(57)【要約】【課題】  電子部品の設計仕様を通常時に合わせた設計にすることにより、コストダウンを図ることができ、また、電子部品のショート等の異常時において、迅速に電源装置を遮断することにより、安全性を確保することが可能となる画像形成装置の提供。【解決手段】  静電写真プロセスを利用した画像形成装置用の電源装置において、プリント待機時、プリント時などの負荷モードに応じて過電流検出の値を可変にすることを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図１
2006343550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電写真プロセスを利用した画像形成装置用の電源装置において、プリント待機時、プリント時などの負荷モードに応じて過電流検出の値を可変にすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、用紙を搬送する駆動源であるメインモータの起動時のみ過電流検出の値を引き上げることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、プリント待機時の冷却用ＦＡＮモータが停止している状態では過電流検出の値を引き下げることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像形成装置において、過電流検出の値を可変にする方法は過電流検出回路の基準電圧を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１記載の画像形成装置において、過電流検出の値を可変にする方法は過電流検出回路の電流制限抵抗を変更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、プリント待機時、プリント時などの負荷モードに応じて電源装置の過電流検出の値を可変にすることを特徴とする画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来の電源装置の回路図を示したものである。
一般家庭用のコンセント等からＡＣ電源を取るために、ＡＣ電源用インレット７１７が設けられている。電源コードを用いてコンセントからインレットに電源が供給された状態で電源スイッチ７０１をＯＮにすると電源装置は動作を開始する。コンセントの交流電圧はブリッジダイオード７０８によって全波整流され、サイン波形の半波の脈流波形となる。しかし、このままでは電圧が０Ｖになる点が発生してしまうため、ブリッジダイオード７０８の後段に設けられた一次側平滑用アルミ電解コンデンサ７０９で平滑して直流電圧に変換する。ここで、例えばＡＣ電源が１００Ｖｒｍｓであった場合には、一次側平滑用アルミ電解コンデンサ７０９には電圧のピーク値で充電されるため、約１４０Ｖの直流電圧になる。
【０００３】
電流ヒューズ７０２は電源装置、あるいは電子機器にショート等のトラブルが発生した際、安全に電源回路を遮断するもので、発火や発煙や感電等の事故を防ぐ目的で設けられる。フィルムコンデンサ７０３、コモンモードコイル７０４、セラミックコンデンサ７０５，７０６は、これらをまとめてラインフィルタとして構成され、電源装置や電子機器の発生したノイズが電源コードを通じて一般コンセントに流入し、他の電子機器に悪影響を与えないようにしている。
【０００４】
パワーサーミスタ７０７は電源スイッチ７０１をＯＮした際、すなわち電源投入時の突入電流を抑制するものであり、本実施例のコンデンサインプット型整流電源の場合には突入電流が大きくなるためによく用いられる。
【０００５】
一次側平滑用アルミ電解コンデンサ７０９の端子間の直流電圧は、トランジスタ７１０がＯＮをすることで電源トランス７１１の一次側巻線に印加され、同時に電圧変換されて二次側巻線間に電圧が発生する。
【０００６】
トランジスタ７１０はＯＮ−ＯＦＦのスイッチングを繰り返すことで、継続的に電源トランス７１１の二次側巻線に電圧を発生させている。電源トランス７１１の二次側巻線に発生した電圧によって、電流が整流ダイオード７１２、及びチョークコイル７１４を通過して、二次側平滑用アルミ電解コンデンサ７１５，７１６に流れ込んでコンデンサが充電される。また、トランジスタ７１０のＯＦＦ時には電源トランス７１１には二次側への電力供給能力が無いため、その期間はチョークコイル７１４に蓄えられたエネルギを、整流ダイオード７１３を通して二次側平滑用アルミ電解コンデンサ７１５，７１６に蓄える構成となっている。
【０００７】
また、二次側の平滑された電圧値は出力電圧検出回路７２１によって検出され、その検出値をもとにトランジスタ制御回路７２２においてトランジスタ７１０のオン／オフ周期、あるいはオン／オフデューティがコントロールされ、二次側出力が所定の電圧値Ｖｃｃに保たれるようになっている。
【０００８】
また、異常時のための過電流検出回路７２３が設けられている。抵抗７２６、７２７によって分圧された基準電圧７２５と電流制限抵抗７２４端の電圧を比較し、異常時にトランジスタ制御回路７２２で出力をＯＦＦする事によって電流をシャットダウンする。
【０００９】
従来はこのような構成において、電源装置の過電流検出の値はプリント待機時、プリント時などの負荷モードによらず、一定値としていた。
【特許文献１】特開平０５−３１６６３４号公報
【特許文献２】特開平０９−０１２１７７号公報
【特許文献３】特開２００１−０２５２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来例では、電源装置の過電流検出の値はプリント待機時、プリント時などの負荷モードによらず、一定値としていた。そのため電子部品を過電流検出のメインモータ起動時等の高いモードの設定値で設計しなくてはならず、コストアップの要因となっていた。
【００１１】
またプリント待機時に電子部品のショートが発生した場合、過電流の値を高く設定しているため電源装置のシャットダウンまでの時間がかかるという問題があった。
【００１２】
本発明は上述の問題点に着目して成されたものであって、電子部品の設計仕様を通常時に合わせた設計にすることにより、コストダウンを図ることができ、また、電子部品のショート等の異常時において、迅速に電源装置を遮断することにより、安全性を確保することが可能となる画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記課題を解決するため、次に示すとおりの構成を備える。
【００１４】
（１）静電写真プロセスを利用した画像形成装置用の電源装置において、プリント待機時、プリント時などの負荷モードに応じて過電流検出の値を可変にすることを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
（２）前記（１）記載の画像形成装置において、用紙を搬送する駆動源であるメインモータの起動時のみ過電流検出の値を引き上げることを特徴とする画像形成装置。
【００１６】
（３）前記（１）記載の画像形成装置において、プリント待機時の冷却用ＦＡＮモータが停止している状態では過電流検出の値を引き下げることを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
（４）前記（１）記載の画像形成装置において、過電流検出の値を可変にする方法は過電流検出回路の基準電圧を変更することを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
（５）前記（１）記載の画像形成装置において、過電流検出の値を可変にする方法は過電流検出回路の電流制限抵抗を変更することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記課題を解決するため、請求項１記載の画像形成装置では、画像形成装置用の電源装置において、プリント待機時、プリント時などの負荷モードに応じて過電流検出の値を可変にすることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項２記載の画像形成装置では、前記過電流検出値の切り替えタイミングは用紙を搬送する駆動源であるメインモータの起動時のみ過電流検出の値を引き上げることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項３記載の画像形成装置では、前記過電流検出値の切り替えタイミングはプリント待機時の冷却用ＦＡＮモータが停止している状態では過電流検出の値を引き下げることを特徴とする。
【００２２】
また、さらに、請求項４記載の画像形成装置では、前記過電流検出の値を可変する方法は過電流検出回路の基準電圧を変更することを特徴とする。
【００２３】
さらに、また、請求項５記載の画像形成装置では、前記過電流検出の値を可変する方法は過電流検出回路の電流制限抵抗を変更することを特徴とする。
【００２４】
前記画像形成装置はメインモータ等の起動時のみ高い電流が流れる場合に過電流検出の値を高く設定する。その結果、電子部品の設計仕様を通常時に合わせた設計をすることにより、コストダウンを図ることが可能となる。
【００２５】
また、プリント待機時にＦＡＮが駆動停止している状態では過電流検出の値を低く設定する。その結果、電子部品のショート等の異常時において、迅速に電源装置を遮断することが可能となり、安全性を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明を実施する最良の形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明第一の実施例におけるプリンタ機構部の断面の概略を示したものである。
【００２８】
ここで１０１は、静電潜像を形成するための感光体ドラム、１０２は感光体ドラム１０１を一様に帯電するための帯電ローラ、１０５はレーザビームを感光ドラム１０１上で走査するための光学ユニット、１０６は光学ユニット１０５から発せられたレーザビーム、１０３は、レーザビーム１０６により感光ドラム１０１上に形成された静電潜像を、トナーにて現像するための現像器、１０４は感光体ドラム１０１上のトナー像を、所定の用紙に転写する転写ローラ帯電器、１０７は用紙上のトナーを溶融して用紙に定着させる定着器、１０８は印字する用紙を積載しておくための標準カセット、１０９は標準カセット１０８から用紙をピックアップする標準カセット給紙ローラ、１１０は手差しトレイ、１１１は手差し給紙ローラ、１１２は用紙を機外へ排出するための第一排出ローラ、１１２’は片面連続プリント時には排出方向にのみ回転して用紙を排出すると共に、両面印字時には両面搬送部に用紙を送り込むために用紙が所定位置まで排出された後に、ローラが逆転し両面搬送部へ用紙を送り込む側に回転することができる第二排出ローラであり、反転機能も兼ね備える。
【００２９】
１１３は搬送されてきた用紙の印字のための先端レジストをとるためのレジストローラ、１１４は用紙先端を検出すると共に搬送中の用紙長を測定するＴＯＰセンサ、１１５は用紙が正常に定着器を排出終了したかを確認するための排紙センサ、１１６は標準カセット１０８の紙有無を検出するセンサ、１１７は手差し用紙有無を検出するためのセンサ、１１８は給紙された用紙の重送を解除するためのリタードローラ、１１９は給紙・分離された印字紙をレジスト部に送り込むための搬送ローラ、１２０は反転ローラすなわち第二排出ローラ１１２’によって反転された用紙を両面搬送部に送り込むための第一両面搬送ローラ、１２１は両面搬送部からレジスト部に送り込むための第二両面搬送ローラ、１２２は反転ローラ１１２’から送り込まれた用紙を第一両面搬送ローラ１２０の手前の所定位置で、印字要求待ちのために待機させる位置を検出するための両面反転センサである。
【００３０】
図２は、本発明におけるプリンタ制御部をブロック図で示したものである。２０１は、ホストコンピュータとの間での通信と画像データの受信、及び受け取った画像データをプリンタが印字可能な情報に展開すると共に、後述するプリンタエンジン制御部との間で信号のやり取り及びシリアル通信を行うプリンタコントローラ、２０２はプリンタコントローラとの間で信号のやり取り、シリアル通信を介してプリンタエンジンの各ユニットの制御を行うエンジン制御部である。
【００３１】
２０３はコントローラ２０１とエンジン制御部２０２間で行われるシリアル通信のコマンド／ステータスラインで双方向の機能を持つ。２０４は前記コマンドステータスを転送するためのシリアル同期クロック、２０５は用紙が搬送されセンサがＴＯＰセンサに到達したことをコントローラに示す垂直同期信号となる／ＴＯＰ信号、２０６は画像出力のための水平同期信号である／ＢＤ信号、２０７は画像信号である。
【００３２】
２０８はプリントする用紙を給紙搬送しプリント後の排紙までの紙搬送をエンジン制御部２０２の指示に基づき実行する用紙搬送制御部、２０９はＴＯＰセンサ、排紙センサ、用紙有無センサの各センサの状態をエンジン制御部２０２に伝達する紙有無センサ入力部、２１０はエンジン制御部２０２からの指示に基づき用紙紙詰まりを検出するジャム検出部、２１１はスキャナモータの駆動及びレーザのＯＮ／ＯＦＦ制御をエンジン制御部２０２の指示に基づき実行する光学系制御部、２１２は帯電、現像、転写等の電子写真プロセスに必要な高圧出力をエンジン制御部の指示に基づき実行する高圧系制御部、２１３はエンジン制御部２０２の指示に基づき定着器１０７の温度制御を行うと共に、定着器１０７の異常検出等を行う定着器温度制御部、２１４はプリンタ内の機能部の故障を検出する故障検出部である。
【００３３】
図３は、本発明における電源装置の回路図を示したものである。
一般家庭用のコンセント等からＡＣ電源を取るために、ＡＣ電源用インレット３１７が設けられている。電源コードを用いてコンセントからインレットに電源が供給された状態で電源スイッチ３０１をＯＮにすると電源装置は動作を開始する。コンセントの交流電圧はブリッジダイオード３０８によって全波整流され、サイン波形の半波の脈流波形となる。しかし、このままでは電圧が０Ｖになる点が発生してしまうため、ブリッジダイオード３０８の後段に設けられた一次側平滑用アルミ電解コンデンサ３０９で平滑して直流電圧に変換する。ここで、例えばＡＣ電源が１００Ｖｒｍｓであった場合には、一次側平滑用アルミ電解コンデンサ３０９には電圧のピーク値で充電されるため、約１４０Ｖの直流電圧になる。
【００３４】
電流ヒューズ３０２は電源装置、あるいは電子機器にショート等のトラブルが発生した際、安全に電源回路を遮断するもので、発火や発煙や感電等の事故を防ぐ目的で設けられる。フィルムコンデンサ３０３、コモンモードコイル３０４、セラミックコンデンサ３０５，３０６は、これらをまとめてラインフィルタとして構成され、電源装置や電子機器の発生したノイズが電源コードを通じて一般コンセントに流入し、他の電子機器に悪影響を与えないようにしている。
【００３５】
パワーサーミスタ３０７は電源スイッチ３０１をＯＮした際、すなわち電源投入時の突入電流を抑制するものであり、本実施例のコンデンサインプット型整流電源の場合には突入電流が大きくなるためによく用いられる。
【００３６】
一次側平滑用アルミ電解コンデンサ３０９の端子間の直流電圧は、トランジスタ３１０がＯＮをすることで電源トランス３１１の一次側巻線に印加され、同時に電圧変換されて二次側巻線間に電圧が発生する。
【００３７】
トランジスタ３１０はＯＮ−ＯＦＦのスイッチングを繰り返すことで、継続的に電源トランス３１１の二次側巻線に電圧を発生させている。電源トランス３１１の二次側巻線に発生した電圧によって、電流が整流ダイオード３１２、及びチョークコイル３１４を通過して、二次側平滑用アルミ電解コンデンサ３１５，３１６に流れ込んでコンデンサが充電される。
【００３８】
また、トランジスタ３１０のＯＦＦ時には電源トランス３１１には二次側への電力供給能力が無いため、その期間はチョークコイル３１４に蓄えられたエネルギを、整流ダイオード３１３を通して二次側平滑用アルミ電解コンデンサ３１５，３１６に蓄える構成となっている。また、二次側の平滑された電圧値は出力電圧検出回路３２１によって検出され、その検出値をもとにトランジスタ制御回路３２２においてトランジスタ３１０のオン／オフ周期、あるいはオン／オフデューティがコントロールされ、二次側出力が所定の電圧値Ｖｃｃに保たれるようになっている。
【００３９】
異常時のための過電流検出回路３２３が設けられている。抵抗３２６、３２７によって分圧された基準電圧３２５と電流制限抵抗３２４端の電圧を比較し、異常時にトランジスタ制御回路３２２で出力をＯＦＦする事によって電流をシャットダウンする。負荷モードによってＣＰＵ３３０からのＯＮ／ＯＦＦ信号をもとにＦＥＴ３２９でスイッチングして負荷モード切替用電流制限抵抗３２８をＯＮ／ＯＦＦする。ＣＰＵ３３０からの信号がＯＮの場合は電流制限抵抗３２４と負荷モード切替用電流制限抵抗３２８が並列接続され、ＯＦＦの場合は電流制限抵抗３２４のみとなる。
【実施例２】
【００４０】
第二の実施例では、メインモータの起動時のみ過電流検出の値を引き上げる制御について図４のフローチャートと図５のタイミングチャートをもとに説明する。
【００４１】
図５のタイミングチャートはモータの回転数と電流を表すものである。まず過電流検出回路の設定値は低い状態で、プリンタコントローラからプリント指示待ちの状態からプリント要求コマンドを受けると、過電流検出回路の設定値を高い状態に切り替え、メインモータを起動する。メインモータ起動後、定着ヒータの温度制御開始及びドラム周りの電子写真プロセスの各種高圧、つまり一次帯電、現像バイアス、転写バイアスを順次立ち上げる。メインモータ起動からｔ１秒後（例えば４００ｍｓｅｃ）に定常回転数に到達する。定常回転数に到達後、ｔ２秒後（例えば１００ｍｓｅｃ）に過電流検出回路の設定値を低い状態に切り替える。その後、定着ヒータの温度があらかじめ決められた所定の温度に達したことをもって、給紙口から印字するための用紙を給紙する。給紙開始後は、書き出し位置タイミングを取るためのＴＯＰセンサの紙有無状態を監視し、用紙先端を検出した時点で、プリンタコントローラに対して垂直同期信号を出力すると共に画像書き出しの許可を行う。その後は用紙後端が排紙センサを抜けるタイミングを監視し、排紙センサ後端検出タイミングから、所定時間後排紙完了と判断し、メインモータを駆動停止し、プリントを終了する。
【実施例３】
【００４２】
第三の実施例では、プリント待機時の冷却用ＦＡＮモータが停止している状態では過電流検出の値を引き下げる制御について図６のフローチャートを基に説明する。
【００４３】
まず、プリント待機中に冷却用ＦＡＮが駆動停止している状態では過電流検出の設定値を低い状態に切り替える。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第一の実施例におけるプリンタ機構部の断面概略図
【図２】本発明におけるプリンタ制御部のブロック図
【図３】本発明の第一の実施例における電源装置の回路図
【図４】本発明の第二の実施例におけるメインモータの起動時のみ過電流検出の値を引き上げる制御を示すフローチャート
【図５】本発明の第二の実施例におけるメインモータの起動時のみ過電流検出の値を引き上げる制御を示すタイミングチャート
【図６】本発明の第三の実施例におけるプリント待機時の冷却用ＦＡＮモータが停止している状態で過電流検出の値を引き下げる制御を説明するフローチャート
【図７】従来の電源装置の回路図
【符号の説明】
【００４５】
１０１  感光体ドラム
１０２  帯電ローラ
１０３  現像器
１０４  転写ローラ帯電器
１０５  光学ユニット
１０６  レーザビーム
１０７  定着器
１０８  標準カセット
１０９  標準カセット給紙ローラ
１１０  手差しトレイ
１１１  手差し給紙ローラ
１１２  第一排出ローラ
１１２’  第二排出ローラ、反転ローラ
１１３  レジストローラ
１１４  ＴＯＰセンサ
１１５  排紙センサ
１１８  リタードローラ
１１９  搬送ローラ
１２０  第一両面搬送ローラ
１２１  第二両面搬送ローラ
１２２  両面反転センサ
２０１  プリンタコントローラ
２０２  エンジン制御部
２０８  用紙搬送制御部
２０９  紙有無センサ入力部
２１０  ジャム検出部
２１１  光学系制御部
２１２  高圧系制御部
２１３  定着器温度制御部
２１４  故障検出部
３０１  電源スイッチ
３０２  電流ヒューズ
３０３  フィルムコンデンサ
３０４  コモンモードコイル
３０５、３０６  セラミックコンデンサ
３０７  パワーサーミスタ
３０８  ブリッジダイオード
３０９  一次側平滑用アルミ電解コンデンサ
３１０  トランジスタ
３１１  電源トランス
３１２、３１３  整流ダイオード
３１４  チョークコイル
３１５、３１６  二次平滑用アルミ電解コンデンサ
３１７  ＡＣ電源用インレット
３２１  出力電圧検出回路
３２２  トランジスタ制御回路
３２３  過電流検出回路
３２４  電流制限抵抗
３２５  基準電圧
３２６、３２７  抵抗
３２８  負荷モード切替用電流制限抵抗
３２９  ＦＥＴ
３３０  ＣＰＵ
【図１】
2006343550.tif 000003
【図２】
2006343550.tif 000004
【図３】
2006343550.tif 000005
【図４】
2006343550.tif 000006
【図５】
2006343550.tif 000007
【図６】
2006343550.tif 000008
【図７】
2006343550.tif 000009