JPH01243074A - 画像形成装置の電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 五栃分災 この発明は、電子写真方式による画像形成装置の電源装
置に関する。

災米政権 一般に、レーザプリンタ等の光プリンタあるいは複写機
等の電子写真方式による画像形成装置には、Ｔｐルミチ
ャージャ転写チャージャ等の各種チャージャやクエンチ
ングランプ等の冷陰極管あるいはＨｅ−Ｎｅレーザ等の
ための高圧電源が使用されている。

これらの高圧電源は、商用ＡＣ電源から一度低圧直流電
源に降圧して安定化させたのち、パルス発振器等を用い
たＤＣ−ＤＣコンバータにより所要電圧まで昇圧するこ
とによって得ている。

ところで、画像形成装置本体に障害が発生した時には、
オペレータあるいはサービスマンが原因調査や障害除去
のために本体のカバーを開くことが多い。

その際、誤ってメインの電源スィッチをオンにしたまま
本体のカバーを開いても危険がないように、上記高圧電
源や可動部分を駆動するモータあるいは定着用ヒータ等
の電源が全て遮断されるようになっている。

そのために、本体のカバーの開閉に連動して開閉するイ
ンタロックスイッチ（以下「インタロックＳＷＪ　と記
す）やインタロックコネクタ（これらを総称して「安全
スイッチ」という）が、上記電源回路中に直列に介挿さ
れている。特に、高圧電源に直流定電圧を供給する直流
安定化電源の出力側にはインタロックコネクタが介挿さ
れている。

障害が除去されて、再び本体のカバーが閉じられると、
上記各安全スイッチが閉じられて電源装置が正常な作動
状態に復帰する。

しかしながら、これらの安全スイッチの接点部に表面酸
化等が生じたり、本体のカバーの閉じ方が不完全であっ
たりすると、その接点抵抗が増大して安定化した電源電
圧の実質的低下を招く。

従来は、この電圧低下がそれ程著しくない場合にはそれ
が検知されず、装置は電圧低下した好ましくない状態の
まま使用され続け、異常画像やジャムが多発する等の問
題が生じていた。

また、電圧低下が著しくなれば、その異常が検知されて
装置の動作を停止するとともにカバーオープンあるいは
サービスマンコール等の表示がなされるが、その場合各
負荷自体には異常がないので、サービスマンによる原因
発見に時間がかつていた。

月−」在 この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、画像
形成装置の電源装置において、安全スイッチの接点抵抗
の増大に伴なうトラブルの発生を未然に防止し、またそ
の発見を容易にすることを目的とする。２ 盪−双 この発明は上記の目的を達成するため、直流安定化電源
とその出力を供給されて直流高電圧を発生する高圧電源
とを備え、その両電源間の給電路に本体カバーを開いた
時に開放される安全スイッチを介挿した画像形成装置の
電源装置において。

上記安全スイッチを介して高圧電源に供給する直流電圧
の低下を検知して信号を出力する手段を設けたものであ
る。

以下、この発明の一実施例に基づいて具体的に説明する
。

第３図は、この発明の一実施例を示すレーザプリンタの
内部機構の概略を示す断面図である。

上下２段ある給紙カセット１０．１０’のいづれか、例
えば上段の給紙カセット１０内の用紙１１から給紙ロー
ラ１２によって給送された用紙１１ａは、レジストロー
ラ１３によってタイミングをとられた後、○ＰＣ（感光
体）ドラム２０へ搬送される。

メインモータ１９により矢示方向に回転駆動される○Ｐ
Ｃドラム２０は、帯電チャージャ２１によって帯電され
、書込み装置２２からの変調されたレーザスポットで走
査されて静電潜像が形成されるｇこの潜像は現像ユニッ
ト２３によってトナーを付着されて可視像化される。

つぎに、プレトランスファランプ（ＰＴＬ）２４により
照射されて、ＯＰＣドラム２０上の電荷が弱められたの
ち、そのトナー像は転写チャージャ２５により、搬送さ
れてきた用紙１１ａに転写される。

トナー像を転写された用紙１１ａは、転写チャージャ２
５によって帯電された電荷が分離チャージャ２６により
弱められて、ＯＰＣドラム２０から分離され、搬送ベル
ト１４で送られたのち、加熱された定着ローラ１５に圧
接され、その圧力と定着ローラ１５の温度とによって定
着される。

トナー像を定着された用紙１１ａは、排紙ローラ１６に
よってプリンタの側面に設けられた排紙トレー１７へ排
出される。

ＯＰＣドラム２０に残留しているトナーは、プレクリー
ニングチャージャ（ＦＣＣ’）２７によりその電荷を中
和され、クリーニングユニット２８により除去されて回
収される。

その後、ＯＰＣドラム２０上の残留電荷は、クエンチン
グ（除電）ランプ（ＱＬ）２９に照射されて完全に消去
される。

第４図は、この実施例のレーザプリンタの制御部の一例
を示すブロック図である。

コントローラ３０は、メインのマイクロコンピュータ（
以下ｒＣＰＵＪという）３１と、そのＣＰＵ３１が必要
とするプログラム、データ等を格納したＲＯＭ３２と、
−時的なデータをメモリするＲＡＭ：５３と、データの
入出力を制御するｌ１０３４と、そのＩｌｏ”；４を介
してＣＰＵ３１と接続される操作パネル３５と、内部イ
ンタフェース（Ｉ／Ｆ）　３Ｂとから構成され、互にデ
ータバス、アドレスバス等で接続されている。

また、プリント命令や文字データ、画像データを出力す
るホストマシン５０も、ｌ１０３４を介してＣＰＵ３１
に接続される。

エンジンドライバ４０は、サブのＣＰＵよりなるシーケ
ンス制御部４１と、そのシーケンス制御部４１が必要と
するプログラム、データ等を格納したＲＯＭ４２と、−
時的なデータをメモリするＲＡＭ４３と、データの入出
力を制御するｌ１０４４とから構成され、互にデータバ
ス、アドレスバス等で接続されている。

ｌ１０４４は、コントローラ３０の内部インタフェース
３６に接続され、コントローラ３０から画像信号や操作
パネル３５上の各種スイッチの状態を入力したり、ペー
パエンド等のステータス信号をコントローラ３０へ出力
する。

また、ｌ１０４４は、プリンタエンジン４５を構成する
書込み装置２３．○ｐｃドラム２０等を邸動するモータ
やクラッチやリレー等のシーケンス機器群４６．各種の
センサ類４７とも接続されている。

コントローラ３０は、ホストマシン５０からプリント命
令や文字データ、画像データを受信して、それらのデー
タを編集し、文字データならばＲＯＭ３２に記憶してい
る文字フォントによって画像書込みに必要などデオデー
タに変換し、内部インタフェース３６を介してエンジン
ドライバ４０に出力する。

また、操作パネル３５上には、オペレータが指示するた
めの図示しないスイッチや、同じく図示しない表示器が
あり、オペレータからの指示によりデータを制御したり
、その情報をエンジンドライバ４０に伝えたり、プリン
タの状況を表示器に表示したりする。

エンジンドライバ４０は、コントローラ３０からのデー
タやコマンドにより、プリンタエンジン４５のシーケン
ス機器群４６を制御したり、画像書込みに必要なビデオ
信号を書込み装置２３に出力すると共に、多数のセンサ
類４７からエンジン各部の状態を示す信号を入力して処
理したり、必要な情報やエラー状況例えばペーパエンド
等のステータス信号をコントローラ３０へ出力する。

第２図は、この実施例のレーザプリンタの電装系の一例
を示すブロック図であり、特に本体カバーの開閉に連動
して回路を開閉する安全スイッチであるインタロックコ
ネクタおよびインタロックＳＷに関係する電源系の部分
を示している。

３極の商用ＡＣ電源入力ソケット６０の１極はアース端
子で本体アースに落とし、他の２極からＡＣ電源が供給
される。

入力ＡＣ電源は、フェーズまたはブレーカ６１゜メイン
電源スイッチ６２．ノイズフィルタ６３を経て２分され
、その１方はフユーズ６４を通ってメイントランス６５
の１次側コイルに、他方は２極のインタロックＳＷ２．
ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）６日、温度ヒユーズ
６７を通って第２図に示した定着ローラ１５（第３図）
に内蔵されている定着ヒータ６８に接続されている。

定着ローラ１５の表面温度は、第４図に示したエンジン
ドライバ４０のセンサ類４７に含まれる図示しないサー
ミスタ等の温度センサによって監視され、その表面温度
が一定値を保つように、シーケンス制御部４１によって
制御されるシーケンス機器群４日に含まれる５ＳＲ６６
が定着ヒータ回路をオン・オフしている。

保守・点検等のため本体カバーが開かれると、インタロ
ックＳＷ２が開いて定着ヒータ回路をオフし、誤って定
着ローラ１５に触れて火傷する等の危険を防止している
。

第２図のメイントランス６５の２次側には各種のＡＣ電
圧を発生する複数の２次側コイルが設けられ、それぞれ
ＤＣ電源ユニット７０内の複数のＤＣスタビライザによ
り、必要なりＣ低電圧安定化電源となって、プリンタ本
体内の各機器に電力を供給している。

例えば、ＤＣモータの電源となるＤＣ３０Ｖ電源は、そ
の−側がアースされ、＋側は２極のインタロックＳＷ３
の１極３ａを通り、シーケンス制一部４１によって制御
される２個のモータコントローラ７１．７２を経て、そ
れぞれ第３図の○ＰＣドラム２０．定着ローラ１５を駆
動するメインモータ１９と、現像ユニット２３の現像ロ
ーラ。

給紙ローラ１２等を駆動するサブモータ７３とに供給さ
れる。

本体カバーが開かれると、インタロックＳＷ３が開いて
これらのモータ回路をオフし、誤って指を巻込まれる等
の危険を防止している。

各種高圧電源に電力を供給するＤＣ２４Ｖ電源は、その
−側がアースされ、＋側はインタロックコネクタ１を経
て、レーザ安定器７４，２個の高圧電源７５．７６、冷
陰極管安定器７７及びリレー７８の駆動コイル７８ａの
十端子に接続されている。

レーザ安定器７４は、第３図に示した書込み装置２２の
光源部を構成する例えばＨｅ　−Ｎ　ｅレーザ８０を安
定に駆動するための高圧電源である。

高圧電源７５は、現像ユニット２３の現像ローラ２３ａ
にバイアスを与えるとともに、帯電チャージャ２１及び
プレクリーニングチャージャ２７の電源であり、高圧電
源７日は、転写チャージャ２５及び分離チャージャ２６
の電源である。

冷陰極管安定器７７は、それぞれ冷陰極放電管であるプ
レトランスファランプ（ＰＴＬ）２４およびクエンチン
グランプ（ＱＬ）２９を安定に点灯するための高圧電源
である。

これらの高圧電源に供給されるＤＣ２４Ｖの電源回路も
、本体カバーが開かれるとインタロックコネクタ１が開
いて、高圧電源が切られることは、上記のインタロック
ＳＷ２，３と同様である。

しかしながら、万一接点が焼付いて、本体カバーを開い
た時にも電源がオフにならない事態が発生した場合は、
定着ヒータ回路やモータ回路の場合に比して、高圧電源
の方がより危険である。

特に、Ｈｅ　−Ｎ　ｅレーザが点灯したままで、その出
力光が眼に入った場合には、失明するような重大事故に
なる恐れがある。

従って、この高圧電源用のＤＣ２４Ｖ電源回路には、本
体カバーを開いた時に確実に回路を遮断し、焼付き等に
より回路が遮断されない時は本体カバーが開かないよう
に、それ自体が導電体として回路の一部を構成するイン
タロックコネクタ１を使用することにより、万全の安全
性を図っている。

第５図はインタロックコネクタ１の取付けの一例を説明
する斜視図である。

インタロックコネクタ１の導電部は、プラグ１ａとソケ
ット１ｂとからなり、１体の導電体であるプラグ１ａは
、絶縁体であるプラグホルダ１ｃに支えられて本体カバ
ー４の裏側に固着されている。（第５図ではプラグホル
ダ１ｃが本体カバー４から離れた状態で示されている。

）２個の管状導電体であるソケット１ｂは、ソケットホ
ルダ１ｄに固着され、そのソケットホルダ１ｄは２個の
ばね１ｅによって１本体構造体５に固着されたソケット
支持体１ｆに緩着されている。

２個のソケット１ｂは互いに絶縁され、それぞれＤＣ２
４Ｖ電源からの入力線と、高圧電源等への出力線が接続
されている。

本体カバー４を開くと、このインタロックコネクタ１の
プラグ１ａはソケット１ｂから抜けて回路が開かれる。

本体カバー４を閉じると、プラグ１ａがソケッ）−１ｂ
に挿入されて回路が閉じ、電流は電源側ソケットからプ
ラグ１ａを通って負荷側ソケットに流れる。

このように、接点部が露出されているインタロックコネ
クタ１に対して、インタロックｓｗ２゜３はその構造を
図示しないが、押釦が本体カバー４に押されている間は
内部に設けられた接点が閉じているブツシュスイッチの
一種である。

第２図に戻って、リレー７８のノーマルオープン接点７
８ｂの１端はアースされ、他の１端はインタロックＳＷ
３の接点３ｂを経て、エンジンドライバ４０のｌ１０４
４を介してシーケンス制御部４１にドアオープン信号を
出力する。

すなわち、本体カバー４が閉じられている時は、インタ
ロックコネクタ１が閉じ、リレー７８の駆動コイル７８
ａにＤＣ２４Ｖが印加されて接点７８ｂが°閉°になり
、インタロックＳＷ３の接点３ｂも゛閉°であるから、
ドアオープン信号は”Ｌ−になっている。

本体カバー４が開かれると、接点７８ｂ及び接点３ｂが
開くので、ドアオープン信号はＨ゛になり、シーケンス
制御部４１は本体カバー４が開いていることを検知して
、シーケンス制御を停止し、第４図のコントローラ３０
ヘドアオープン信号を送って操作パネル３５にそれを表
示させる。

こ・のドアオープン信号は、接点７８ｂと接点３ｂとの
アンドで°Ｌ°になるから、本体カバー４が完全に閉じ
ていないとプリンタの作動が開始しない。

従って１本体カバー４を開いて点検中、必要に応じてイ
ンタロックＳＷ２，３の押釦を押すことにより、定着ヒ
ータ回路やモータ回路のテストを行う場合に、ドアオー
プン信号がＬ°になることを防止している。

危険度の大きい高圧電源に電力を供給するＤＣ２４Ｖ電
源回路には、インタロックＳＷに比して回路をより確実
に切断し、本体カバー４が開いている時に誤って釦に触
れて回路をオンさせる恐れがないインタロックコネクタ
１が使用されている。

しかしながら、インタロックコネクタ１はその導電部材
が露出しているために汚れ易く、更に表面酸化等による
接触不良を生じたり、本体カバーの閉じ方が不完全であ
ったりすると、その接点抵抗が増大して、安定化した低
圧電源電圧の実質的な低下を招く場合がある。

この供給ＤＣ電圧の降下により、レーザ安定器７４、高
圧電源７５．７Ｂ、及び冷陰管安定器７７から各負荷に
供給される高電圧にも電圧降下を生じて、異常画像や主
として分離チャージャの動作不完全による用紙のジャム
が多発する恐れがある。

このような障害あるいは障害発生原因を取除くため、こ
のインタロックコネクタ１によるＤＣ電圧の低下を検知
して信号を出力する手段である電圧検出部６が設けられ
ている。その詳細を第１図に示す。

電圧検出部６は例えば電圧検出用ＩＣ７とトランジスタ
８と抵抗Ｒ１〜Ｒ６，ＲＬとがらなっている。

ＤＣ電源ユニット７０から出力されるＤＣ２４■の電源
にライン介挿されたインタロックコネクタ１の出力側に
は、アースとの間にリレー７８の駆動コイル７８ａと並
列に、電圧検出用ＩＣ７が接続され、その電圧検出用Ｉ
Ｃの出力端子はＮＰＮトランジスタ８のベースに接続さ
れている。

トランジスタ８のエミッタはアースされ、そのコレクタ
はエンジンドライバ４０の丁１０４４を介してシーケン
ス制御部４１にＤＣ電圧異常信号を出力する。

電圧検出用丁Ｃ７は例えばＭＢ３７６１のような基準電
圧回路を内蔵したデュアルコンパレータであって、８番
ピンには電源電圧Ｖｃｃ　（＝　２４　Ｖ）が入力され
、５番ピンはアースに落されている。

互いに接続された４、７番ピンは出力端子で、負荷抵抗
ＲＬを介して電源ＶＣＣに、分圧抵抗Ｒ５゜Ｒ６を介し
てアースに接続され、その分圧された出力はトランジス
タ８のベースに入力する。

電源電圧ｖｃｃとアースとの間に介挿された分圧抵抗Ｒ
ｔ　ｔ　Ｒ２およびＲ３ｔ　Ｒａによって構成される２
組の分圧器により分圧された電圧が、それぞれ３番ピン
と１番ピンに入力されている。

第６図は、＝のように接続された時の電圧検出用ＩＣ７
の出力の一例を示す特性図である。

この電圧検出用ＩＣ７が内蔵する基準電圧回路の基準電
圧をＶＲ（例えば１．２Ｖ）とすると、分圧抵抗Ｒ１＋
　Ｒ２によって分圧された３番ピンの入力電圧ｖＨがＶ
Ｒより高いか、分圧抵抗Ｒ３゜Ｒ４によって分圧された
１番ピンの入力電圧ＶＬがＶＲより低い時は、電圧検出
用工Ｃ７の出力ｖ□はＬ°である。

すなわち、電源電圧に換算すれば、　ＶＣＣＨ”（Ｒ１
＋Ｒ２）ＶＲ／Ｒ２、Ｖｃｃｔ　＝（Ｒ３＋Ｒ４）Ｖ　
Ｒ／　Ｒ４として、電源電圧Ｖｃｃ≧ＶＣＣ１１または
ＶＣＣ≦ＶＣＣＬならば出力ＶＯ＝　”Ｌ−であり、ト
ランジスタ８がオフになって、シーケンス制御部４１に
出力されるＤＣ＠Ｃ電圧異常信号Ｈ°になつている。

電源電圧ＶＣＣがＶＣＣＩＩとＶ　ＣＣＬの間にある、
すなわちＶｃｃａ＞Ｖｃｃ＞Ｖｃｃｔならば出力ＶＱ＝
　”Ｈ”になり、トランジスタ８がオンになってＤ　Ｃ
Ｎ正異常信号は°Ｌ°になり、ＤＣ電源電圧の降下が検
知される。

例えば、ＶＣＣ１１＝　２３．５　Ｖになるように分圧
抵抗Ｒ１ｙ　Ｒ２の比を設定しておけば、インタロック
コネクタ１の出力側で電源電圧ＶＣＣが２４ＶあればＤ
Ｃ電圧異常信号のレベルは°Ｈ°に保持されている。

インタロックコネクタ１の接触不良等が生じてその接点
抵抗が増大して、出力側の電源電圧ＶＣＣが２３．５Ｖ
未満になると、ＤＣ電圧異常信号のレベルが°Ｌ°にな
って、ＤＣ電源の電圧降下が検知されるから、シーケン
ス制御部４１は異常の原因すなわち電源電圧降下を表示
して、シーケンス制御すなわちプリント動作を停止する
。

電源電圧ＶＣＣが更に低下してＶ　ＣＣＬ以下になると
、ＤＣ電圧異常信号がＨ°に戻って、電圧降下による異
常表示が消えることになるが、Ｖ　ＣＣＬの最小値は２
．５ｖであるからＶ　ＣＣＬを十分低い値に設定してお
けば、ＶＣＣ≦Ｖ　ＣＣＬになる以前に。

他の異常が検出されてシーケンス制御は中止されたまま
になる。

すなわち、この電圧検出部６は、第１図に示したような
ウィンド型デュアルコンパレータでなく、最小許容出力
電圧Ｖ　ＣＣＨと電源電圧ＶＣＣと比較する単一のコン
パレータであってもよい。

また、この電圧検出部６はインタロックコネクタ１の出
力側にのみ設けられるものではなく、他の回路例えばモ
ータ電源回路のインタロックＳＷ３の接点３ａの出力側
にも設けることが出来る。

さらに、ウィンド型デュアルコンパレータのＶ　ＣＣＨ
とＶＣＣＬとを電源電圧の設計値の上下に設定し、出力
ＶＱ＝　”Ｌ”すなわちＤＣ電圧異常信号のレベルが°
Ｈ°の時に電圧異常と判定するようにすれば、電源電圧
の降下のみでなく、異常な電圧上昇に対してもそれを検
知してシーケンス制御を中止したり、電源をオフにする
ことが出来る。

以上、Ｈｅ−Ｎｅレーザを使用するレーザプリンタの例
について説明したが、この発明は半導体レーザプリンタ
、ＬＥＤプリンタ、ＬＣＳＡプリンタ等の光プリンタあ
るいは複写機、ファクシミリ等の電子写真方式により画
像を形成する画像形成装置の電源装置にも同様に実施す
ることが出来る。

効果 以上説明したように、この発明によれば、安全スイッチ
による直流電圧の低下が直ちに検知されて信号が出力さ
れるので、安全スイッチの接点抵抗の増大に伴なうトラ
ブルの発生を未然に防止することができると共に、その
発見も容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施したレーザプリンタの電源装置
の要部を示す回路図。 第２図は同じくその電源装置全体を示すブロック回路図
、 第３図は同じくそのレーザプリンタの機構部の一例を示
す概略断面図、 第４図は同じくその制御部の一例を示すブロック図、 第５図はインタロックコネクタの取付は状態の一例を示
す斜視図、 第６図は電圧検出用ＩＣの特性の一例を示す特性図であ
る。 １・・・インタロックコネクタ ２．３・・・インタロックスイッチ ４・・・本体カバー　　　　６・・・電圧検出部７・・
・電圧検出用ＩＣ８・・・トランジスタ１１ａ・・・用
紙　　　　　１５・・定着ローラ１９・・・メインモー
タ ２０・・・ｏｐｃ（感光体）ドラム ２１・・・帯電チャージャ ２４・・・プレトランスファランプ（ＰＴＬ）２５・・
・転写チャージャ　２６・・・分離チャージャ２７・・
・プレクリーニングチャージャ（ｐｃｃ）２日・・・ク
エンチングランプ（ＱＬ）４０・・・エンジンドライバ ４１・・・シーケンス制御部 ６８・・・定着ヒータ　　　７０・・・ＤＣ電源ユニッ
ト７１．７２・・・モータコントローラ ７３・・・サブモータ　　　７４・・・レーザ安定器７
５．７８・・・高圧電源　７７・・・冷陰極管安定器７
８・・・リレー　　　　　　８０・・・Ｈｅ−Ｎｅレー
ザｊＩＩ図 Ｎ４図 第５図 ′Ｍ６図 “％

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　直流安定化電源とその出力を供給されて直流高電圧
   を発生する高圧電源とを備え、その両電源間の給電路に
   本体のカバーを開いた時に開放される安全スイッチを介
   挿した画像形成装置の電源装置において、 前記安全スイッチを介して高圧電源に供給する直流電圧
   の低下を検知して信号を出力する手段を設けたことを特
   徴とする画像形成装置の電源装置。