JP2010088157A - Power supply device and image forming apparatus including the power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device.
画像形成装置は、画像を形成するために、帯電、感光、現像、転写、および定着等の各工程において高圧電力を使用する。一方、画像形成装置では、画像を形成するためだけでなく、メインテナンスその他の用途のために高圧電力だけでなく、ゼロボルトを含む広い範囲の電力の供給が要請されることもある。 In order to form an image, the image forming apparatus uses high-voltage power in each process such as charging, photosensitivity, development, transfer, and fixing. On the other hand, an image forming apparatus may be required not only to form an image, but also to supply a wide range of power including zero volts, as well as high voltage power for maintenance and other uses.
しかしながら、ゼロボルトから高電圧までの広いダイナミックレンジを有する電源供給の制御方法に関し、特にゼロボルト近傍における電圧精度については十分に検討されていなかった。さらに、このような問題は、画像形成装置に限られず、ゼロボルトから高電圧までの広いダイナミックレンジを有する電力制御に共通する課題であった。
本発明は上述 本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するために完成されたものであって、電源制御において、ほぼゼロボルトの近傍における電圧制御の制御性能を向上させる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been completed to solve at least a part of the above-described problems, and provides a technique for improving the control performance of voltage control in the vicinity of zero volts in power supply control. Objective.
[適用例1]
電源装置であって、
ゼロボルトを含む予め設定された範囲の電圧の電力を出力するパワー回路と、
前記電力の電圧である出力電圧に応じて、単一極性のフィードバック電圧を生成する電圧計測回路と、
前記フィードバック電圧に応じて、予め設定された所定の目標電圧に前記出力電圧を近づけるように前記パワー回路を制御する制御回路と、
を備え、
前記電源装置は、ゼロボルト近傍において前記出力電圧の計測精度を高める機能を有する電源装置。
[Application Example 1]
A power supply unit,
A power circuit that outputs power of a voltage in a preset range including zero volts;
A voltage measuring circuit that generates a single polarity feedback voltage according to an output voltage that is a voltage of the power;
A control circuit for controlling the power circuit to bring the output voltage close to a predetermined target voltage set in advance according to the feedback voltage;
With
The power supply apparatus has a function of increasing the measurement accuracy of the output voltage in the vicinity of zero volts.
第1適用例の電源装置は、ゼロボルト近傍において電圧の計測精度を高める機能を有するので、出力電圧の設定範囲の広狭に関わらず、ゼロボルト近傍における出力電圧の精度を向上させることができる。なお、本明細書では、ゼロボルトは、実質的にゼロボルト、すなわち略ゼロボルト(たとえば0.1Vや−1Vといった低電圧)を含む広い意味を有している。 Since the power supply device of the first application example has a function of increasing the voltage measurement accuracy in the vicinity of zero volts, the accuracy of the output voltage in the vicinity of zero volts can be improved regardless of the setting range of the output voltage. In the present specification, zero volt has a broad meaning including substantially zero volt, that is, substantially zero volt (for example, a low voltage such as 0.1 V or −1 V).
[適用例2]
適用例1の電源装置であって、
前記電圧計測回路は、前記フィードバック電圧の電圧利得を高くして前記計測精度を高める電圧利得変更回路を含み、
前記制御回路は、前記所定の目標電圧が前記ゼロボルト近傍の所定範囲であるときに、前記利得変更回路を制御して前記電圧利得を高くする電源装置。
[Application Example 2]
A power supply device of Application Example 1,
The voltage measuring circuit includes a voltage gain changing circuit for increasing the measurement accuracy by increasing a voltage gain of the feedback voltage,
The control circuit controls the gain changing circuit to increase the voltage gain when the predetermined target voltage is within a predetermined range near the zero volt.
第2適用例の電源装置では、目標電圧がゼロボルト近傍の所定範囲内においてフィードバック電圧の電圧利得を高くすることができるので、信号成分を大きくすることによって高いSN比で出力電圧を計測することができる。 In the power supply device of the second application example, the voltage gain of the feedback voltage can be increased when the target voltage is within a predetermined range in the vicinity of zero volts. Therefore, the output voltage can be measured with a high S / N ratio by increasing the signal component. it can.
[適用例3]
適用例1または2の電源装置であって、
前記電圧計測回路は、前記パワー回路が出力を停止しているときの前記フィードバック電圧であるオフセット電圧を計測し、
前記制御回路は、前記オフセット電圧を補償して前記出力電圧を制御する電源装置。
[Application Example 3]
A power supply device according to application example 1 or 2,
The voltage measurement circuit measures an offset voltage that is the feedback voltage when the power circuit stops outputting,
The control circuit compensates for the offset voltage and controls the output voltage.
第3適用例の電源装置では、パワー回路が出力を停止しているとき、すなわちパワー回路の出力電圧がゼロボルトであるとき(たとえば起動前や制御指令値:0V)のフィードバック電圧を基準として一点較正や調整が行われるので、ほぼゼロボルト近傍におけるフィードバック電圧の誤差を補償してほぼゼロボルト近傍における出力電圧の精度を高めることができる。補償は、較正やフィードバック電圧の調整として実現することができる。 In the power supply device of the third application example, one-point calibration is performed with reference to the feedback voltage when the output of the power circuit is stopped, that is, when the output voltage of the power circuit is zero volts (for example, before startup or control command value: 0V). Since the adjustment is performed, the error of the feedback voltage in the vicinity of approximately zero volts can be compensated for and the accuracy of the output voltage in the vicinity of approximately zero volts can be improved. Compensation can be realized as calibration or adjustment of the feedback voltage.
[適用例4]
適用例1ないし3のいずれか一項の電源装置であって、
前記パワー回路は、負極性の電力を発生する負極パワー回路と、正極性の電力を発生する正極パワー回路と、を含み、
前記電圧計測回路は、前記負極パワー回路と前記正極パワー回路の出力電圧に応じて前記単一極性のフィードバック電圧を生成する電源装置。
[Application Example 4]
The power supply device according to any one of Application Examples 1 to 3,
The power circuit includes a negative power circuit that generates negative power, and a positive power circuit that generates positive power,
The voltage measurement circuit is a power supply device that generates the single polarity feedback voltage according to output voltages of the negative power circuit and the positive power circuit.
第4適用例の電源装置では、負極パワー回路と正極パワー回路の出力電圧に応じて単一極性のフィードバック電圧が生成されるので、簡易な制御回路(たとえば単一極性のADコンバータを使用する回路)で正負2極の出力電圧をフィードバックして制御することができる。 In the power supply device of the fourth application example, a single polarity feedback voltage is generated in accordance with the output voltages of the negative power circuit and the positive power circuit, so a simple control circuit (for example, a circuit using a single polarity AD converter). ), The output voltage of positive and negative two poles can be fed back and controlled.
[適用例5]
適用例4記載の電源装置であって、
前記電圧計測回路は、前記負極パワー回路の出力電圧に応じて前記フィードバック電圧を生成する際の基準電位である第1の基準電位と、前記正極パワー回路の出力電圧に応じて前記フィードバック電圧を生成する際の基準電位である第2の基準電位と、を切り替える基準電位切替回路を含み、
前記制御回路は、前記負極パワー回路と前記正極パワー回路の切り替え後におけるフィードバック電圧を監視し、前記フィードバック電圧が所定の閾値に達したときに前記基準電位切替回路を制御して前記第1の基準電位と前記第2の基準電位とを切り替える電源装置。
[Application Example 5]
A power supply device according to Application Example 4,
The voltage measuring circuit generates a first reference potential, which is a reference potential when generating the feedback voltage according to the output voltage of the negative power circuit, and the feedback voltage according to the output voltage of the positive power circuit. A reference potential switching circuit that switches between a second reference potential that is a reference potential when
The control circuit monitors a feedback voltage after switching between the negative power circuit and the positive power circuit, and controls the reference potential switching circuit when the feedback voltage reaches a predetermined threshold to control the first reference A power supply device for switching between a potential and the second reference potential.
第5適用例の電源装置では、負極パワー回路と正極パワー回路の切り替え後におけるフィードバック電圧が所定の閾値に達したときに第1の基準電位と第2の基準電位とが切り替えられるので、フィードバック電圧の異常を抑制することができる。フィードバック電圧の異常は、現実の出力電位の極性と第1の基準電位(負の出力の基準電位)と第2の基準電位(正の出力の基準電位)との間の不整合によって発生するものである。 In the power supply device of the fifth application example, when the feedback voltage after switching between the negative power circuit and the positive power circuit reaches a predetermined threshold, the first reference potential and the second reference potential are switched. Can be suppressed. The abnormality of the feedback voltage is caused by a mismatch between the polarity of the actual output potential and the first reference potential (negative output reference potential) and the second reference potential (positive output reference potential). It is.
このような不整合が発生するのは、負極パワー回路と正極パワー回路の切り替えにおいては、負荷の寄生容量に起因して現実の出力電圧の極性の切り替えに遅れが生じる一方、第1の基準電位と第2の基準電位との切り替えには殆ど遅れが発生しないので、出力系と計測系の極性の切り替えタイミングにズレが生じるからである。 Such mismatch occurs when switching between the negative power circuit and the positive power circuit is delayed in switching the polarity of the actual output voltage due to the parasitic capacitance of the load, while the first reference potential is changed. This is because there is almost no delay in switching between the first reference potential and the second reference potential, and therefore there is a deviation in the switching timing of the polarity between the output system and the measurement system.
なお、本発明は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、たとえば電源制御装置や電源制御装置を有する電源装置、この電源装置を備える画像形成装置、電源制御方法、さらには、この電源制御を実現するプログラムやプログラム製品などの種々の形態で実現することが可能である。 The present invention can be realized in various forms other than those described above. For example, a power supply control device, a power supply device including the power supply control device, an image forming apparatus including the power supply device, a power supply control method, and the power supply control Can be realized in various forms such as a program or a program product for realizing the above.
本発明によれば、電源制御において、ほぼゼロボルトの近傍における電圧制御の制御性能を向上させることができる。 According to the present invention, in the power supply control, it is possible to improve the control performance of the voltage control in the vicinity of approximately zero volts.
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A.本発明の各実施例における画像形成装置の概略構成:
B.本発明の各実施例におけるクリーニング機構の構成:
C.第1実施例における電源装置の構成と動作:
D.第2実施例と比較例とにおける電源装置の構成と動作:
E.第3実施例における電源装置の構成と動作:
F.変形例:
Next, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. Schematic configuration of an image forming apparatus in each embodiment of the present invention:
B. Configuration of the cleaning mechanism in each embodiment of the present invention:
C. Configuration and operation of the power supply device in the first embodiment:
D. Configuration and operation of the power supply device in the second embodiment and the comparative example:
E. Configuration and operation of the power supply device in the third embodiment:
F. Variation:
A.本発明の各実施例における画像形成装置の概略構成:
図1は、本発明の各実施例におけるプリンタ1(特許請求の範囲に記載の「画像形成装置」の一例)の内部構成を表す概略断面図である。プリンタ1は、本実施例では、レーザや発光ダイオードの光を感光に利用し、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、およびK(ブラック)のトナーで画像を形成する電子写真方式のプリンタである。
A. Schematic configuration of an image forming apparatus in each embodiment of the present invention:
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an internal configuration of a printer 1 (an example of an “image forming apparatus” recited in the claims) in each embodiment of the invention. In this embodiment, the
プリンタ1は、給紙部110と、各色の画像形成デバイス120C、120M、120Y、120Kと、搬送機構130と、定着部140と、ベルトクリーニング機構150と、高圧電源装置200と、を備える。高圧電源装置200は、各色の画像形成デバイス120C、120M、120Y、120Kや搬送機構130が有する複数の構成部品(後述)に種々の電圧の電力を供給する。高圧電源装置200の内部構成については後述する。
The
給紙部110は、印刷用紙やOHPシートといったシート材111を収容するトレイ112と、シート材111を1枚ずつ取り出すピックアップローラ113と、搬送機構130にシート材111を供給する給紙機構114とを備える。
The
搬送機構130は、各色の画像形成デバイス120K、120Y、120M、120Cに順にシート材111を搬送する機構である。搬送機構130は、駆動ローラ131および従動ローラ132と、その間に架け渡されたベルト133(特許請求の範囲に記載の「搬送ベルト」の一例)と、を備えている。
The
図2は、本発明の各実施例における画像形成デバイス120Kの構成を示す拡大図である。画像形成デバイス120Kは、回収ローラ128が追加的に装備されている点を除いて、各色の画像形成デバイス120C、120M、120Yとほぼ同一の構成を有するので、説明を分かりやすくするために画像形成デバイス120Kを例にとって説明する。
FIG. 2 is an enlarged view showing the configuration of the
画像形成デバイス120Kは、帯電プロセスを実行するための感光体121K(特許請求の範囲に記載の「像担持体」の一例)と、感光体121Kに対して帯電プロセスを実行するための帯電器122Kと、感光体121Kに対して露光プロセスを実行するための露光装置123Kと、感光体121Kに対して現像プロセスを実行するための現像ローラ124Kと、トナーケース125Kと、転写ローラ126Kと、を備えている。このような構成によって、電子写真プロセスの各プロセスが実行される。
The
このような各プロセスを経て、K(ブラック)のトナーについて転写プロセスが完了すると、シート材111に対して、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、およびC(シアン)のトナーについても同様に転写プロセスが実行される。転写プロセスがK(ブラック)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、およびC(シアン)の全てのトナーについて完了すると、シート材111は、定着プロセスを実行するために定着部140(図1)へと搬送される。
When the transfer process is completed for the K (black) toner through these processes, the transfer is similarly performed for the Y (yellow), M (magenta), and C (cyan) toners to the
定着部140は、定着プロセスとしてトナー像をシート材111上に熱定着する。このようにして、熱定着が完了すると、シート材111は、プリンタ1の上面に排出されて印刷が完了する。
The fixing
画像形成デバイス120Kは、さらに、ドラムクリーニング機構(特許請求の範囲に記載の「像担持体クリーナ」の一例)として、紙粉やトナーの除去のためにドラムクリーニングローラ127Kと、回収ローラ128と、を備えている。
The
B.本発明の各実施例におけるクリーニング機構の構成:
図3は、本発明の各実施例におけるドラムクリーニング機構とベルトクリーニング機構の各構成を示す拡大図である。図3には、画像形成デバイス120Kに装備されたドラムクリーニングローラ127Kおよび回収ローラ128が示されている。他の画像形成デバイス120M、120C、120Yには、3個のドラムクリーニングローラ127M、127C、127Yのそれぞれが装備されているが、回収ローラ128に相当する構成品は装備されていない。
B. Configuration of the cleaning mechanism in each embodiment of the present invention:
FIG. 3 is an enlarged view showing each configuration of the drum cleaning mechanism and the belt cleaning mechanism in each embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a
各実施例のドラムクリーニング機構としてのドラムクリーニングローラ127Kおよび回収ローラ128は、感光体121K上の付着物(トナーや紙粉)を静電気力で吸引して除去するクリーニング機構である。ドラムクリーニングローラ127Kおよび回収ローラ128は、ドラムクリーニングローラ127Kと、回収ローラ128と、回収された紙粉を回収ローラ128からかきとって貯留するための貯留ボックス(図示せず)と、を備える。
The
ドラムクリーニングローラ127Kおよび回収ローラ128は、正極性を有するトナーと、負極性を有する紙粉と、を除去するための2つの作動モードを有している。2つの作動モードは、印刷時に実行されるトナー除去モードと、印刷ジョブ終了後や所定枚数印刷後において実行される紙粉除去モードとから構成されている。
The
トナー除去モードは、正極性を有するトナーを感光体121Kから除去するための作動モードである。この作動モードでは、正極性を有するトナーを感光体121Kから除去するために、ドラムクリーニングローラ127Kには、トナーの極性(正極性)とは逆極性(負極性)の電位(たとえば基準電位に対して−400V)が印加される。
The toner removal mode is an operation mode for removing toner having positive polarity from the
このとき、回収ローラ128には、ドラムクリーニングローラ127Kに印加される電位よりも絶対値が低い電位(たとえば基準電位に対して−300V)が印加される。このため、ドラムクリーニングローラ127Kにより感光体121Kから除去された正極性のトナーは、回収ローラ128には回収されず、ドラムクリーニングローラ127Kに保持されることになる。
At this time, a potential having a lower absolute value than the potential applied to the
紙粉除去モードは、負極性を有する紙粉を感光体121Kから除去するための作動モードである。この作動モードでは、ドラムクリーニングローラ127Kには、紙粉の極性(負極性)とは逆極性(正極性)の電位(たとえば基準電位に対して600V)が印加される。回収ローラ128には、ドラムクリーニングローラ127Kよりも紙粉との電位差が大きな電位(たとえば基準電位に対して700V)が印加されているので、ドラムクリーニングローラ127Kに吸引された付着物を回収することができる。
The paper dust removal mode is an operation mode for removing paper dust having negative polarity from the
紙粉除去モードでは、正極性を有するトナーは、正極に帯電したドラムクリーニングローラ127Kから感光体121Kに戻され、ベルト133を介してベルトクリーニング機構150(特許請求の範囲に記載の「搬送ベルトクリーナ」の一例)に回収されることになる。ベルトクリーニング機構150(図1、図2)は、ドラムクリーニング機構と同様の構成を有する。
In the paper dust removal mode, the toner having positive polarity is returned to the
このように、ドラムクリーニングローラ127Kと回収ローラ128とには、紙粉除去モードにおいては、正の電位が印加される一方、トナー除去モードにおいては、負の電位が印加されることになる。
Thus, a positive potential is applied to the
このような電位は、制御基板210(特許請求の範囲に記載の「制御回路」の一例)と、ドラムクリーニング電圧発生回路220(特許請求の範囲に記載の「パワー回路」の一例)と、によって印加される。ドラムクリーニング電圧発生回路220は、ドラムクリーニングローラ127Kに出力電位を印加する。回収ローラ電圧発生回路230は、回収ローラ128に出力電位を印加させる。
Such a potential is generated by the control board 210 (an example of the “control circuit” recited in the claims) and the drum cleaning voltage generation circuit 220 (an example of the “power circuit” recited in the claims). Applied. The drum cleaning
なお、後述の第1実施例乃至第3実施例の説明においては、説明を分かりやすくするために回収ローラ電圧発生回路230を省略し、ドラムクリーニング電圧発生回路220の構成と動作に絞って説明する。
In the description of the first to third embodiments, which will be described later, the recovery roller
C.第1実施例における電源装置の構成と動作:
図4は、第1実施例のドラムクリーニング電圧発生回路220の構成を示す説明図である。ドラムクリーニング電圧発生回路220は、トナー除去用電力をドラムクリーニングローラ127Kに供給するトナー除去用電圧発生回路221(特許請求の範囲に記載の「負極パワー回路」の一例)と、紙粉除去モードにおいて紙粉除去用電力を回収ローラ128に供給する紙粉除去用電圧発生回路222(特許請求の範囲に記載の「正極パワー回路」の一例)と、フィードバック電圧発生回路250(特許請求の範囲に記載の「電圧計測回路」の一例)と、を備えている。
C. Configuration and operation of the power supply device in the first embodiment:
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the drum cleaning
トナー除去用電圧発生回路221は、制御基板210から入力したパルス幅変調信号PWM(−)を復調する平滑回路SMCと、復調された信号に応じて昇圧回路PRCを駆動する駆動回路DRCと、トナー除去用電力として高電圧を発生させる昇圧回路PRCと、を備える。
The toner removal
平滑回路SMCは、トランジスタTr1と、コンデンサC1と、2個の抵抗R1、R2とを有するローパスフィルタとして構成されている。駆動回路DRCは、トランジスタTr2と抵抗R3とコンデンサC2とを有し、平滑化されたパルス幅変調信号PWM(−)に応じて昇圧回路PRCの昇圧トランスTRCを駆動する。昇圧回路PRCは、昇圧トランスTRCと、ダイオードD1と、コンデンサC3とを有し、昇圧トランスTRCで昇圧された交流電力を整流・平滑化して高圧直流電力を発生させる。 The smoothing circuit SMC is configured as a low-pass filter having a transistor Tr1, a capacitor C1, and two resistors R1 and R2. The drive circuit DRC includes a transistor Tr2, a resistor R3, and a capacitor C2, and drives the boost transformer TRC of the boost circuit PRC in accordance with the smoothed pulse width modulation signal PWM (−). The step-up circuit PRC has a step-up transformer TRC, a diode D1, and a capacitor C3, and rectifies and smoothes AC power boosted by the step-up transformer TRC to generate high-voltage DC power.
紙粉除去用電圧発生回路222は、昇圧回路PRCが昇圧回路PRCaに変更されている点を除いてトナー除去用電圧発生回路221と同一の構成を有している。昇圧回路PRCaは、昇圧回路PRCのダイオードD1が逆の極性を有するダイオードD2に変更されている点を除いて昇圧回路PRCと同一である。換言すれば、紙粉除去用電圧発生回路222は、出力電力の極性が逆である点を除いてトナー除去用電圧発生回路221と同一である。
The paper dust removal
フィードバック電圧発生回路250は、2個のセンス抵抗Rs1、Rs2と、切替スイッチSw1(特許請求の範囲に記載の「基準電位切替回路」の一例)と、を備えている。2個のセンス抵抗Rs1、Rs2は、これらの接続点であるフィードバック電圧計測点251の電位がトナー除去用電圧発生回路221や紙粉除去用電圧発生回路222の出力電圧範囲において、±5Vの変動範囲となるような抵抗値に設定されている。
The feedback
制御基板210は、フィードバック電圧の極性が常に正となるように切替スイッチSw1を操作して基準電位を切り替える。具体的には、切替スイッチSw1は、トナー除去用電圧発生回路221が負極性の高電圧を発生させる際には高電位側(+5V側:特許請求の範囲に記載の「第1の基準電位」の一例)に接続され、紙粉除去用電圧発生回路222が正極性の高電圧を発生させる際には低電位側(0V側:特許請求の範囲に記載の「第2の基準電位」の一例)に接続される。
The
ただし、第1実施例では、出力電圧の極性の切替時の過渡応答特性を考慮して以下の切替方法が採用されている。この切替方法は、たとえば負極性のトナー除去用電圧発生回路221の出力から正極性の紙粉除去用電圧発生回路222の出力への出力回路の切替において、過渡状態におけるフィードバック電圧が制御基板210によって監視されるとともに、基準電位の切替にタイミングの遅れが入れられている点を特徴とする。出力回路の切替は、たとえばパルス幅変調信号PWM(−)のデューティをゼロとするとともに、パルス幅変調信号PWM(+)のデューティを大きくすることによって行われる。
However, in the first embodiment, the following switching method is adopted in consideration of the transient response characteristics when switching the polarity of the output voltage. In this switching method, for example, when the output circuit is switched from the output of the negative toner removal
制御基板210は、出力回路の切替後の過渡状態におけるフィードバック電圧を監視し、フィードバック電圧が予め設定された所定の閾値を超えるまで基準電位を維持し、所定の閾値を超えたときに切替スイッチSw1を操作して基準電位を切り替える。所定の閾値との比較は、本実施例では、制御基板210が行うが、コンパレータ等を利用した電子回路によって行う構成としても良い。
The
このように、制御基板210が出力回路221、222の切替と基準電位の切替とを同時に実行しないのは、現実の出力電位の極性と基準電位の極性との間の不整合によって発生するフィードバック電圧の異常を抑制するためである。
As described above, the
このような不整合が発生するのは、負極の出力回路221と正極の出力回路222回路の切り替えにおいては、負荷の寄生容量に起因して負荷の現実の電圧の極性の切り替えに遅れが生じる一方、第1の基準電位と第2の基準電位との切り替えには殆ど遅れが発生しないので、出力系と計測系の極性の切り替えタイミングにズレが生じるからである。ここで、負荷とは、ドラムクリーニングローラ127K等のキャパシタンス成分やレジスタンス成分を意味する。
Such mismatching occurs because, in switching between the
このように、第1実施例は、フィードバック電圧を監視し、基準電位の極性切替のタイミングを出力電圧の極性の切替よりも遅らせることによってフィードバック電圧の異常を抑制することができる。 In this way, the first embodiment can monitor the feedback voltage and suppress the abnormality of the feedback voltage by delaying the timing of polarity switching of the reference potential from the switching of the polarity of the output voltage.
特に、フィードバック電圧を増幅する構成(後述)においては、たとえばフィードバック電位がアナログデジタルコンバータの設定入力範囲を反対の極性に大きく超えることが想定されるので、顕著な効果を奏する。なお、詳細については後述する。 In particular, in the configuration for amplifying the feedback voltage (described later), for example, it is assumed that the feedback potential greatly exceeds the set input range of the analog-digital converter in the opposite polarity, so that a remarkable effect is achieved. Details will be described later.
D.第2実施例と比較例とにおける電源装置の構成と動作:
図5は、比較例のドラムクリーニング電圧発生回路220comの構成を示す説明図である。この比較例は、第2実施例の説明を分かりやすくするための構成の一例として示されるものである。ドラムクリーニング電圧発生回路220comは、フィードバック電圧発生回路250がフィードバック電圧発生回路250aに変更されている点を除いて第1実施例のドラムクリーニング電圧発生回路220と同一の構成を有している。
D. Configuration and operation of the power supply device in the second embodiment and the comparative example:
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of the drum cleaning voltage generation circuit 220com of the comparative example. This comparative example is shown as an example of a configuration for facilitating the explanation of the second embodiment. The drum cleaning voltage generation circuit 220com has the same configuration as the drum cleaning
フィードバック電圧発生回路250aは、3個のセンス抵抗Rs1a、Rs2a、Rs3を有している。3個のセンス抵抗Rs1a、Rs2a、Rs3は、トナー除去用電圧発生回路221が出力する負の高電圧から紙粉除去用電圧発生回路222が出力する正の高電圧までの出力電圧範囲が単一極性のフィードバック電圧で表せるような抵抗値に設定されている。
The feedback
フィードバック電圧発生回路250aは、フィードバック電圧計測点251が抵抗Rs3を介して高電位側(+5V)に接続されるとともに、抵抗Rs2aを介して接地されている。このような接続において、2個の抵抗Rs2a、Rs3の抵抗比によって、ドラムクリーニング電圧発生回路220comの出力電圧がゼロボルトのときの電位が決定されることになる。
In the feedback
図6は、比較例のドラムクリーニング電圧発生回路220comにおける出力電圧とフィードバック電圧との間の関係と、フィードバック電圧のS/N比を示すグラフである。本図において、横軸と縦軸は、それぞれフィードバック電圧発生回路250aの出力電圧と、フィードバック電圧とを示している。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the output voltage and the feedback voltage and the S / N ratio of the feedback voltage in the drum cleaning voltage generation circuit 220com of the comparative example. In this figure, the horizontal axis and the vertical axis indicate the output voltage and feedback voltage of the feedback
具体的には、たとえばドラムクリーニング電圧発生回路220comが出力電圧を発生していないとき、すなわち出力電圧がゼロボルトのときには、フィードバック電圧は、2.5ボルトとなる。このような関係を式に表すと式1のように表すことができる。
Vfb=a×Vout+b・・・式1
ここで、Vfb、a、Vout、bは、それぞれフィードバック電圧、比例定数、出力電圧、および出力電圧がゼロボルト時のフィードバック電圧(切片)である。この例では、比例定数及び切片は、それぞれ0.025(無次元)及び2.5ボルトである。
Specifically, for example, when the drum cleaning voltage generation circuit 220com does not generate an output voltage, that is, when the output voltage is zero volts, the feedback voltage is 2.5 volts. When such a relationship is expressed in an expression, it can be expressed as
Vfb = a × Vout +
Here, Vfb, a, Vout, and b are feedback voltage, proportionality constant, output voltage, and feedback voltage (intercept) when the output voltage is zero volts, respectively. In this example, the proportionality constant and intercept are 0.025 (dimensionless) and 2.5 volts, respectively.
たとえばトナー除去用電圧発生回路221が−400ボルトの電圧を出力しているときには、フィードバック電圧は、1.5ボルトとなる。切片(2.5ボルト)との差(1ボルト)は、トナー除去用電圧発生回路221の出力電圧に起因して発生する信号成分としての信号電圧Vs1に相当する。紙粉除去用電圧発生回路222が、たとえば600ボルトの電圧を出力しているときには、フィードバック電圧は、4ボルトとなる。切片との差(1.5ボルト)は、紙粉除去用電圧発生回路222の出力電圧に起因して発生する信号成分としての信号電圧Vs2に相当する。
For example, when the toner removal
本願発明者は、フィードバック電圧の信号成分とノイズ成分(たとえば定常偏差)の比に着目して各出力電圧について感度分析を行った。この感度分析では、比較例の構成では、負から正に渡っての広い範囲の出力電圧の範囲を0乃至5ボルトのフィードバック電圧の範囲で表現することになるとともに、ゼロボルト近傍では信号成分が少ないので、特にゼロボルト近傍においてS/N比が極度に低下することを見出した。 The inventor of the present application has performed sensitivity analysis for each output voltage by paying attention to the ratio between the signal component of the feedback voltage and the noise component (for example, steady deviation). In this sensitivity analysis, in the configuration of the comparative example, a wide output voltage range from negative to positive is expressed by a feedback voltage range of 0 to 5 volts, and there are few signal components near zero volts. Therefore, it has been found that the S / N ratio is extremely lowered particularly in the vicinity of zero volts.
図7は、第2実施例のドラムクリーニング電圧発生回路220aの構成を示す説明図である。ドラムクリーニング電圧発生回路220aは、フィードバック電圧増幅回路260を有する点で比較例のドラムクリーニング電圧発生回路220comの構成と相違する。一方、フィードバック電圧発生回路250a(特許請求の範囲に記載の「電圧計測回路」の一例)は、比較例のものと同一である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of the drum cleaning
フィードバック電圧増幅回路260(特許請求の範囲に記載の「電圧利得変更回路」の一例)は、オペアンプ261と、ゲインAを操作する3個の抵抗Rg1、Rg2、Rg3と、ゲインAを切り替えるためのゲイン切替スイッチSwgとを備る非反転増幅回路として構成されている。フィードバック電圧増幅回路260のゲインAは、3個の抵抗Rg1、Rg2、Rg3の抵抗値をそれぞれR1、R2、R3とすると以下の式で表される。
(1)ゲイン切替スイッチSwgがオフ:ゲインA=1+R2/R1
(2)ゲイン切替スイッチSwgがオン:ゲインA=1+R2/RC
ここで、RCは、2個の抵抗Rg1、Rg3の合成抵抗である。2個の抵抗Rg1、Rg3は並列接続されているので、合成抵抗は、抵抗Rg1の抵抗値R1よりも小さくなる。
The feedback voltage amplifier circuit 260 (an example of the “voltage gain changing circuit” described in the claims) is for switching the gain A between the
(1) Gain changeover switch Swg is off: Gain A = 1 + R2 / R1
(2) Gain changeover switch Swg is on: Gain A = 1 + R2 / RC
Here, RC is a combined resistance of two resistors Rg1 and Rg3. Since the two resistors Rg1 and Rg3 are connected in parallel, the combined resistance is smaller than the resistance value R1 of the resistor Rg1.
このように、フィードバック電圧増幅回路260は、ゲイン切替スイッチSwgをオンとすることによってゲインAを大きくすることができることが分かる。
Thus, it can be seen that the feedback
ゲイン切替スイッチSwgは、制御基板210が有する利得切替信号ポートからの信号によって操作される。制御基板210は、たとえば目標値(出力電圧)が±100ボルトの範囲に入っているときにゲイン切替スイッチSwgをオンとし、目標値(出力電圧)が±100ボルトの範囲外の時にオフとするように設定することができる。このような設定は、フィードバック電圧の出力範囲と制御基板210のアナログデジタル変換ポートの入力電圧幅に基づいて適切に決定することができる。
The gain changeover switch Swg is operated by a signal from a gain changeover signal port included in the
図8は、第2実施例におけるフィードバック値の較正処理の内容を示すフローチャートである。この較正処理では、出力がゼロボルトのときの一点較正としての較正値が取得されるので、ゼロボルト近傍での誤差を最も小さくすることができる。 FIG. 8 is a flowchart showing the contents of feedback value calibration processing in the second embodiment. In this calibration process, since a calibration value is obtained as a one-point calibration when the output is zero volts, the error near zero volts can be minimized.
ステップS110では、制御基板210は、ゼロボルト設定処理を実行する。ゼロボルト設定処理とは、ドラムクリーニング電圧発生回路220aの出力電圧をゼロボルトとする処理である。具体的には、トナー除去用電圧発生回路221および紙粉除去用電圧発生回路222への制御指令値をゼロ(本実施例では、PWMのデューティが0%あるいは100%)とする方法、あるいはトナー除去用電圧発生回路221および紙粉除去用電圧発生回路222の起動前の状態を維持することによって実現することができる。このような処理は、いずれも特許請求の範囲の「出力を停止」に含まれる。
In step S110, the
ステップS120では、制御基板210は、サンプリング処理を実行する。サンプリング処理とは、信頼性の高いフィードバック電圧を取得する処理である。サンプリング処理の内容は、たとえば0.1msのサンプリングレートでフィードバック電圧を9回計測し、計測値の異常値除去(最大値と最小値とを異常値とみなして除去)を行った後に7個の値の平均を算出することによって行われる。
In step S120, the
ステップS130では、制御基板210は、較正値決定処理を実行する。較正値決定処理は、較正値Ca0を決定する処理である。較正値Ca0は、ゼロボルト設定処理におけるドラムクリーニング電圧発生回路220aのフィードバック電圧のアナログデジタル変換値と、ノミナル値としてのアナログデジタル変換値と、の間の差を意味する。
In step S130, the
ノミナル値とは、ゼロボルト出力時におけるドラムクリーニング電圧発生回路220のフィードバック電圧のアナログデジタル変換値として予め設定された名目値である。具体的には、たとえば−500ボルト乃至700ボルトの間で多点較正されたときのゼロボルト出力時における名目値としてのフィードバック電圧のアナログデジタル変換値である。
The nominal value is a nominal value preset as an analog-digital conversion value of the feedback voltage of the drum cleaning
ステップS140では、制御基板210は、較正値格納処理を実行する。較正値格納処理は、較正値Ca0を制御基板210が有する図示しないメモリに格納する処理である。
In step S140, the
このような処理は、ドラムクリーニング電圧発生回路220やプリンタ1の起動時に毎回実行するようにしてもよいし、あるいは定期的(所定期間毎、所定起動回数毎、所定ジョブ回数毎、あるいはトナーカートリッジ交換毎)に実行するようにしても良い。
Such processing may be executed every time the drum cleaning
図9は、第2実施例の小出力モードにおける出力電圧制御処理の内容を示すフローチャートである。この出力電圧制御処理では、出力がゼロボルトのときの一点較正としての較正値Ca0を使用して出力電圧が制御される。 FIG. 9 is a flowchart showing the contents of the output voltage control process in the small output mode of the second embodiment. In this output voltage control process, the output voltage is controlled using the calibration value Ca0 as one-point calibration when the output is zero volts.
ステップS210では、制御基板210は、フィードバック値(FB値とも表記される)を読み込む。フィードバック値は、フィードバック電圧のアナログデジタル変換値である。フィードバック値の取得は、フィードバック値の較正処理と同一のルーチンを使用して行われ、1ms未満の時間で取得することができる。
In step S210, the
ステップS220では、制御基板210は、フィードバック値と補正後下限値との比較を実行する。補正後下限値とは、目標値(たとえば50ボルト)におけるフィードバック値の目標下限値TLから較正値Ca0を減じた値である。フィードバック値が補正後下限値を下回った場合には、処理がステップS230に進められる。なお、目標下限値TLや目標上限値TH(後述)は、ノミナル値に基づいて設定された閾値である。
In step S220, the
ステップS230では、制御基板210は、出力電位上昇処理を実行する。出力電位上昇処理とは、たとえばPWMのデューティを増減してドラムクリーニング電圧発生回路220の出力電圧を上昇させる処理である。一方、フィードバック値が補正後下限値を上回った場合には、処理がステップS240に進められる。
In step S230, the
ステップS240では、制御基板210は、フィードバック値と補正後上限値との比較を実行する。補正後上限値とは、目標値(たとえば50ボルト)におけるフィードバック値の目標上限値THから較正値Ca0を減じた値である。フィードバック値が補正後上限値を上回った場合には、処理がステップS250に進められる。
In step S240, the
ステップS250では、制御基板210は、出力電位下降処理を実行する。出力電位下降処理とは、たとえばPWMのデューティを増減してドラムクリーニング電圧発生回路220の出力電圧を下降させる処理である。一方、フィードバック値が補正後下限値を下回った場合には、処理がステップS260に進められる。
In step S250, the
ステップS260では、制御基板210は、ホールド処理を実行する。ホールド処理とは、一定時間(本実施例では、1ms)だけ状態を保持する処理である。すなわち、この保持時間においては、PWMのデューティが一定に固定されるとともに、フィードバック値が新たに取得されることになる。
In step S260, the
このような処理は、出力が停止されるまで、1msの更新レートで実行されることになる(ステップS270)。 Such processing is executed at an update rate of 1 ms until output is stopped (step S270).
このように、第2実施例は、ゼロボルト近傍における較正値Ca0による補償と、ゼロボルト近傍におけるフィードバック電圧の増幅と、によってゼロボルト近傍における出力電圧を正確に計測することができるので、この計測値を使用して出力電圧制御の精度を向上させることができる。 As described above, the second embodiment can accurately measure the output voltage near zero volt by compensation with the calibration value Ca0 near zero volt and amplification of the feedback voltage near zero volt. Thus, the accuracy of output voltage control can be improved.
特に、ゼロボルト近傍においてフィードバック電圧の増幅は、アナログデジタル変換ポートの入力電圧幅を有効に利用し、制御基板210とフィードバック電圧発生回路250との間のアナログ信号ラインに混入するノイズに対するS/N比を高くして出力電圧の計測精度を高めることができる。
In particular, the amplification of the feedback voltage in the vicinity of zero volts effectively uses the input voltage width of the analog-to-digital conversion port, and the S / N ratio to noise mixed in the analog signal line between the
一方、ゼロボルト近傍における較正値の取得は、ゼロボルト近傍においてフィードバック電圧の増幅によって精度を向上させるので、両者は、相乗効果を奏してゼロボルト近傍における制御性能を顕著に高めることができる。なお、本実施例では、ノミナル値に基づいて設定された目標下限値TLや目標上限値THを使用して較正値Ca0による補償を実行しているが、フィードバック値の較正処理によって計測された値に基づいて目標下限値TLや目標上限値THを調整し直しても良い。 On the other hand, the acquisition of the calibration value in the vicinity of zero volt improves the accuracy by amplification of the feedback voltage in the vicinity of zero volt, so that both can remarkably improve the control performance in the vicinity of zero volt by synergistic effect. In the present embodiment, compensation by the calibration value Ca0 is executed using the target lower limit value TL and the target upper limit value TH set based on the nominal value, but the value measured by the feedback value calibration process. Based on the above, the target lower limit value TL and the target upper limit value TH may be readjusted.
ただし、両者は、単独でも実施可能であり、それぞれの効果を奏することができる。 However, both can be carried out alone, and each effect can be achieved.
なお、フィードバック電圧増幅回路260は、第1実施例(図4)の構成に付加することも可能である。このような組み合わせでは、増幅によってフィードバック電位がアナログデジタルコンバータの設定入力範囲を大きく超えることが想定されるのに対し、第1実施例の切替制御では、極性切替に起因する電圧変動を抑制することができるので、両者は、顕著な相乗効果を奏することになる。
The feedback
具体的には、出力電圧の目標値が負の高電圧(−400V)から正の低電圧(+50V:±100ボルトの範囲内)となった場合のように、切替によって高電圧から逆極性の低電圧の出力が要求される場合に、第1実施例の構成と第2実施例の構成は相乗効果を発生させることができる。 Specifically, when the target value of the output voltage is changed from a negative high voltage (−400V) to a positive low voltage (+50 V: within a range of ± 100 volts), the high voltage is reversed to the reverse polarity by switching. When a low voltage output is required, the configuration of the first embodiment and the configuration of the second embodiment can generate a synergistic effect.
E.第3実施例における電源装置の構成と動作:
図10は、第3実施例のドラムクリーニング電圧発生回路220bの構成を示す説明図である。ドラムクリーニング電圧発生回路220bは、フィードバック電圧増幅回路260の代わりにフィードバック電圧調整回路270を有する点で第2実施例のドラムクリーニング電圧発生回路220と相違する。
E. Configuration and operation of the power supply device in the third embodiment:
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the configuration of the drum cleaning
フィードバック電圧調整回路270は、基準電位としての高電位側(+5V)に接続されるとともに接地されたデジタルアナログコンバータ271を有している。デジタルアナログコンバータ271は、制御基板210から入力したデジタル制御信号に応じて、出力端子からアナログ出力として変動可能に電位を発生させることができる。
The feedback
フィードバック電圧調整回路270の出力端子は、抵抗Rs3を介してフィードバック電圧発生回路250aの高電位側に接続されている。この構成は、第2実施例や比較例において固定電位を発生させる高電位側(+5V)に接続された構成に対して、高電位側の電位を変動可能とした点で相違する。
The output terminal of the feedback
すなわち、第2実施例では、較正値Ca0を使用してゼロボルトにおけるフィードバック値の誤差が補償されているのに対して、第3実施例では、フィードバック電圧調整回路270の出力電位の調整によってフィードバック値が補償(調整)されている点で相違する。
That is, in the second embodiment, the error of the feedback value at zero volts is compensated using the calibration value Ca0, whereas in the third embodiment, the feedback value is adjusted by adjusting the output potential of the feedback
図11は、第3実施例におけるフィードバック値調整処理の内容を示すフローチャートである。フィードバック値調整処理は、第3実施例における構成処理をフィードバック電圧の調整で置き換えた処理である。 FIG. 11 is a flowchart showing the content of the feedback value adjustment process in the third embodiment. The feedback value adjustment process is a process in which the configuration process in the third embodiment is replaced with feedback voltage adjustment.
ステップS310では、制御基板210は、ゼロボルト設定処理を実行する。ゼロボルト設定処理は、第2実施例のゼロボルト設定処理と同一の処理である。
In step S310, the
ステップS320では、制御基板210は、オフセット値計測処理を実行する。オフセット値計測処理は、第2実施例のサンプリング処理(ステップS120)と較正値決定処理(ステップS130)とを合わせた処理である。このような処理によって、第2実施例において較正値Ca0として決定された値は、第3実施例では、オフセット値Errとして扱われる。
In step S320, the
ステップS330では、制御基板210は、オフセット値Errの絶対値と予め決定された正の閾値Thと比較される。閾値Thは、フィードバック電圧の許容誤差として予め設定された値である。オフセット値Errの絶対値が閾値Thよりも大きな場合には、処理がステップS340に進められる。
In step S330, the
ステップS340では、制御基板210は、デジタルアナログコンバータ271を調整する。具体的には、制御基板210は、オフセット値Errが負の時にはデジタルアナログコンバータ271の出力電圧の電位が高くなるようにデジタル制御信号の値(DAC値)を大きくし、オフセット値Errが正の時にはデジタルアナログコンバータ271の出力電圧の電位が低くなるようにデジタル制御信号の値(DAC値)を小さくする。
In step S340, the
このような調整を繰り返すことによって、オフセット値Errの絶対値が閾値Thよりも小さくなったら処理がステップS350に進められる。 By repeating such adjustment, when the absolute value of the offset value Err becomes smaller than the threshold value Th, the process proceeds to step S350.
ステップS350では、制御基板210は、オフセット値格納処理を実行する。オフセット値格納処理は、オフセット値Errを制御基板210が有する図示しないメモリに格納する処理である。
In step S350, the
このような処理は、第2実施例と同様に、ドラムクリーニング電圧発生回路220bやプリンタ1の起動時に毎回実行するようにしてもよいし、あるいは定期的(所定期間毎、所定起動回数毎、所定ジョブ回数毎、あるいはトナーカートリッジ交換毎)に実行するようにしても良い。
Similar to the second embodiment, such processing may be executed every time the drum cleaning
このように、第3実施例は、ゼロボルト近傍におけるオフセット電圧を減殺あるいは消滅させることによってゼロボルト近傍における出力電圧を正確に計測することができるので、この計測値を使用して出力電圧制御の精度を向上させることができる。 Thus, the third embodiment can accurately measure the output voltage in the vicinity of zero volts by reducing or eliminating the offset voltage in the vicinity of zero volts, so that the accuracy of the output voltage control can be improved using this measured value. Can be improved.
この構成は、ゼロボルト近傍においてフィードバック電圧の増幅する構成と組み合わせても良い。さらに、ゼロボルト近傍におけるオフセット値Errの取得は、ゼロボルト近傍においてフィードバック電圧の増幅によって精度を向上させることができるので、両者は、相乗効果を奏してゼロボルト近傍における制御性能を顕著に高めることができる点は第2実施例と同様である。 This configuration may be combined with a configuration in which the feedback voltage is amplified near zero volts. Furthermore, the acquisition of the offset value Err in the vicinity of zero volts can improve the accuracy by amplifying the feedback voltage in the vicinity of zero volts, so that both can remarkably improve the control performance in the vicinity of zero volts. Is the same as in the second embodiment.
F.変形例:
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。特に、上記各実施例における構成要素中の独立請求項に記載された要素以外の要素は、付加的な要素なので適宜省略可能である。さらに、独立請求項に記載された要素についても、本願明細書に開示された範囲で独立請求項に記載されていない要素と適宜入れ替えが可能である。
F. Variation:
As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, and implementation in various aspects is possible within the range which does not deviate from the summary. is there. In particular, elements other than the elements described in the independent claims in the constituent elements in each of the embodiments described above can be omitted as appropriate because they are additional elements. Furthermore, elements described in the independent claims can be appropriately replaced with elements not described in the independent claims within the scope disclosed in the present specification.
さらに、上述の実施例において、上述の利点や効果の各々の全てが本願発明の必須の構成要件につながるものではなく、本願発明は、上述の利点や効果の各々を簡易に実現させる設計自由度を与えるものであって、少なくとも一つの利点あるいは効果を実現させるものであれば良い。 Furthermore, in the above-described embodiments, not all of the above-described advantages and effects lead to the essential constituent elements of the present invention, and the present invention has a degree of freedom in design that can easily realize each of the above-described advantages and effects. As long as it achieves at least one advantage or effect.
F−1.第1変形例:上述の各実施例では、負極の電力を供給するパワー回路および正極の電力を供給するパワー回路とを備えるパワー回路が使用されているが、たとえば正極あるいは負極の一極のみの電力を供給するパワー回路のみを使用するようにしても良い。本発明で利用可能なパワー回路は、一般にゼロボルトを含む予め設定された範囲の電圧の電力を出力するものであれば良い。 F-1. First Modification: In each of the above-described embodiments, a power circuit including a power circuit that supplies negative power and a power circuit that supplies positive power is used. You may make it use only the power circuit which supplies electric power. The power circuit that can be used in the present invention may be any circuit that outputs power in a voltage within a preset range including generally zero volts.
F−2.第2変形例:上述の各実施例や変形例では、フィードバック電圧発生回路250は、正極性のフィードバック電圧を発生させているが、たとえばアナログデジタルコンバータが負極性の電圧を処理するものである場合には、負極性のフィードバック電圧を発生させるようにしても良い。本発明で利用可能な電圧計測回路は、一般に出力電圧に応じて単一極性のフィードバック電圧を生成するものであれば良い。
F-2. Second Modification: In each of the above-described embodiments and modifications, the feedback
F−3.第3変形例:上述の各実施例や変形例では、画像形成装置が有するドラムクリーニング機構に使用される電源として開示されているが、ドラムクリーニング機構に限られず、たとえば除電装置(除電ランプ)や転写ローラといった他の電子写真プロセスに使用されるデバイス用の電源として構成しても良い。さらに、画像形成装置に限られず、他の用途の電源装置として利用することもできる。 F-3. Third modified example: In each of the above-described embodiments and modified examples, the power source used for the drum cleaning mechanism of the image forming apparatus is disclosed. However, the power source is not limited to the drum cleaning mechanism. You may comprise as a power supply for devices used for other electrophotographic processes, such as a transfer roller. Furthermore, the present invention is not limited to the image forming apparatus, and can be used as a power supply apparatus for other purposes.
1…プリンタ
110…給紙部
111…シート材
112…トレイ
113…ピックアップローラ
114…給紙機構
120C、120K、120M…画像形成デバイス
121K…感光体
122K…帯電器
123K…露光装置
124K…現像ローラ
125K…トナーケース
126K…転写ローラ
127K、127M…ドラムクリーニングローラ
128…回収ローラ
130…搬送機構
131…駆動ローラ
132…従動ローラ
133…ベルト
140…定着部
150…ベルトクリーニング機構
200…高圧電源装置
210…制御基板
220com1、220、220a…ドラムクリーニング電圧発生回路
221…トナー除去用電圧発生回路
222com1、222com2…ドラムクリーニング電圧発生回路
221…トナー除去用電圧発生回路
222…紙粉除去用電圧発生回路
230…回収ローラ電圧発生回路
250、250com…フィードバック電圧発生回路
251、251com…フィードバック電圧計測点
260…フィードバック電圧増幅回路
261…オペアンプ
270…フィードバック電圧調整回路
271…デジタルアナログコンバータ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
ゼロボルトを含む予め設定された範囲の電圧の電力を出力するパワー回路と、
前記電力の電圧である出力電圧に応じて、単一極性のフィードバック電圧を生成する電圧計測回路と、
前記フィードバック電圧に応じて、予め設定された所定の目標電圧に前記出力電圧を近づけるように前記パワー回路を制御する制御回路と、
を備え、
前記電源装置は、ゼロボルト近傍において前記出力電圧の計測精度を高める機能を有する電源装置。 A power supply unit,
A power circuit that outputs power of a voltage in a preset range including zero volts;
A voltage measuring circuit that generates a single polarity feedback voltage according to an output voltage that is a voltage of the power;
A control circuit for controlling the power circuit to bring the output voltage close to a predetermined target voltage set in advance according to the feedback voltage;
With
The power supply apparatus has a function of increasing the measurement accuracy of the output voltage in the vicinity of zero volts.
前記電圧計測回路は、前記フィードバック電圧の電圧利得を高くして前記計測精度を高める電圧利得変更回路を含み、
前記制御回路は、前記所定の目標電圧が前記ゼロボルト近傍の所定範囲であるときに、前記利得変更回路を制御して前記電圧利得を高くする電源装置。 The power supply device according to claim 1,
The voltage measuring circuit includes a voltage gain changing circuit for increasing the measurement accuracy by increasing a voltage gain of the feedback voltage,
The control circuit controls the gain changing circuit to increase the voltage gain when the predetermined target voltage is within a predetermined range near the zero volt.
前記電圧計測回路は、前記パワー回路が出力を停止しているときの前記フィードバック電圧であるオフセット電圧を計測し、
前記制御回路は、前記オフセット電圧を補償して前記出力電圧を制御する電源装置。 The power supply device according to claim 1 or 2,
The voltage measurement circuit measures an offset voltage that is the feedback voltage when the power circuit stops outputting,
The control circuit compensates for the offset voltage and controls the output voltage.
前記パワー回路は、負極性の電力を発生する負極パワー回路と、正極性の電力を発生する正極パワー回路と、を含み、
前記電圧計測回路は、前記負極パワー回路と前記正極パワー回路の出力電圧に応じて前記単一極性のフィードバック電圧を生成する電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 3,
The power circuit includes a negative power circuit that generates negative power, and a positive power circuit that generates positive power,
The voltage measurement circuit is a power supply device that generates the single polarity feedback voltage according to output voltages of the negative power circuit and the positive power circuit.
前記電圧計測回路は、前記負極パワー回路の出力電圧に応じて前記フィードバック電圧を生成する際の基準電位である第1の基準電位と、前記正極パワー回路の出力電圧に応じて前記フィードバック電圧を生成する際の基準電位である第2の基準電位と、を切り替える基準電位切替回路を含み、
前記制御回路は、前記負極パワー回路と前記正極パワー回路の切り替え後におけるフィードバック電圧を監視し、前記フィードバック電圧が所定の閾値に達したときに前記基準電位切替回路を制御して前記第1の基準電位と前記第2の基準電位とを切り替える電源装置。 The power supply device according to claim 4,
The voltage measuring circuit generates a first reference potential, which is a reference potential when generating the feedback voltage according to the output voltage of the negative power circuit, and the feedback voltage according to the output voltage of the positive power circuit. A reference potential switching circuit that switches between a second reference potential that is a reference potential when
The control circuit monitors a feedback voltage after switching between the negative power circuit and the positive power circuit, and controls the reference potential switching circuit when the feedback voltage reaches a predetermined threshold to control the first reference A power supply device for switching between a potential and the second reference potential.
前記電源装置は、被記録媒体上に画像を形成する画像形成部に電力を供給し、
前記画像形成部は、像担持体と、前記像担持体に付着した付着物を回収する像担持体クリーナと、前記像担持体に対向配置された搬送ベルトと、前記搬送ベルトに付着した付着物を回収する搬送ベルトクリーナと、を有し、
前記電源装置は、前記画像の形成時においては、前記像担持体クリーナから前記付着物を回収するための帯電電位を前記負極パワー回路によって発生させ、前記画像の非形成時においては、前記搬送ベルトを経由して前記搬送ベルトクリーナで回収するために前記回収された付着物を前記像担持体クリーナに戻すための帯電電位を前記正極パワー回路によって発生させる電源装置。 The power supply device according to claim 4 or 5,
The power supply device supplies power to an image forming unit that forms an image on a recording medium,
The image forming unit includes an image carrier, an image carrier cleaner for collecting deposits attached to the image carrier, a conveyor belt disposed opposite to the image carrier, and deposits attached to the conveyor belt. A conveyor belt cleaner for collecting
The power supply device generates a charging potential for collecting the deposit from the image carrier cleaner by the negative power circuit when the image is formed, and the conveyance belt when the image is not formed. The positive power circuit generates a charging potential for returning the collected deposits to the image carrier cleaner so as to be collected by the conveyor belt cleaner.
被記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の電源装置と、
を備える画像形成装置。 An image forming apparatus,
An image forming unit that forms an image on a recording medium;
A power supply device according to any one of claims 1 to 6,
An image forming apparatus comprising:
前記画像形成部は、像担持体と、前記像担持体に付着した付着物を回収する像担持体クリーナと、前記像担持体に対向配置された搬送ベルトと、前記搬送ベルトに付着した付着物を回収する搬送ベルトクリーナと、を有し、
前記電源装置は、請求項6記載の電源装置である画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7, wherein
The image forming unit includes an image carrier, an image carrier cleaner for collecting deposits attached to the image carrier, a conveyor belt disposed opposite to the image carrier, and deposits attached to the conveyor belt. A conveyor belt cleaner for collecting
The image forming apparatus according to claim 6, wherein the power supply apparatus is a power supply apparatus according to claim 6.
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