JPH04178171A - Imaging apparatus - Google Patents

Imaging apparatus

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Publication number
JPH04178171A
JPH04178171A JP2301933A JP30193390A JPH04178171A JP H04178171 A JPH04178171 A JP H04178171A JP 2301933 A JP2301933 A JP 2301933A JP 30193390 A JP30193390 A JP 30193390A JP H04178171 A JPH04178171 A JP H04178171A
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JP
Japan
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power supply
power
input
image forming
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2301933A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Fukuchi
健 福地
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH04178171A publication Critical patent/JPH04178171A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve power factor of a DC power supply to reduce an input current by providing a voltage boosting means consisting of an auto transformer between a commercial AC power supply and a DC power supply. CONSTITUTION:An auto transformer 9 for boosting a voltage is provided between an AC power supply 1 and a SW regulator 2. Here, the auto transformer 9 is formed by a choke coil having an intermediate tap 9c, an output of the AC power supply 1 is connected between the intermediate tap 9c and the one end 9a to obtain boosted voltage from both ends 9a, 9c of the choke coil. It means that an inductance between the terminal 9b and the intermediate tap 9c is inserted between the input AC power supply and SW regulator 2. Thereby, a power factor can be improved and drop of input voltage into DC-DC converter 4 can be compensated by its boosting effect.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] この発明は、直流電源装置および定着ヒータ等の交流負
荷を備え、静電潜像技術により画像を形成する画像形成
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image forming apparatus that is equipped with a DC power supply and an AC load such as a fixing heater and forms an image using electrostatic latent image technology.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

帯電させた感光体を露光して静電潜像を形成し、その静
電潜像を現像によりトナー像に変換して用紙(普通紙)
上に転写した後、転写されたトナー像を加熱、加圧して
用紙上に定着させる静電潜像技術による画像形成装置、
例えば複写機、レーザプリンタ、電子複写機、高速ファ
クシミリ等がある。
A charged photoconductor is exposed to light to form an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is converted into a toner image by development and printed on paper (plain paper).
An image forming device using electrostatic latent image technology that heats and pressurizes the transferred toner image to fix it on the paper after the toner image is transferred onto the paper;
Examples include copying machines, laser printers, electronic copying machines, and high-speed facsimile machines.

これらの画像形成装置の電源回路は、例えば特開昭58
−220168号公報に示されたように、交流負荷はメ
インモータ、露光ランプ、帯除電用高圧電源、定着ヒー
タ等と直流電源装置とからなっている。直流電源装置の
負荷としてはクラッチ。
The power supply circuit of these image forming apparatuses is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58
As disclosed in Japanese Patent No. 220168, the AC load includes a main motor, an exposure lamp, a high-voltage power supply for charge removal, a fixing heater, etc., and a DC power supply. A clutch serves as a load for a DC power supply.

ソレノイド等の駆動負荷と、これらを制御する制御回路
があり、その出力はせいぜい数十Wで、殆んどが100
W未満のものであった。
There are driving loads such as solenoids and control circuits that control them, and their output is at most several tens of watts, and most of them are 100 watts.
It was less than W.

しかしながら、最近は画像形成装置の高速化。However, recently, image forming devices have become faster.

多機能化が要求され、従来交流負荷であったものが直流
負荷へと変わってきている。
Multi-functionality is required, and what used to be AC loads is being replaced by DC loads.

例えばモータの場合は、交流メインモータ1つでクラッ
チ、ソレノイド等により感光体ドラム。
For example, in the case of a motor, a single AC main motor can be used to drive a photoreceptor drum using a clutch, solenoid, etc.

露光用スキャナ、用紙搬送、現像ユニット駆動と全ての
駆動を行ってきたのに対し、各負荷をそれぞれ個別の直
流モータで高精度に駆動しないと要求に応じられなくな
り、更に作業能率の向上のため自動原稿送り装置等の周
辺装置も不可欠であり、これらの駆動もまた高精度が要
求されるため、機器本体とは独立に多くの直流モータが
使用される。
In contrast to the exposure scanner, paper conveyance, and development unit drive, all of the drives had to be driven by a separate DC motor to meet the demands. Peripheral devices such as an automatic document feeder are also essential, and their drive also requires high precision, so many DC motors are used independently of the device itself.

したがって、これらの直流負荷に電力を供給する直流電
源装置の出力容量の増加は著しく、400W〜600W
程度まで大型化してきている。
Therefore, the output capacity of DC power supplies that supply power to these DC loads has increased significantly, from 400W to 600W.
It has become quite large.

この様な高出力の直流電源装置を従来のようなドロッパ
で構成すると大型で重くなり、その効率が高々50%で
あるため大量の発熱を供う。
If such a high-output DC power supply is configured with a conventional dropper, it will be large and heavy, and its efficiency is at most 50%, so it generates a large amount of heat.

そのため、ドロッパ方式に代えて、例えば特開昭64−
40849号公報に示されたようなスイッチングレギュ
レータが用いられるようになってきた。
Therefore, instead of the dropper method, for example,
Switching regulators such as those disclosed in Japanese Patent No. 40849 have come into use.

スイッチングレギュレータの効率は80%〜85%であ
り、ドロッパに比べて大幅に高く、小型軽量であるため
非常に有効であるが、入力側の1次平滑コンデンサは大
容量が必要になるから、入力電流の波形がピーク状にな
って歪みが増大し、力率が悪くなって有効電力以上に入
力電流が流れ、高調波成分を多く含むためノイズによる
障害が発生する恐れもある。
The efficiency of a switching regulator is 80% to 85%, which is significantly higher than that of a dropper, and it is very effective because it is small and lightweight, but the primary smoothing capacitor on the input side requires a large capacity, so the input The current waveform becomes peak-like, distortion increases, the power factor worsens, the input current flows in excess of the active power, and since it contains many harmonic components, there is a risk of noise-induced failures.

したがって、効率は高いが力率が悪いため、スイッチン
グレギュレータのVA効率(入力のVAに対する出力の
VA)は50%程度になるから、直流平均負荷が400
Wであれば入力電力は500W程度であっても入力VA
は800VAとなり、100V入力の時の入力電流は8
A流れることになる。
Therefore, although the efficiency is high, the power factor is poor, and the VA efficiency (output VA relative to input VA) of the switching regulator is approximately 50%, so the DC average load is 400%.
W, even if the input power is about 500W, the input VA
is 800VA, and the input current at 100V input is 8
A will flow.

定着ヒータの容量も高速化に伴って大容量になり、高速
複写機の場合は少なくとも800Wは必要であり、直流
電源装置と合わせた入力電流は、消費電力が1.3KW
であるにも拘らず16Aになって、安全上一般コンセン
ト(100V/15A)が使えなくなる。
The capacity of the fixing heater also increases as the speed increases, and a high-speed copying machine requires at least 800W, and the input current combined with the DC power supply device consumes 1.3KW.
Despite this, the current is 16A, making it impossible to use a regular outlet (100V/15A) for safety reasons.

この問題を解決するため、例えば特開昭63−2356
1号公報に示されたように、昇圧チョッパ等で構成され
るアクティブフィルタ回路をスイッチングレギュレータ
のDC−DCコンバータの前段に設けるという提案があ
り、力率をほぼ100%近くまで改善できるので上記の
様な問題は生じない。
In order to solve this problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2356
As shown in Publication No. 1, there is a proposal to provide an active filter circuit consisting of a step-up chopper etc. in the front stage of the DC-DC converter of the switching regulator, which can improve the power factor to almost 100%, so the above No such problems will occur.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、この提案は構成部品点数が多く制御も複
雑であり、スイッチングレギュレータのDC−DCコン
バータへの入力電圧が程度度に上昇するから高耐圧素子
が必要となる等、コスト高になり信頼性が低下するとい
う問題が新たに発生する。
However, this proposal requires a large number of components and is complicated to control, and since the input voltage to the DC-DC converter of the switching regulator increases to a certain degree, a high withstand voltage element is required, resulting in high cost and poor reliability. A new problem arises:

さらにこれに代わるものとして、既に本出願人は第5図
に示すように交流電源部1と1次整流平滑回路3の平滑
用コンデンサCOとの間にチョークコイルLOを挿入し
、コンデンサCOへの充電ピーク電流を押えて入力電流
波形歪を少なくすることにより、力率を改善し入力電流
低減を図る提案を出願している。
Furthermore, as an alternative to this, the present applicant has already inserted a choke coil LO between the AC power supply unit 1 and the smoothing capacitor CO of the primary rectifying and smoothing circuit 3, as shown in FIG. We have filed a proposal to improve the power factor and reduce input current by suppressing charging peak current and reducing input current waveform distortion.

しかるにこの方法の場合は、チョークコイルLOの挿入
により電圧降下が発生して、コンデンサCOの充電電圧
すなわちDC−DCコンバータ4の入力電圧が低下する
ため、後述する図示しないスイッチングトランジスタQ
Oに過大なストレスがかかり、商用交流電源の電圧が低
下すると直流電源の信頼性が損なわれて所定の出力が得
られなくなる恐れがある。
However, in the case of this method, a voltage drop occurs due to the insertion of the choke coil LO, and the charging voltage of the capacitor CO, that is, the input voltage of the DC-DC converter 4 decreases.
If excessive stress is applied to O and the voltage of the commercial AC power source decreases, the reliability of the DC power source may be impaired and a predetermined output may not be obtained.

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、直流
電源装置の力率を改善して入力電流の低減を図ることに
より、一般コンセントでも使用可能な信頼性の高い高速
多機能の画像形成装置を提供することを目的とする。
This invention was made in view of the above points, and by improving the power factor of a DC power supply and reducing the input current, it provides highly reliable, high-speed, multifunctional image formation that can be used even in a general outlet. The purpose is to provide equipment.

〔課題を解決するための手段] この発明は、上記の目的を達成するため、商用交流電源
を入力して本体内の直流電源装置およびその他の交流負
荷に接続し、静電潜像技術により画像を形成する画像形
成装置において、商用交流電源と直流電源装置との間に
単巻トランスからなる昇圧手段を設けたものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention connects a commercial AC power source to a DC power supply and other AC loads in the main body, and generates an image using electrostatic latent image technology. In this image forming apparatus, a voltage boosting means consisting of a single-turn transformer is provided between a commercial AC power supply and a DC power supply.

また、商用交流電源と昇圧手段との間、又は昇圧手段と
直流電源装置との間にインダクタンス素子を設けるとよ
い。
Further, it is preferable to provide an inductance element between the commercial AC power supply and the boosting means, or between the boosting means and the DC power supply device.

〔作 用] 上記のように構成した画像形成装置は、単巻トランスか
らなる昇圧手段を設けたことにより、そのインダクタン
ス分がチョーク入力型として作用し、入力電流のピーク
が抑えられて力率が上ると共に、コンデンサCOの充電
電圧低下を補正することが出来る。
[Function] In the image forming apparatus configured as described above, by providing a boosting means consisting of a single-turn transformer, its inductance acts as a choke input type, suppressing the peak of the input current and reducing the power factor. As the voltage increases, it is possible to compensate for a drop in the charging voltage of the capacitor CO.

また、昇圧手段のインダクタンス分だけでは不十分な場
合には、別にインダクタンス素子を設けることにより、
無理なく最高のVA効率を得ることが出来る。
In addition, if the inductance of the boosting means is insufficient, a separate inductance element may be provided.
You can easily obtain the highest VA efficiency.

[実施例] 以下、この発明の実施例を図面を参照して具体的に説明
する。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第4図は、この発明による画像形成装置の一実施例であ
るレーザプリンタの内部機構を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the internal mechanism of a laser printer which is an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

矢示したように時計方向に回転する感光体ドラム10の
周辺には、その回転方向順に帯電チャージャ11.光書
込ユニット12.現象ユニット13、転写チャージャ1
4.クリーニングユニット15がそれぞれ配置されてい
る。
Around the photosensitive drum 10 rotating clockwise as shown by the arrow, chargers 11 . Optical writing unit 12. Phenomenon unit 13, transfer charger 1
4. Cleaning units 15 are arranged respectively.

感光体ドラム10は、先ず帯電チャージャ11によりそ
の表面を一様に帯電された後、光書込ユニット12から
の画像データにより変調され主走査方向に偏向されたビ
ームが結像するスポットにより主走査され、静電潜像が
形成される。
The surface of the photosensitive drum 10 is first uniformly charged by a charging charger 11, and then the photosensitive drum 10 is scanned in the main scanning direction by a spot on which a beam modulated by image data from the optical writing unit 12 and deflected in the main scanning direction forms an image. to form an electrostatic latent image.

その静電潜像は、現像ユニット13により現像され、顕
像化したトナー像に変換された後、そのトナー像は転写
チャージャ14によって一点鎖線で示したルート上を搬
送されて来た用紙に転写される。
The electrostatic latent image is developed by the developing unit 13 and converted into a visualized toner image, and then the toner image is transferred by the transfer charger 14 onto a sheet of paper conveyed along the route shown by the dashed line. be done.

感光体ドラム10上に残留するトナー及び電荷は、クリ
ーニングユニット15によりそれぞれ除去され、除去さ
れたトナーはクリーニングユニット15に回収される。
The toner and charge remaining on the photosensitive drum 10 are removed by the cleaning unit 15, and the removed toner is collected by the cleaning unit 15.

その用紙は、給紙カセット17上の用紙スタック18か
ら給紙ローラ19により給紙され、レジストローラ対2
0に当接して一時停止した後、光書込ユニット12によ
り書込まれた感光体ドラム10上の画像に合わせたタイ
ミングをとって、レジストローラ対2oにより転写チャ
ージャ14の位置に搬送されトナー像が転写される。
The paper is fed by a paper feed roller 19 from a paper stack 18 on a paper feed cassette 17, and is fed by a pair of registration rollers 2.
0, the toner image is conveyed to the position of the transfer charger 14 by the registration roller pair 2o at a timing that matches the image written on the photoreceptor drum 10 by the optical writing unit 12. is transcribed.

トナー像が転写された用紙は、定着ユニット21に搬送
され、加熱されている定着ローラ21aに加圧ローラ2
1bにより圧接され、その熱と圧力とにより定着された
後、排紙ローラ22に搬送されて排紙口23から排紙ト
レー24上に排出される。
The paper onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing unit 21, and the pressure roller 2 is applied to the heated fixing roller 21a.
1b and is fixed by the heat and pressure, the paper is conveyed to the paper ejection roller 22 and ejected from the paper ejection port 23 onto the paper ejection tray 24.

定着ローラ21aの内部に同心的に配置された定着ヒー
タ7が定着ローラ21aを加熱し、その表面温度は、作
動中には所定の搬送速度で通過する用紙上のトナーを瞬
時に溶融するだけの作動温度に保たれ、スタンバイ中は
それより低い保持温度に保たれている。
The fixing heater 7 arranged concentrically inside the fixing roller 21a heats the fixing roller 21a, and during operation, the surface temperature is high enough to instantaneously melt the toner on the paper passing at a predetermined conveyance speed. It is maintained at the operating temperature and at a lower holding temperature during standby.

定着ヒータ7は、スタンバイから作動状態に移行した時
に速やかに作動温度に達するために、十分余裕をもった
発熱量すなわち電力容量に設定されているから、定着ロ
ーラ21aの表面温度は常に図示しないサーミスタから
なる温度センサによりモニタされ、作動温度に達した後
その温度を保つ間は間欠的にオンオフ制御され、スタン
バイ時の保持温度に保つ時はさらに低いデユーティ比で
制御されている。
Since the fixing heater 7 is set to have a sufficient amount of heat generation, that is, power capacity, to quickly reach the operating temperature when transitioning from standby to the operating state, the surface temperature of the fixing roller 21a is always controlled by a thermistor (not shown). After reaching the operating temperature, it is intermittently controlled on and off while the temperature is maintained, and when the temperature is maintained at the standby temperature, the duty ratio is controlled at an even lower duty ratio.

第1図は、このレーザプリンタの直流電源装置の前段に
昇圧手段を設けた交流電力系の一例を示す回路図であり
、第5図に示した従来例と同一部分には同一符号を付し
ている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of an AC power system in which a booster is provided before the DC power supply of this laser printer. The same parts as in the conventional example shown in FIG. ing.

第2図は、その交流電力系及び直流電源装置内の1次直
流出力にそれぞれ接続される交流負荷とDC−DCコン
バータ、およびそのDC−DCコンバータに接続された
直流負荷の一例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of an AC load and a DC-DC converter connected to the primary DC output in the AC power system and the DC power supply, and a DC load connected to the DC-DC converter. It is.

第1図に示した交流電力系は、図示しない商用交流電源
から入力する交流電力を各負荷に分配する交流電源部1
と、直流電源装置であり2出力のスイッチングレギュレ
ータ (以下rSWレギュレータ」という)2と、主な
る交流負荷である定着ヒータ7とその他の交流負荷8と
、昇圧手段である単巻トランス9とからなっている。
The AC power system shown in FIG. 1 consists of an AC power supply section 1 that distributes AC power input from a commercial AC power source (not shown) to each load.
It consists of a two-output switching regulator (hereinafter referred to as "rSW regulator") 2, which is a DC power supply, a fixing heater 7, which is the main AC load, and other AC loads 8, and a single-turn transformer 9, which is a step-up means. ing.

交流電源部1は、商用交流電源のコンセントに着脱可能
に接続される電源プラグ25と、コンデンサ、チョーク
コイルからなるノイズフィルタ26と、電源スィッチ2
7およびノンフユーズブレーカ28とから構成され、電
源スィッチ27がオンの時に、電源プラグ25を介して
入力する交流電力からノイズフィルタ26によりノイズ
を除去して各負荷に出力する。
The AC power supply unit 1 includes a power plug 25 that is detachably connected to a commercial AC power outlet, a noise filter 26 consisting of a capacitor and a choke coil, and a power switch 2.
7 and a non-fuse breaker 28, and when the power switch 27 is on, noise is removed from the AC power input via the power plug 25 by a noise filter 26 and output to each load.

交流電源部lから出力する交流電力は、その−部が単巻
トランス9を介してSWレギュレータ2に入力すると共
に、他の一部は定着ヒータ7とその他の交流負荷8に供
給される。
A negative part of the AC power output from the AC power supply unit 1 is input to the SW regulator 2 via the autotransformer 9, and the other part is supplied to the fixing heater 7 and other AC loads 8.

SWレギュレータ2は1次整流平滑回路3と2出力のD
C−DCコンバータ4とから構成され、1次整流平滑回
路3は入力する交流電力をダイオードブリッジDBによ
り全波整流し、大容量平滑用のコンデンサCOにより平
滑した1次直流電力をDC−DCコンバータ4に出力す
る。
The SW regulator 2 has a primary rectifier smoothing circuit 3 and a 2-output D
The primary rectifying and smoothing circuit 3 performs full-wave rectification of input AC power using a diode bridge DB, and converts the primary DC power smoothed by a large-capacity smoothing capacitor CO into a DC-DC converter. Output to 4.

第2図に示したように、DC−DCコンバータ4は、1
次コイルNPと2個の2次コイルNSI。
As shown in FIG. 2, the DC-DC converter 4 has 1
Secondary coil NP and two secondary coils NSI.

NS2を備えたトランスTと、その1次コイルNPとス
イッチング素子であるトランジスタQOとの直列回路か
らなる1次側回路と、2次コイルNSl、NS2にそれ
ぞれ接続された整流用のダイオードDi、D2と、転流
ダイオードDTI、DT2と、チョークコイルLL、L
2と、大容量平滑用のコンデンサCI、C2とからなる
互に独立した2個の2次整流平滑回路とにより構成され
、それぞれ電圧安定化されたDC5Vを制御用電源とし
て制御部5に、DC24Vを駆動用電源として駆動部6
に出力する。
A primary side circuit consisting of a transformer T equipped with NS2, a series circuit of its primary coil NP and a transistor QO which is a switching element, and rectifying diodes Di and D2 connected to the secondary coils NS1 and NS2, respectively. , commutation diodes DTI, DT2, and choke coils LL, L
2, and two mutually independent secondary rectifying and smoothing circuits consisting of large-capacity smoothing capacitors CI and C2. drive unit 6 as a driving power source.
Output to.

1次整流平滑回路3からトランスTの1次側回路に入力
する1次直流電力は、ドライバ30から入力するパルス
幅変調されたドライブ信号により駆動されるトランジス
タQOによりオン・オフされ、1次側回路の1次コイル
NPの電流がオンの時に2次コイルNSIに誘起された
電力は、ダイオードDI、チョークコイルL1を通って
コンデンサC1を充電する。
The primary DC power input from the primary rectifier smoothing circuit 3 to the primary side circuit of the transformer T is turned on and off by the transistor QO driven by the pulse width modulated drive signal input from the driver 30, and the primary side When the current in the primary coil NP of the circuit is on, the power induced in the secondary coil NSI passes through the diode DI and the choke coil L1 to charge the capacitor C1.

その際、チョークコイルL1の平滑効果によりチョーク
コイルL1に磁気エネルギとして蓄積された電力は、1
次コイルNPの電流がオフの時に電流に再変換され、転
流ダイオードDTI、チョークコイルLlを通ってコン
デンサC1を更に充電する。
At this time, the power stored as magnetic energy in the choke coil L1 due to the smoothing effect of the choke coil L1 is 1
When the current in the next coil NP is off, it is reconverted into a current, which passes through the free-wheeling diode DTI and the choke coil Ll to further charge the capacitor C1.

同様に、2次コイルNS2に誘起された電力は、コンデ
ンサC2を充電する。
Similarly, the power induced in the secondary coil NS2 charges the capacitor C2.

図示しないが、コンデンサC1又はc2の何れかの端子
電圧はドライバ30にフィードバックされ、ドライバ3
0がフィードバックされた電圧に応じてドライブ信号の
デユーティ比を制御することにより、フィードバックさ
れた端子電圧は安定化し、他の端子電圧は準安定化され
る。
Although not shown, the terminal voltage of either capacitor C1 or c2 is fed back to the driver 30.
By controlling the duty ratio of the drive signal according to the voltage to which 0 is fed back, the fed-back terminal voltage is stabilized, and the other terminal voltages are made quasi-stable.

制御部5は、このレーザプリンタの各部にタイミングに
応じた信号を出力してシーケンス制御を行なうと共に、
センサ等により各部の状況を検品して最適な状態を保つ
ように制御する。
The control section 5 performs sequence control by outputting signals according to timing to each section of this laser printer, and
The condition of each part is inspected using sensors, etc., and controlled to maintain optimal conditions.

例えば、駆動部6を構成する高圧電源31.モータ32
.ランプ33.ソレノイド34.クラッチ35等の負荷
等にそれぞれ直列に接続され、そのオン・オフを制御す
るスイッチであるトランシタQ1〜Q5のベースに、制
御部5はそれぞれタイミングに応じて信号を出力するこ
とにより負荷を作動させる。
For example, the high voltage power supply 31 configuring the drive unit 6. motor 32
.. Lamp 33. Solenoid 34. The control unit 5 operates the loads by outputting signals according to timing to the bases of transistors Q1 to Q5, which are switches that are connected in series to loads such as the clutch 35 and control their on/off states. .

また、例えば定着ヒータ7により加熱される定着ローラ
21a (第4図)の表面温度をサーミスタTHにより
検知し、定着ヒータ7と直列に接続された双方向性スイ
ッチであるトライアックTRをオン・オフすることによ
り、定着ローラ21aの表面温度を一定に制御する。
For example, the surface temperature of the fixing roller 21a (FIG. 4) heated by the fixing heater 7 is detected by the thermistor TH, and the triac TR, which is a bidirectional switch connected in series with the fixing heater 7, is turned on/off. As a result, the surface temperature of the fixing roller 21a is controlled to be constant.

電源側から各負荷を見ると、交流負荷である定着ヒータ
7は電力容量が大きく間欠負荷であるから負荷変動が大
きい。その他の交流負荷8は、−般に定着ヒータ7に比
べれば小さい。
Looking at each load from the power source side, the fixing heater 7, which is an AC load, has a large power capacity and is an intermittent load, so the load fluctuations are large. Other AC loads 8 are generally smaller than the fixing heater 7.

直流負荷の一つである制御部5は、定電圧性に対する要
求は厳しいが電力容量はぽ較的小さく、負荷変動も殆ん
どない。
The control unit 5, which is one of the DC loads, has strict requirements for constant voltage performance, but has a relatively small power capacity and almost no load fluctuations.

他の直流負荷である駆動部6は、既に説明したように、
画像形成装置が高速高機能化するに従って電力容量は増
大一方であり、それぞれが制御部5からのタイミングに
よって作動するので負荷変動も大きい。
As already explained, the drive unit 6, which is another DC load,
As image forming apparatuses become faster and more sophisticated, their power capacities continue to increase, and since each image forming apparatus operates according to timing from the control unit 5, load fluctuations are also large.

第2図に示した例はその一部であり、実際には負荷の種
類も多く、SWレギュレータ2の出力数も制御用、駆動
用の2出力になっているが、高速多機能な画像形成装置
になればなるほどその数も多く、6出力以上の場合もあ
って1個のDC−DCコンバータでは容量が不足し、複
数のDC−DCコンバータで構成されることもあるので
、直流電源の負荷容量は600W程度になることもある
The example shown in Figure 2 is only a part of this, and in reality there are many types of loads, and the number of outputs of the SW regulator 2 is two, one for control and one for drive. As the number of devices increases, the number of devices increases, and in some cases there are six or more outputs, so a single DC-DC converter may not have enough capacity, and it may be configured with multiple DC-DC converters, so the load on the DC power supply The capacity may be around 600W.

これだけ大容量のSWレギュレータを安定して動作させ
るには、1次平滑用のコンデンサCOの容量が非常に大
きな値になり、コンデンサ入力方式では力率が低下し交
流入力電流が増加して、定着ヒータ7と合わせると15
Aを超えてしまい、一般コンセントが使えない恐れが出
てくる。
In order to operate such a large capacity SW regulator stably, the capacitance of the primary smoothing capacitor CO must be extremely large, and with the capacitor input method, the power factor decreases and the AC input current increases, causing 15 when combined with heater 7
If it exceeds A, there is a risk that you will not be able to use a regular electrical outlet.

そのため、交流ll電源部とSWレギュレータ2との間
に昇圧用の単巻トランス9を設けている。
Therefore, a step-up autotransformer 9 is provided between the AC II power supply section and the SW regulator 2.

単巻トランス9は、中間タップ9Cを有するチョークコ
イルから構成され、中間タップ9Cと一部9a間に交流
電源部1の出力を接続し、チョークコイルの両端9a、
9c間から昇圧された出力が得られる。
The autotransformer 9 is composed of a choke coil having an intermediate tap 9C, and the output of the AC power supply unit 1 is connected between the intermediate tap 9C and a portion 9a, and both ends 9a of the choke coil are connected to each other.
A boosted output is obtained from between 9c.

これは同時に端子9b、中間タップ90間のインダクタ
ンス分が入力交流電源とSWレギュレータ2との間に挿
入されたことになり、力率が改善されると共にその昇圧
作用によりDC−DCコンバータ4への入力電圧の低下
は補償される。
At the same time, the inductance between the terminal 9b and the intermediate tap 90 is inserted between the input AC power supply and the SW regulator 2, which improves the power factor and increases the voltage to the DC-DC converter 4 due to its boosting effect. The drop in input voltage is compensated.

第3図は、第1図に示した交流電力系に、更にインダク
タンス素子であるチョークコイルLOを設けた交流電力
系の一例を示す回路図であり、同一または同等部分には
同一符号を付すと共に、SWレギュレータ2.直流負荷
、交流負荷は第2図に示した例と共通である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of an AC power system in which a choke coil LO, which is an inductance element, is further provided in the AC power system shown in FIG. , SW regulator 2. The DC load and AC load are the same as in the example shown in FIG.

この実施例は、単巻トランス9の9b、9c間のインダ
クタンスでは充分な力率改善効果が得られなかった場合
に、更に別のチョークコイルLOを挿入したものである
In this embodiment, when a sufficient power factor improvement effect cannot be obtained with the inductance between 9b and 9c of the single-turn transformer 9, another choke coil LO is inserted.

単巻トランス9のインダクタンス分も直列に存在するの
で、チョークコイルLOの値は従来の単巻トランスのな
いものより小さくても同一の力率改善効果が得られると
共に、単巻トランス9の昇圧作用によりDC−DCコン
バータ4への入力電圧が低下する問題も解決できること
は、第1図に示した例と同様である。
Since the inductance of the autotransformer 9 is also present in series, the same power factor improvement effect can be obtained even if the value of the choke coil LO is smaller than that of a conventional autotransformer without an autotransformer, and the boosting effect of the autotransformer 9 Similarly to the example shown in FIG. 1, the problem that the input voltage to the DC-DC converter 4 decreases can also be solved.

第3図に示した例では、交流電源部lと単巻トランス9
との間にチョークコイルLOを挿入したが、単巻トラン
ス9と1次整流平滑回路3のダイオードブリッジDBと
の間、またはダイオードブリッジDBとコンデンサCO
との間、あるいはそれらの場所に分割してチョークコイ
ルを挿入しても、全く同様な効果が得られることは明ら
かである。
In the example shown in FIG. 3, the AC power supply section l and the autotransformer 9
A choke coil LO was inserted between the autotransformer 9 and the diode bridge DB of the primary rectifier and smoothing circuit 3, or between the diode bridge DB and the capacitor CO.
It is clear that exactly the same effect can be obtained by inserting choke coils between the two or in separate locations.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明によれば、直流電源装置
の力率を改善して入力電流の低減を図ることにより、一
般コンセントでも使用可能な信頼性の高い高速多機能の
画像形成装置を提供することが出来る。
As described above, according to the present invention, by improving the power factor of the DC power supply and reducing the input current, a highly reliable, high-speed, multifunctional image forming apparatus that can be used even with a general outlet is provided. You can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明による画像形成装置の交流電力系の一
例を示す回路図、 第2図は同じくその直流電源装置とその直流負荷、なら
びに交流負荷の一例を示す回路図、第3図は同じくその
交流電力系の他の一例を示す回路図、 第4図は同じくその一実施例であるレーザプリンタの内
部機構を示す概略構成図、 第5図は交流電力系の従来例を示す回路図である。 1・・・交流電源部 2・・・SW(スイッチング)レギュレータ(直流電源
装置) 3・・・1次整流平滑回路 4・・・DC−DCコンバータ 7・・・定着ヒータ(交流負荷) 9・・・単巻トランス(昇圧手段) LO・・・チョークコイル(インダクタンス素子)出願
人 株式会社 リ  コ  m m           U〕 1−−−−−       −J 第2図 1−− −  ++     ++    +−−」+
1+1          t。 −−−−J
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of an AC power system of an image forming apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the DC power supply, its DC load, and AC load, and FIG. 3 is the same. FIG. 4 is a circuit diagram showing another example of the AC power system; FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the internal mechanism of a laser printer, which is also an example of the AC power system; FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional example of the AC power system. be. 1... AC power supply section 2... SW (switching) regulator (DC power supply) 3... Primary rectifier smoothing circuit 4... DC-DC converter 7... Fixing heater (AC load) 9. ...Single-turn transformer (step-up means) LO...Choke coil (inductance element) Applicant Rico Co., Ltd. m m U] 1--------J Fig. 2 1-- - ++ ++ +--" +
1+1t. -----J

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 商用交流電源を入力して本体内の直流電源装置およ
び交流負荷に接続し、静電潜像技術により画像を形成す
る画像形成装置において、 前記商用交流電源と前記直流電源装置との間に、単巻ト
ランスからなる昇圧手段を設けたことを特徴とする画像
形成装置。 2 請求項1記載の画像形成装置において、前記商用交
流電源と前記昇圧手段との間、又は前記昇圧手段と前記
直流電源装置との間にインダクタンス素子を設けたこと
を特徴とする画像形成装置。 3 請求項1又は2記載の画像形成装置において、前記
直流電源装置が、その交流入力を整流平滑して直流に変
換した後DC−DCコンバータにより所定の直流出力と
するスイッチングレギュレータである画像形成装置。 4 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装
置において、前記交流負荷が定着ヒータを含むものであ
る画像形成装置。
[Scope of Claims] 1. An image forming apparatus that inputs a commercial AC power source and connects it to a DC power supply device and an AC load in the main body to form an image using electrostatic latent image technology, comprising: the commercial AC power source and the DC power source; An image forming apparatus characterized in that a step-up means consisting of a single-turn transformer is provided between the image forming apparatus and the apparatus. 2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising an inductance element provided between the commercial AC power supply and the boosting means, or between the boosting means and the DC power supply. 3. The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the DC power supply device is a switching regulator that rectifies and smooths its AC input, converts it to DC, and then outputs a predetermined DC output using a DC-DC converter. . 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the AC load includes a fixing heater.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016012051A (en) * 2014-06-30 2016-01-21 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Electronic apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016012051A (en) * 2014-06-30 2016-01-21 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Electronic apparatus

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