(57)【要約】【課題】複数の負荷を有する場合において意図しない負荷の駆動を防止すると共に、面積的及びコスト的に有利とすることができるスイッチング回路及び画像形成装置を提供する。【解決手段】スイッチング回路１００は、複数の定着ヒータ５３ａ，５３ｂを逆位相制御により駆動するものであって、Ｐチャンネル及びＮチャンネルのスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２を有した複数のスイッチング部Ｑ１，Ｑ２と、単一のスイッチング制御部Ｓと、単一のゲート電源部Ｇと、を備え、複数のスイッチング部Ｑ１，Ｑ２の各スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２は、ドレイン側を定着ヒータ５３ａ，５３ｂに接続し、ソース側を交流電源ＡＣの負側に接続し、単一のスイッチング制御部Ｓは、各スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２のソースと交流電源ＡＣの負側との間に、ゲート−ソース間電圧を得る基準電圧を供給する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の負荷に対して交流電源からの電力を逆位相制御により供給するスイッチング回路であって、
各負荷に対して設けられた、プラス側の交流電流を供給するＰチャンネルのスイッチング素子とマイナス側の交流電流を供給するＮチャンネルのスイッチング素子とを有し、互いのスイッチング素子を並列で逆向きに電流が流れるようにした複数のスイッチング部と、
前記スイッチング部の各スイッチング素子をオンオフする単一の制御部と、
前記交流電源に接続されたトランスを介して得られる交流電圧から前記スイッチング素子の駆動用の直流電圧を生成して前記単一の制御部に供給する単一の電源部と、を備え、
前記複数のスイッチング部の各スイッチング素子は、ドレイン側を前記負荷に接続し、ソース側を前記交流電源の負側に接続し、
前記制御部は、前記各スイッチング素子のソースと前記交流電源の負側との間に、ゲート−ソース間電圧を得る基準電圧を供給する
ことを特徴とするスイッチング回路。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチング回路と、
用紙に形成されたトナー画像を当該用紙に定着させる定着ローラと、
前記定着ローラを加熱する加熱手段と、を備え、
前記スイッチング回路は、前記加熱手段を前記負荷として当該加熱手段をオンオフさせることにより、前記定着ローラがトナー画像を当該用紙に定着させる際の定着温度を維持する
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング回路及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁ノイズを低減するために、いわゆる逆位相制御を行う位相制御装置が提案されている。この位相制御装置では、消費電力や素子発熱を低減するためにＭＯＳＦＥＴ等の単方向スイッチが用いられる場合がある。
【０００３】
また、上記のような位相制御装置においては、ＭＯＳＦＥＴ等の単方向スイッチを用いて逆位相制御を行う場合、ＭＯＳＦＥＴにゲート電圧を供給するためのゲート電源部を、交流電源に接続されたトランスを含んで構成するものが提案されている。この位相制御装置によれば、トランスを用いてゲート電源部を構成するため、従来３線以上必要であった交流電源及び負荷との接続を２線で行うことができ、配線変更なしにトライアックを用いた位相制御装置との置き換えを可能とすることができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６１３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に記載の回路において複数の負荷（例えばハロゲンランプ）を有する場合、ゲート電源部を共用すると共に、負荷毎にそれぞれ２つのＭＯＳＦＥＴと２つのＭＯＳＦＥＴをオンオフさせる制御部とを設ける回路構成が考えられる。しかし、ゲート電源部を共用した場合、２つのＭＯＳＦＥＴをオンオフさせる制御部同士が間接的に導通してしまい、意図しない負荷を駆動させてしまうことがある。
【０００６】
そこで、意図しない負荷を駆動させないようにするために、ゲート電源部を共用しない回路を構成した場合、負荷の数分のゲート電源部が必要となってしまい、面積的にもコスト的に望ましいとは言えない。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、複数の負荷を有する場合において意図しない負荷の駆動を防止すると共に、面積的及びコスト的に有利とすることができるスイッチング回路及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るスイッチング回路は、複数の負荷に対して交流電源からの電力を逆位相制御により供給するものであって、各負荷に対して設けられた、プラス側の交流電流を供給するＰチャンネルのスイッチング素子とマイナス側の交流電流を供給するＮチャンネルのスイッチング素子とを有し、互いのスイッチング素子を並列で逆向きに電流が流れるようにした複数のスイッチング部と、前記スイッチング部の各スイッチング素子をオンオフする単一の制御部と、前記交流電源に接続されたトランスを介して得られる交流電圧から前記スイッチング素子の駆動用の直流電圧を生成して前記単一の制御部に供給する単一の電源部と、を備え、前記複数のスイッチング部の各スイッチング素子は、ドレイン側を前記負荷に接続し、ソース側を前記交流電源の負側に接続し、前記制御部は、前記各スイッチング素子のソースと前記交流電源の負側との間に、ゲート−ソース間電圧を得る基準電圧を供給することを特徴とする。
【０００９】
このスイッチング回路によれば、上記回路構成とすることにより、単一の電源部と単一の制御部とによって負荷をオンオフでき、負荷の数分の電源部が必要とならず面積的及びコスト的に有利とすることができる。特に、この回路構成では、電源部を共用すると共に負荷毎にそれぞれ２つのＭＯＳＦＥＴと２つのＭＯＳＦＥＴをオンオフさせる制御部とを設ける回路構成のように、電流の回り込みが発生せず制御部同士が間接的に導通してしまい、意図しない負荷を駆動させてしまうこともない。従って、複数の負荷を有する場合において意図しない負荷の駆動を防止すると共に、面積的及びコスト的に有利とすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記に記載のスイッチング回路と、用紙に形成されたトナー画像を当該用紙に定着させる定着ローラと、前記定着ローラを加熱する加熱手段と、を備え、前記スイッチング回路は、前記加熱手段を前記負荷として当該加熱手段をオンオフさせることにより、前記定着ローラがトナー画像を当該用紙に定着させる際の定着温度を維持することを特徴とする。
【００１１】
この画像形成装置によれば、スイッチング回路は、加熱手段をオンオフさせることにより、定着ローラがトナー画像を当該用紙に定着させる際の定着温度を維持するため、画像形成装置において逆位相制御を行うことができ、電磁ノイズを低減しつつもフリッカを防止し、且つスイッチング回路が面積的及びコスト的に有利であることから、装置自体の高コスト化及び装置筐体の大型化についても防止することができる。
【００１２】
なお、上記においてスイッチング素子とは、ＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、及びＩＢＧＴを少なくとも含む概念であり、トライアックなどのサイリスタ素子を含まない概念である。
【００１３】
さらに、上記においてスイッチング素子が例えばバイポーラトランジスタである場合において、ゲート、ソース、及びドレインについては、ベース、コレクタ及びエミッタと適宜読み替え可能であって、上記のゲート、ソース、及びドレインについてはベース、コレクタ及びエミッタの概念を含むことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の負荷を有する場合において意図しない負荷の駆動を防止すると共に、面積的及びコスト的に有利とすることができるスイッチング回路及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置を模式的に示す構成図である。
【図２】定着ローラ及びその周辺を示す模式図である。
【図３】逆位相制御の一例を示す波形図である。
【図４】図１に示した定着装置の定着ヒータを加熱するスイッチング回路を示す回路図である。
【図５】図４に示したスイッチング制御部の詳細を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限られるものはない。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置を模式的に示す構成図である。この画像形成装置は、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置である。この画像形成装置は、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆるタンデム型カラー画像形成装置である。
【００１８】
画像形成装置は、原稿読取装置ＳＣ、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、定着装置５０、メイン制御部７０を主体に構成され、これらが一つの筐体内に収められている。
【００１９】
原稿読取装置ＳＣは、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサーにより読み取って、画像信号を得る。この画像信号は、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理が施された後、画像データとしてメイン制御部７０に入力される。なお、メイン制御部７０に入力される画像データとしては、原稿読取装置ＳＣで読み取ったものに限らず、例えば、画像形成装置に接続されたパーソナルコンピューターや他の画像形成装置から受信したものや、ＵＳＢメモリといった可搬性の記録媒体に格納されたものであってもよい。
【００２０】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成部１０Ｙ、マゼンダ（Ｍ）の画像を形成する画像形成部１０Ｍ、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部１０Ｃ、ブラック（Ｋ）の画像を形成する画像形成部１０Ｋに対応している。
【００２１】
画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙ及びその周辺に配置された帯電部２Ｙ、光書込部３Ｙ、現像装置４Ｙ及びドラムクリーナー５Ｙで構成されている。同様に、画像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ及びその周辺に配置された帯電部２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、光書込部３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像装置４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ及びドラムクリーナー５Ｍ，５Ｃ，５Ｋで構成されている。
【００２２】
感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ、１Ｋは、帯電部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋによりその表面が一様に帯電させられており、光書込部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋによる走査露光により、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ、１Ｋには潜像が形成される。さらに、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ、４Ｋは、トナーで現像することによって感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ、１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ、１Ｋ上には、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのいずれかに対応する所定色の画像（トナー画像）が形成される。感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ、１Ｋ上に形成された画像は、１次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト６上の所定位置へと逐次転写される。
【００２３】
中間転写ベルト６上に転写された各色よりなる画像は、後述する用紙搬送部２０により所定のタイミングで搬送される用紙Ｐに対して、２次転写ローラ９によって転写される。この２次転写ローラ９は、ローラ状の回転部材であり、中間転写ベルト６と圧接して配置されることによりニップ（転写ニップ）を構成し、用紙Ｐを搬送しながら当該用紙Ｐに画像を転写する。
【００２４】
用紙搬送部２０は、搬送経路に従って用紙Ｐを搬送する。用紙Ｐは給紙トレイ２１に収容されており、当該給紙トレイ２１に収容された用紙Ｐは、給紙部２２により取り込まれ、搬送経路へと送り出される。搬送経路において、転写ニップ部よりも上流側には、用紙Ｐを搬送する複数の搬送手段が設けられている。個々の搬送手段は、互いに圧接された一対のローラによって構成されており、駆動手段である電動モータを通じて少なくとも一方のローラが回転駆動する。そして、搬送手段は、用紙Ｐを挟持して回転することにより、用紙Ｐを搬送する。なお、搬送手段は、一対のローラで構成する以外にも、ベルト同士の組み合わせや、ベルト及びローラの組み合わせといったように、一対の回転部材からなる構成を広く採用することができる。
【００２５】
定着装置５０は、転写ニップ部から搬送される用紙Ｐに、画像を定着させる定着処理を施す装置である。定着装置５０は、互いに圧接して配置されることによりニップ（定着ニップ）を構成する一対の定着部材、例えば定着ローラ５１，５２と、当該定着ローラ５１を加熱する複数の定着ヒータ（加熱手段）５３とで構成されている。個々の定着ローラ５１，５２は、回転可能に構成されており、駆動手段である駆動モータを通じて、少なくとも一方のローラ（例えば定着ローラ５２）が回転駆動する。
【００２６】
図２は、定着ローラ５１及びその周辺を示す模式図である。図２に示す複数の定着ヒータ５３は、通電によって点灯する例えばハロゲンランプであって、定着ローラ５１の軸方向に間隔を空けて配置された第１ヒータ５３ａと第２ヒータ５３ｂとから構成されている。詳細に第１ヒータ５３ａは定着ローラ５１の軸一端側に設けられ、一端側の領域を対象に加熱する配置とされている。また、第２ヒータ５３ｂは定着ローラ５１の軸他端側に設けられ、他端側の領域を対象に加熱する配置とされている。これにより、定着ローラ５１の中央に１つだけ定着ヒータ５３を備える場合と比較して、定着ローラ５１の中央側と端部側において温度の隔たりがないようにしている。定着装置５０は、用紙Ｐを搬送すると共に、一対の定着ローラ５１，５２による圧力定着、第１及び第２定着ヒータ５３ａ，５３ｂによる熱定着を行うことで、画像を用紙Ｐに定着させる。
【００２７】
なお、複数の定着ヒータ５３は、図２に示すように、２つに限るものではなく、３つ以上であってもよい。さらに、本実施形態では、複数の定着ヒータ５３が他方の定着ローラ５２に設けられていてもよい。加えて、定着装置５０は、定着ベルトを備えるベルト式のものによって構成され、複数の定着ヒータ５３は、定着ベルトに掛け回される少なくとも１つのローラ内に配置されていてもよい。
【００２８】
定着装置５０により定着処理が施された用紙Ｐは、排紙ローラ２８により、筐体の外部側面に取り付けられた排紙トレイ２９に排出される。また、用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合、用紙表面に対する画像形成を終えた用紙Ｐは、切換ゲート３０により、下方にある反転ローラ３１へと搬送される。反転ローラ３１は、搬送された用紙Ｐの後端を挟持した後、逆送することによって用紙Ｐを反転させて、再給紙搬送経路に送り出す。この再給紙搬送経路へと送り出された用紙Ｐは、再給紙用の複数の搬送手段によって搬送され、転写位置へと用紙Ｐを回帰させる。
【００２９】
メイン制御部７０は、画像形成装置を統合的に制御する機能を担っており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。メイン制御部７０は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋや定着装置５０などを制御することにより、用紙Ｐに画像を形成する。
【００３０】
ここで、本実施形態において画像形成装置は、逆位相制御を行って定着ヒータ５３に交流電源からの電力を供給する。図３は、逆位相制御の一例を示す波形図である。図３に示すように、逆位相制御とは、交流電流のゼロクロス時ＺＣから所定時間ｔだけスイッチング素子等をオンさせて負荷に対して電力供給すると共に、例えば定着ヒータ５３の昇温時には、この所定時間ｔを順次長くしていく制御である。この逆位相制御では、交流電流のゼロクロス時ＺＣにオンされるため、電流サージによる電磁ノイズを低減でき、且つ、順次所定時間を長くすることから電力変動幅を抑えてフリッカを抑制することができる。
【００３１】
本実施形態では、このような制御を実現するために、図４に示す回路を採用している。図４は、図１に示した定着装置５０の複数の定着ヒータ５３を加熱するスイッチング回路１００を示す回路図である。図４に示すように、スイッチング回路１００は、複数の負荷である第１及び第２定着ヒータ５３ａ，５３ｂに対して交流電源ＡＣからの電力を逆位相制御により供給するものである。なお、図４では負荷の数が２である場合を例に説明するが、負荷の数は３以上であってもよい。
【００３２】
図４に示すように、スイッチング回路１００は、交流電源ＡＣの正側に第１ヒータ５３ａと第２ヒータ５３ｂとを備え、これらヒータ５３ａ，５３ｂが互いに並列に接続されている。また、第１ヒータ５３ａには、当該第１ヒータ５３ａと直列に第１スイッチング部Ｑ１が接続され、第２定着ヒータ５３ｂには、当該第２ヒータ５３ｂと直列に第２スイッチング部Ｑ２が接続されている。
【００３３】
第１スイッチング部Ｑ１は、第１のスイッチング素子Ｑ１１と、第２のスイッチング素子Ｑ１２とを備えている。第１のスイッチング素子Ｑ１１と第２のスイッチング素子Ｑ１２とは、互いに並列に接続されている。第１のスイッチング素子Ｑ１１は、ＰチャンネルのＭＯＳＦＥＴであって、第１定着ヒータ５３ａに対してプラス側の交流電流を供給するために設けられている。この第１のスイッチング素子Ｑ１１は、ドレイン側を第１定着ヒータ５３ａに接続し、ソース側を交流電源ＡＣの負側に接続している。第２のスイッチング素子Ｑ１２は、ＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴであって、第１定着ヒータ５３ａに対してマイナス側の交流電流を供給するために設けられている。この第２のスイッチング素子Ｑ１２は、ドレイン側を第１定着ヒータ５３ａに接続し、ソース側を交流電源ＡＣの負側に接続している。このため、第１のスイッチング素子Ｑ１１と第２のスイッチング素子Ｑ１２とは、逆向きの電流が流れるように接続されている。
【００３４】
また、第１ヒータ５３ａと第１のスイッチング素子Ｑ１１との間には、第１ダイオードＤ１１が介在している。第１ダイオードＤ１１は、アノードが第１ヒータ５３ａに接続されており、カソードが第１のスイッチング素子Ｑ１１のドレインに接続されている。さらに、第１ヒータ５３ａと第２のスイッチング素子Ｑ１２との間には、第２ダイオードＤ１２が介在している。第２ダイオードＤ１２は、アノードが第２のスイッチング素子Ｑ１２のドレインに接続されており、カソードが第１ヒータ５３ａに接続されている。
【００３５】
同様に、第２スイッチング部Ｑ２は、第３のスイッチング素子Ｑ２１と、第４のスイッチング素子Ｑ２２とを備えている。第３のスイッチング素子Ｑ２１と第４のスイッチング素子Ｑ２２とは、互いに並列に接続されている。第３のスイッチング素子Ｑ２１は、ＰチャンネルのＭＯＳＦＥＴであって、第２定着ヒータ５３ｂに対してプラス側の交流電流を供給するために設けられている。この第３のスイッチング素子Ｑ２１は、ドレイン側を第２定着ヒータ５３ｂに接続し、ソース側を交流電源ＡＣの負側に接続している。第４のスイッチング素子Ｑ２２は、ＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴであって、第２定着ヒータ５３ｂに対してマイナス側の交流電流を供給するために設けられている。この第４のスイッチング素子Ｑ２２は、ドレイン側を第２定着ヒータ５３ｂに接続し、ソース側を交流電源ＡＣの負側に接続している。このため、第３のスイッチング素子Ｑ２１と第４のスイッチング素子Ｑ２２とは、逆向きの電流が流れるように接続されている。
【００３６】
また、第２ヒータ５３ｂと第３のスイッチング素子Ｑ２１との間には、第３ダイオードＤ２１が介在している。第３ダイオードＤ２１は、アノードが第２ヒータ５３ｂに接続されており、カソードが第３のスイッチング素子Ｑ２１のドレインに接続されている。さらに、第２ヒータ５３ｂと第４のスイッチング素子Ｑ２２との間には、第４ダイオードＤ２２が介在している。第４ダイオードＤ２２は、アノードが第４のスイッチング素子Ｑ２４のドレインに接続されており、カソードが第２ヒータ５３ｂに接続されている。
【００３７】
なお、上記において各スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２が内蔵ダイオードを有さない場合、第１〜第４ダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２が不要となることは言うまでもない。
【００３８】
また、本実施形態に係るスイッチング回路１００は、単一のゲート電源部（電源部）Ｇと、単一のスイッチング制御部Ｓとを備えている。ゲート電源部Ｇは、トランスＴと、ダイオードブリッジＤＢと、コンデンサＣ１とを備えており、交流電源ＡＣに接続されたトランスＴを介して得られる交流電圧からスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２の駆動用の直流電圧を生成してスイッチング制御部Ｓに供給するものである。
【００３９】
詳細にトランスＴは、一次側に交流電源ＡＣが接続され、二次側にダイオードブリッジＤＢが接続されている。トランスＴの二次側において得られる交流電圧は、ダイオードブリッジＤＢとコンデンサＣ１により整流平滑されてスイッチング制御部Ｓに供給されることとなる。
【００４０】
スイッチング制御部Ｓは、図１に示したメイン制御部７０からの信号を受けて、各スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２のゲートに、各スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２をオンオフする制御信号を出力するものである。このスイッチング制御部Ｓは、図４からも明らかなように、各スイッチング部Ｑ１，Ｑ２で共用されて、１つだけ設けられている。すなわち、スイッチング制御部Ｓは、複数の定着ヒータ５３ａ，５３ｂをオンオフするために１つだけ設けられている。
【００４１】
また、スイッチング回路１００は、電源線Ｓ１を備えている。電源線Ｓ１は、一端がスイッチング制御部Ｓに接続されると共に、他端側の各箇所において各スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２のソースと交流電源ＡＣの負側との間との接続点Ａ１〜Ａ４にそれぞれ接続されている。スイッチング制御部Ｓは、電源線Ｓ１を通じて、各スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２がゲート−ソース間電圧を得る基準電圧を供給している。
【００４２】
図５は、図４に示したスイッチング制御部Ｓの詳細を示す回路図である。なお、図５では、第２スイッチング部Ｑ２をオンオフする回路構成を省略して図示するものとする。
【００４３】
図５に示すように、スイッチング制御部Ｓは、２４Ｖの制御用電圧が供給される接続点Ｂと制御用グランドが接続される接続点Ｃとの間に、直列に抵抗Ｒ１とツェナーダイオードＺＤとを備えている。また、抵抗Ｒ１とツェナーダイオードＺＤとの接続点Ｄの電圧、すなわち抵抗Ｒ１とツェナーダイオードＺＤとの分圧は基準電圧として各スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２側に出力される。
【００４４】
さらに、スイッチング制御部Ｓは、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２を備えている。第１フォトカプラＰＣ１は、第１のスイッチング素子Ｑ１１をオンオフするための制御信号を出力するものである。また、第２フォトカプラＰＣ２は、第２のスイッチング素子Ｑ１２をオンオフするための制御信号を出力するものである。
【００４５】
詳細に第１フォトカプラＰＣ１は、発光ダイオードＬＤ１とフォトトランジスタＰＴ１とにより構成されている。発光ダイオードＬＤ１はメイン制御部７０からの信号に基づいて発光及び消灯するものであり、アノードがメイン制御部７０に接続され、カソードが抵抗Ｒ２を介してグランド接続されている。フォトトランジスタＰＴ１は、発光ダイオードからの光によってオンオフするものであり、コレクタが接続点Ｂにつながっており、エミッタが抵抗Ｒ３を介してグランド接続されている。
【００４６】
また、フォトトランジスタＰＴ１のエミッタからの出力は、接続点Ｅにおいて分岐しており、第１のスイッチング素子Ｑ１１のゲートに接続されている。
【００４７】
第２フォトカプラＰＣ２についても第１フォトカプラＰＣ１と同様に、発光ダイオードＬＤ２とフォトトランジスタＰＴ２とにより構成されている。発光ダイオードＬＤ２はメイン制御部７０からの信号に基づいて発光及び消灯するものであり、アノードがメイン制御部７０に接続され、カソードが抵抗Ｒ４を介してグランド接続されている。フォトトランジスタＰＴ２は、発光ダイオードからの光によってオンオフするものであり、コレクタが抵抗Ｒ５を介して接続点Ｂにつながっており、エミッタがグランド接続されている。
【００４８】
また、フォトトランジスタＰＴ２のコレクタと抵抗Ｒ５との間の接続点Ｆは、第２のスイッチング素子Ｑ１２のゲートに接続されている。
【００４９】
次に、本実施形態に係るスイッチング回路１００を含む画像形成装置の動作を説明する。まず、温度センサ等により定着装置５０の定着ローラ５１の温度が低下してきたとする。このとき、メイン制御部７０は、定着ローラ５１を加熱すべく、負荷である複数の定着ヒータ５３ａ，５３ｂを駆動させる。この際、メイン制御部７０は、電磁ノイズやフリッカを防止するために、図３に示した逆位相制御を行う。
【００５０】
逆位相制御を行うにあたり、メイン制御部７０は、まず第１フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＬＤ１を発光させる。これにより、フォトトランジスタＰＴ１はオンし、２４Ｖのプラス電位が第１のスイッチング素子Ｑ１１のゲートに供給される。ここで、接続点Ｄからは各スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の基準電圧が供給されていることから、第１のスイッチング素子Ｑ１１はオンして第１定着ヒータ５３ａは点灯することとなる。
【００５１】
そして、メイン制御部７０は、図３に示した所定時間ｔに相当する時間の経過後に第１フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＬＤ１を消灯させる。これにより、フォトトランジスタＰＴ１はオフし、第１のスイッチング素子Ｑ１１のゲートへのプラス電位の供給が遮断される。そして、第１のスイッチング素子Ｑ１１はオフして第１定着ヒータ５３ａは消灯することとなる。
【００５２】
次に、メイン制御部７０は、第２フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＬＤ２を発光させる。これにより、フォトトランジスタＰＴ２はオンし、グランド等のマイナス電位が第２のスイッチング素子Ｑ１２のゲートに供給される。ここで、接続点Ｄからは各スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の基準電圧が供給されていることから、第２のスイッチング素子Ｑ１２はオンして第２定着ヒータ５３ｂは点灯することとなる。
【００５３】
そして、メイン制御部７０は、図３に示した所定時間ｔに相当する時間の経過後に第２フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＬＤ２を消灯させる。これにより、フォトトランジスタＰＴ２はオフし、第２のスイッチング素子Ｑ１２のゲートへのマイナス電位の供給が遮断される。そして、第２のスイッチング素子Ｑ１２はオフして第２定着ヒータ５３ｂは消灯することとなる。
【００５４】
このようにして、本実施形態に係るスイッチング回路１００によれば、上記回路構成とすることにより、単一のゲート電源部Ｇと単一のスイッチング制御部Ｓとによって負荷である定着ヒータ５３ａ，５３ｂをオンオフでき、負荷の数分のゲート電源部Ｇが必要とならず面積的及びコスト的に有利とすることができる。特に、この回路構成では、電源部を共用すると共に負荷毎にそれぞれ２つのＭＯＳＦＥＴと２つのＭＯＳＦＥＴをオンオフさせる制御部とを設ける回路構成のように、電流の回り込みが発生せず制御部同士が間接的に導通してしまい、意図しない負荷を駆動させてしまうこともない。従って、複数の負荷を有する場合において意図しない負荷の駆動を防止すると共に、面積的及びコスト的に有利とすることができる。
【００５５】
また、画像形成装置によれば、スイッチング回路１００は、複数の定着ヒータ５３ａ，５３ｂをオンオフさせることにより、定着ローラ５１がトナー画像を当該用紙Ｐに定着させる際の定着温度を維持するため、画像形成装置において逆位相制御を行うことができ、電磁ノイズを低減しつつもフリッカを防止し、且つスイッチング回路１００が面積的及びコスト的に有利であることから、装置自体の高コスト化及び装置筐体の大型化についても防止することができる。
【００５６】
以上、本発明に係る画像形成装置、画像形成装置及び画像形成システムを実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００５７】
例えば、上記実施形態において負荷の数が２であるとして説明しているが、負荷の数は３以上であってもよい。この場合、負荷の数に応じて、スイッチング部の数が増加することは言うまでもない。
【００５８】
さらに、図５においては、第２スイッチング部Ｑ２をオンオフ制御するフォトカプラ等を省略しているが、図４に示すスイッチング回路１００を駆動するためには、図５において第２スイッチング部Ｑ２をオンオフ制御するフォトカプラ等が必要であることも言うまでもない。
【００５９】
加えて、負荷の数が増加すると、これに応じてフォトカプラ等が増加することも言うまでもない。
【符号の説明】
【００６０】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ    感光体ドラム
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ    帯電部
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ    光書込部
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ    現像装置
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ    ドラムクリーナー
６        中間転写ベルト
７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ    １次転写ローラ
９      ２次転写ローラ
１０Ｙ〜１０Ｋ    画像形成部
２０      用紙搬送部
２１      給紙トレイ
２２      給紙部
２８      排紙ローラ
２９      排紙トレイ
３０      切換ゲート
３１      反転ローラ
５０      定着装置
５１      定着ローラ
５２      定着ローラ
５３，５３ａ，５３ｂ    定着ヒータ
７０      メイン制御部
１００    スイッチング回路
Ａ１〜Ａ４，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ    接続点
ＡＣ      交流電源
Ｃ１      コンデンサ
Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２    ダイオード
ＤＢ      ダイオードブリッジ
Ｇ        ゲート電源部（電源部）
ＬＤ１，ＬＤ２    発光ダイオード
ＰＣ１，ＰＣ２    フォトカプラ
ＰＴ１，ＰＴ２    フォトトランジスタ
Ｑ１，Ｑ２    スイッチング部
Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２    スイッチング素子
Ｒ１〜Ｒ５    抵抗
Ｓ        スイッチング制御部（単一の制御部）
ＳＣ      原稿読取装置
Ｔ        トランス
ＺＣ      ゼロクロス時
【図１】
2014183611.tif 000003
【図２】
2014183611.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014183611.tif 000006
【図５】
2014183611.tif 000007