JP3915254B2

JP3915254B2 - 画像形成装置用電源装置及び画像形成装置

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Publication number: JP3915254B2
Application number: JP17617598A
Authority: JP
Inventors: 勝己犬飼
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: JP2000013986A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に電力を供給する画像形成装置用電源装置に関し、詳しくは、被記録媒体に付着した記録材を加熱定着する定着手段に電力を供給する画像形成装置用電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被記録媒体に記録材を付着して画像を形成する画像形成手段と、通電に応じて発熱し、上記被記録媒体に付着した記録材を加熱することによって上記画像を定着する定着手段と、を備えた画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、画像形成手段は、印刷データ等に応じて被記録媒体に記録材を付着して、画像を形成する。続いて、定着手段は、通電に応じて発熱し、被記録媒体に付着した記録材を加熱することによって上記画像を定着する。このため、この種の画像形成装置では、形成した画像を良好に安定化することができる。また、少なくとも上記定着手段に電力を供給可能な画像形成装置用電源装置では、マイクロコンピュータ等の指令に応じてスイッチング素子等のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、定着手段を一定温度に保持することが考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の画像形成装置では、スイッチング素子の破損等によって定着手段への通電が異常に継続される可能性があった。そこで、定着手段近傍に温度ヒューズを設け、定着手段が異常に高温となったとき、定着手段への通電経路を遮断することが考えられている。
【０００４】
しかしながら、温度ヒューズはマイクロコンピュータ等の制御手段自体が機能しなくなった際の最終的な安全装置として使用されるため、温度ヒューズが溶断する頃には定着手段はかなりの高温に達する。このため、前述のようにスイッチング素子の破損等が発生すると、定着手段のケーシングを構成する樹脂が溶けたり、被記録媒体としての記録紙の定着中であれば記録紙が焦げたりする可能性があった。
【０００５】
そこで、定着手段への通電経路にリレーを設け、定着手段の温度が異常に高温となったとき、マイクロコンピュータ等の指令によってそのリレーを作動させて上記通電経路を強制的に遮断することも考えられる。ところが、この場合、リレーを用いた新たな回路を設ける必要があり、装置の製造コストが上昇する。
【０００６】
そこで、本発明は、リレー等を用いた新たな回路を設けることなく、定着手段が異常に高温となったときにはその定着手段への通電を確実に停止することのできる画像形成装置用電源装置を提供することを目的としてなされた。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達するためになされた請求項１又は３記載の発明は、被記録媒体に記録材を付着して画像を形成する画像形成手段と、通電に応じて発熱し、上記被記録媒体に付着した記録材を加熱することによって上記画像を定着する定着手段と、上記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、交流電源から供給され、整流された電圧をスイッチングするスイッチング回路、該スイッチング回路によって電流が１次側に通電されるトランス、及び該トランスの２次側に発生して整流された出力電圧に応じた周期で上記スイッチング回路をスイッチングする発振制御回路を有する直流電源回路と、上記交流電源に対して上記直流電源回路と並列に接続され、上記定着手段に電力を供給する定着手段駆動回路と、上記交流電源から上記直流電源回路に至る給電経路と上記交流電源から上記定着手段駆動回路に至る給電経路との共通部分に配設され、所定値以上の電流が流れたとき上記給電経路を遮断する遮断手段と、上記温度検出手段が検出した上記定着手段の温度が異常に高温であるとき、上記トランスの２次側の電流消費を増大させる電流消費増大回路と、上記電流消費増大回路によって上記トランスの２次側の電流消費を増大させるとき、上記発振制御回路が有する過電流検知機能を無効にする過電流検知無効回路と、を備え、上記過電流検知無効回路によって過電流検知機能を無効にされた上記発振制御回路は、上記スイッチング回路のオン時間を増加させることにより、上記交流電源から上記直流電源回路への通電量を増加させ、上記遮断手段に上記所定値以上の電流を通電することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された本発明では、直流電源回路は、交流電源から供給された電圧を整流し、所定電圧の直流電圧を供給する。また、定着手段駆動回路は、交流電源に対して直流電源回路と並列に接続され、定着手段に電力を供給する。これらの構成は、通常の画像形成装置用電源装置にも備えられるごく一般的な構成である。
本発明では、上記交流電源から上記直流電源回路に至る給電経路と、上記交流電源から上記定着手段駆動回路に至る給電経路との共通部分に、所定値以上の電流が流れたとき上記給電経路を遮断する遮断手段を備えており、温度検出手段が検出した定着手段の温度が異常に高温であるとき、過電流通電手段は、交流電源から上記直流電源回路への通電量を増加させる。これによって、遮断手段に上記所定値以上の電流が通電され、遮断手段は上記給電経路を遮断する。すると、定着手段駆動回路への通電も停止され、定着手段の昇温は停止される。
【０００９】
このため、本発明では、定着手段が異常に高温となったとき、その定着手段への通電を確実に停止することができる。また、本発明は、交流電源から直流電源回路に至る給電経路と交流電源から定着手段駆動回路に至る給電経路との共通部分に遮断手段を設けると共に、上記過電流通電手段を設けただけの簡単な構成によって実現することができる。従って、リレー等を用いた新たな回路を設ける場合に比べて、大幅に製造コストを低減することができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
また、本発明では、制御手段によって、第２整流回路の出力電圧に応じてスイッチング回路を制御しており、過電流通電手段は、第２整流回路の電流消費を増大させることにより、スイッチング回路のオン時間を増加させる。
すなわち、第２整流回路の電流消費が増大すると、その第２整流回路の出力電圧は低下傾向となる。すると、その出力電圧を保持するために、制御手段はスイッチング回路のオン時間を増大させる。
このため、遮断手段に通電される電流が増加し、遮断手段が上記給電経路を遮断する。このように、本発明では、トランスの２次側の電流消費を増大させ、それを補償しようとする制御手段の作用を利用して遮断手段を動作させているので、過電流通電手段の構成も簡略化することができる。
【００１５】
従って、本発明では、直流電源回路から所望の電圧の直流電圧を出力することができると共に、装置の構成を一層簡略化することができるといった効果が生じる。
請求項２又は４記載の発明は、上記遮断手段が、上記所定値以上の電流が流れたときに溶断するヒューズであることを特徴としている。
【００１６】
ヒューズは、所定値以上の電流が流れたときに給電経路を遮断する目的で、従来から広く使用されてきた安価な部材である。また、画像形成装置の中には上記給電経路に既にヒューズを設けているものもあり、この場合、過電流通電手段を追加するだけで本発明を実現することができる。
従って、本発明では、上記の効果に加えて、装置の構成を一層簡略化すると共に、製造コストを一層良好に低減することができるといった効果が生じる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明を適用した画像形成装置としてのレーザプリンタの主要構成部品の斜視図、図２はレーザプリンタの概略側断面図である。
【００１８】
レーザプリンタにおける合成樹脂製の本体ケース１は、図１に示すように、メインフレーム１ａと、このメインフレーム１ａの四周（前後及び左右両側）外面を覆うメインカバー体１ｂとからなり、メインフレーム１ａとメインカバー体１ｂとを一体的に射出成形等により形成したものである。
【００１９】
また、メインフレーム１ａには、上面から露光ユニットとしてのスキャナユニット２と画像形成手段としてのプロセスユニット３と、定着手段としての定着ユニット４と、給紙ユニット５とが装着される。そして、メインモータ８４（図３参照）とギヤ列を含む駆動系ユニット６は、メインカバー体１ｂの図１の左側内面とそれに近接するメインフレーム１ａの左側との間の収納凹所１ｄ内に本体ケース１の下方から挿入して装着固定される。更に、メインフレーム１ａ及びメインカバー体１ｂの上面を覆うための合成樹脂製の本体カバーとしてのトップカバー７には、メインフレーム１ａの右側に上向きに突出する操作パネル１ｃを貫通させる孔７ａと、給紙ユニット５の基部を貫通させるための孔７ｂとが穿設されている。排紙トレイ８の基部はトップカバー７の前端の左右両側に突設したブラケット９（図１で一方のみ示す）に上下揺動可能に装着されており、不使用の場合には、排紙トレイ８をトップカバー７の上面側に折り畳んで覆うことができる。
【００２０】
給紙ユニット５におけるフィダー部ケース５ａ内には、積層された状態で被記録媒体としての記録紙Ｐがセットされる。図２に示すように、記録紙Ｐの先端側は、フィダー部ケース５ａ内のばね１０ａで付勢された支持板１０にて給紙ローラ１１に向かって押圧されている。このため、駆動系ユニット６から動力伝達されて回転する給紙ローラ１１と分離パッド１２とによって、記録紙Ｐを１枚ずつ分離して上下一対のレジストローラ１３，１４に送ることが可能である。
【００２１】
プロセスユニット３は、レジストローラ１３，１４にて給送されてくる上記分離された記録紙Ｐの表面に記録材としてのトナーにより画像を形成する。更に、定着ユニット４は、トナー画像が形成された記録紙Ｐを、加熱ローラ１５と押圧ローラ１６とにて挟持することで加熱して、記録紙Ｐ上のトナー画像を定着する。なお、加熱ローラ１５は、表面がフッ素コートされたアルミ管の中にハロゲンランプからなる定着用ヒータ１５ａを挿入したもので、その長手方向の略中央部には外表面に温度検出手段としてのサーミスタ１０７が接触している。また、押圧ローラ１６は、表面がフッ素樹脂で被覆されたゴムローラである。
【００２２】
定着ユニット４のケース内における下流側に配置された排紙ローラ１７とピンチローラ１８とからなる排紙部は、トナー画像が定着された記録紙Ｐを排紙トレイ８に排出する。給紙ローラ１１から排紙部までが、被記録媒体搬送ルートである。なお、給紙ユニット５には斜め上方向に開口する手挿口５ｂが設けられ、フィダー部ケース５ａ内の記録紙Ｐとは別の記録紙にて印刷する場合の記録紙を、上記被記録媒体搬送ルートへ挿入できるようにされている。
【００２３】
本体ケース１における上面開放箱体状のメインフレーム１ａの平面視ほぼ中央部に配置するプロセスユニット３の下方の部位には、スキャナユニット２の上支持板２ａが、メインフレーム１ａの底板部の上面側に一体的に形成したステー部にビス等にて固定される。そして、露光ユニットとしてのスキャナユニット２には、合成樹脂製の上支持板２ａの下面側に、レーザ発光部（図示せず）、ポリゴンミラー２０、レンズ２１、反射鏡２２等を配置している。このスキャナユニット２は、感光体としての感光ドラム２３の軸線に沿って延びるように上記上支持板２ａに穿設された横長スキャナ孔を覆う硝子板２４を通過して感光ドラム２３の外周面にレーザービームを照射して露光するように構成されている。
【００２４】
図２に示すように、プロセスユニット３は、感光ドラム２３とその上面に当接した転写ローラ２５、感光ドラム２３の下方に配置したスコロトロン型等の帯電器２６、給紙方向において感光ドラム２３よりも上流側に配置した現像ローラ２７及び供給ローラ２８を有する現像装置、更にその上流側に配置した現像剤（トナー）供給部すなわち着脱可能なトナーカートリッジ２９、また感光ドラム２３よりも下流側に配置したクリーニングローラ３０、更にクリーニングローラ３０よりも下流側に配置した除電ランプ３０ａ等からなっている。
【００２５】
感光ドラム２３の外周面には、帯電器２６にて帯電された感光層にスキャナユニット２からレーザービームを走査することによって静電潜像が形成される。上記トナーカートリッジ２９内の現像剤（トナー）は、攪拌体３１にて攪拌されて放出された後、供給ローラ２８を介して現像ローラ２７の外周面に担持され、ブレード３２によってトナー層の厚さが規制される。感光ドラム２３の静電潜像は、現像ローラ２７から現像剤が付着することによって顕像化される。その現像剤による像（トナー画像）は、感光ドラム２３の電位とは逆電位の転写バイアスが印加された転写ローラ２５と感光ドラム２３との間を通る記録紙Ｐに転写され、トナー画像を形成する。そして、感光ドラム２３上に残ったトナーはクリーニングローラ３０で一時的に回収された後、所定のタイミングで感光ドラム２３に戻され、現像ローラ２７によりプロセスユニット３内に回収される。
【００２６】
なお、スキャナユニット２の上支持板２ａには、上向きに突出するトナーセンサ３３を設け、発光部と受光部との対からなるトナーセンサ３３がプロセスユニット３におけるトナーカートリッジ２９の下面凹所内に臨んで、トナーカートリッジ２９内のトナーの有無を検出できるようになっている。
【００２７】
プロセスユニット３は、合成樹脂製のケース３４に組み込むことにてカートリッジ化されており、このカートリッジ化したプロセスユニット３は、メインフレーム１ａに着脱可能に装着される。メインフレーム１ａの前部位とメインカバー体１ｂの前部位との連設部下面側には、冷却ファン３５を収納するための収納部３６と、記録紙Ｐの通過方向と直交する左右方向に延びる通風ダクト３７とが連通して形成される。そして、通風ダクト３７の上面板部３７ａを断面下向きＶ字状に形成し、この上面板部３７ａをプロセスユニット３と定着ユニット４との間に位置させて、定着ユニット４における加熱ローラ１５から発生する熱がプロセスユニット３側に直接伝達しないように遮断する。
【００２８】
また、冷却ファン３５で発生した冷却風は、通風ダクト３７内を通ってメインフレーム１ａの一側下面を伝い、後部の電源部３９及び駆動系ユニット６のメインモータ８４を冷却する一方、上面板部３７ａの内、プロセスユニット３側に開口した複数箇所のスリット孔から吹き出し、該冷却風は、プロセスユニット３と定着ユニット４の間を通過して上昇し、トップカバー７に複数穿設した排気孔４０から装置外に排出される。
【００２９】
次に、メインフレーム１ａの右側内部に備えられている制御ユニット７０について説明する。図３はその制御ユニット７０及び制御ユニット７０に関連する構成を示すブロック図である。制御ユニット７０は、ＣＰＵ７１と、種々の制御プログラムが格納されたＲＯＭ７２と、パーソナルコンピュータやホストコンピュータ等の外部のデータ送信機器ＰＣから送信された送信データを受けて格納する受信バッファ等の各種メモリが設けられたＲＡＭ７３と、受信データを受信バッファに書き込み／読み出すタイミングのためのタイミング信号を発生するタイミング制御回路（ＴＣ）７４と、送信された印字データを受信するインターフェース（Ｉ／Ｆ）７５と、スキャンバッファを有しビットイメージデータに変換された印字情報を順次ＤＣコントローラ回路８２へ出力するビデオインターフェース（Ｖ・Ｉ／Ｆ）７６と、トナーセンサ３３、給紙ローラ１１の下流に近接して設けられた給紙センサ５１及びその他のセンサからの検出信号を受信するセンサ用インターフェース（Ｓ・Ｉ／Ｆ）７７と、操作パネル１ｃから各種制御モードを選択でき、その切り換えた信号を受けるパネルインターフェース（Ｐ・Ｉ／Ｆ）７８とを備えており、これらはバス８１を介してＣＰＵ７１にそれぞれ接続されている。
【００３０】
ＤＣコントローラ回路８２には、給紙ローラ１１、レジストローラ１３，１４、感光ドラム２３等からなる給紙側搬送機構部と、加熱ローラ１５や押圧ローラ１６に加えて、排紙ローラ１７やピンチローラ１８からなる排出側搬送機構部とを駆動するメインモータ８４のための駆動回路８７と、上記レーザ発光部を構成するレーザダイオード８５のための駆動回路８９と、ポリゴンミラー２０を駆動するスキャナモータ８６のための駆動回路９０と、加熱ローラ１５内のハロゲンランプからなる定着用ヒータ１５ａのための定着手段駆動回路としての駆動回路９１と、感光ドラム２３、転写ローラ２５、帯電器２６、現像ローラ２７及びクリーニングローラ３０に高圧電界を発生させ、更に除電ランプ３０ａを点灯させる高圧基板９２とが、それぞれ接続されている。
【００３１】
ＲＯＭ７２には、通常のレーザプリンタとしての種々の制御プログラムに加えて、文字や記号等の多数のキャラクタに関する印字用ドットパターンデータを格納したフォントメモリ、ＲＡＭ７３に設けられた受信データバッファや印字イメージメモリ等の各メモリのメモリ容量及び先頭アドレスを管理するメモリ管理プログラム等が予め格納されている。
【００３２】
次に、駆動回路９１及びその周辺の構成について、図４を用いて詳細に説明する。図４に示すように、駆動回路９１は、フォトトライアックカプラ９３のトライアック９３ｂ及びトライアック９５等の各種素子と、以下に述べる各種抵抗器及びコンデンサとを主要部として構成されている。トライアック９３ｂ両端には、それぞれ抵抗器９７ａ，９７ｂを介してトライアック９５の両端が接続されている。また、トライアック９５のゲートは抵抗器９７ａとトライアック９３ｂとの間に接続され、更に、そのゲートには、抵抗器９７ａと並列にコンデンサ９９が接続されている。このため、トライアック９３ｂがＯＮして抵抗器９７ａに電流が流れたとき、その電圧降下に応じたゲート電流が供給される。
【００３３】
トライアック９５の両端の間には、ＡＣ１００Ｖの商用電源１０１，電源スイッチ１０３，所定値以上の電流が流れたときに溶断する遮断手段としてのヒューズ１０５，前述の定着用ヒータ１５ａ，及び，定着用ヒータ１５ａが異常に高温となったときに溶断する最終的な安全装置としての温度ヒューズ１５ｂが直列に接続されている。更に、商用電源１０１，電源スイッチ１０３，及びヒューズ１０５からなる直列回路の両端には、５Ｖ及び２４Ｖの直流電圧を出力する後述の直流電源回路１１０が接続されている。
【００３４】
加熱ローラ１５の表面に接触したサーミスタ１０７は、一端が抵抗器１０９を介して接地されると共に他端が５Ｖの直流電源に接続され、サーミスタ１０７，抵抗器１０９間の電位が図示しないＡ／Ｄコンバータを介してＣＰＵ７１に入力される。このため、ＣＰＵ７１は、上記電位を読み込むことによって加熱ローラ１５の表面温度を検出することができる。また、ＣＰＵ７１は、フォトトライアックカプラ９３の発光ダイオード９３ａにも出力可能に接続されている。
【００３５】
そこで、ＣＰＵ７１は、サーミスタ１０７を介して検出した上記表面温度に基づいてフォトトライアックカプラ９３のＯＮ／ＯＦＦを切り換え、次のように定着用ヒータ１５ａへの通電／非通電を切り換えている。すなわち、電源スイッチ１０３がＯＮの場合、発光ダイオード９３ａが発光するとトライアック９３ｂがＯＮし、抵抗器９７ａ及びコンデンサ９９の並列回路に電流が流れてトライアック９５がＯＮする。このため、フォトトライアックカプラ９３のＯＮ／ＯＦＦはトライアック９５のＯＮ／ＯＦＦと一致し、これによって定着用ヒータ１５ａへの通電／非通電が切り換えられる。なお、トライアック９５のＯＦＦは、ゼロクロス動作するので、ＯＦＦ時は最大、電源周波数の半周期遅れでＯＦＦする。更に、フォトトライアックカプラ９３がゼロクロス検知付きの場合、トライアック９３ｂのＯＮよりトライアック９５のＯＮは、最大、電源周波数の半周期遅れでＯＮする。
【００３６】
次に、直流電源回路１１０の構成について説明する。商用電源１０１から電源スイッチ１０３及びヒューズ１０５を介して入力された交流電圧は、入力フィルタ回路１１１，及び第１整流回路としての整流平滑回路１１３を介して整流される。整流平滑回路１１３が出力する直流電圧は、発振制御回路１１５によってＯＮ／ＯＦＦが切り換えられるスイッチング回路としてのメインスイッチング素子１１７（本例ではＦＥＴによって構成した）と、トランス１２１の１次側のコイル１２３とからなる直列回路に通電される。発振制御回路１１５は、トランス１２１内にコイル１１５ａを有する自励式の回路で、この発振制御回路１１５が所定の周期でメインスイッチング素子１１７のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、コイル１２３に断続的に電流が通電される。
【００３７】
この通電によってトランス１２１の２次側のコイル１２５に発生した電圧は、第２整流回路としての整流平滑回路１３１によって整流され、２４Ｖの直流電圧としてメインモータ８４等に供給される。また、この２４Ｖの直流電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３３及び平滑回路１３５を介して５Ｖの直流電圧に変換され、制御ユニット７０の基準電圧等として供給される。直流電源回路１１０は、更に制御手段としての出力電圧検出制御回路１３７を備えており、この出力電圧検出制御回路１３７には整流平滑回路１３１の出力電圧が入力される。そして、出力電圧検出制御回路１３７は、フォトトランジスタカプラ１３９を介して発振制御回路１１５に制御信号を入力し、整流平滑回路１３１が２４Ｖの直流電圧を安定して出力するように、発振制御回路１１５によって規定されるメインスイッチング素子１１７のＯＮ／ＯＦＦデューティーを制御している。
【００３８】
すなわち、整流平滑回路１３１の出力電圧が２４Ｖから低下する傾向にあるときはメインスイッチング素子１１７のオン時間を増加させ、上記出力電圧が２４Ｖから上昇する傾向にあるときは上記オン時間を減少させることにより、上記出力電圧を２４Ｖに安定化するのである。
【００３９】
更に、発振制御回路１１５には、過電流通電手段としてのメインスイッチング素子ＯＮ持続制御回路１４１が接続されている。このメインスイッチング素子ＯＮ持続制御回路１４１は、ＣＰＵ７１がフォトトランジスタカプラ１４３を介して制御信号を入力したとき、メインスイッチング素子１１７をＯＮに連続的に保持するものである。
【００４０】
このように構成された本レーザプリンタでは、通常、ＣＰＵ７１は、サーミスタ１０７を介して検出した加熱ローラ１５の表面温度に基づき、前述のようにフォトトライアックカプラ９３のＯＮ／ＯＦＦを切り換えて上記表面温度を所望の値に制御している。そして、サーミスタ１０７を介して検出した上記表面温度が、通常の制御では考えられないような異常な高温に達した場合や、フォトトライアックカプラ９３をＯＦＦに保持しているのに上記表面温度の上昇が続いている場合（いずれの場合もトライアック９５の破損等が考えられる）、メインスイッチング素子ＯＮ持続制御回路１４１に上記制御信号を出力してメインスイッチング素子１１７をＯＮに連続的に保持する。すると、ヒューズ１０５に上記所定値以上の電流が流れ、そのヒューズ１０５が溶断する。これによって、定着用ヒータ１５ａへの通電経路は遮断され、加熱ローラ１５の異常な昇温を防止し、延いては、樹脂が溶けたり記録紙Ｐが焦げたりするのを防止することができる。
【００４１】
このように、本レーザプリンタでは、商用電源１０１から直流電源回路１１０に至る給電経路と、商用電源１０１から定着用ヒータ１５ａの駆動回路９１に至る給電経路との共通部分にヒューズ１０５を設け、加熱ローラ１５の表面温度が異常に高温となったとき、直流電源回路１１０のメインスイッチング素子１１７をＯＮに連続的に保持している。このため、加熱ローラ１５が異常に高温となったとき、その定着用ヒータ１５ａへの通電を即座にかつ確実に停止することができる。また、本レーザプリンタは、従来のレーザプリンタにメインスイッチング素子ＯＮ持続制御回路１４１等の若干の構成を追加すると共に、その構成に関わるＣＰＵ７１の処理を追加するだけで容易に実現することができる。また、遮断手段としてのヒューズ１０５はきわめて一般的で安価な部材である。しかも、ヒューズ１０５は従来のレーザプリンタが予め備えている場合も多い。従って、リレー等を用いた新たな回路を設ける場合に比べて、大幅に製造コストを低減することができる。
【００４２】
しかも、上記異常に対して、１次側のメインスイッチング素子１１７をＯＮに保持しているので、２次側の電圧に大きな影響が出る前にヒューズ１０５を溶断できる。従って、本レーザプリンタでは、上記異常の発生時にも装置内で使用される直流電圧に与える影響を最小限に止めることができ、メインモータ８４等の直流アクチュエータを良好に保護することができる。
【００４３】
なお、過電流通電手段としては、メインスイッチング素子ＯＮ持続制御回路１４１の他にも種々の形態が考えられる。図５は、トランス１２１の２次側の電流消費を増大させることによってヒューズ１０５を溶断する形態を表している。本形態は、整流平滑回路１３１の出力側に、過電流通電手段としての電流消費増大回路１５０を設けると共に、発振制御回路１１５にはメインスイッチング素子ＯＮ持続制御回路１４１の代わりに過電流検知無効回路１５１を設けた点で、上記実施の形態と異なる。
【００４４】
先ず、過電流検知無効回路１５１は、ＣＰＵ７１の出力端子Ｓ1 からフォトトランジスタカプラ１５３を介して制御信号が入力されたとき、発振制御回路１１５に対して次のような動作を行う。すなわち、一般の発振制御回路１１５は、コイル１２３に過電流が通電されそうになったとき、それを検知してメインスイッチング素子１１７を強制的にＯＦＦする過電流検知機能を備えている。この過電流検知無効回路１５１は、上記制御信号入力時に、この過電流検知機能を無効にする回路である。なお、発振制御回路１１５として、このような過電流検知機能を有さないものを使用した場合、過電流検知無効回路１５１及びフォトトランジスタカプラ１５３を省略できることはいうまでもない。
【００４５】
電流消費増大回路１５０はＣＰＵ７１の出力端子Ｓ2 に接続され、次に示すように構成されている。ＣＰＵ７１の出力端子Ｓ2 は、抵抗器１５５を介して５Ｖの直流電源に接続されると共に、抵抗器１５７を介してトランジスタ１５９のベースに接続されている。トランジスタ１５９のベース−エミッタ間には抵抗器１６１が接続されると共にエミッタが接地され、そのトランジスタ１５９のコレクタは、トランジスタ１６３のベースに接続されると共に抵抗器１６５を介して５Ｖの直流電源に接続されている。更に、トランジスタ１６３のベース−エミッタ間には抵抗器１６７が接続されると共にエミッタが接地され、そのトランジスタ１６３のコレクタは抵抗器１６８を介して整流平滑回路１３１の出力側（２４Ｖ）に接続されている。
【００４６】
このように構成された電流消費増大回路１５０では、出力端子Ｓ2 からローレベルの信号を出力することにより、トランジスタ１５９がＯＦＦし、トランジスタ１６３がＯＮし、整流平滑回路１３１の出力側が抵抗器１６８とトランジスタ１６３を介して接地される。すると、整流平滑回路１３１の出力側の電流消費が増大して、その整流平滑回路１３１の出力電圧（２４Ｖ）は低下傾向となる。このため、出力電圧検出制御回路１３７は、その出力電圧を保持するために、発振制御回路１１５にメインスイッチング素子１１７のオン時間を増大させるよう制御信号を入力する。このとき、出力端子Ｓ1 から上記制御信号を入力し、過電流検知無効回路１５１を作動させれば、発振制御回路１１５は通常ではあり得ない程に上記オン時間を増大させ、その結果、ヒューズ１０５が溶断する。
【００４７】
本形態では、サーミスタ１０７を介して検出した温度が異常に高温となったとき、ＣＰＵ７１は出力端子Ｓ1 ，Ｓ2 から上記信号を出力する。このため、加熱ローラ１５が異常に高温となったとき、その定着用ヒータ１５ａへの通電を即座にかつ確実に停止することができると共に、前述のように大幅に製造コストを低減することができる。また、本形態では、トランス１２１の２次側の電流消費を増大させ、それを補償しようとする出力電圧検出制御回路１３７の作用を利用してヒューズ１０５を溶断させているので、直流電源回路１１０の出力に与える影響を最小限に止めると共に、過電流通電手段の構成も簡略化することができる。
【００４８】
更に、過電流通電手段としては、上記各形態の他にも、出力電圧検出制御回路１３７に整流平滑回路１３１の実際の出力よりも低い電圧を入力する形態等、種々の形態を考えることができる。なお、本発明は上記各実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、上記実施の形態ではサーミスタ１０７を介して定着用ヒータ１５ａ近傍の温度を検出しているが、定着用ヒータ１５ａのインピーダンスを算出することにより定着用ヒータ１５ａ自身の温度を検出し、その温度を上記制御に反映させてもよい。更に、温度検出手段としては、ペルチェ素子、熱電対等を採用してもよい。
【００４９】
また、上記各実施の形態ではハロゲンランプからなる定着用ヒータ１５ａによって加熱ローラ１５を加熱しているが、加熱ローラ１５の内周面または外周面にシート状の発熱体を配設することによって加熱してもよい。更に、遮断手段としてはブレーカ等を採用してもよい。また更に、本発明は、レーザプリンタに限らず、複写機、インクジェットプリンタ等、定着手段を有する種々の画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態のレーザプリンタの主要構成部品の斜視図である。
【図２】上記レーザプリンタの概略側断面図である。
【図３】上記レーザプリンタの制御ユニット及び制御ユニットに関連する構成を表すブロック図である。
【図４】その駆動回路及び直流電源回路の構成を表す回路図である。
【図５】駆動回路及び直流電源回路の他の形態を表す回路図である。
【符号の説明】
２…スキャナユニット、３…プロセスユニット、４…定着ユニット、５…給紙ユニット、６…駆動系ユニット、１５…加熱ローラ、１５ａ…定着用ヒータ、７０…制御ユニット、７１…ＣＰＵ、９１…駆動回路、１０１…商用電源、１０５…ヒューズ、１０７…サーミスタ、１１０…直流電源回路、１１１…入力フィルタ回路、１１３，１３１…整流平滑回路、１１５…発振制御回路、１１７…メインスイッチング素子、１２１…トランス１２３，１２５…コイル、１３７…出力電圧検出制御回路、１４１…メインスイッチング素子ＯＮ持続制御回路、１５０…電流消費増大回路、１５１…過電流検知無効回路。

Claims

被記録媒体に記録材を付着して画像を形成する画像形成手段と、
通電に応じて発熱し、上記被記録媒体に付着した記録材を加熱することによって上記画像を定着する定着手段と、
を備えた画像形成装置に用いられ、少なくとも上記定着手段に電力を供給する画像形成装置用電源装置であって、
上記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、
交流電源から供給され、整流された電圧をスイッチングするスイッチング回路、該スイッチング回路によって電流が１次側に通電されるトランス、及び該トランスの２次側に発生して整流された出力電圧に応じた周期で上記スイッチング回路をスイッチングする発振制御回路を有する直流電源回路と、
上記交流電源に対して上記直流電源回路と並列に接続され、上記定着手段に電力を供給する定着手段駆動回路と、
上記交流電源から上記直流電源回路に至る給電経路と上記交流電源から上記定着手段駆動回路に至る給電経路との共通部分に配設され、所定値以上の電流が流れたとき上記給電経路を遮断する遮断手段と、
上記温度検出手段が検出した上記定着手段の温度が異常に高温であるとき、上記トランスの２次側の電流消費を増大させる電流消費増大回路と、
上記電流消費増大回路によって上記トランスの２次側の電流消費を増大させるとき、上記発振制御回路が有する過電流検知機能を無効にする過電流検知無効回路と、
を備え、
上記過電流検知無効回路によって過電流検知機能を無効にされた上記発振制御回路は、上記スイッチング回路のオン時間を増加させることにより、上記交流電源から上記直流電源回路への通電量を増加させ、上記遮断手段に上記所定値以上の電流を通電することを特徴とする画像形成装置用電源装置。
上記遮断手段が、上記所定値以上の電流が流れたときに溶断するヒューズであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用電源装置。
被記録媒体に記録材を付着して画像を形成する画像形成手段と、
通電に応じて発熱し、上記被記録媒体に付着した記録材を加熱することによって上記画像を定着する定着手段と、
上記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、
交流電源から供給され、整流された電圧をスイッチングするスイッチング回路、該スイッチング回路によって電流が１次側に通電されるトランス、及び該トランスの２次側に発生して整流された出力電圧に応じた周期で上記スイッチング回路をスイッチングする発振制御回路を有する直流電源回路と、
上記交流電源に対して上記直流電源回路と並列に接続され、上記定着手段に電力を供給する定着手段駆動回路と、
上記交流電源から上記直流電源回路に至る給電経路と上記交流電源から上記定着手段駆動回路に至る給電経路との共通部分に配設され、所定値以上の電流が流れたとき上記給電経路を遮断する遮断手段と、
上記温度検出手段が検出した上記定着手段の温度が異常に高温であるとき、上記トランスの２次側の電流消費を増大させる電流消費増大回路と、
上記電流消費増大回路によって上記トランスの２次側の電流消費を増大させるとき、上記発振制御回路が有する過電流検知機能を無効にする過電流検知無効回路と、
を備え、
上記過電流検知無効回路によって過電流検知機能を無効にされた上記発振制御回路は、上記スイッチング回路のオン時間を増加させることにより、上記交流電源から上記直流電源回路への通電量を増加させ、上記遮断手段に上記所定値以上の電流を通電することを特徴とする画像形成装置。
上記遮断手段が、上記所定値以上の電流が流れたときに溶断するヒューズであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。