JP2007014128A

JP2007014128A - 電子機器

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Publication number: JP2007014128A
Application number: JP2005191949A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Inukai; 勝己犬飼
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2025-06-30
Also published as: JP4067010B2

Abstract

【課題】１つの電源から電力の供給を受ける複数の電装品を備えた電子機器において、高い定格電圧を有する電装品を用いることなくその電源電圧の変動を抑制すること。
【解決手段】リセット処理時やＲＡＭチェック処理時には２４Ｖ電圧が上昇するが、トランジスタ５１６，５３６をＯＮしてメインファン４１０及びＰＳファン４３０に通電することで電圧の上昇が抑制される。しかも、メインファン４１０及びＰＳファン４３０にはツェナーダイオード５１５または５３５を介して電圧が印加されるので、最高でも２４Ｖの電圧しか加わらない。スリープモードとスタンバイモードとの過渡期でも２４Ｖ電圧が上昇するが、ツェナーダイオード５２１を介して流れる電流によりトランジスタ５１６，５３６がＯＮし、２４Ｖ電圧の上昇が抑制できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、１つの電源から電力の供給を受ける複数の電装品を備えた電子機器に関し、詳しくは、上記電源の電源電圧の安定化を考慮した電子機器に関する。

従来より、例えばレーザプリンタ等の各種電子機器の直流電源として、ＣＰＵ等に給電するための比較的低電圧（例えば３．３Ｖ）の安定化された制御系用出力と、プリンタエンジンやファンなどの複数の電装品に電力を供給するための比較的高電圧（例えば２４Ｖ）の駆動系用出力とを有する電源が使用される場合がある。また、この種の電源としては、上記制御系用出力と駆動系用出力とを２次側に有する１つのトランスを含むスイッチング電源が使用される場合がある。

この種の電源では、駆動系用出力の負荷が小さく、制御系用出力の負荷が大きい場合、その制御系用出力の電圧を安定化しようとすると駆動系用出力の電圧が上昇してしまうことがある。そこで、このような場合、ファンなどの負荷を駆動することにより駆動系用出力の負荷を大きくして、駆動系用出力の電圧上昇を抑制することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１９６５７４号公報

ところが、上記技術のようにファンなどを駆動して駆動系用出力の電圧上昇を抑制するためには、駆動系用出力の本来の電圧よりも高い定格電圧を有するファンを使用しなければ、電圧上昇時にファンが破壊されてしまう。このため、高い定格電圧を有する高価なファンを使用する必要が生じ、装置の製造コストが上昇する。また、上記のように制御系用，駆動系用の２系統の出力を有する電源に限らず、１つの電源から複数の電装品が電力の供給を受ける場合は、電圧変動に備えて本来の電源電圧よりも高い定格電圧を有する電装品を使用する必要があった。そこで、本発明は、１つの電源から電力の供給を受ける複数の電装品を備えた電子機器において、高い定格電圧を有する電装品を用いることなくその電源電圧の変動を抑制することを目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた本発明は、１つの電源から電力の供給を受ける複数の電装品を備えた電子機器であって、上記電源の出力電圧が上昇したとき、または上昇する可能性のあるときに、上記複数の電装品のうちの所定電装品に、定電圧素子を介して上記出力電圧を印加する通電制御手段を、備えたことを特徴としている。

このように構成された本発明では、電源の出力電圧が上昇したとき、または上昇する可能性のあるときに、通電制御手段は、上記複数の電装品のうちの所定電装品に上記出力電圧を印加する。このため、上記電源から流れ出る電源電流を増加させて、上記出力電圧の上昇を抑制することができる。しかも、通電制御手段は、定電圧素子を介して上記所定電装品に上記出力電圧を印加するので、上記所定電装品には高い電圧が印加されない。このため、上記所定電装品の定格電圧がそれほど高くなくても、その所定電装品の破壊を免れることができる。従って、本発明では、高い定格電圧を有する電装品を用いなくても電源電圧の変動を抑制することができ、延いては、その電子機器の製造コストを低減することができる。

なお、本発明において、更に、上記所定電装品に、上記定電圧素子を介さずに上記出力電圧を印加する直接通電手段を備えた場合、次のような更なる効果が生じる。すなわち、この場合、上記出力電圧を上記所定電装品に直接印加して、その所定電装品を充分に駆動することができる。

また、通電制御手段が所定電装品に上記定電圧素子を介して上記出力電圧を印加する態様としても、種々の形態が考えられるが、上記電源は、安定化された制御系用出力と、上記複数の電装品に電力を供給する駆動系用出力とを有する１つのトランスを含むスイッチング電源で構成され、上記制御系用出力から電力が供給され、かつ、上記駆動系用出力によって上記所定電装品を除く上記電装品が駆動されない動作モードのとき、上記通電制御手段が上記定電圧素子を介して上記出力電圧を印加してもよい。

電源が上記のように構成された場合、上記のような動作モードでは、制御系用出力から電力が供給されているにも拘らず駆動系用出力から流れる電流が少ないため、その駆動系用出力の電圧が上昇し易いことが知られている。そこで、このような動作モードにおいて、駆動系用出力から電力を供給される所定電装品に定電圧素子を介して電圧を印加することにより、その駆動系用出力の電圧が上昇するのを良好に抑制することができる。

また、上記通電制御手段の構成としては種々の形態が考えられるが、上記通電制御手段は、ＣＰＵとそのＣＰＵによって状態が切り換えられるスイッチング素子とによって構成されてもよい。また、通電制御手段がこのようにＣＰＵによって動作が切り換えられる場合、上記出力電圧が実際に上昇したときに定電圧素子を介して所定電装品に上記出力電圧を印加する制御も、上記出力電圧が上昇する可能性のあるとき（例えば前述の動作モード及びその過渡状態）に、定電圧素子を介して所定電装品に上記出力電圧を印加する制御も、いずれも良好に実施することができる。

また、上記通電制御手段の他の形態として、上記電源は、安定化された制御系用出力と、上記複数の電装品に電力を供給する駆動系用出力とを有する１つのトランスを含むスイッチング電源で構成され、上記通電制御手段は、上記駆動系用出力の電圧上昇を検出する電圧検出素子と、その電圧検出素子によって状態が切り換えられるスイッチング素子とによって構成されてもよい。この場合、駆動系用出力の電圧が実際に上昇したときに、そのことを電圧検出素子によって検出し、定電圧素子を介して所定電装品に上記出力電圧を印加することができる。

なお、上記所定電装品としても種々の電装品が考えられるが、上記所定電装品は冷却用ファンであってもよい。冷却用ファンは駆動／停止を一時的に切り換えても電子機器の主たる動作に影響を及ぼさない。従って、上記所定電装品が冷却用ファンである場合、電子機器の主たる動作に影響を及ぼすことなく電源電圧の変動を抑制することができる。

更に、この場合、上記電子機器は、被記録媒体に画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置であって、上記冷却用ファンは上記画像形成装置の内装品を冷却するものであってもよい。

次に、本発明の実施の形態を、図面と共に説明する。なお、以下に説明するように、本実施の形態は、画像形成装置としてのいわゆるレーザプリンタに本発明を適用したものである。

１．レーザプリンタの全体構成
図１は本実施の形態に係るレーザプリンタ１の外観を表す斜視図であり、このレーザプリンタ１は、紙面上側を重力方向上方側として設置され、通常、紙面左手前側を前側として使用される。

そして、レーザプリンタ１の筐体３は略箱状（直方体状）に形成されており、この筐体３の上面側には、印刷を終えて筐体３から排出された被記録媒体が載置される排紙トレイ５が設けられている。なお、本実施の形態では、被記録媒体として、紙やＯＨＰシート等の用紙を想定している。

また、排紙トレイ５は、後方側に向かうほど、筐体３の上面から下がるように傾斜した傾斜面５ａにて構成されており、この傾斜面５ａの後端側には、印刷が終了した被記録媒体が排出される排出部７が設けられている。

そして、筐体３のうち排紙トレイ５（傾斜面５ａ）を囲むように略コの字状に形成された上カバー９には、レーザプリンタ１をネットワークに接続する場合とネットワークから切り離す場合とを切り替えるラインスイッチ１ａ、及び印刷を強制的に終了（中断）させるジョブキャンセルスイッチ１ｂ等が設けられている。

２．レーザプリンタの内部構成
図２はレーザプリンタ１の内部構成を表す縦断面図である。レーザプリンタ１の内部に収容された画像形成部１０は被記録媒体に画像を形成する画像形成手段を構成するものであり、フィーダ部２０は、画像形成部１０に被記録媒体を供給する搬送手段の一部を構成するものである。

第１排出シュート３０及び第２排出シュート４０は、画像形成部１０にて画像形成が終了した被記録媒体の搬送方向をＵターンさせるように略１８０°転向させて、被記録媒体を定着器ユニット９０（詳細は、後述する）の上方に設けられた排出部７に案内する案内部材を構成するものである。

正逆切替機構５０は、画像形成部１０から排出された被記録媒体の搬送方向を反転させると共に、搬送方向が反転された被記録媒体を再び画像形成部１０側に搬送する排紙ローラ反転機構を構成するものであり、両面印刷ユニット６０は、正逆切替機構５０にて搬送方向が反転された被記録媒体の搬送経路を構成するものである。

２．１．フィーダ部
フィーダ部２０は、筐体３の最下部に収納された給紙トレイ２１、給紙トレイ２１の前端部上方に設けられて画像形成部１０に被記録媒体を搬送する給紙ローラ２２、並びに給紙ローラ２２にて搬送される被記録媒体を１枚毎に分離する分離ローラ２３及び分離パッド２４等を有して構成されている。そして、給紙トレイ２１に載置されている被記録媒体は、筐体３内前側にてＵターンするようにして、筐体３内の略中央部に配設された画像形成部１０に搬送される。

なお、給紙トレイ２１から画像形成部１０に至る被記録媒体の搬送経路のうち、略Ｕ字状に転向する部位の頂部外側には、被記録媒体の画像形成面（印刷面）に付着した紙粉等を取り除く紙粉取りローラ２５が配設され、その頂部内側には搬送される被記録媒体を紙粉取りローラ２５に押圧する対向ローラ２６が配設されている。

また、給紙トレイ２１から画像形成部１０に至る搬送経路のうち画像形成部１０の入口には、被記録媒体に搬送抵抗を付与して被記録媒体の搬送状態を整える一対のローラからなるレジストローラ２７が配設されている。

２．２．画像形成部
画像形成部１０は、スキャナ部７０、プロセスカートリッジ８０及び定着器ユニット９０等を有して構成されている。

２．２．１．スキャナ部
スキャナ部７０は、筐体３内の上部に設けられて後述する感光体ドラム８１の表面に静電潜像を形成するものであり、図示しないレーザ光源、ポリゴンモータ４５０によって駆動されるポリゴンミラー７２、ｆθレンズ７３、反射鏡７４、レンズ７５、及び反射鏡７６を有して構成されている。

そして、レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、ポリゴンミラー７２で偏向されて、ｆθレンズ７３を通過した後、反射鏡７４によって光路が折り返され、更にレンズ７５を通過した後、反射鏡７６によって光路が下方に屈曲されることにより、感光体ドラム８１の表面上に照射され、静電潜像が形成される。

２．２．２．プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ８０は、スキャナ部７０の下方側において着脱可能に筐体３内に配設されており、このプロセスカートリッジ８０は、感光体ドラム８１、帯電器８２、転写ローラ８３、及び、現像カートリッジ８４等から構成されている。

感光体ドラム８１は、最表層がポリカーボネート等からなる正帯電性の感光層により形成される円筒状のドラム本体８１ａと、このドラム本体８１ａの軸心において、ドラム本体８１ａの長手方向に沿って延びてドラム本体８１ａを回転可能に支持するドラム軸８１ｂとを有して構成されている。

帯電器８２は、上記レーザビームによる静電潜像形成に先立って感光体ドラム８１の表面を帯電させるもので、感光体ドラム８１の後側斜め上方において、感光体ドラム８１と接触しないように所定間隔を有して感光体ドラム８１と対向配設されている。なお、本実施の形態に係る帯電器８２は、コロナ放電を利用して感光体ドラム８１の表面に略均一に正電荷を帯電させるスコロトロン型帯電器を採用している。

転写ローラ８３は、感光体ドラム８１と対向して配設されて感光体ドラム８１の回転と連動して回転し、被記録媒体が感光体ドラム８１近傍を通過する際に、感光体ドラム８１に帯電した電荷と反対の電荷（本実施の形態では、負電荷）を印刷面とは反対側から被記録媒体に作用させることにより、感光体ドラム８１の表面に付着したトナーを被記録媒体の印刷面に転写させる転写手段をなすものである。

現像カートリッジ８４は、トナーが収容されたトナー収容室８４ａ、トナーを感光体ドラム８１に供給するトナー供給ローラ８４ｂ及び現像ローラ８４ｃ等を有して構成されている。

そして、トナー収容室８４ａに収容されているトナーは、トナー供給ローラ８４ｂの回転によって現像ローラ８４ｃ側に供給される。更に、現像ローラ８４ｃ側に供給されたトナーは、現像ローラ８４ｃの表面に担持され、層厚規制ブレード８４ｄにより所定の厚みとなるように調整されると共に摩擦帯電された後、スキャナ部７０にて露光された感光体ドラム８１の表面に供給される。

２．２．３．定着器ユニット
定着器ユニット９０は、被記録媒体の搬送方向において感光体ドラム８１より下流側に配設され、被記録媒体に転写されたトナーを加熱溶融させて定着させるものである。具体的には、定着器ユニット９０は、被記録媒体の印刷面側に配設されてトナーを加熱する加熱ローラ９１、及び、被記録媒体を挟んで加熱ローラ９１と反対側に配設されて被記録媒体を加熱ローラ９１側に押圧する加圧ローラ９２等を有して構成されている。

因みに、本実施の形態に係る加熱ローラ９１は、表面がフッ素樹脂によってコーティングされた金属管と、その金属管内に加熱のためのハロゲンランプとから構成されており、一方、加圧ローラ９２は、金属製のローラ軸を、ゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されている。

以上に説明した画像形成部１０においては、以下のようにして被記録媒体に画像が形成される。
すなわち、感光体ドラム８１の表面は、その回転に伴って、帯電器８２により一様に正帯電された後、スキャナ部７０から照射されるレーザビームの高速走査により露光される。これにより、感光体ドラム８１の表面には、被記録媒体に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ８４ｃの回転により、現像ローラ８４ｃ上に担持され、かつ、正帯電されているトナーが、感光体ドラム８１に対向して接触するときに、感光体ドラム８１の表面上に形成されている静電潜像、つまり、一様に正帯電されている感光体ドラム８１の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光体ドラム８１の静電潜像は、可視像化され、感光体ドラム８１の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

その後、感光体ドラム８１の表面上に担持されたトナー像は、転写ローラ８３に印加される転写バイアスによって被記録媒体に転写される。そして、トナー像が転写された被記録媒体は定着器ユニット９０に搬送されて加熱され、トナー像として転写されたトナーが被記録媒体に定着して、画像形成が完了する。

２．３．第１排出シュート
本実施の形態に係るレーザプリンタ１では、第１排出シュート３０は、図２に示すように、筐体３内の後端側に配設され、かつ、筐体３の後端側、つまり第１排出シュート３０の近傍には、筐体３に形成された開口部３ａを開閉するリアカバー３ｂが回転可能に組み付けられている。

また、第１排出シュート３０は、被記録媒体の搬送方向において定着器ユニット９０より搬送方向下流側に配設されていると共に、画像形成部１０にて画像形成が終了した被記録媒体の搬送方向を略９０°転向させて被記録媒体を第２排出シュート４０に案内する。

なお、第１排出シュート３０は、定着器ユニット９０から排出された被記録媒体が最初に接触する部位に配設されたフロントシュート３１、及びフロントシュート３１よりも被記録媒体搬送方向下流側に配設されたアウタシュート３２を有して構成されている。また、フロントシュート３１及びアウタシュート３２には、それぞれ、被記録媒体搬送方向に沿って延びる突状のフロントシュートリブ３１ａ及びアウタシュートリブ３２ａが複数本形成されており、被記録媒体は、これらのリブ３１ａ、３２ａの先端側に接触しながら第２排出シュート４０に向けて案内される。また、第１排出シュート３０には、第１排紙ローラ３４ａが設けられ、定着器ユニット９０側の第１排紙ローラ３４ａと対向する位置には、第１ピンチローラ３４ｂが設けられている。

第１排紙ローラ３４ａは、被記録媒体に接触しながら回転することにより被記録媒体に搬送力を付与する搬送ローラであり、第１ピンチローラ３４ｂは、被記録媒体を挟んで第１排紙ローラ３４ａと反対側から被記録媒体を第１排紙ローラ３４ａ側に押圧するものである。このため、定着器ユニット９０から排出された被記録媒体は、第１排紙ローラ３４ａ及び第１ピンチローラ３４ｂにより挟まれるようにして第２排出シュート４０側に搬送される。

２．４．第２排出シュート
第２排出シュート４０は、第１排出シュート３０に対して所定の隙間４０ａを有して上カバー９に設けられ、第１排出シュート３０にて搬送方向が略９０°転向された被記録媒体を更に略９０°転向させて排出部７に案内する。

また、第１排出シュート３０と第２排出シュート４０との隙間４０ａは、正逆切替機構５０にて搬送方向が反転された被記録媒体の搬送通路（太い二点鎖線で示された搬送経路）の一部を構成している。因みに、図２中、太い一点鎖線で示された搬送経路が、フィーダ部２０にて搬送される被記録媒体の搬送通路を示している。

２．５．正逆切替機構及び両面印刷ユニット
正逆切替機構５０は、第２排紙ローラ４３の回転の向きを切り替えることより、第１排出シュート３０から搬送されてきた被記録媒体を排出部７（排紙トレイ５）側に搬送する場合と隙間４０ａ側に搬送する場合とを切り替えるものである。この正逆切替機構５０は、例えば、後述のＤＣモータ（図４参照）で発生した回転力を第２排紙ローラ４３まで伝達する歯車の個数を、図示しないソレノイドにより切り換えて第２排紙ローラ４３の回転方向を切り換える機構である。なお、第２排紙ローラ４３と対向配置された第２ピンチローラ４３ｂは、第２排紙ローラ４３と協働して被記録媒体を挟み込むようにして回転することにより、被記録媒体と第２排紙ローラ４３との接触面圧を高めている。

両面印刷ユニット６０は、被記録媒体の搬送方向（前後方向）に延びるように突状に形成された複数本の案内リブ（図示せず）と、回転しながら被記録媒体に接触することにより被記録媒体に搬送力を付与する複数のローラ（図示せず）とを備え、第２排紙ローラ４３から隙間４０ａを介して搬送されてきた被記録媒体を画像形成部１０に搬送するものである。

２．６．電源ユニット
定着器ユニット９０と両面印刷ユニット６０との間には、レーザプリンタ１の各部に電力を供給する電源ユニット１００が配設されている。次に、この電源ユニット１００の構成について、図３の回路図を用いて説明する。なお、この電源ユニット１００は、各種モータ等に供給する電圧（本実施の形態では２４Ｖ）と、各部を制御するロジック回路等に供給する電圧（本実施の形態では３．３Ｖ）とを、並行して出力するものである。

図３に示すように、この電源ユニット１００は、トランス２００の１次側に、商用電源１１０（ＡＣ１００Ｖ）から供給される電流を整流する整流回路１２０、平滑用コンデンサ１３０の他に、トランス２００の１次側コイルへの通電をスイッチングするスイッチング素子１４０、スイッチング素子１４０のＯＮ／ＯＦＦを制御する発振制御回路１５０を備えている。

発振制御回路１５０は、後述する２次側のフォトダイオード１６１と共にフォトカプラを構成し、フォトダイオード１６１の発光を受けてＯＮ／ＯＦＦが切り替わるフォトトランジスタ１６０を内部に備えている。本実施の形態では、発振制御回路１５０は、フォトトランジスタ１６０のＯＮ／ＯＦＦにより規定される発振周波数にてスイッチング素子１４０が発振を起こす自励式の構成を想定しているが、ＰＷＭ−ＩＣ等を用いてトランス２００の１次側への通電時間を制御する他励式の構成であってもよい。なお、本実施の形態では、スイッチング素子１４０がＯＮとなったときにトランス２００にエネルギが蓄積され、１次側のスイッチング素子１４０がＯＦＦとなったときに２次側に起電力が生じるフライバック方式の構成を採用した。

トランス２００の２次側には、整流素子３１０を介して２４Ｖの電圧を出力する第１出力ライン３１１と、整流素子３１２を介して３．３Ｖの電圧を出力する第２出力ライン３１３とが設けられている。第２出力ライン３１３に出力される３．３Ｖの電圧は、前述のようにロジック回路等に供給されるため安定化する必要がある。そこで、電源ユニット１００では、第２出力ライン３１３とグランドライン３１４との間にフォトダイオード１６１を接続し、このフォトダイオード１６１とフォトカプラを構成するフォトトランジスタ１６０によって第２出力ライン３１３の出力電圧を１次側にフィードバックしている。

フォトダイオード１６１が点灯するのは、第２出力ライン３１３の出力が所定の値より高くなり、シャントレギュレータ３２１が第２出力ライン３１３からグランドライン３１４の方向へ導通状態となった場合である。なお、シャントレギュレータ３２１が導通状態となる第２出力ライン３１３の電圧は、可変抵抗３３０により微調整することができる。本実施の形態のように自励式の場合、フォトダイオード１６１が点灯することによりスイッチング素子１４０の発振周波数が上がり、トランス２００の１次側の通電量が減少し、２次側の電圧が下がる方向にフィードバック制御される。逆に、第２出力ライン３１３の電圧が低くなると、フォトダイオード１６１が消灯し、１次側の通電量が増加する。

２．７．冷却用ファン及び制御系
図１，図２に示すように、更に、レーザプリンタ１は、冷却用ファンとして、定着器ユニット９０を中心に画像形成部１０の全体を冷却するメインファン４１０と、主として電源ユニット１００を冷却するＰＳファン４３０とを備えている。そして、これらのメインファン４１０，ＰＳファン４３０は、図４に示すように、ＣＰＵを内蔵したＡＳＩＣ（application specific integrated circuit ）５００に、それぞれメインファン駆動回路５１０，ＰＳファン駆動回路５３０を介して接続されている。

メインファン駆動回路５１０は、メインファン４１０に直列に接続されたトランジスタ５１１を備え、このトランジスタ５１１のベースには、ＡＳＩＣ５００のポートＰ１の出力電圧が抵抗器５１２，５１３で分圧されて印加される。また、ポートＰ１は、抵抗器５１４を介して接地されている。メインファン駆動回路５１０は、更に、トランジスタ５１１のコレクタにツェナーダイオード５１５を介して接続されたトランジスタ５１６を備え、このトランジスタ５１６のベースには、ＡＳＩＣ５００のポートＰ２の出力電圧が抵抗器５１７，５１８で分圧されて印加される。また、ポートＰ２は抵抗器５１９を介して３．３Ｖ電源（図３の第２出力ライン３１３）に接続されている。

ここで、ツェナーダイオード５１５による電圧降下は１２Ｖである。このため、トランジスタ５１１をＯＮするとメインファン４１０に２４Ｖの全電圧を印加して全速で駆動することができ、また、トランジスタ５１６をＯＮすると、ツェナーダイオード５１５による電圧降下によりメインファン４１０に１２Ｖの電圧が印加されて半速で駆動することができる。更に、トランジスタ５１６のベースにはツェナーダイオード５２１及び抵抗器５２２を介して２４Ｖ電源の電圧（第１出力ライン３１１の電圧）が印加されている。ツェナーダイオード５２１のツェナー電圧は３０Ｖであり、２４Ｖ電源の電圧が電圧変動により３０Ｖ以上に上昇すると、ツェナーダイオード５２１，抵抗器５２２，５１８を介して電流が流れ、トランジスタ５１６がＯＮしてメインファン４１０が半速で駆動される。

ＰＳファン駆動回路５３０も同様に、ＰＳファン４３０に直列に接続されたトランジスタ５３１を備え、このトランジスタ５３１のベースには、ＡＳＩＣ５００のポートＰ３の出力電圧が抵抗器５３２，５３３で分圧されて印加される。また、ポートＰ３は、抵抗器５３４を介して接地されている。トランジスタ５３１のコレクタには、ツェナーダイオード５３５を介してトランジスタ５３６が接続され、そのベースには、ＡＳＩＣ５００のポートＰ４の出力電圧が抵抗器５３７，５３８で分圧されて印加される。また、ポートＰ４は抵抗器５３９を介して３．３Ｖ電源に接続されている。

ツェナーダイオード５３５による電圧降下も１２Ｖであり、トランジスタ５３１をＯＮするとＰＳファン４３０を全速で駆動することができ、また、トランジスタ５３６をＯＮすると、ツェナーダイオード５３５の電圧降下によりＰＳファン４３０を半速で駆動することができる。更に、トランジスタ５３６のベースも、前述のツェナーダイオード５２１のアノードに抵抗器５４２を介して接続されている。このため、２４Ｖ電源の電圧が３０Ｖ以上に上昇すると、トランジスタ５３６がＯＮしてＰＳファン４３０が半速で駆動される。更に、ＡＳＩＣ５００には、２４Ｖ電源から供給される電力によりＤＣモータ４４０を駆動するＤＣモータ駆動回路４４１が接続されている。

３．実施の形態のレーザープリンタにおける制御
続いて、このように構成された本実施の形態において、ＡＳＩＣ５００が実行する制御を図５のフローチャートを用いて説明する。レーザプリンタ１の電源がＯＮされると、ＡＳＩＣ５００により図５の処理が開始される。

処理が開始されると、先ず、Ｓ１（Ｓはステップを表す：以下同様）にて、ＡＳＩＣ５００のＣＰＵのリセット処理がなされ、続くＳ２では、プログラムのチェック処理を含むＲＡＭチェック処理がなされる。これらの、Ｓ１，Ｓ２の処理が完了するまでは、ＡＳＩＣ５００はソフトウェアによる各種制御を実行することができない。そこで、この間、ＤＣモータ４４０はＯＦＦにされ、メインファン４１０及びＰＳファン４３０には、ＡＳＩＣ５００のポートＰ１〜Ｐ４が入力ポート（ハイインピーダンス状態）となることにより、メインファン駆動回路５１０及びＰＳファン駆動回路５３０によって次のような制御１がなされる。

すなわち、トランジスタ５１１は抵抗器５１４，５１２を介してＯＦＦされ、トランジスタ５１６は抵抗器５１９，５１７を介してＯＮされる。この結果、メインファン４１０には、２４Ｖ電源の電圧（以下、２４Ｖ電圧という）からツェナーダイオード５１５による電圧降下分（１２Ｖ）を引いた電圧が印加される。同様に、トランジスタ５３１がＯＦＦされトランジスタ５３６がＯＮされることにより、ＰＳファン４３０にも２４Ｖ電圧からツェナーダイオード５３５による電圧降下分（１２Ｖ）を引いた電圧が印加される。

続くＳ３では、ＡＳＩＣ５００が制御可能になったことを受けて各ポートＰ１〜Ｐ４が一旦Ｌに制御され、これによってメインファン４１０及びＰＳファン４３０も一旦ＯＦＦにされる。また、このとき、ＤＣモータ４４０には０．１５Ａの電流が通電されるが、電流量が少ないためＤＣモータ４４０は回転せず、静止状態を維持する。

続くＳ４では、ＡＳＩＣ５００はスタンバイモードへ移行する。このとき、各ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４がそれぞれＬ，Ｈ，Ｌ，Ｈに制御されることにより、メインファン４１０及びＰＳファン４３０にはそれぞれ、２４Ｖ電圧からツェナーダイオード５１５または５１３の電圧降下分を引いた電圧が印加される。このときも、ＤＣモータ４４０には０．１５Ａの電流が通電される。

Ｓ４にてスタンバイモードへ移行した後は、画像形成指令があったか否かがＳ５にて判断され、画像形成指令がない場合は（Ｓ５：Ｎ）、所定のスリープ条件が成立したか否かがＳ６にて判断される。スリープ条件も成立していない場合は（Ｓ６：Ｎ）、処理は前述のＳ４へ移行する。こうして、Ｓ４〜Ｓ６のループ処理により、画像形成指令またはスリープ条件の成立のいずれかがあるまでスタンバイモードを維持する。すなわち、この間、メインファン４１０及びＰＳファン４３０にはそれぞれ、２４Ｖ電圧からツェナーダイオード５１５または５１３の電圧降下分を引いた電圧が印加され、ＤＣモータ４４０には０．１５Ａの電流が通電される。

Ｓ４〜Ｓ６のループ処理による待機中に、外部からデータが入力されるなどして画像形成指令があった場合（Ｓ５：Ｙ）、Ｓ７にて周知の画像形成処理が実行される。また、この画像形成処理中は、各ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４がそれぞれＨ，Ｌ，Ｈ，Ｌに制御されることにより、メインファン４１０及びＰＳファン４３０は全速で駆動され、ＤＣモータ４４０は１Ａの電流を通電されて回転する。このＤＣモータ４４０の回転により、各種ローラ等が駆動され、前述のように画像形成部１０による画像形成を実行することができる。そして、画像形成処理が終了すると、処理は再びＳ４へ移行し、前述のスタンバイモードへと移行する。

一方、Ｓ４〜Ｓ６のループ処理によるスタンバイ中に、所定時間以上データ入力も操作もなされないなどの所定のスリープ条件が成立すると（Ｓ６：Ｙ）、メインファン４１０，ＰＳファン４３０，及びＤＣモータ４４０をＯＦＦする制御がなされ（Ｓ１０）、ＡＳＩＣ５００はスリープモードへと移行する（Ｓ１１）。なお、このスリープモード中は、その直前の処理におけるポート設定、すなわち、メインファン４１０，ＰＳファン４３０，及びＤＣモータ４４０をＯＦＦするポート設定が維持される。

また、このように、ＡＳＩＣ５００がスタンバイモードからスリープモードへ移行するときは、メインファン４１０，ＰＳファン４３０，及びＤＣモータ４４０がＯＦＦされるため、２４Ｖ電圧が一時的に３０Ｖ以上に上昇することがある。本実施の形態では、このとき、メインファン駆動回路５１０及びＰＳファン駆動回路５３０によって、次のような制御２が実行される。すなわち、この場合、ツェナーダイオード５２１が２４Ｖ電源から抵抗器５２２，５４２方向へ導通するようになる。すると、トランジスタ５１６，５３６がＯＮされ、メインファン４１０及びＰＳファン４３０にツェナーダイオード５１５または５３５を介して電圧が印加される。

続くＳ１２では、何らかのトリガ入力があったか否か判断され、ない場合は（Ｓ１２：Ｎ）、処理は前述のＳ１１へ移行してスリープモードを継続する。そして、スリープモード中にトリガが入力されると（Ｓ１２：Ｙ）、処理はＳ４へ移行し、前述のスタンバイモードへと移行する。なお、スリープモードからスタンバイモードへ移行する際も、２４Ｖ電源から出力される電流が少ない状態で３．３Ｖ電源からの出力電流が増加するため、２４Ｖ電圧が上昇して前述の制御２が実行される場合がある。

４．本実施の形態の制御による効果
次に、前述の制御によって生じる効果を、図６を参照して説明する。図６に示すように、リセット処理（Ｒｅｓｅｔ）時やＲＡＭチェック処理（ＲＡＭＣｈｅｃｋ）時には、２４Ｖ電源からの平均の出力電流（２４Ｖ平均電流）が少ないにも拘わらず３．３Ｖ平均電流が０．８Ａまたは１．４Ａあるため、２４Ｖ電圧が上昇するが、制御１によりメインファン４１０及びＰＳファン４３０に通電がなされることによって２４Ｖ電圧の上昇が抑制される。但し、この場合でも、２４Ｖ電圧は３０Ｖまたは３４〜３６Ｖまで上昇するが、メインファン４１０及びＰＳファン４３０にはツェナーダイオード５１５または５３５の電圧降下分を差し引いた電圧が印加されるので、メインファン４１０及びＰＳファン４３０には最高でも２４Ｖの電圧しか加わらない。

また、ＲＡＭチェック完了からスタンバイ（Ｓｔａｎｄｂｙ）に至る間には、ＤＣモータに０．１５Ａの電流が通電されるので（Ｓ３，Ｓ４）、２４Ｖ電圧は安定する。しかも、スタンバイモードでも、メインファン４１０及びＰＳファン４３０にはツェナーダイオード５１５または５３５を介して電圧が印加されるので（Ｓ４）、仮に２４Ｖ電圧が上昇してもメインファン４１０及びＰＳファン４３０には大きな電圧は加わらない。

また、スリープモードとスタンバイモードとの過渡期では、前述のように２４Ｖ電圧が上昇する可能性があるが、この場合も、制御２により２４Ｖ電圧の上昇が抑制される。また、この場合、図６には「注１」として示したが、メインファン４１０またはＰＳファン４３０とトランジスタ５１６または５３６とであわせて２２〜２４Ｖの電圧しか加わらない。このため、メインファン４１０及びＰＳファン４３０には定格２４Ｖのファンを使用することができ、しかも、２４Ｖ電圧の上昇を良好に抑制することができる。

なお、上記実施の形態において、ＡＳＩＣ５００、ツェナーダイオード５２１、及びトランジスタ５１６，５３６が通電制御手段に、ツェナーダイオード５１５，５３５が定電圧素子に、ＡＳＩＣ５００及びトランジスタ５１１，５３１が直接通電手段に、電源ユニット１００がスイッチング電源に、第１出力ライン３１１が駆動系用出力に、第２出力ライン３１３が制御系用出力に、トランジスタ５１１，５３１がスイッチング素子に、ツェナーダイオード５２１が電圧検出素子に、メインファン４１０及びＰＳファン４３０が所定電装品及び冷却用ファンに、それぞれ相当する。

また、本発明は上記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、２４Ｖ電圧を３段階以上の電圧レベルで検出する検出部を設けてＡＳＩＣ５００に接続し、その検出部にて検出された電圧に基づいてＡＳＩＣ５００がトランジスタ５１６，５３６のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるようにすれば、一層良好に２４Ｖ電圧の変動を抑制することができる。

また、所定電装品は冷却用ファン以外の電装品であってもよい。但し、冷却用ファンは駆動／停止を一時的に切り換えてもレーザプリンタ１の主たる動作に影響を及ぼさない。従って、上記所定電装品が冷却用ファンである場合、レーザプリンタ１の主たる動作に影響を及ぼすことなく電源電圧の変動を抑制することができる。更に、本発明は画像形成装置以外の電子機器にも適用することができる。

本発明を適用したレーザプリンタの外観を表す斜視図である。そのレーザプリンタの内部構成を表す縦断面図である。そのレーザプリンタの電源ユニットの構成を表す回路図である。そのレーザプリンタの制御系の構成を表す説明図である。その制御系のＡＳＩＣにより実行される処理を表すフローチャートである。その処理によって生じる効果を表す説明図である。

符号の説明

１…レーザプリンタ１０…画像形成部２０…フィーダ部２２…給紙ローラ
７０…スキャナ部７２…ポリゴンミラー８０…プロセスカートリッジ
８１…感光体ドラム９０…定着器ユニット１００…電源ユニット
１４０…スイッチング素子１５０…発振制御回路１６０…フォトトランジスタ
１６１…フォトダイオード２００…トランス３１１…第１出力ライン
３１３…第２出力ライン４１０…メインファン４３０…ＰＳファン
４４０…ＤＣモータ４４１…ＤＣモータ駆動回路４５０…ポリゴンモータ
５１０…メインファン駆動回路５１１，５１６，５３１，５３６…トランジスタ
５１５，５２１，５３５…ツェナーダイオード５３０…ＰＳファン駆動回路

Claims

１つの電源から電力の供給を受ける複数の電装品を備えた電子機器であって、
上記電源の出力電圧が上昇したとき、または上昇する可能性のあるときに、上記複数の電装品のうちの所定電装品に、定電圧素子を介して上記出力電圧を印加する通電制御手段を、
備えたことを特徴とする電子機器。
上記所定電装品に、上記定電圧素子を介さずに上記出力電圧を印加する直接通電手段を、
更に備えたことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
上記電源は、安定化された制御系用出力と、上記複数の電装品に電力を供給する駆動系用出力とを有する１つのトランスを含むスイッチング電源で構成され、
上記制御系用出力から電力が供給され、かつ、上記駆動系用出力によって上記所定電装品を除く上記電装品が駆動されない動作モードのとき、上記通電制御手段が上記定電圧素子を介して上記出力電圧を印加することを特徴とする請求項１または２記載の電子機器。
上記通電制御手段は、ＣＰＵとそのＣＰＵによって状態が切り換えられるスイッチング素子とによって構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子機器。
上記電源は、安定化された制御系用出力と、上記複数の電装品に電力を供給する駆動系用出力とを有する１つのトランスを含むスイッチング電源で構成され、
上記通電制御手段は、上記駆動系用出力の電圧上昇を検出する電圧検出素子と、その電圧検出素子によって状態が切り換えられるスイッチング素子とによって構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の電子機器。
上記所定電装品は冷却用ファンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子機器。
上記電子機器は、被記録媒体に画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置であって、
上記冷却用ファンは上記画像形成装置の内装品を冷却することを特徴とする請求項６記載の電子機器。