JP5409267B2 - Dc−dc電源装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
更に、本発明の画像形成装置は、本発明のDC−DC電源装置を有している。
図2は、本発明の実施例1における画像形成装置の概略を示す断面図である。
画像形成部10K,10C,10M,10Yは、同一の構成であるので、以後、特に区別する必要のないときは、画像形成部10K,10C,10M,10Yのいずれか1つの意味で単に画像形成部10と記述する。
現像ローラ13、供給ローラ14、帯電ローラ12へ所定のバイアスを印加することで現像剤であるトナーが、トナーカートリッジ15、供給ローラ14、現像ローラ13、帯電ローラ12によって帯電させられた後に、露光器18によって静電潜像を作画された感光体11の領域へトナーが静電気的な力によって移動しトナー像が形成される。
図4は、図3の画像形成部のDC−DC電源装置の構成を示すブロック図である。
図4を用いて、DC−DC電源装置の全体の動作を説明する。
図5は、図1のDC−DC電源装置の動作を示すタイムチャートである。
低圧電源41から駆動電圧24Vと制御電圧5Vが高圧電源50へ供給されている場合である。スイッチング制御回路52の電源電圧(図1、図5のS2)は、駆動用ダイオード56を介して駆動電圧24V(図1、図5のS1)が供給され、且つ停止用ダイオード55を介して制御電圧5V(図1、図5のS4)が供給されているのでほぼ駆動電圧24Vとなる。そのため、制御系電源5Vから生成される3.3Vの電圧で動作している制御部42から指示される出力電圧設定信号の電圧に対して、スイッチング制御回路52の電源電圧(=電源入力端子N1の電圧)は十分に大きいので出力検出部62で検出した電圧をフィードバックしてスイッチング素子59の動作を適切な状態に維持することが可能である。
低圧電源41から制御電圧5Vが高圧電源50へ供給されているが、駆動系電源24Vがオフ状態になった場合である。スイッチング制御回路52の電源入力端子N1は、駆動用ダイオード56を介して駆動系電源24Vに接続されているが、駆動系電源24Vがオフ状態になると、停止用ダイオード55を介してスイッチング制御回路52の電源入力端子N1に制御電圧5V(図1、図5のS4)が供給されているので、制御電圧5Vから停止用ダイオード55の順方向電圧約0.7Vを差し引いた電圧4.3V(図1、図5のS2)が電源入力端子N1に供給される。
低圧電源41から制御電圧5V(図1、図5のS4)が高圧電源50へ供給されており、駆動電圧24V(図1、図5のS1)がオフ状態からオン状態になる場合である。駆動用ダイオード56を介してスイッチング制御回路52の電源入力端子N1は、駆動系電源24Vに接続されている。駆動電圧24Vがオフ状態から電庄上昇中の過渡状態で、あっても、停止用ダイオード55からスイッチング制御回路52の電源入力端子N1に制御電圧5Vが供給され、制御電圧5Vから停止用ダイオード55の順方向電圧約0.7Vを差し引いた電圧4.3Vが電源入力端子N1に供給されている。その結果、スイッチング制御回路52の電源入力端子N1の電圧は、4.3V以下へ下がることはなく、順次、駆動電圧24Vまで上昇してゆき区間aの状態へ到達する。
画像形成装置の主電源スイッチをオンする場合、制御部42は、レギュレータ43から生成される電圧が動作可能な電圧に到達するまでリセット状態を維持する。制御部42が、リセット状態ではスイッチング制御回路52は、オフするよう出力電圧設定信号の極性が設定されている。
(1) 比較例と対比した本実施例1のDC−DC電源装置の効果
図6は、比較例のDC−DC電源装置を示す回路図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
実施例1のDC−DC電源装置を用いた画像形成装置は、装置の小型化、小電力化、及び発熱防止等の効果がある。
図7は、図1のDC−DC電源装置の変形例を示す回路図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図8は、本発明の実施例2のDC−DC電源装置を示す回路図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
本実施例2の動作は、実施例1の動作とほぼ同様であり、構成の相違点を中心に、図5を用いて説明する。
低圧電源41から駆動系電源24Vと制御系電源5Vが高圧電源50へ供給されている場合である。制御系電源5Vがレギュレータ54へ電力を供給しているため、レギュレータ54の出力によってNPNトランジスタ64は、オン状態となり、同時にPNPトランジスタ65がオン状態となる。
低圧電源41から制御電圧5Vが高圧電源50へ供給されているが、駆動電圧24Vがオフした場合である。制御系電源5Vが、レギュレータ54へ電力を供給しているため、レギュレータ54の出力によってNPNトランジスタ64は、オン状態となり、同時にPNPトランジスタ65がオンする。しかし、駆動電圧24Vは、供給されていないためスイッチング制御回路52と昇圧トランス51へ電力は供給されない。よって、実施例1と同様に動作し、制御部42から出力電圧設定信号がオフ出力されても応答は可能であり、更に、もともと昇圧トランス51に駆動電圧24Vの供給はないためDC出力電圧は、安全にオフを維持する。
低圧電源41から制御電源5Vが高圧電源50へ供給され、駆動系電源24Vがオンする場合である。駆動電圧24Vが電圧上昇中の過渡状態であっても、停止用ダイオード55からスイッチング制御回路52の電源入力端子N1に、制御電圧5Vから停止用ダイオード55の順方向電圧約0.7Vを差し引いた電圧4.3Vが供給される。
画像形成装置の主電源スイッチをオンする場合、制御部42は、レギュレータ54から生成された電圧が動作可能な電圧に到達するまでリセット状態を維持する。制御部42がリセット状態では、スイッチング制御回路52は、オフ状態になるよう出力電圧設定信号の極性が設定されている。
本実施例2によれば、実施例1の効果に加え、制御系電源5Vのダワンに対して、スイッチング制御回路52をより安全に停止させることが可能となる。
図9は、図8のDC−DC電源装置の変形例を示す回路図である。
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(f)のようなものがある。
画像形成部
11 感光体
12 帯電ローラ
13 現像ローラ
14 供給ローラ
15 トナーカートリッジ
16 トナー残量検出手段
17 現像ブレード
18 露光器
19 クリーニング装置
20 カセットトレイ
21 印刷媒体
22 ホッピングローラ
23、24 駆動ローラ
25 転写ベルト
26 転写ローラ
27 定着器
27a 加熱ローラ
27b 圧接ローラ27b
41 低圧電源
42 制御部
50 高圧電源
51 昇圧トランス
52 スイッチング制御回路
53 出力調節回路
P1、P2、P3
P4K、P4C、
P4M、P4Y 出力端子
54 レギュレータ
55 停止用ダイオード
56 駆動用ダイオード
57、58 プルアップ抵抗
59 スイッチング素子
60 整流ダイオード
61 コンデンサ
62 出力検出部
63 信号源電圧用ダイオード
64 NPN型トランジスタ
65 PNP型トランジスタ
66,67 電流制限抵抗
24V 駆動系電源、駆動電圧
5V 制御系電源、制御電圧
N1 電源入力端子
N2 信号入力端子
Claims (10)
- 第1の電圧を出力する第1の電源と、
前記1の電圧と異なる第2の電圧を出力する第2の電源と、
前記第1の電圧を、順方向の第1の接続点に出力する第1のダイオードと、
前記第2の電圧を、順方向の前記第1の接続点に出力する第2のダイオードと、
目標出力電圧を設定し、前記目標出力電圧に対応した出力電圧設定信号を第2の接続点に出力する制御部と、
前記第1の接続点の電圧により駆動され、DC出力電圧に対応した検出信号と前記第2の接続点上の信号とを比較し、この比較結果が零となるようなパルス幅を有する制御信号を出力するスイッチング制御回路と、
前記制御信号に基づき、前記第2の電圧をスイッチングしてAC電圧を出力するスイッチング手段と、
前記AC電圧をDC電圧に変換して前記DC出力電圧を出力するAC−DC変換手段と、
を有することを特徴とするDC−DC電源装置。 - 前記DC−DC電源装置は、更に、
前記DC出力電圧を検出してこの検出結果に対応した前記検出信号を前記スイッチング制御回路に与える出力検出手段を有することを特徴とする請求項1記載のDC−DC電源装置。 - 前記DC−DC電源装置は、更に、
前記第1の電圧を降圧して前記第2の接続点に与える降圧手段を有することを特徴とする請求項1又は2記載のDC−DC電源装置。 - 前記制御部は、前記降圧手段により降圧された電圧で駆動され、前記第1の電圧を降圧して前記第2の接続点に与える構成にし、
前記降圧手段の出力電圧を降圧して前記第2の接続点に与える抵抗素子を設け、
前記第1の電圧と前記第2の接続点との電位差は、前記第1のダイオードの順方向電圧より大きいことを特徴とする請求項3記載のDC−DC電源装置。 - 前記DC−DC電源装置は、更に、
前記降圧手段の出力電圧によりオン/オフ動作する第1のスイッチと、
前記第1のスイッチのオン/オフ動作に対応してオン/オフ動作し、前記スイッチング手段に与える前記第2の電圧の導通状態を制御する第2のスイッチと、
を有することを特徴とする請求項3又は4記載のDC−DC電源装置。 - 前記降圧手段は、前記第1の電圧を降圧して一定電圧を出力するレギュレータであること特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載のDC−DC電源装置。
- 前記降圧手段は、前記第1のダイオードの順方向電圧より大きい順方向電圧を有し、前記第1の電圧を降圧して前記第2の接続点に与える第3のダイオードで構成したことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載のDC−DC電源装置。
- 前記制御部は、リセット状態であるとき、前記スイッチング制御回路の動作をオフ状態にするよう前記出力電圧設定信号の極性を設定する構成になっていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のDC−DC電源装置。
- 前記第1のダイオード又は前記第2のダイオードは、ショットキーバリアダイオードであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のDC−DC電源装置。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のDC−DC電源装置を有することを特徴とする画像形成装置。
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