JP2796400B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば多数のエレクトロ・ルミネッセンス
素子を並べてアレイ化したラインヘッドのコモンドライ
バー駆動用電源として使用される電源装置に関する。

［従来の技術］ 一般にエレクトロ・ルミネッセンス（以下、ELと称す
る。）プリンタと呼ばれるプリンタは、多数のEL素子を
並べてアレイ化したラインヘッドを使用して感光体ドラ
ムへの情報記録を行うようになっている。すなわち、表
面が光導電性物質からなる感光体ドラムの表面を均一に
帯電した後、その表面をEL素子の発光により露光して画
像情報を靜電潜像の形で記録し、その靜電潜像にトナー
による現像を行った後用紙に転写して印刷を行なうよう
になっている。

このようなELプリンタに使用されるEL素子はチャネル
電極とコモン電極を備え、チャネル電極には例えば電圧
振幅が＋28Vの方形波電圧が印加されるとともにコモン
電極には例えば電圧が＋260V→＋15V→−230V→＋15V→
＋260Vと周期的に変化する比較的電圧の高いパルス状の
交流電圧が印加されて発光動作を行うようになってい
る。

このコモン電極に印加される交流電圧はコモンドライ
バーで作られるが、このコモンドライバーは外部電源か
ら＋260V、＋15V、−230Vの各電圧が供給されるように
なっている。

そして従来コモンドライバーにこのような電圧を供給
する電源装置としては第５図に示すものが知られてい
る。

これは交流電源１に電源トランス２を介して第１、第
２の全波整流回路3,4を接続し、その各全波整流回路3,4
の出力端子に平滑コンデンサ5,6をそれぞれ接続してい
る。なお、各平滑コンデンサ5,6には抵抗7,8がそれぞれ
並列に接続されている。

前記第１の全波整流回路３の負極側出力端子と前記第
２の全波整流回路４の正極側出力端子とを接続し、その
接続点に15Vの中心電圧がライン９を介して外部から印
加されている。

前記第１の全波整流回路３の正極側出力端子にはNPN
形トランジスタ10のコレクタが接続され、そのトランジ
スタ10のエミッタには260Vの出力ライン11が接続されて
いる。

前記第２の全波整流回路４の負極側出力端子にはNPN
形トランジスタ12のエミッタが接続され、そのトランジ
スタ12のコレクタには−230Vの出力ライン13が接続され
ている。

前記トランジスタ10のコレクタ、ベースにはPNP形ト
ランジスタ14のエミッタ、コレクタが接続され、そのト
ランジスタ14のエミッタ、ベース間には抵抗15が接続さ
れている。そして前記トランジスタ14のベースを抵抗16
及びNPN形トランジスタ17のコレクタ、エミッタを介し
て前記ライン９に接続している。

前記トランジスタ12のベース、エミッタ間には抵抗18
が接続されている。そして前記トランジスタ12のベース
を抵抗19及びPNP形トランジスタ20のコレクタ、エミッ
タを介して前記ライン９に接続している。

前記出力ライン11とライン９との間には可変抵抗21と
抵抗22の直列回路並びにコンデンサ23が接続され、また
27Vの電源端子とライン９との間には抵抗24と定電圧ダ
イオード25との直列回路が接続されている。そして前記
可変抵抗21の可動端子を第１の比較回路26の非反転入力
端子（＋）に接続し、前記抵抗24と定電圧ダイオード25
との接続点を前記第１の比較回路26の反転入力端子
（−）に接続している。前記第１の比較回路26は27Vの
電源端子とライン９との間に接続されている。

前記第１の比較回路26の出力端子を抵抗27を介して前
記トランジスタ17のベースに接続している。

前記ライン９と出力ライン13との間には可変抵抗28並
びにコンデンサ29が接続され、また前記抵抗24と定電圧
ダイオード25との接続点と10Vの電源端子との間には抵
抗30と定電圧ダイオード31との直列回路が接続されてい
る。そして前記可変抵抗28の可動端子を第２の比較回路
32の非反転入力端子（＋）に接続し、前記抵抗30と定電
圧ダイオード31との接続点を前記第２の比較回路32の反
転入力端子（−）に接続している。前記第２の比較回路
32は前記抵抗24と定電圧ダイオード25との接続点と10V
の電源端子との間に接続されている。

前記第２の比較回路32の出力端子を抵抗33を介して前
記トランジスタ20のベースに接続している。

この電源装置はトランス２からの交流電圧を全波整流
回路3,4でそれぞれ全波整流し、さらに平滑コンデンサ
5,6で平滑しそのコンデンサ5,6の両端間に245V近傍の直
流電圧を得る。

そして第１の比較回路26が可変抵抗21の可動端子から
入力される検出電圧を定電圧ダイオード25によって入力
される基準電圧と比較し、トランジスタ17を制御する。
これによりトランジスタ14,10が制御され出力ライン11
とライン９との電位差が丁度245Vに保持される。ライン
９には15Vが外部から印加されているので出力ライン11
の電圧は260Vに一定に保持される。

また第２の比較回路32が可変抵抗28の可動端子から入
力される検出電圧を定電圧ダイオード31によって入力さ
れる基準電圧と比較し、トランジスタ20を制御する。こ
れによりトランジスタ12が制御されライン９と出力ライ
ン13との電位差が丁度245Vに保持される。ライン９には
15Vが外部から印加されているので出力ライン13の電圧
は−230Vに一定に保持される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしこの電源装置では電源１を遮断しない限り260
V、−230Vの比較的高い電圧を停止することができず、
このためプリント動作において紙詰まり等が発生した場
合に電源を投入したままその電圧のみを停止制御するこ
とができなかった。例えば紙詰まりが発生した場合筐体
を開けて詰まった用紙を取り除くことになるがその場合
高圧発生部は危険となるので高圧発生を停止する必要が
ある。本電源装置の場合も同様で260V、−230Vの比較的
高い電圧を停止する必要がある。この様な場合に従来は
電源１そのものを遮断することになるので、例えばプリ
ンタにおいては定着器として熱定着器を使用している場
合には冷却されてしまう等の問題が発生する。

そこで本発明は、正、負の比較的高い電圧の出力を外
部制御によって容易に停止でき、しかもその制御のため
の回路構成が簡単な電源装置を提供しようとするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、予め設定された所定の電圧を中心電圧とし
て正電圧と負電圧を出力する電圧出力回路と、この電圧
出力回路からの正電圧出力ラインに介挿された第１の電
圧調整回路と、第１の電圧調整回路の出力端子と中心電
圧ラインとの間に接続された電圧検出回路からの検出電
圧を中心電圧をもとに作られた基準電圧と比較し第１の
電圧調整回路からの出力電圧が中心電圧に対して所定レ
ベル差の正電圧となるようにその電圧調整回路を制御す
るとともに検出電圧レベルが基準電圧レベルよりも低下
すると第１の電圧調整回路が正電圧出力ラインの遮断動
作を行うようにその電圧調整回路を制御する第１の比較
回路と、外部からの信号に応動して電圧検出回路からの
検出電圧レベルを強制的に基準電圧レベルより低下させ
るレベル可変手段と、電圧出力回路からの負電圧出力ラ
インに介挿された第２の電圧調整回路と、第１、第２の
電圧調整回路の出力端子間に接続されその出力端子間の
電圧を半分に分割する電圧分割回路と、この電圧分割回
路からの分割電圧を中心電圧を基準電圧として比較し第
２の電圧調整回路からの出力電圧が中心電圧に対して正
電圧と同じ所定レベル差の負電圧となるようにその電圧
調整回路を制御するとともに分割電圧レベルが中心電圧
レベルよりも低下すると第２の電圧調整回路が負電圧出
力ラインの遮断動作を行うようにその電圧調整回路を制
御する第２の比較回路を設けたものである。

［作用］ このような構成の本発明においては、第１の比較回路
に電圧検出回路からの検出電圧と中心電圧をもとに作ら
れた基準電圧が入力され比較される。そしてその比較結
果に基づいて第１の電圧調整回路が制御されその電圧調
整回路からの出力電圧が中心電圧に対して所定レベル差
の正電圧となるように制御される。

一方、第２の比較回路に電圧分割回路からの分割電圧
と基準電圧である中心電圧が入力され比較される。そし
てその比較結果に基づいて第２の電圧調整回路が制御さ
れその電圧調整回路からの出力電圧が中心電圧に対して
所定レベル差の負電圧となるように制御される。

そして外部からの信号にレベル可変手段が応動して電
圧検出回路からの検出電圧レベルを強制的に基準電圧レ
ベルより低下させる。これにより第１の比較回路は第１
の電圧調整回路を制御しその電圧調整回路に正電圧出力
ラインの遮断動作を行なわせる。そして正電圧出力ライ
ンが遮断されると分割電圧レベルが中心電圧レベルより
も低下するので第２の比較回路は第２の電圧調整回路を
制御しその電圧調整回路に負電圧出力ラインの遮断動作
を行なわせる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。な
お、本実施例はELプリンタにおいて露光装置として使用
される多数のエレクトロ・ルミネッセンス素子を並べて
アレイ化したラインヘッドのコモンドライバー駆動用電
源に適用したものについて述べる。

第２図はELプリンタの構成を示すもので、一端を軸支
して他端側が上下に分離可能な筐体41の略中央部には表
面が光導電性物質からなる感光体ドラム42が配置されて
いる。この感光体ドラム42は駆動モータ43により一方
向、すなわち図中時計方向に回転駆動されるものであ
り、その感光体ドラム42の周囲には電子写真プロセスに
従い、感光体ドラム42の表面の感光体を帯電させる帯電
部44、この帯電部44で帯電された感光体に対して光を照
射して情報を露光記録して靜電潜像を形成するEEH（エ
ッジ・エミッタ・アレイ・ヘッド）ユニット45、このEE
Hユニット45により露光制御により形成された靜電潜像
に現像剤であるトナーを付着させる現像器46、搬送され
る用紙へ感光体ドラム42からトナー像を転写させる転写
部47、用紙に残っている電荷を除電する除電部48、感光
体ドラム42からトナーを落とすクリーニング装置49、次
の帯電に備えて感光体ドラム42を除電する除電装置50が
順に配置されている。

前記EEHユニット45はEL素子を多数並べてアレイ化し
たラインヘッドであるエッジ・エミッタ・アレイ・ヘッ
ド（EEH）を設けている。

前記転写部47は前記感光体ドラム42の下側に位置し、
その転写部47に向けて前記筐体41の他端側に設けられた
給紙カセット51からピックアップローラ52の動作によっ
て用紙が所定のタイミングで１枚ずつ搬送されるように
なっている。

この搬送される用紙は転写部47により感光体ドラム42
のトナー像が転写された後定着器53で定着され、さらに
排紙ローラ54,54によって筐体上部に排出されるように
なっている。

前記駆動モータ43は感光体ドラム42の駆動源の他、用
紙の搬送機構の駆動源にもなっている。

また前記筐体41内には内部の熱を外部に放出させるフ
ァンモータ55、直流電源装置56、前記筐体41が上下に分
離されたときそれを検知して直流電源装置56からの24V
電圧出力ラインを遮断するカバーオープンスイッチ57等
が設けられている。

第３図は回路構成を示すブロック図で、61は制御部本
体を構成するマイクロプロセッサ、62はこのマイクロプ
ロセッサ61が各部を制御するためのプログラムデータを
格納したROM（リード・オンリ・メモリ）、63は外部の
ホストコンピュータから送られてくる画像情報や各種の
処理データを格納するRAM（ランダム・アクセス・メモ
リ）、64はI/Oポートであって、これらはバスライン65
によって接続されている。

前記I/Oポート64には、前記駆動モータ43を駆動制御
するモータドライブ回路66、前記EEHユニット45、前記
帯電部44及び転写部47に高電圧を供給する高圧電源回路
67、前記現像器46内に設けられたトナーエンプティセン
サ68及びトナーフルセンサ69からの信号を取り込むトナ
ーセンサ回路70、キースイッチや表示器等が設けられた
操作部としてのオペレーションパネル71、搬送される用
紙を検出するペーパセンサ72、前記ファンモータ55、ホ
ストコンピュータから画像情報を受信するインターフェ
ース73及びディプスイッチ74がそれぞれ接続されてい
る。

前記直流電源56は商用交流電源75に接続され、5V端子
及びSG（接地）端子間に5V電圧を発生するとともに24V
端子及びPG（接地）端子間に24V電圧を発生するように
なっている。なお、24V端子に接続されるラインには前
記カバーオープンスイッチ57が介挿されている。

前記直流電源56からの5Vは前記マイクロプロセッサ6
1、ROM62、RAM63、I/Oポート64にそれぞれ供給され、ま
た24Vは前記モータドライブ回路66、EEHユニット45、高
圧電源67、ファンモータ55にそれぞれ供給されている。

また前記商用交流電源75にはEEH用電源76が接続され
ている。また前記直流電源56において10V、15V、27Vの
各電圧を作りその各電圧を前記EEH用電源76に供給して
いる。

前記EEH電源76からは前記EEHユニット45に対して260
V、15V及び−230Vの各電圧が供給されるようになってい
る。

前記EEHユニット45は第４図に示すように、外部入力
されるデータを印字データに変換するEEH制御回路45a、
このEEH制御回路45aからのデータに基づいてエッジ・エ
ミッタ・アレイ・ヘッド（EEH）45bのチャネル電極に電
圧振幅が＋28Vの方形波電圧信号を与えるチャネルドラ
イバー45c、前記EEH制御回路45aからデータ及び前記EEH
用電源76から260V、15V、−230Vの各電圧を入力し、＋2
60V→＋15V→−230V→＋15V→＋260Vと周期的に変化す
るパルス状の交流電圧信号を前記EEH45bのコモン電極に
与えるコモンドライバー45dで構成されている。

前記EEH用電源76は本発明の要部となる電源で、第１
図に示すように前記交流電源75に電源トランス82を介し
て第１、第２の全波整流回路83,84を接続し、その各全
波整流回路83,84の出力端子に平滑コンデンサ85,86をそ
れぞれ接続して電圧出力回路を構成している。なお、各
平滑コンデンサ85,86には抵抗87,88がそれぞれ並列に接
続されている。

前記第１の全波整流回路83の負極側出力端子と前記第
２の全波整流回路84の正極側出力端子とを接続し、その
接続点に15Vの中心電圧がライン89を介して前記直流電
源56から印加されている。

前記第１の全波整流回路83の正極側出力端子にはNPN
形トランジスタ90のコレクタが接続され、そのトランジ
スタ90のエミッタには260Vの出力ライン91が接続されて
いる。

前記第２の全波整流回路84の負極側出力端子にはNPN
形トランジスタ92のエミッタが接続され、そのトランジ
スタ92のコレクタには−230Vの出力ライン93が接続され
ている。

前記トランジスタ90のコレクタ、ベースにはPNP形ト
ランジスタ94のエミッタ、コレクタが接続され、そのト
ランジスタ94のエミッタ、ベース間には抵抗95が接続さ
れている。そして前記トランジスタ94のベースを抵抗96
及びNPN形トランジスタ97のコレクタ、エミッタを介し
て前記ライン89に接続している。

前記トランジスタ92のベース、エミッタ間には抵抗98
が接続されている。そして前記トランジスタ92のベース
を抵抗99及びPNP形トランジスタ100のコレクタ、エミッ
タを介して前記ライン89に接続している。

前記トランジスタ90,94,97及び抵抗95,96は第１の電
圧調整回路を形成し、また前記トランジスタ92,100及び
抵抗98,99は第２の電圧調整回路を形成している。

前記出力ライン91とライン89との間には可変抵抗101
と抵抗102の直列回路からなる電圧検出回路並びにコン
デンサ103が接続され、また27Vの電源端子とライン89と
の間には抵抗104と基準電圧を発生する定電圧ダイオー
ド105との直列回路が接続されている。そして前記可変
抵抗101の可動端子を第１の比較回路106の非反転入力端
子（＋）に接続し、前記抵抗104と定電圧ダイオード105
との接続点を前記第１の比較回路106の反転入力端子
（−）に接続している。前記第１の比較回路106は27V電
源端子とライン89との間に接続されている。

前記第１の比較回路106の出力端子を抵抗107を介して
前記トランジスタ97のベースに接続している。

前記出力ライン91と出力ライン93との間には同一抵抗
値の２つの抵抗108,109の直列回路からなる電圧分割回
路が接続されている。また前記ライン89と出力ライン93
との間にはコンデンサ110が接続されている。

そして基準電圧を取るための前記ライン89を抵抗111
を介して第２の比較回路112の非反転入力端子（＋）に
接続し、前記電圧分割回路の抵抗108と109との接続点を
前記第２の比較回路112の反転入力端子（−）に接続し
ている。前記第２の比較回路112は前記抵抗104と定電圧
ダイオード105との接続点と10Vの電源端子との間に接続
されている。

前記第２の比較回路112の出力端子を抵抗113を介して
前記トランジスタ100のベースに接続している。

前記抵抗102にMOS形FET（電界効果トランジスタ）114
を並列に接続している。

前記27Vの電源端子と接地間には抵抗115を介してNPN
形トランジスタ116を接続している。そして前記FET114
のゲートを前記トランジスタ116のコレクタに接続して
いる。

前記MOS形FET114及びトランジスタ116はレベル可変手
段を構成している。

前記トランジスタ116のベースには前記I/Oポート64か
ら制御信号Ｓが供給されるようになっている。この制御
信号Ｓは常時はハイレベルな信号で例えば筐体41を開放
する場合にはローレベルな信号となる。

このような構成の本実施例においては、電源が投入さ
れると直流電源16から5V、24Vが出力されて各部に供給
されるとともに、10V、15V、27Vの各電圧がEEH用電源76
に供給される。

そしてI/Oポート64からハイレベルな制御信号Ｓがト
ランジスタ116のベースに供給される。しかしてトラン
ジスタ116はオンされ、FET114はオフされる。

この状態でEEH用電源76においてはトランス82からの
交流電圧を全波整流回路83,84でそれぞれ全波整流し、
さらに平滑コンデンサ85,86で平滑しそのコンデンサ85,
86の両端間にそれぞれ245V近傍の直流電圧を発生する。

そして第１の比較回路106は可変抵抗101の可動端子か
ら入力される検出電圧を定電圧ダイオード105によって
入力される基準電圧と比較し、トランジスタ97を制御す
る。これによりトランジスタ94,90が制御され出力ライ
ン91とライン89との電位差が丁度245Vに保持される。そ
してライン89には15Vが直流電源56から印加されている
ので出力ライン91の電圧は260Vに一定に保持される。

また第２の比較回路112は電圧分割回路の抵抗108と10
9との接続点からの検出電圧を基準電圧としての15Vの中
心電圧と比較し、トランジスタ100を制御する。これに
よりトランジスタ92が制御されライン89と出力ライン93
との電位差が丁度245Vに保持される。従って出力ライン
93の電圧は−230Vに一定に保持される。

このように出力ライン91の電圧が260Vに決まれば出力
ライン93の電圧は自動的に−230Vに決まる。従って可変
抵抗101のみを調整すれば260Vと−230Vの電圧が容易に
得られるようになる。すなわち調整作業が簡単となる。

また中心電圧の15Vを第１、第２の比較回路106,112に
入力する基準電圧を作る基本電圧としているので、中心
電圧を変化させれば各出力ライン91,93の電圧も中心電
圧と同じ電圧変化をする。従って電圧を可変することも
容易となる。

こうしてEEH用電源76からEEHユニット45のコモンドラ
イバー45dに260V、15V、−230Vの各電圧が供給される。
しかしてコモンドライバー45dはEEH45bの各EL素子のコ
モン電極に＋260V→＋15V→−230V→＋15V→＋260Vと周
期的に変化するパルス状の交流電圧信号を供給するよう
になる。

こうしてEEHユニット45は露光動作可能となる。

一方、ELプリンタが動作を開始すると、感光体ドラム
42の感光体は帯電部44で均一に帯電された後EEHユニッ
ト45のEEH45bの発光動作により露光され画情報が靜電潜
像として記録される。そしてこの靜電潜像に対して現像
器46でトナーにより現像が行われ、転写部47にて給紙カ
セット51から搬送される用紙に転写される。そして用紙
はその後定着器53及び排紙ローラ54を介して排出され
る。一方、転写を終了した感光体はクリーニング装置49
により残ったトナーのクリーニングが行われ、さらに次
の帯電に供えて除電装置50により除電される。

こうして１枚の用紙に対する印刷が行われ、この動作
が繰り返されて複数の用紙に対する印刷が行われること
になる。

また筐体41が開放されることがあると、I/Oポート64
からEEH用電源76に供給される制御信号Ｓがローレベル
となる。これによりトランジスタ116がオフとなり、FET
114はオンする。

しかして可変抵抗101から第１の比較回路106に入力さ
れる検出電圧のレベルが定電圧ダイオード105から入力
される基準電圧レベルよりも低下する。これにより第１
の比較回路106からの出力レベルがローレベルとなりト
ランジスタ97がオフ動作され、トランジスタ90,94がオ
フ動作される。

こうして正電圧出力ライン91が平滑コンデンサ85の正
極端子から切離され260Vの出力は停止される。

そしてこの電圧の圧力が停止されると、抵抗108と109
との接続点からの分割電圧のレベルが15Vの中心電圧の
レベルよりも低下することになり、従って第２の比較回
路112からの出力レベルがハイレベルとなりトランジス
タ100がオフ動作され、トランジスタ92がオフ動作され
る。

こうして負電圧出力ライン93が平滑コンデンサ86の負
極端子から切離され−230Vの出力は停止される。

このように交流電源75を遮断させること無く260Vと−
230Vの電圧出力を制御信号Ｓによって容易に停止させる
ことができる。しかも構成はトランジスタ116及びFET11
4を設けたのみなので極めて簡単である。

なお、前記実施例は本発明をELプリンタにおいて露光
装置として使用されるエレクトロ・ルミネッセンス素子
をアレイ化したラインヘッドのコモンドライバー駆動用
電源に適用したものについて述べたが必ずしもこれに限
定されるものでないのは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、正、負の比較的
高い電圧の出力を外部制御によって容易に停止でき、し
かもその制御のための回路構成が簡単な電源装置を提供
できるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図乃至第４図は
本発明の実施例を示すもので、第１図はEEH用電源の回
路構成図、第２図はELプリンタの構成を示す図、第３図
は回路構成を示すブロック図、第４図はEEHユニットの
構成を示すブロック図、第５図はEEH用電源の従来例を
示す回路構成図である。 76……EEH用電源、 83,84……全波整流回路、 85,86……平滑コンデンサ、 90,92,94,97,100,106……トランジスタ、 101……可変抵抗、 102,108,109……抵抗、 106……第１の比較回路、 112……第２の比較回路、 114……MOS形FET。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め設定された所定の電圧を中心電圧とし
   て正電圧と負電圧を出力する電圧出力回路と、この電圧
   出力回路からの正電圧出力ラインに介挿された第１の電
   圧調整回路と、前記第１の電圧調整回路の出力端子と前
   記中心電圧ラインとの間に接続された電圧検出回路から
   の検出電圧を前記中心電圧をもとに作られた基準電圧と
   比較し前記第１の電圧調整回路からの出力電圧が前記中
   心電圧に対して所定レベル差の正電圧となるようにその
   電圧調整回路を制御するとともに前記検出電圧レベルが
   前記基準電圧レベルよりも低下すると前記第１の電圧調
   整回路が正電圧出力ラインの遮断動作を行うようにその
   電圧調整回路を制御する第１の比較回路と、外部からの
   信号に応動して前記電圧検出回路からの検出電圧レベル
   を強制的に前記基準電圧レベルより低下させるレベル可
   変手段と、前記電圧出力回路からの負電圧出力ラインに
   介挿された第２の電圧調整回路と、前記第１、第２の電
   圧調整回路の出力端子間に接続されその出力端子間の電
   圧を半分に分割する電圧分割回路と、この電圧分割回路
   からの分割電圧を前記中心電圧を基準電圧として比較し
   前記第２の電圧調整回路からの出力電圧が前記中心電圧
   に対して正電圧と同じ所定レベル差の負電圧となるよう
   にその電圧調整回路を制御するとともに前記分割電圧レ
   ベルが前記中心電圧レベルよりも低下すると前記第２の
   電圧調整回路が負電圧出力ラインの遮断動作を行うよう
   にその電圧調整回路を制御する第２の比較回路を設けた
   ことを特徴とする電源装置。