JP2007206414A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式などの画像形成装置に関し、特に正または負の直流高電圧と交流高電圧を供給する高圧出力と、前記高圧出力を供給する高圧電源を有する電子写真方式の画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE
ここで電子写真方式の画像形成装置としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、LEDプリンタ、レーザービームプリンタ等)及び電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。 Here, the electrophotographic image forming apparatus includes, for example, an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (for example, an LED printer, a laser beam printer, etc.), an electrophotographic facsimile apparatus, and the like.
従来、電子写真によって記録紙に画像を複写する電子写真方式の画像形成装置が普及している。この電子写真方式の画像形成装置では、正または負に一様に帯電された像担持体に、複写したい画像に対応して光像を投影し、そのパターンに従って像担持体面に電荷パターンを生じさせ、静電荷の潜像を得る。次に潜像の電荷パターンと逆極性に帯電した現像剤を供給し、潜像の電荷パターンにこの現像剤を吸着させて現像する。現像された現像剤像に記録紙を重ねて、その裏面から現像剤の保持する電荷と逆極性の電荷を与え、静電的に現像剤を記録紙表面に吸着させて転写する。その後、転写紙に熱と圧力を与え転写された現像剤像を定着させて、画像を複写している。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus that copies an image onto a recording sheet by electrophotography has been widespread. In this electrophotographic image forming apparatus, a light image is projected onto an image carrier that is uniformly charged positively or negatively corresponding to the image to be copied, and a charge pattern is generated on the surface of the image carrier according to the pattern. To obtain a latent image of electrostatic charge. Next, a developer charged with a polarity opposite to the charge pattern of the latent image is supplied, and the developer is adsorbed to the charge pattern of the latent image and developed. The recording paper is superimposed on the developed developer image, and a charge having a polarity opposite to that held by the developer is applied from the back surface thereof, and the developer is electrostatically adsorbed onto the surface of the recording paper and transferred. Thereafter, heat and pressure are applied to the transfer paper to fix the transferred developer image, and the image is copied.
ここで、現像された現像剤を記録紙に転写する方法には、コロナ放電により記録紙に電荷を与えるコロナ転写と、導電性のローラに直流電圧を与えて帯電させ、適当な圧力を加えながら記録紙上を転がすことで、記録紙に電荷を与えるローラ転写がある。ローラ転写の場合、数百ボルトから6キロボルト程度の高い電圧を導電性のローラ(以下転写ローラ)に印加する必要があるが、コロナ転写のようにオゾンの発生もなく、また転写された現像剤像の乱れも少なく質の良い転写が可能である。 Here, as a method for transferring the developed developer to the recording paper, corona transfer for applying a charge to the recording paper by corona discharge, charging by applying a DC voltage to the conductive roller, and applying an appropriate pressure There is a roller transfer that gives electric charge to the recording paper by rolling on the recording paper. In the case of roller transfer, it is necessary to apply a high voltage of about several hundred volts to 6 kilovolts to a conductive roller (hereinafter referred to as transfer roller), but there is no generation of ozone as in corona transfer, and the transferred developer. The image is less disturbed and can be transferred with good quality.
しかし、ローラ転写方式では、像担持体と転写ローラの間に記録紙が差し込まれていないときは、転写ローラが像担持体に直接接触する。従って、ジャムの発生によって記録紙が搬送されてこなかった場合などには、転写ローラの表面に現像剤が付着して汚れてしまう。また、イニシャル動作中や連続印刷を行っている時の記録紙と記録紙の間などでも、像担持体に現像剤が残っていると転写ローラの表面が汚れてしまう。この場合の現像剤付着量はごくわずかではあるが、長時間使用していると、次第に汚れがひどくなっていくおそれがある。 However, in the roller transfer method, when no recording paper is inserted between the image carrier and the transfer roller, the transfer roller directly contacts the image carrier. Therefore, when the recording paper is not conveyed due to the occurrence of a jam, the developer adheres to the surface of the transfer roller and becomes dirty. Further, even during the initial operation or between the recording sheets during continuous printing, if the developer remains on the image carrier, the surface of the transfer roller becomes dirty. In this case, the developer adhesion amount is very small, but if the developer is used for a long time, there is a possibility that the stain gradually becomes worse.
このように転写ローラが現像剤で汚れることはある程度避けられないことであり、転写ローラをクリーニングすることが必要となる。この転写ローラのクリーニングは、非転写時に転写時と逆極性の電圧を転写ローラに印加し、静電気力により転写ローラの表面に付着した現像剤を像担持体に移動させることで行っている。従って、転写ローラには、正負の高電圧を切り替えて出力することができる高圧電源装置が必要である。 Thus, it is inevitable that the transfer roller is contaminated with the developer, and it is necessary to clean the transfer roller. The transfer roller is cleaned by applying a voltage having a reverse polarity to that of the transfer roller during non-transfer to move the developer attached to the surface of the transfer roller to the image carrier by electrostatic force. Therefore, the transfer roller needs a high-voltage power supply device that can switch and output a positive and negative high voltage.
この正負の電圧を切り替えて印加する高圧電源装置としては、例えば特許文献1にあるような正負切り替え高圧電源装置が提案されている。この正負切り替え高圧電源装置について、図10に概略構成回路図に示す。
As a high-voltage power supply device that switches between applying positive and negative voltages, for example, a positive-negative switching high-voltage power supply device as disclosed in
コントローラ100の出力端には転写電源駆動回路102、帯電バイアス駆動回路104、及び正弦波発生回路144が接続され、それぞれON/OFF制御している。帯電バイアス駆動回路104の出力はトランジスタ108のベースに接続している。このトランジスタ108のコレクタは直流電源110の正極側に接続している。直流電源110の負極側は接地している。帯電バイアス駆動回路104では、コントローラ100からの信号により、トランジスタ108のベース電流を制御し、コレクタからエミッタに流れる電流のON/OFF制御をしている。
A transfer power
また、トランジスタ108のエミッタは、帯電バイアス電源用トランス114の1次巻線118に接続している。帯電バイアス電源用トランス114は、1次巻線118に対応する2次巻線122を含んでおり、1次側の電圧を昇圧して高電圧を出力する。この2次巻線122には直列にダイオード126と接続している。また2次巻線122には、コンデンサ142及び直列に接続した抵抗138、140が並列に接続されている。抵抗138、140は、ダイオード126の順方向側から抵抗140、138と接続しており、抵抗140の抵抗138と接続されていない方は接地されている。したがって、コントローラ100から帯電バイアス駆動回路104をONする信号が入力されると、負の直流高電圧が得られる。
The emitter of the
また、コントローラ100に接続している転写電源駆動回路102の出力はnpn型トランジスタ106のベースに接続している。このトランジスタ106のコレクタは、直流電源110の正極側に接続している。直流電源110に負極側は接地している。転写電源駆動回路102では、コントローラ100からの信号によりトランジスタ106のベース電流を制御し、コレクタからエミッタに流れる電流のON/OFF制御をしている。また、トランジスタ106のエミッタは、転写電源用トランス112の1次巻線116に接続している。転写電源用トランス112は、1次巻線116に対応する2次巻線120を含んでおり、1次側の電圧を昇圧して高電圧を出力する。この2次巻線120は直列にダイオード124と接続している。ダイオード124は、前記ダイオード126と逆極性となるように接続されている。また、2次巻線120には並列にコンデンサ170と抵抗128が接続されている。
The output of the transfer power
抵抗128の一端で、且つダイオード124の順方向側は、転写ローラ208に接続されている。したがって、コントローラ100から転写電源駆動回路102をONする信号が入力されると、転写ローラ208に正の直流高電圧が印加される。抵抗128の他端は、npn型トランジスタ130のコレクタに接続されている。このトランジスタ130のベースは抵抗132を介してnpn型トランジスタ134のコレクタに接続している。また、トランジスタ130のエミッタは前記抵抗138と接続している。トランジスタ134のエミッタは直流電源136の正極側と接続しており、ベースはコントローラ100と接続している。直流電源136の負極側は接地している。したがって、コントローラ100により、トランジスタ134のエミッタからコレクタに流れる電流がON/OFF制御されることで、トランジスタ130のコレクタからエミッタに流れる電流がON/OFF制御される。
One end of the
帯電バイアス駆動回路104がON状態の時に、トランジスタ130をONし、転写電源駆動回路102をOFFすると、転写ローラ208には、負の直流高電圧が印加される。一方、トランジスタ130をOFFし、転写電源駆動回路102をONすると、正の直流高電圧が印加される。つまりトランジスタ130は、転写ローラに印加する正の転写電圧と負の転写クリーニング電圧を切り替えるスイッチの役目を担っている。これにより、転写クリーニング電圧を単独で備えておく必要がなくなり、小型化する上で有利になった。
If the
なお、図10中、201は感光体ドラム、206は帯電部材、207は現像部材である。また、146はコンデンサ、148は帯電交流用トランスである。150は帯電交流用トランス148の1次巻線、152は2次巻線である。
しかしながら、トランジスタ130は高電圧のON/OFFを行うためにコレクタ−エミッタ間に高電圧がかかってしまう。そのため、トランジスタ130には、高電圧トランジスタを使用しなければならない。高電圧トランジスタは高価であるため、低価格を実現する上で問題となっていた。
However, since the
本発明は、以上の点に着目して成されたものであり、1つの高圧トランスから複数の高圧出力を供給し、異極性電圧を同時に出力する場合は異極性電圧同士を重畳し出力することで、低コストでコンパクトな画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above points. When a plurality of high-voltage outputs are supplied from one high-voltage transformer and different polar voltages are output simultaneously, the different polar voltages are superimposed and outputted. Therefore, an object is to provide a low-cost and compact image forming apparatus.
前記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus of the present invention has the following configuration.
(1)感光層を有する像担持体を帯電させる帯電手段と、光を照射して前記像担持体に潜像を形成する潜像手段と、前記像担持体の潜像パターンに現像剤を現像する現像手段と、前記像担持体の現像剤像を記録材裏面から現像剤の保持する電荷と逆極性の転写電圧を転写ローラに印加することで前記記録材に前記現像剤を転写する転写手段と、前記転写ローラに前記転写電圧と逆極性の電圧を印加して付着した前記現像剤を除去する転写ローラクリーニング手段と、前記記録材に転写された前記現像剤を定着させる定着手段とを備える画像形成装置において、前記帯電手段、前記潜像手段、前記現像手段、前記転写手段、前記転写ローラクリーニング手段、前記定着手段のうち少なくとも1つの手段を除く各手段には高電圧出力手段を有し、前記少なくとも1つの手段に正または負の高電圧が供給されるときに、前記正または負の高電圧と同極性の高電圧を供給する1つの前記高電圧出力手段により供給されることを特徴とする画像形成装置。 (1) Charging means for charging an image carrier having a photosensitive layer, latent image means for irradiating light to form a latent image on the image carrier, and developing a developer on the latent image pattern of the image carrier And a transfer means for transferring the developer onto the recording material by applying a transfer voltage having a polarity opposite to the charge held by the developer from the back surface of the recording material to the transfer roller. A transfer roller cleaning unit that removes the developer attached by applying a voltage having a polarity opposite to the transfer voltage to the transfer roller, and a fixing unit that fixes the developer transferred to the recording material. In the image forming apparatus, each means except at least one of the charging means, the latent image means, the developing means, the transfer means, the transfer roller cleaning means, and the fixing means has a high voltage output means. , When a positive or negative high voltage is supplied to at least one means, the high voltage output means supplies a high voltage having the same polarity as the positive or negative high voltage. Image forming apparatus.
(2)前記1つの高電圧出力手段は、前記帯電手段が有する該高電圧出力手段であり、前記少なくとも1つの手段は、前記転写ローラクリーニング手段であることを特徴とする前記(1)記載の画像形成装置。 (2) The one high voltage output unit is the high voltage output unit included in the charging unit, and the at least one unit is the transfer roller cleaning unit. Image forming apparatus.
(3)感光層を有する像担持体を帯電させる帯電手段と、光を照射して前記像担持体に潜像を形成する潜像手段と、前記像担持体の潜像パターンに現像剤を現像する現像手段と、前記像担持体の現像剤像を記録材裏面から前記現像剤の保持する電荷と逆極性の転写電圧を転写ローラに印加することで前記記録材に前記現像剤を転写する転写手段と、前記転写ローラに前記転写電圧と逆極性の電圧を印加して付着した前記現像剤を除去する転写ローラクリーニング手段と、前記記録材に転写された前記現像剤を定着させる定着手段とを備える画像形成装置において、前記帯電手段、前記潜像手段、前記現像手段、前記転写手段、前記転写ローラクリーニング手段、前記定着手段のうち少なくとも1つの手段には異なる極性の電圧を印加する高電圧出力手段を備え、前記異なる極性の電圧を印加する高電圧出力手段が、異なる極性の電圧を同時に出力したときに、同時に出力された該電圧を重畳し目標電圧を出力する重畳手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 (3) Charging means for charging the image bearing member having the photosensitive layer, latent image means for irradiating light to form a latent image on the image bearing member, and developing the developer in the latent image pattern of the image bearing member And a transfer means for transferring the developer onto the recording material by applying a transfer voltage having a polarity opposite to the charge held by the developer from the back surface of the recording material to the transfer roller. Means, a transfer roller cleaning means for removing the developer adhered by applying a voltage having a polarity opposite to the transfer voltage to the transfer roller, and a fixing means for fixing the developer transferred to the recording material. In the image forming apparatus, the charging unit, the latent image unit, the developing unit, the transfer unit, the transfer roller cleaning unit, and the fixing unit are applied with a high voltage that applies voltages of different polarities to at least one unit. Output means, and the high voltage output means for applying the voltages of different polarities includes superimposing means for superimposing the simultaneously output voltages and outputting a target voltage when simultaneously outputting voltages of different polarities. An image forming apparatus.
(4)前記重畳手段は、前記転写手段であることを特徴とする前記(3)記載の画像形成装置。 (4) The image forming apparatus according to (3), wherein the superimposing unit is the transfer unit.
(5)感光層を有する像担持体を帯電させる帯電手段と、光を照射して前記像担持体に潜像を形成する潜像手段と、前記像担持体の潜像パターンに現像剤を現像する現像手段と、前記像担持体の現像剤像を記録材裏面から前記現像剤の保持する電荷と逆極性の電圧を転写ローラに印加することで前記記録材に前記現像剤を転写する転写手段と、前記転写ローラに前記転写電圧と逆極性の電圧を印加して付着した前記現像剤を除去する転写ローラクリーニング手段と、前記記録材に転写された前記現像剤を定着させる定着手段とを備える画像形成装置において、前記帯電手段と前記転写ローラクリーニング手段とに1つの高圧電源から電圧を供給する共通化手段と、前記転写手段で電圧を出力するときに異なる極性の電圧を重畳して目標電圧を出力する重畳手段と、前記帯電手段に供給される電圧を可変する電圧可変手段とを備え、前記電圧可変手段により電圧可変量が生じるとき、前記電圧可変量に応じて前記転写手段に重畳する電圧を補正する電圧補正手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 (5) Charging means for charging the image bearing member having the photosensitive layer, latent image means for irradiating light to form a latent image on the image bearing member, and developing the developer in the latent image pattern of the image bearing member And a transfer means for transferring the developer onto the recording material by applying a voltage having a polarity opposite to the charge held by the developer from the back surface of the recording material to the transfer roller. A transfer roller cleaning unit that removes the developer attached by applying a voltage having a polarity opposite to the transfer voltage to the transfer roller, and a fixing unit that fixes the developer transferred to the recording material. In the image forming apparatus, a common unit for supplying a voltage from one high-voltage power source to the charging unit and the transfer roller cleaning unit, and a target voltage by superimposing voltages of different polarities when the transfer unit outputs a voltage. The A voltage superimposing unit that varies the voltage supplied to the charging unit, and a voltage that is superimposed on the transfer unit according to the voltage variable amount when the voltage variable amount is generated by the voltage variable unit. An image forming apparatus comprising voltage correction means for correcting the above.
(6)前記電圧補正手段は、前記電圧可変量を前記転写手段に重畳する電圧に加算もしくは減算することを特徴とする前記(5)記載の画像形成装置。 (6) The image forming apparatus according to (5), wherein the voltage correction unit adds or subtracts the voltage variable amount to a voltage superimposed on the transfer unit.
本発明によれば、1つの高圧トランスから複数の高圧出力を供給し、異極性電圧を同時に出力する場合は異極性電圧同士を重畳し出力することで、画像形成装置の低コスト化とコンパクト化が実現できる。また、高圧出力をON/OFFするトランジスタ等のスイッチ素子を必要とせず、さらに転写ローラに出力する転写電圧の精度を向上することができる。 According to the present invention, when a plurality of high-voltage outputs are supplied from a single high-voltage transformer and different polarity voltages are output simultaneously, the different polarity voltages are superimposed and output, thereby reducing the cost and size of the image forming apparatus. Can be realized. Further, a switching element such as a transistor for turning on / off the high voltage output is not required, and the accuracy of the transfer voltage output to the transfer roller can be improved.
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.
(第1の実施例)
本実施例では、画像形成装置のうちレーザービームプリンタを例にとって説明する。レーザービームプリンタは図1のごとき構成をしている。図1は本発明の画像形成装置の概略構成断面図である。1はa方向に回転する像担持体としての感光体ドラムである。3は、光源としての半導体レーザ(不図示)やスキャナモータ(不図示)にて回転する回転多面鏡(不図示)等を有する露光部(潜像手段に相当)である。Lは半導体レーザから発射され、感光体ドラム1上を走査するレーザビームである。なお、レーザビームLは反射ミラー3aにより反射される。2は感光体ドラム1上を一様に帯電するための帯電ローラ(帯電手段に相当)、4は感光体ドラム1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(現像手段に相当)である。5はb方向に回転し、現像器4にて現像されたトナー像を所定の記録用紙P(記録材に相当)に転写するための転写ローラ(転写手段及び転写ローラクリーニング手段に相当)である。6はクリーニング部材6aにより感光体ドラム1をクリーニングするクリーニング部である。18は記録用紙に転写されたトナーをニップ部Tにて熱により融着するための定着器(定着手段に相当)である。
(First embodiment)
In this embodiment, a laser beam printer will be described as an example of the image forming apparatus. The laser beam printer is configured as shown in FIG. FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus according to the present invention.
14は記録用紙P(以下、単に用紙Pとする)のサイズを識別する機能を有し、用紙Pを格納する給紙カセットである。15は1回転することにより、前記給紙カセット14から用紙Pを給紙し、搬送路に送り出すカセット給紙ローラ、20はカセットから給紙された用紙Pを搬送する搬送ローラである。10は給紙された用紙Pの先端と後端を検出するためのプレフィードセンサ、11は搬送された用紙Pを感光体ドラム1へ送り込む転写前ローラである。12は給紙された用紙Pに対し、感光体ドラム1への画像書き込み(記録/印字)と用紙搬送の同期を取るとともに、給紙された用紙Pの搬送方向の長さを測定するためのトップセンサである。22は定着後の用紙Pの有無を検出するための排紙センサ、19は定着後の用紙Pを排紙トレイ16または17へ搬送するための排出ローラ、21は排出ローラから搬送された用紙Pを排紙トレイ17へ排出するための排紙ローラである。なお、7は手差し用トレイ、8は手差し用の給紙ローラである。また、Aは感光体ドラム1を駆動する駆動手段、Bは転写ローラ5を駆動する駆動手段である。
このような画像形成装置を制御する制御系ブロック図を図2に示す。図2において、300は画像形成装置本体である。301は不図示のホストコンピュータ等の外部機器から送られる画像コードデータをプリンタの印字に必要なビットデータに展開するとともに、プリンタ内部情報を読み取りそれを表示するためのプリンタコントローラである。302はプリンタエンジンの各部をプリンタコントローラ301の指示にしたがってプリント動作制御するとともに、プリンタコントローラ301へプリンタ内部情報を報知するためのプリンタエンジン制御部である。303は帯電、現像、転写等各工程における各高圧出力制御をプリンタエンジン制御部302の指示にしたがって行う高圧制御部である。304はスキャナモータの駆動/停止、レーザビームLの点灯をプリンタエンジン制御部302の指示にしたがって制御する光学系制御部である。305は定着ヒータへの通電の駆動/停止をプリンタエンジン制御部302の指示にしたがって行う定着器温調制御部である。306はプレフィードセンサ10、トップセンサ12、排紙センサ22の紙有無状態とをプリンタエンジン制御部302へ報知するセンサ入力部である。307はプリンタエンジン制御部302の指示にしたがい、記録用紙搬送のためにモータ/ローラ等の駆動/停止を行う用紙搬送制御部である。図1の給紙ローラ15、搬送ローラ20、転写前ローラ11、定着器18のローラ、排紙ローラ21の駆動/停止の制御をつかさどるものである。
A control system block diagram for controlling such an image forming apparatus is shown in FIG. In FIG. 2,
図3に本実施例の画像形成装置の高圧電源概略構成回路図を示す。コントローラ100には、転写電源駆動回路402、帯電バイアス駆動回路404及び現像直流電源444が接続されている。コントローラ100は、転写電源駆動回路402、帯電バイアス駆動回路404及び現像直流電源444をON/OFF制御している。帯電バイアス駆動回路404の出力はnpn型トランジスタ408のベースに接続している。トランジスタ408のコレクタは直流電源410に接続されており、コントローラ100からの信号によりトランジスタ408のベース電流を制御し、コレクタからエミッタに流れる電流のON/OFF制御している。また、トランジスタ408のエミッタは、帯電バイアス電源用トランス414(高電圧出力手段に相当)の1次巻線418に接続されている。帯電バイアス電源用トランス414は、1次巻線418に対応する2次巻線422を含んでおり、1次側の電圧を昇圧して高電圧を出力する。この2次巻線422には直列にダイオード426と接続している。また、2次巻線はコンデンサ445及び、抵抗438が並列に接続されている。そして、コントローラ100から帯電バイアス駆動回路404をONする信号が入力されると、負の直流高電圧が出力される。
FIG. 3 shows a schematic circuit diagram of a high voltage power supply of the image forming apparatus of this embodiment. The
次に、コントローラ100に接続している転写電源駆動回路402の出力はnpn型トランジスタに406のベースに接続している。トランジスタ406のコレクタは直流電源410に接続されており、コントローラ100からの信号によりトランジスタ406のベース電流を制御し、コレクタからエミッタに流れる電流のON/OFF制御している。また、トランジスタ406のエミッタは、転写電源用トランス474(高電圧出力手段に相当)の1次巻線416に接続されている。転写電源用トランス474は、1次巻線416に対応する2次巻線420を含んでおり、1次側の電圧を昇圧して高電圧を出力する。この2次巻線420は直列にダイオード424と接続している。ダイオード424は、前記ダイオード426と逆極性となるように接続されている。また、2次巻線420にはコンデンサ470及び抵抗456が並列に接続されている。抵抗456の一端とダイオード424の順方向側は、転写ローラ5に接続している。したがって、コントローラ100から転写電源駆動回路402をONする信号が入力されると、転写ローラ5に正の直流高電圧が印加される。
Next, the output of the transfer power
このことから、帯電バイアス駆動回路404がON状態で且つ、転写電源駆動回路402OFFのときに、帯電バイアス電源用トランス414から転写ローラ5に抵抗456を介して負の直流高電圧が出力される(共通化手段に相当)。よって、前記感光体ドラム1に画像を形成していないときに帯電バイアス駆動回路404をONすることで、転写ローラ5に負の直流高電圧を出力してクリーニングする。すなわち、帯電バイアス電圧は転写クリーニング電圧であり、以降帯電バイアス電圧を転写クリーニング電圧ともいう。
Therefore, when the charging
なおコントローラ100には、負の直流高電圧を出力する現像直流電源444と、現像直流電源444の出力に交流を重畳して現像器4に供給する現像交流電源480も接続されているが、ここでは詳細を省略する。
The
次に、画像形成時の転写電圧出力について、図4に概略図を示す。図4は本実施例に係る転写電圧と帯電バイアス電圧の関係図で、(a)は転写ローラ5に3000V出力することを目標として、転写電源駆動回路402のみをONしたときの出力電圧となる。本実施例では、帯電バイアス電源用トランス414に直列に接続しているダイオード426と、転写ローラ5は抵抗456を介して接続されている(重畳手段に相当)。そのため、転写電源駆動回路402ON時に、帯電バイアス電源用トランス414で昇圧された負の直流高電圧が転写ローラ5に出力される。図4(b)は転写電源駆動回路がONで且つ帯電バイアス駆動回路がONのときの出力電圧を示す図である。図4(b)に示すように、転写電圧である正の直流高電圧(3000V)が帯電バイアス電圧である負の直流高電圧に重畳されることになる。そのため、帯電バイアス電圧である負の直流高電圧を−1000Vとすると、転写電源3000V出力に対して2000V(3000V−1000V=2000V)が転写ローラ5に出力されることになる。
Next, FIG. 4 shows a schematic diagram of the transfer voltage output during image formation. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the transfer voltage and the charging bias voltage according to this embodiment. FIG. 4A shows the output voltage when only the transfer power
次に、帯電ローラ2、現像器4、転写ローラ5に高電圧を印加するタイミングを図5に示す。図5では、帯電ローラ2に印加される帯電直流電圧(a)、現像器4に印加される現像交流電圧(b)及び現像直流電圧(c)、転写ローラ5に印加される転写電圧(d)及び転写クリーニング電圧(e)のON/OFFタイミングを横軸に時間をとったものである。図5によると、帯電直流電圧(a)がONされると、転写クリーニング電圧(e)がONされて、転写ローラ5のクリーニングが行われる。その後、画像形成処理に応じて現像交流電圧(b)、現像直流電圧(c)、転写電圧(d)が所定のタイミングでON/OFFされる。また、画像形成処理前後には、帯電直流電圧をONして転写ローラ5に負の直流高電圧を出力してクリーニングを行う。すなわち、画像形成前後及び画像形成中、常に帯電直流電圧(a)はON状態となる。
Next, timing for applying a high voltage to the charging
以上のような構成をとることで、負の直流高電圧を出力する転写クリーニング電源を独自に備える必要がなくなり、且つ高圧トランジスタを使用しなくてすむため、低価格でコンパクトな画像形成装置を提供することができる。 By adopting the above configuration, it is not necessary to provide a transfer cleaning power supply that outputs negative DC high voltage, and it is not necessary to use a high-voltage transistor, so a low-cost and compact image forming apparatus is provided. can do.
本実施例では、帯電バイアス電源用トランス414にダイオード426が直列に接続され、抵抗438に接続されている端子から帯電バイアスと転写クリーニングバイアスを出力している。帯電バイアスと転写クリーニングバイアスを帯電バイアス電源用トランス414から供給する構成として、図6に示すような帯電バイアス電源用トランス414の2次巻線422にダイオード426とダイオード3000を別々に接続する構成をとっても同様の効果を得ることが出来る。なお、ここで、3001はコンデンサ、3002は抵抗である。
In this embodiment, a
(第2の実施例)
第1の実施例では、帯電バイアス高圧電源トランス414の負の直流高電圧を帯電ローラ2及び、転写ローラ5に供給することで転写クリーニングバイアス電源を削除できる。また、転写電圧である正の直流高電圧と帯電バイアスの負の直流高電圧を重畳することで、転写クリーニングバイアスをON/OFFする高圧トランジスタを削除することができる。しかし、図4から分かるように、重畳する帯電バイアス電圧に相当する転写電圧を出力しなければ、転写電圧の目標値に対してズレが発生する。そこで、本実施例では、帯電バイアス電圧に相当する転写電圧を出力することを特徴とする。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the transfer cleaning bias power supply can be eliminated by supplying the negative DC high voltage of the charging bias high voltage
本実施例の説明で第1の実施例と重複する箇所については、省略する。 In the description of the present embodiment, portions overlapping with those of the first embodiment are omitted.
図7より、帯電バイアス電圧に相当する転写電圧を設定することについて説明する。図7(a)は、転写電圧3000Vを目標として(目標電圧に相当)、転写電源駆動回路402のみONした図である。本構成では、帯電バイアス電源用トランス414に直列に接続しているダイオード426と、転写ローラ5は抵抗456を介して接続されている。そのため、転写電源駆動回路402ON時に、帯電バイアス電源用トランス414で昇圧された負の直流高電圧が転写ローラ5に出力される。そのため、図7(b)に示すように、転写電圧である正の直流高電圧(3000V)が帯電バイアス電圧である負の直流高電圧に重畳されることになる。よって、帯電バイアス電圧である負の直流高電圧を−1000Vとすると、転写電源3000V出力に対して2000V(3000V−1000V=2000V)が転写ローラ5に出力されることになる。この場合に、転写ローラ5に目標値(3000V)を出力する場合、帯電バイアス電圧である負の直流高電圧値を考慮して転写電圧である正の直流高電圧を転写電源駆動回路402でON/OFF制御して出力する。図7(c)(d)は、帯電バイアス電圧を考慮した時の転写電圧である。転写ローラ5に3000V出力するには、帯電バイアス電圧である負の直流高電圧(−1000V)重畳分を、転写電圧である正の直流高電圧にかさあげし、1000V高い4000V出力する。こうすることで転写ローラ5に目標値である3000Vを出力することができる。
The setting of the transfer voltage corresponding to the charging bias voltage will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a diagram in which only the transfer power
以上により、本構成のような帯電バイアス電源用トランス414から帯電バイアス電圧と転写クリーニングバイアス電圧を出力する場合において、常時転写クリーニングバイアスが出力されても、最適な転写電圧を転写ローラ5に出力することが可能となる。
As described above, when the charging bias voltage and the transfer cleaning bias voltage are output from the charging bias
(第3の実施例)
第2の実施例では、転写電圧に重畳する帯電バイアス電圧(転写クリーニング電圧)が一定として、帯電バイアス電圧に応じた転写電圧を出力するものであった。
(Third embodiment)
In the second embodiment, the charging bias voltage (transfer cleaning voltage) superimposed on the transfer voltage is constant, and the transfer voltage corresponding to the charging bias voltage is output.
しかし最近では、画質向上や濃度調整を行うために、帯電バイアス電圧を可変する手段(電圧可変手段に相当)が一般的に用いられている。このような制御を用いるときに、常時転写クリーニング電圧(帯電バイアス電圧)をONし、転写電圧に重畳する構成においては、転写ローラ5に出力する電圧のバラツキが発生する。そこで、本実施例では、帯電バイアス電圧(転写クリーニング電圧)が可変された場合には、帯電バイアス電圧(転写クリーニング電圧)の可変幅に応じて重畳する転写電圧を可変することを特徴とする。
Recently, however, means for varying the charging bias voltage (corresponding to voltage varying means) are generally used in order to improve image quality and adjust density. When such a control is used, in a configuration in which the transfer cleaning voltage (charging bias voltage) is always turned on and superimposed on the transfer voltage, variations in the voltage output to the
本実施例の説明で第1、第2の実施例と重複する箇所については、省略する。 In the description of the present embodiment, portions that overlap with the first and second embodiments are omitted.
図8より、帯電バイアス電圧を可変した時に、帯電バイアス電圧の可変幅に応じて転写電圧を可変することについて説明する。図8(a)は、転写電圧3000Vを目標として、転写電源駆動回路402をONした図である。そして、図8(b)は、帯電バイアス電圧である負の直流高電圧が−1000Vであった場合の重畳分を、転写電圧である正の直流電圧にかさあげし、転写電圧目標値3000Vを出力している。図8(c)(d)は、濃度調整等を行うために帯電バイアス電圧が可変されたとき、重畳する転写電圧を同様に可変する図である。図8(d)より、帯電バイアス電圧(転写クリーニング電圧)が−250V可変し(電圧可変量に相当)−1250V出力となった場合には、図8(c)より転写電圧を同様の可変幅+250V加算する(電圧補正手段に相当)。これにより、帯電バイアス電圧(転写クリーニング電圧)が可変されたときにおいて、精度よく転写電圧を転写ローラ5に出力することが可能となる。
With reference to FIG. 8, a description will be given of changing the transfer voltage according to the variable width of the charging bias voltage when the charging bias voltage is changed. FIG. 8A is a diagram in which the transfer power
図9には、本実施例に係る画像形成動作における高電圧出力フローチャートを示す。まず、電源がONされ(ステップS901)、スタンバイ状態となる(ステップS902)。プリントスタート(ステップS903)時に、濃度設定変更等により帯電バイアスが可変されているかをコントローラ100で検出する(ステップS904)。濃度設定が変更されていない場合には、帯電バイアスをONにし(ステップS905)、濃度中心設定値に相当する帯電バイアス電圧分を転写電圧に加算(ステップS906)した電圧を転写ローラ5に出力する(ステップS907)。その後、現像電圧をONし(ステップS908)、画像形成を行う。画像形成終了後には、すべての高圧電圧がOFFとなる(ステップS913〜ステップS915)。コントローラ100で濃度設定が変更されたことを検知した場合には、帯電バイアスをONにし(ステップS909)、濃度中心設定値からの帯電バイアス電圧変更分を転写電圧に加算(ステップS910)する。転写ローラ5には、帯電バイアス電圧変更分を含んだ転写電圧が出力される(ステップS911)。その後、現像電圧をONし(ステップS912)、画像形成を行う。画像形成終了後には、すべての高圧電圧がOFFとなる(ステップS913〜ステップS915)。
FIG. 9 shows a high voltage output flowchart in the image forming operation according to the present embodiment. First, the power is turned on (step S901), and a standby state is entered (step S902). At the start of printing (step S903), the
以上のように、帯電バイアス電源用トランス414から帯電バイアス電圧と転写クリーニング電圧を出力する場合において、帯電バイアス電圧が可変され転写クリーニング電圧が可変されても、最適な転写電圧を転写ローラ5に出力することが可能となる。
As described above, when the charging bias voltage and the transfer cleaning voltage are output from the charging bias
1 感光体ドラム(像担持体に相当)
2 帯電ローラ(帯電手段に相当)
3 露光部(潜像手段に相当)
4 現像器(現像手段に相当)
5 転写ローラ(転写手段及び転写ローラクリーニング手段に相当)
18 定着器(定着手段に相当)
100 コントローラ
301 プリンタコントローラ
302 プリンタエンジン制御部
303 高圧制御部
402 転写電源駆動回路
404 帯電バイアス駆動回路
406 トランジスタ
408 トランジスタ
410 直流電源
414 帯電バイアス電源用トランス(高電圧出力手段に相当)
424 ダイオード
426 ダイオード
438 抵抗
445 コンデンサ
456 抵抗
470 コンデンサ
474 転写電源用トランス(高電圧出力手段に相当)
P 記録用紙(記録材に相当)
1 Photosensitive drum (equivalent to an image carrier)
2 Charging roller (equivalent to charging means)
3 Exposure section (equivalent to latent image means)
4 Developer (equivalent to developing means)
5 Transfer roller (equivalent to transfer means and transfer roller cleaning means)
18 Fixing device (equivalent to fixing means)
100
P Recording paper (equivalent to recording material)
Claims (6)
前記帯電手段、前記潜像手段、前記現像手段、前記転写手段、前記転写ローラクリーニング手段、前記定着手段のうち少なくとも1つの手段を除く各手段には高電圧出力手段を有し、
前記少なくとも1つの手段に正または負の高電圧が供給されるときに、前記正または負の高電圧と同極性の高電圧を供給する1つの前記高電圧出力手段により供給されることを特徴とする画像形成装置。 A charging means for charging an image carrier having a photosensitive layer; a latent image means for irradiating light to form a latent image on the image carrier; and a developing means for developing a developer on the latent image pattern of the image carrier. And a transfer means for transferring the developer to the recording material by applying a transfer voltage having a polarity opposite to the charge held by the developer from the back surface of the recording material to the transfer roller. An image forming apparatus comprising: a transfer roller cleaning unit that removes the developer attached by applying a voltage having a polarity opposite to the transfer voltage to the transfer roller; and a fixing unit that fixes the developer transferred to the recording material. In
Each means except at least one of the charging means, the latent image means, the developing means, the transfer means, the transfer roller cleaning means, and the fixing means has a high voltage output means,
When a positive or negative high voltage is supplied to the at least one means, the high voltage output means supplies the high voltage having the same polarity as the positive or negative high voltage. Image forming apparatus.
前記帯電手段、前記潜像手段、前記現像手段、前記転写手段、前記転写ローラクリーニング手段、前記定着手段のうち少なくとも1つの手段には異なる極性の電圧を印加する高電圧出力手段を備え、
前記異なる極性の電圧を印加する高電圧出力手段が、異なる極性の電圧を同時に出力したときに、同時に出力された該電圧を重畳し目標電圧を出力する重畳手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 A charging means for charging an image carrier having a photosensitive layer; a latent image means for irradiating light to form a latent image on the image carrier; and a developing means for developing a developer on the latent image pattern of the image carrier. And a transfer means for transferring the developer to the recording material by applying a transfer voltage having a polarity opposite to the charge held by the developer from the back surface of the recording material to the transfer roller. Image forming comprising: a transfer roller cleaning unit that removes the developer attached by applying a voltage having a polarity opposite to the transfer voltage to the transfer roller; and a fixing unit that fixes the developer transferred to the recording material In the device
At least one of the charging unit, the latent image unit, the developing unit, the transfer unit, the transfer roller cleaning unit, and the fixing unit includes a high voltage output unit that applies voltages of different polarities,
The high voltage output means for applying the voltages of different polarities includes superimposing means for superimposing the simultaneously output voltages and outputting a target voltage when simultaneously outputting voltages of different polarities. apparatus.
前記帯電手段と前記転写ローラクリーニング手段とに1つの高圧電源から電圧を供給する共通化手段と、
前記転写手段で電圧を出力するときに異なる極性の電圧を重畳して目標電圧を出力する重畳手段と、
前記帯電手段に供給される電圧を可変する電圧可変手段とを備え、
前記電圧可変手段により電圧可変量が生じるとき、
前記電圧可変量に応じて前記転写手段に重畳する電圧を補正する電圧補正手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 A charging means for charging an image carrier having a photosensitive layer; a latent image means for irradiating light to form a latent image on the image carrier; and a developing means for developing a developer on the latent image pattern of the image carrier. And a transfer means for transferring the developer to the recording material by applying a voltage having a polarity opposite to the charge held by the developer from the back surface of the recording material to the transfer roller. An image forming apparatus comprising: a transfer roller cleaning unit that removes the developer attached by applying a voltage having a polarity opposite to the transfer voltage to the transfer roller; and a fixing unit that fixes the developer transferred to the recording material. In
A common means for supplying a voltage from one high-voltage power source to the charging means and the transfer roller cleaning means;
A superimposing unit that superimposes voltages of different polarities when outputting a voltage by the transfer unit, and outputs a target voltage;
Voltage varying means for varying the voltage supplied to the charging means,
When a voltage variable amount is generated by the voltage variable means,
An image forming apparatus comprising: a voltage correction unit that corrects a voltage superimposed on the transfer unit according to the voltage variable amount.
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