施の形態１と異なる動作について説明する。
直流検出回路２５０は、電源が入力されていると常に電力を消費している。これは、直流検出回路２５０が常時直流を検出しているためである。この点においては、実施の形態２も実施の形態１と同様である。
Next, the operation of the
The
図２に示されている電源回路は、入力電圧が幅広く対応できるユニバーサル電源である。このような電源は、ＡＣ１００ＶからＡＣ２４０Ｖ入力まで対応可能となる。図３に示されている実施の形態１における直流検出回路１５０では、抵抗１５３の抵抗値が固定であるため、ＡＣ１００Ｖが入力された場合よりもＡＣ２４０Ｖが入力された場合の方が消費電力は高くなってしまう。
The power supply circuit shown in FIG. 2 is a universal power supply that can handle a wide range of input voltages. Such a power supply can handle AC100V to AC240V input. In the
実施の形態２では、ＡＣ１００Ｖが入力された場合と、ＡＣ２４０Ｖが入力された場合とで、消費電力が変わらないように、切替回路２５７が設けられている。
In the second embodiment, the
直流検出回路２５０の部分Ｐ０１と、部分Ｐ０２とに電圧が印加されると、ダイオード２５５と、コンデンサ１５２と、抵抗２５６又は切替回路２５７のＦＥＴ２５７ｂのドレイン－ソース間と、抵抗１５３と、フォトカプラ１５４とに電流が流れる。
When a voltage is applied to the portion P01 and the portion P02 of the
抵抗２５６及びＦＥＴ２５７ｂのドレイン－ソース間のどちらに電流が流れるかは、直流検出回路２５０の部分Ｐ０１及び部分Ｐ０２に印加される電圧の電圧値による。
入力される電圧が１８０Ｖ未満の場合、ＦＥＴ２５７ｂのドレイン－ソース間に電流が流れ、入力された電圧が２００Ｖ以上の場合、抵抗２５６に電流が流れる。この動作は、次によるものである。
Which of the drains and sources of the
When the input voltage is less than 180V, a current flows between the drain and source of the
直流検出回路２５０の部分Ｐ０１及び部分Ｐ０２に電圧が印加されると、その電圧は、ダイオード２５７ａにて半波整流され、コンデンサ２５７ｃにて直流電圧に平滑化される。
When a voltage is applied to the portions P01 and P02 of the
平滑化された直流電圧が２００Ｖ以上の場合、ツェナーダイオード２５７ｄにツェナー電流が流れる。ここでは、例えば、ツェナーダイオード２５７ｄのツェナー電圧は、１８０Ｖであるものとする。この場合、抵抗２５７ｊ及び抵抗２５７ｋにツェナー電流が流れ、抵抗２５７ｌにも電流が流れる。これにより、トランジスタ２５７ｈのベース電流が流れ、トランジスタ２５７ｈはＯＮ状態となる。
When the smoothed DC voltage is 200 V or higher, a Zener current flows through the
これにより、抵抗２５７ｉに電流が流れず、トランジスタ２５７ｇにベース電流が流れないため、トランジスタ２５７ｇは、ＯＦＦ状態となる。
トランジスタ２５７ｇがＯＦＦ状態であると、ＦＥＴ２５７ｂのゲートの電圧は、高い電圧をキープする。ここでのＦＥＴ２５７ｂは、ＰチャネルのＦＥＴであるためＯＮ状態にはならない。
As a result, no current flows through the
With
一方、コンデンサ２５７ｃにて平滑化された直流電圧が２００Ｖ未満の場合、ツェナーダイオード２５７ｄにツェナー電流が流れない。この場合、抵抗２５７ｊと抵抗２５７ｋとにツェナー電流が流れず、抵抗２５７ｌにも電流が流れない。このため、トランジスタ２５７ｈのベース電流が流れないため、トランジスタ２５７ｈは、ＯＦＦ状態となる。
On the other hand, when the DC voltage smoothed by the
これにより抵抗２５７ｆ及び抵抗２５７ｉに電流が流れ、トランジスタ２５７ｇのベースに電流が流れ、トランジスタ２５７ｇは、ＯＮ状態となる。
トランジスタ２５７ｇがＯＮ状態になると、ＦＥＴ２５７ｂのゲートの電圧は低い電圧となり、ＦＥＴ２５７ｂは、ＯＮ状態となる。
As a result, a current flows through the
When the
以上のように、入力電圧が２００Ｖ以上の場合は、抵抗２５６及び抵抗１５３の２つの制限抵抗となり、入力電圧が２００Ｖ未満の場合は、抵抗２５６に並列に接続されたＦＥＴ２５７ｂがＯＮ状態となるので、抵抗２５６がバイパスされ、抵抗１５３のみが制限抵抗となる。ここでの例は、ツェナーダイオード２５７ｄのツェナー電圧が１８０Ｖとしているが、この電圧値は一例であり、他のツェナー電圧にして、切り替え電圧を調整することも可能である。
As described above, when the input voltage is 200V or higher, the
実施の形態２では、直流検出回路２５０は、分岐路に接続された第一の抵抗としての抵抗１５３と、分岐路に接続された第二の抵抗としての抵抗２５６と、商用電源６０からの電圧が予め定められた閾値以上である場合に、抵抗２５６に商用電源６０からの電流を流し、商用電源６０からの電圧が予め定められた閾値未満である場合に、商用電源６０からの電流が抵抗２５６に流れないように、商用電源６０からの電流が抵抗２５６を迂回して流れるようにする切替回路２５７とを備える。
In the second embodiment, the
実施の形態１のように直流検出回路１５０の制限抵抗が固定の場合、入力電圧が２００Ｖを超える電圧が印加されると、１００Ｖが印加されるときよりも直流検出回路１５０にて消費される消費電力が大きくなる。
これに対して、実施の形態２では、切替回路２５７を備えることで、入力電圧が２００Ｖを超えた場合に、制限抵抗値も大きくなるので、入力電圧が２００Ｖを超えても、１００Ｖの電圧が入力された時と同様の消費電力とすることができる。
When the limiting resistance of the
On the other hand, in the second embodiment, by including the
また、実施の形態２でも、直流検出をハードウェアにて行うため、印刷開始時に毎回実施するファームウェアによる直流検出監視時間がなくなり、ウォームアップ時間及びファーストプリントアウト時間への影響がなくなり、素早い印刷開始を実現することができる。 Also, in the second embodiment, since DC detection is performed by hardware, there is no DC detection monitoring time by the firmware that is executed each time printing is started. can be realized.
以上に記載した実施の形態１及び２では、カラープリンタを例に説明したが、ヒータ回路を用いたモノクロプリンタ又はマルチファンクションプリンタにも、実施の形態１又は２を適用することができる。 In the above-described first and second embodiments, a color printer has been described as an example, but the first or second embodiment can also be applied to a monochrome printer or multi-function printer using a heater circuit.
１００，２００ 画像形成装置、 ２ 感光ドラム、 ３ 帯電器、 ４ 露光器、 ５ 現像器、 ６ 転写ローラ、 ８ 転写ベルト、 ９ ドライブローラ、 １０ アイドルローラ、 １１ 定着器、 １２ａ，１２ｂ 第一搬送ローラ対、 １３ａ，１３ｂ 第二搬送ローラ対、 １４ａ，１４ｂ 排出ローラ対、 １５ ホッピングローラ、 １６ 書き出しセンサ、 １７ 排出センサ、 １８ 支持プレート部材、 １９ スプリング、 ３０ 低圧電源、 ４０ メイン制御部、 ４１ ヒータコントロール部、 ５０ 表示部、 ６０ 商用電源、 １０４ リレー、 １０６ トライアック、 １５０ 直流検出回路、 １５２ コンデンサ、 １５３ 抵抗、 １５４ フォトカプラ、 ２５５ ダイオード、 ２５６ 抵抗、 ２５７ 切替回路、 １６０ 直流保護回路、 １６１，１６５，１６７，１７０ トランジスタ、 １６２，１６３，１６４，１６６，１６８，１６９，１７１，１７３，１７４ 抵抗、 １７２ コンデンサ、 １７５ 制御回路。
REFERENCE SIGNS LIST 100, 200 image forming apparatus 2 photosensitive drum 3 charging device 4 exposing device 5 developing device 6
Claims (7)
前記商用電源から前記トライアックへの電流の供給をオン又はオフするスイッチと、
前記トライアック及び前記スイッチを制御することで、前記ヒータをコントロールするヒータコントロール部と、
前記商用電源からの直流を検出する直流検出回路と、
前記直流検出回路が直流を検出した場合に、前記ヒータコントロール部が、前記トライアックをオンにしようとしても、前記トライアックがオンにならないようにするとともに、前記ヒータコントロール部が、前記スイッチをオンにしようとしても、前記スイッチがオンにならないようにする直流保護回路と、を備えること
を特徴とする電源回路。 a triac that receives current from a commercial power source and turns the heater on or off;
a switch that turns on or off the supply of current from the commercial power supply to the triac;
a heater control unit that controls the heater by controlling the triac and the switch;
a direct current detection circuit for detecting direct current from the commercial power supply;
When the direct current detection circuit detects direct current, even if the heater control unit tries to turn on the triac, the heater control unit will not turn on the triac, and the heater control unit will turn on the switch. and a DC protection circuit that prevents the switch from turning on even if the power supply circuit is turned on.
を特徴とする請求項１に記載の電源回路。 The direct-current detection circuit detects the direct current from the commercial power supply when a current stops flowing to the subsequent stage of the capacitor by providing a capacitor in a branch path branched from a current supply path from the commercial power supply. The power supply circuit according to claim 1, characterized by:
前記分岐路に接続された第一の抵抗と、
前記分岐路に接続された第二の抵抗と、
前記商用電源からの電圧が予め定められた閾値以上である場合に、前記第二の抵抗に前記商用電源からの電流を流し、前記商用電源からの電圧が予め定められた閾値未満である場合に、前記商用電源からの電流が前記第二の抵抗に流れないように、前記商用電源からの電流が前記第二の抵抗を迂回して流れるようにする切替回路と、を備えること
を特徴とする請求項２に記載の電源回路。 The DC detection circuit is
a first resistor connected to the branch;
a second resistor connected to the branch;
When the voltage from the commercial power source is equal to or higher than a predetermined threshold, the current from the commercial power source flows through the second resistor, and when the voltage from the commercial power source is less than the predetermined threshold value. and a switching circuit that allows the current from the commercial power source to bypass the second resistor so that the current from the commercial power source does not flow through the second resistor. 3. The power supply circuit according to claim 2.
前記直流検出回路が直流を検出した場合に、前記トライアックをオンにするために、前記ヒータコントロール部から前記トライアックに送る信号であるトライアックオン信号を遮断する第一のスイッチング素子と、
前記直流検出回路が直流を検出した場合に、前記スイッチをオンにするために、前記ヒータコントロール部から前記スイッチに送る信号であるスイッチオン信号を遮断する第二のスイッチング素子と、を備えること
を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電源回路。 The DC protection circuit is
a first switching element that cuts off a triac-on signal, which is a signal sent from the heater control unit to the triac in order to turn on the triac when the direct current detection circuit detects a direct current;
a second switching element that cuts off a switch-on signal that is a signal sent from the heater control unit to the switch in order to turn on the switch when the direct current detection circuit detects a direct current; 4. A power supply circuit as claimed in any one of claims 1 to 3.
前記直流保護回路は、
前記検出信号がローレベルの信号である場合に、ハイレベルとなる信号を、前記検出信号がローレベルとハイレベルとが交互に切り替わる信号である場合に、ローレベルとなる信号を制御信号として出力する制御回路と、
前記制御信号がハイレベルである場合に、前記トライアックをオンにするために、前記ヒータコントロール部から前記トライアックに送る信号であるトライアックオン信号を遮断し、前記制御信号がローレベルである場合に、前記トライアックオン信号を通過させる第一のスイッチング素子と、
前記制御信号がハイレベルである場合に、前記スイッチをオンにするために、前記ヒータコントロール部から前記スイッチに送る信号であるスイッチオン信号を遮断し、前記制御信号がローレベルである場合に、前記スイッチオン信号を通過させる第二のスイッチング素子と、を備えること
を特徴とする請求項１に記載の電源回路。 The direct current detection circuit outputs a low level signal when detecting direct current from the commercial power supply, and outputs a signal alternately switching between low level and high level when detecting alternating current from the commercial power supply. given to the DC protection circuit as a detection signal,
The DC protection circuit is
A signal that becomes high level when the detection signal is a low level signal is output as a control signal, and a signal that becomes low level when the detection signal is a signal that alternately switches between low level and high level is output as a control signal. a control circuit for
When the control signal is at a high level, blocking a triac on signal, which is a signal sent from the heater control section to the triac in order to turn on the triac, and when the control signal is at a low level, a first switching element that passes the triac-on signal;
When the control signal is at a high level, blocking a switch-on signal, which is a signal sent from the heater control unit to the switch in order to turn on the switch, and when the control signal is at a low level, 2. The power supply circuit according to claim 1, further comprising a second switching element that passes the switch-on signal.
を特徴とする請求項５に記載の電源回路。 The control circuit includes a capacitor, and charges the capacitor during a period in which the detection signal is at a high level. 6. The power supply circuit according to claim 5, wherein a level signal is output as the control signal.
請求項１から６の何れか一項に記載の電源回路と、を備えること
を特徴とする画像形成装置。 the heater;
An image forming apparatus comprising: the power supply circuit according to claim 1 .
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