JP2013195471A - Power supply unit, image forming apparatus, and output error detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、出力の異常を確認する電源ユニット、この電源ユニットを備えた画像形成装置、及び出力異常検知方法に関する。 The present invention relates to a power supply unit for checking an output abnormality, an image forming apparatus provided with the power supply unit, and an output abnormality detection method.
電子写真方式のカラー画像形成装置は、感光体に形成したトナー像を中間転写体に転写するときには、感光体と中間転写体の間に電源装置から転写電圧として高電圧を印加する。また、中間転写体に転写されたトナー像を用紙に転写するときには、中間転写体と転写ローラの間に転写電圧を印加する。 In an electrophotographic color image forming apparatus, when a toner image formed on a photosensitive member is transferred to an intermediate transfer member, a high voltage is applied as a transfer voltage from a power supply device between the photosensitive member and the intermediate transfer member. Further, when the toner image transferred to the intermediate transfer member is transferred to a sheet, a transfer voltage is applied between the intermediate transfer member and the transfer roller.
画像形成装置では、電源装置が故障すると転写電圧を印加できず、トナー像を転写できない。そこで、従来の画像形成装置には、電源装置から負荷に対して転写電圧を出力する際に、電源装置の出力異常を検知するものがある。 In the image forming apparatus, if the power supply device fails, the transfer voltage cannot be applied and the toner image cannot be transferred. Thus, some conventional image forming apparatuses detect an output abnormality of the power supply apparatus when the transfer voltage is output from the power supply apparatus to the load.
例えば、特許文献1に記載の画像形成装置は、電源出力のショートを確認し、短絡を検知した場合には、電源装置の安全を担保するため、及び装置全体の異常動作を停止させて異常原因の把握とその原因を取り除くために、高圧電源の駆動を直ちに停止する。 For example, the image forming apparatus described in Patent Document 1 confirms a short circuit of the power output, and when the short circuit is detected, the abnormal operation is stopped by stopping the abnormal operation of the entire apparatus and ensuring the safety of the power apparatus. Immediately stop the drive of the high-voltage power supply to grasp the cause and remove the cause.
しかしながら、画像形成装置において、電源装置が高電圧を印加する感光体、中間転写体、転写ローラ等の負荷は、周知のように全体として容量性負荷である。図1に示すように、出力が正常な電源装置から容量性負荷へ一定の電流を供給させると、中間転写体と転写ローラの間に印加される転写電圧は急峻に立ち上がらず、電源装置の出力が正常であると判定可能な電圧値に到達するまでに時間を要する。 However, in the image forming apparatus, the load of the photosensitive member, the intermediate transfer member, the transfer roller, and the like to which the power supply device applies a high voltage is a capacitive load as is well known. As shown in FIG. 1, when a constant current is supplied from a power supply device with a normal output to a capacitive load, the transfer voltage applied between the intermediate transfer member and the transfer roller does not rise sharply, and the output of the power supply device. It takes time to reach a voltage value that can be determined to be normal.
そのため、画像形成を速やかに開始するために、電源装置から容量性負荷に電流供給を開始させた直後に電源装置の出力のショートを確認すると、低い電圧の状態がしばらく続くため、ショート状態であると誤検知するおそれがある。 For this reason, in order to start image formation promptly, when a short-circuit of the output of the power supply device is confirmed immediately after starting the supply of current from the power supply device to the capacitive load, the low voltage state continues for a while, so that the short-circuit state is established. May be misdetected.
そこで、本発明は、電源装置の出力をショート状態と誤検知することがなく、出力異常を速やかに検知する電源ユニット、画像形成装置、及び出力異常検知方法を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a power supply unit, an image forming apparatus, and an output abnormality detection method that can quickly detect an output abnormality without erroneously detecting the output of the power supply device as a short-circuit state.
この発明の電源ユニットは、電源部と、分圧抵抗と、異常検知部と、制御部と、を備えている。電源部は、容量性負荷に電流を供給する。分圧抵抗は、容量性負荷に直列接続されている。異常検知部は、電源部が容量性負荷に、電源部の出力の異常を検知するための検知電流を供給しているときに、分圧抵抗の両端間の電圧を測定し、その結果に基づいて電源部の出力の異常を検知する。制御部は、検知電流を容量性負荷に供給する直前に、検知電流よりも絶対値の大きな電流を第1期間供給し、続く第2期間にその電流が検知電流まで減少するように、電源部を制御する。 The power supply unit of the present invention includes a power supply unit, a voltage dividing resistor, an abnormality detection unit, and a control unit. The power supply unit supplies current to the capacitive load. The voltage dividing resistor is connected in series with the capacitive load. The abnormality detection unit measures the voltage across the voltage dividing resistor when the power supply unit supplies the capacitive load with a detection current for detecting an abnormality in the output of the power supply unit, and based on the result. To detect abnormalities in the output of the power supply. The control unit supplies a current having a larger absolute value than the detection current for the first period immediately before supplying the detection current to the capacitive load, and reduces the current to the detection current in the subsequent second period. To control.
この構成においては、電源ユニットは、検知電流を容量性負荷に供給する直前に、検知電流よりも絶対値の大きな電流を第1期間供給するので、容量性負荷を急速に充電できる。これにより、容量性負荷の両端間の電圧が、電源部の異常検知用の検知電圧まで急速に上昇させることができ、ショート状態と同様の状態を従来よりも短時間にできる。したがって、電源装置の出力をショート状態と誤検知することがなく、検知電流よりも絶対値の大きな電流の供給を開始した直後から、出力異常を速やかに検知できる。 In this configuration, the power supply unit supplies a current having an absolute value larger than the detected current for the first period immediately before supplying the detected current to the capacitive load, so that the capacitive load can be charged quickly. Thereby, the voltage between both ends of the capacitive load can be rapidly increased to the detection voltage for detecting an abnormality of the power supply unit, and the same state as the short state can be made in a shorter time than before. Accordingly, the output abnormality of the power supply apparatus is not erroneously detected as a short-circuit state, and the output abnormality can be detected promptly immediately after the supply of current having a larger absolute value than the detected current is started.
また、容量性負荷に分圧抵抗を直列接続することで、分圧抵抗の両端間の電圧が、容量性負荷の両端間の電圧に応じた電圧となる。したがって、分圧抵抗の両端間の電圧を測定することで、電源部の異常を検出できる。また、容量性負荷に直列接続する分圧抵抗の抵抗値を容量性負荷と比較して非常に小さくすることで、容量性負荷の両端間の電圧が高電圧であっても、分圧抵抗の両端間の電圧を低電圧にすることができ、異常検知部の耐圧を低くすることができる。また、検知電流よりも絶対値の大きな電流を第1期間供給してから、続く第2期間にその電流を検知電流まで減少させるので、容量性負荷の両端間の電圧を、電源部の異常検知用の検知電圧まで急速に上昇させた後に、容量性負荷に含まれるインダクタ成分により検知電圧が変動するのを防止できる。 Further, by connecting a voltage dividing resistor in series with the capacitive load, the voltage across the voltage dividing resistor becomes a voltage corresponding to the voltage across the capacitive load. Therefore, the abnormality of the power supply unit can be detected by measuring the voltage across the voltage dividing resistor. Also, by making the resistance value of the voltage dividing resistor connected in series with the capacitive load very small compared to the capacitive load, even if the voltage across the capacitive load is high, the voltage dividing resistor The voltage between both ends can be lowered, and the withstand voltage of the abnormality detection unit can be lowered. In addition, since a current having an absolute value larger than the detection current is supplied for the first period and then the current is reduced to the detection current in the subsequent second period, the voltage across the capacitive load is detected as an abnormality in the power supply unit. It is possible to prevent the detection voltage from fluctuating due to the inductor component included in the capacitive load after rapidly increasing to the detection voltage for use.
なお、上記容量性負荷は、キャパシタ成分だけでなく、インダクタ成分を有するものを含む。 The capacitive load includes not only a capacitor component but also an inductor component.
上記発明において、制御部は、第2期間に電流を連続的又は段階的に減少するように、電源部を制御する。 In the above invention, the control unit controls the power supply unit so as to decrease the current continuously or stepwise in the second period.
この構成では、第2期間に電流を連続的又は段階的に減少させることで、単位時間当たりの電流の変動量が小さくなるので、検知電圧が変動するのを防止できる。 In this configuration, the current fluctuation amount per unit time is reduced by reducing the current continuously or stepwise in the second period, so that the detection voltage can be prevented from fluctuating.
この発明の画像形成装置は、画像形成部と、転写部と、電源ユニットと、を備えている。画像形成部は、トナー像を形成する。転写部は、容量性負荷であり、画像形成部が形成したトナー像を記録媒体に転写する。電源ユニットは、転写部にトナー像を転写するための電圧を印加する。 The image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit, a transfer unit, and a power supply unit. The image forming unit forms a toner image. The transfer unit is a capacitive load and transfers the toner image formed by the image forming unit to a recording medium. The power supply unit applies a voltage for transferring the toner image to the transfer unit.
この構成では、転写部に電流を供給する電源ユニットの出力異常を、検知電流よりも絶対値の大きな電流の供給を開始した直後から検知できる。 In this configuration, an output abnormality of the power supply unit that supplies current to the transfer unit can be detected immediately after the start of supplying a current having a larger absolute value than the detected current.
上記発明において、制御部は、転写部がトナー像を転写する前に、異常検知部により電源部の出力の異常を検知する。 In the above invention, the control unit detects an abnormality of the output of the power supply unit by the abnormality detection unit before the transfer unit transfers the toner image.
この構成では、トナー像の転写前に電源部の出力異常を検知することで、トナー像が正常に転写できないといった不具合の発生を防止できる。 In this configuration, it is possible to prevent the occurrence of a problem that the toner image cannot be normally transferred by detecting the output abnormality of the power supply unit before the toner image is transferred.
この発明によれば、電源装置の出力をショート状態と誤検知することがなく、出力異常を速やかに確認できる。 According to the present invention, an output abnormality can be quickly confirmed without erroneously detecting the output of the power supply device as a short state.
本発明の実施形態に係る電源ユニットと、この電源ユニットを備えた画像形成装置について説明する。 A power supply unit according to an embodiment of the present invention and an image forming apparatus including the power supply unit will be described.
図2に示すように、画像形成装置100は、給紙部80、画像読取部90、及び画像形成部110を備えている。また、画像形成装置100は、画像読取部90の上部にパネルユニット120を備えている。パネルユニット120は、不図示の表示部130と操作部140を備えている。表示部130は、ユーザに通知する情報を表示する。操作部140は、ユーザの操作を受け付ける。
As illustrated in FIG. 2, the
画像形成装置100は、画像読取部90で読み取った原稿の画像データ、または後述の通信部180を介して外部装置から入力される画像データに基づいて、記録媒体である用紙に電子写真方式による多色または単色の画像形成処理を行う。
The
画像形成部110は、露光ユニット9、画像形成ユニット10A〜10D、転写部360である中間転写ユニット60と二次転写ユニット30、定着ユニット70、及び後述の電源ユニット51を備えている。
The
画像形成ユニット10Aは、現像器2A、感光体ドラム3A、クリーナユニット4A、及び帯電器5Aを備え、ブラック(以下、Kと称する。)の画像を形成する。帯電器5Aは、感光体ドラム3Aの表面を所定の電位に均一に帯電させる。現像器2Aは、露光ユニット9の露光によって感光体ドラム3A上に形成された静電潜像を、Kのトナー像に顕像化する。クリーナユニット4Aは、感光体ドラム3Aの周面に残留したトナーを回収する。画像形成ユニット10B〜10Dは、画像形成ユニット10Aと同様に構成されており、それぞれシアン(以下、Cと称する。)、マゼンダ(以下、Mと称する。)、イエロー(以下、Yと称する。)のトナー像を感光体ドラム3B〜3Dの表面に形成する。
The
露光ユニット9は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、fθレンズ及び反射ミラー等の光学系部品を備えたレーザスキャニングユニットである。露光ユニット9は、Y、M、C、Kのそれぞれの画像データで変調されたレーザ光のそれぞれで画像形成ユニット10A〜10Dの感光体ドラム3A〜3Dの表面を軸方向に沿って露光走査し、静電潜像を形成する。
The exposure unit 9 is a laser scanning unit including optical system components such as a semiconductor laser, a polygon mirror, an fθ lens, and a reflection mirror. The exposure unit 9 exposes and scans the surfaces of the
中間転写ユニット60は、中間転写ベルト61、駆動ローラ62、従動ローラ63、一次転写ローラ64A〜64D、クリーニングユニット65、プレ転写チャージャ67、及び対向ローラ66を有する。中間転写ベルト61は、駆動ローラ62、従動ローラ63、及び対向ローラ66に張架され、画像形成ユニット10D、10C、10B、10Aをこの順に通過する循環経路に沿って移動する。一次転写ローラ64A〜64Dのそれぞれは、中間転写ベルト61を挟んで感光体ドラム3A〜3Dに対向して配置されており、感光体ドラム3A〜3Dの周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト61の表面に一次転写する。トナー像の転写時には、感光体ドラム3A〜3Dと、対向する一次転写ローラ64A〜64Dとの間には、転写電圧が印加される。
The
カラー画像形成処理時には、中間転写ベルト61が循環経路に沿って移動する間に、Y、M、C、Kのトナー像が中間転写ベルト61の表面に順次重ね合わせて転写される。モノクロ画像形成処理時には、中間転写ベルト61が循環経路に沿って移動する間に、Kのトナー像のみが中間転写ベルト61の表面に転写される。
During the color image forming process, the Y, M, C, and K toner images are sequentially superimposed and transferred onto the surface of the
プレ転写チャージャ67は、コロナ放電器であり、トナーと同極性の電荷を中間転写ベルト61上のトナー像に付与する。
The
二次転写ユニット30は、二次転写ベルト31及び二次転写ローラ32を備えている。二次転写ベルト31は、複数のローラに張架され、所定の循環経路に沿って移動する。二次転写ローラ32は、二次転写ベルト31及び中間転写ベルト61を挟んで駆動ローラ62に対向して配置されている。二次転写ユニット30は、中間転写ベルト61の表面のトナー像を、中間転写ベルト61と二次転写ベルト31との間の二次転写位置に搬送された用紙へ二次転写する。中間転写ベルト61上のトナー像は、二次転写位置において、静電力により用紙に転写される。二次転写後の中間転写ベルト61の表面に残留したトナーは、クリーニングユニット65によって回収される。
The
定着ユニット70は、二次転写位置を通過してトナー像が転写された用紙を加熱及び加圧して、用紙の表面にトナー像を定着させる。定着ユニット70を通過した用紙は、排紙トレイ91に排出される。
The fixing
給紙部80は、給紙カセット81及び手差しトレイ82を備えている。給紙カセット81は、画像形成処理に使用する複数枚の用紙を収納しており、露光ユニット9の下側に設けられている。手差しトレイ82は、画像形成装置100の側面に装備されている。給紙部80は、給紙カセット81または手差しトレイ82から用紙を1枚ずつ用紙搬送路40に給紙する。用紙搬送路40は、給紙部80から中間転写ベルト61と二次転写ユニット30との間、及び定着ユニット70を経由して排紙トレイ91に至る間に形成されている。
The
次に、画像形成装置100の制御系について説明する。図3に示すように、画像形成装置100の制御部190は、給紙部80、画像読取部90、画像形成部110、表示部130、操作部140、記憶部160、画像処理部170、及び通信部180をそれぞれ制御する。通信部180は、外部機器が出力した画像データを受け付ける。また、画像形成部110は、電源ユニット51を備えている。電源ユニット51は、電源部52と異常検知部53を備えており、制御部190は、これらを制御する。
Next, a control system of the
なお、電源ユニット51がサブ制御部を備えており、このサブ制御部により電源ユニット51の動作を制御するように構成することも可能である。
The
次に、電源ユニットについて説明する。図4(A)に示すように、電源ユニット51は、電源部52と異常検知部53と抵抗54を備えている。電源部52は、定電圧源であり、出力の1つがグランドに接続されており、出力の1つが二次転写ローラ32に接続されている。二次転写ローラ32は、二次転写ベルト31と中間転写ベルト61を介して駆動ローラ62と導通している。駆動ローラ62は、抵抗54を介してグランドに接続されている。抵抗54は、分圧抵抗に相当し、電源部52の出力異常を検知するために設置されている。
Next, the power supply unit will be described. As illustrated in FIG. 4A, the
以下の説明では、二次転写ユニット30(二次転写ローラ32、二次転写ベルト31など)、中間転写ベルト61、及び駆動ローラ62を転写部360と称する。
In the following description, the secondary transfer unit 30 (
転写部360を構成する二次転写ローラ32、二次転写ベルト31、中間転写ベルト61、及び駆動ローラ62は、通常、合成ゴム、合成樹脂、樹脂発泡材などからなり、電気抵抗値が非常に高く、その抵抗値は例えば1×10E5Ω〜1×10E10Ωである。転写部360は全体として容量性負荷であり、その等価回路は、抵抗成分Rtとキャパシタ成分Ctを並列接続し、さらにインダクタ成分Ltを含む構成と考えることができる。転写部360が圧接状態のときに電源部52から高電圧を印加すると、その印加電圧に応じて数μA〜数十μAの転写電流が流れる。
The
制御部190は、操作部140で画像形成の開始操作を受け付けたとき、また、通信部180で印刷データを受信したときに、電源部52に所定の電圧と電流を出力するように制御する。
When the
制御部190は、トナー像の転写を行うときに問題の発生を防止するために、トナー像の転写を実行する前に、電源部52の出力異常を確認する。具体的には、転写部360、及び転写部360に直列接続された抵抗54に、電源部52の出力を検知するための検知電流I1として、例えば5μAを転写部360に供給する。このとき抵抗54の両端間の電圧(検知電圧V1)を異常検知部53で確認する。
The
電源部52から転写部360に電圧が印加された場合、転写部360の両端間の電圧は高電圧となるため、この電圧を測定するためには測定回路の耐圧を上げるなどの対応が必要となる。そこで、本発明では、転写部360に対して分圧抵抗として抵抗54を直列接続し、この抵抗54の両端間の電圧を異常検知部53で測定する。抵抗54の両端間の電圧は、抵抗値によるが、数V〜数十Vになるので、異常検知部53の耐圧を低くすることができる。
When a voltage is applied from the
異常検知部53は、容量性負荷である転写部360の両端間の電圧が予め設定された第1閾値以下または第2閾値以上であることを、抵抗54の両端の電圧に基づいて検出すると、電源部52に異常(ショート状態またはオープン状態)が発生しているため、制御部190に信号を出力する。制御部190は、異常検知部53から信号が入力されると、電源部52の動作を停止する。
When the
電源ユニットは、図4(B)に示す電源ユニット51Bのように構成することも可能である。すなわち、異常検知部53が電源部52の異常を検出するための分圧抵抗として、抵抗54Bを二次転写ローラ32と電源部52との間に設けてもよい。この構成でも、抵抗54Bの両端の電圧は、転写部360の両端間の電圧に応じた電圧となる。したがって、転写部360の両端間の測定結果に応じて、電源部52のオープン状態とショート状態を検知できる。
The power supply unit can also be configured as a
次に、本発明の特徴的な動作について説明する。前記のように、電源ユニット51が電流を流す転写部360は、全体として容量性負荷である。そのため、電源部52の出力異常を確認するときに、図1に基づいて説明したように、電源部52から容量性負荷に一定の検知電流(例えば5μA)を流してから検知電圧に到達するまでに時間を要し、ショート状態と誤検知するおそれがある。
Next, characteristic operations of the present invention will be described. As described above, the
そこで、本発明では、この問題を解消するために、電源部52の異常の有無を確認するときには、図5に示すように、検知電流を容量性負荷である転写部360に供給する直前に、検知電流よりも絶対値の大きな電流(以下、電圧調整電流と称する。)を供給するように、電源部52を制御する。なお、電源部52は定電圧源である。例えば、図5(B)に示すように、検知電流が5μAの場合、電圧調整電流として25μAを一定期間(第1期間)T1(10ms)の間流す。そして、10msが経過したら、電源部52から供給する電流値を検知電流(5μA)に変更する。なお、電圧調整電流及びこの電流を流す期間T1は、容量性負荷のキャパシタ成分Ctを十分充電できる値に設定する。すなわち、温度や湿度などの周囲環境や容量性負荷のキャパシタンス成分の容量に応じて変更すればよく、電圧調整電流は、例えば、25μA〜40μAの値に設定する。また、一定期間(第1期間)T1は、例えば5ms〜20msに設定する。
Therefore, in the present invention, in order to solve this problem, when confirming the presence or absence of abnormality of the
このように検知電流を供給する前に電圧調整電流を供給すると、図5(A)に示すように、キャパシタ成分Ctが急速に充電されて定常状態に達し、転写部360の両端間の電圧は、電源部52の出力が正常な場合、短時間で検知電圧(7kV)になる。また、電源部52の出力が異常な場合、転写部360の両端間の電圧は、直ちに第1閾値(100V)以下または第2閾値(8kV)以上になる。したがって、電圧調整電流の供給を開始した直後に、電源部52の出力異常を確認できる。
When the voltage adjustment current is supplied before the detection current is supplied in this way, as shown in FIG. 5A, the capacitor component Ct is rapidly charged to reach a steady state, and the voltage across the
なお、電圧調整電流を供給した直後に、電圧調整電流から検知電流まで急速に電流を低下させると、周囲環境(周囲温度や周囲湿度)によっては、転写部360に含まれる不図示のインダクタ成分の影響により図5(A)に示すように、転写部360の両端間の電圧(検知電圧)が一時的に変動することがあり、電源部52の出力異常(例えばショート状態)を誤検知するおそれがある。このように検知電圧が変動する場合、通常、10ms〜30ms程度の時間が経過後に検知電圧が安定する。そこで、制御部190は、異常検知部53の出力を検知電圧の安定後に確認する。
If the current is rapidly decreased from the voltage adjustment current to the detection current immediately after the voltage adjustment current is supplied, depending on the surrounding environment (ambient temperature and humidity), an inductor component (not shown) included in the
上記のように検知電圧の変動が発生する場合、電圧調整電流を供給した後に、転写部360に供給する電流を検知電流まで所定の割合で低下させることで、検知電圧の変動を防止できる。
When the detection voltage fluctuates as described above, the fluctuation in the detection voltage can be prevented by reducing the current supplied to the
例えば、図6(B)に示すように、電圧調整電流から検知電流まで段階的に、転写部360に供給する電流を減少させる。すなわち、検知電流を流す直前に、電流を流していない状態から電圧調整電流(25μA)を第1期間T1(10ms)間供給する。第1期間T1に続く第2期間T2(30ms)において、10msが経過する毎に5μAずつ電流値を段階的に減少させて、検知電流(5μA)に変更する。
For example, as shown in FIG. 6B, the current supplied to the
または、図7(B)に示すように、電圧調整電流から検知電流まで連続的に、転写部360に供給する電流を減少させる。すなわち、検知電流を流す直前に、電流を流していない状態から電圧調整電流(25μA)を第1期間T1(10ms)間供給する。第1期間T1に続く第2期間T2(30ms)において、転写部360に供給する電流を検知電流(5μA)まで連続的に低下させる。
Alternatively, as shown in FIG. 7B, the current supplied to the
このようにすることで、転写部360の印加電圧は短時間で検査電圧(7kV)となり、また、インダクタ成分の影響を抑制でき、転写部360の両端間の電圧である検査電圧の変動が発生しない。これに伴い、抵抗54の両端間の電圧である検知電圧も変動せず安定した状態となる。したがって、電源部52の出力異常の確認を、電圧調整電流の供給直後から行うことができる。
By doing so, the applied voltage of the
なお、電圧調整電流から検知電流に低下させる第2期間T2は、転写部360のインダクタ成分やキャパシタ成分、温度や湿度などの周囲環境に応じて設定する。例えば、第2期間T2は、例えば20ms〜50msに設定する。
The second period T2 during which the voltage adjustment current is reduced to the detection current is set according to the ambient environment such as the inductor component, capacitor component, temperature, and humidity of the
次に、電源部52の出力異常の確認処理について、図8に示すフローチャートに基づいて説明する。
Next, output abnormality confirmation processing of the
画像形成装置100の制御部190は、画像形成の実行指示を受け付けるまで待機している(S1:N)。
The
制御部190は、操作部140において画像形成の実行指示を受け付けるか、または、通信部180において外部接続機器から画像データの入力を受け付けると(S1:Y)、転写部がトナー像を転写する前に、電源部52に対して出力命令を出力して、電圧調整電流(25μA)を10ms間(第1期間T1の間)流すように制御する(S2)。
When the
続いて、制御部190は、電源部52に対して出力命令を出力して、電圧調整電流(25μA)を検知電流(5mA)まで低下させる(S3)。
Subsequently, the
電圧調整電流を検知電流まで減少させる方法は、周囲環境、転写部360の容量性負荷や誘導性負荷の大きさなどに応じて決定する。すなわち、図5(B)に示したように、転写部360に供給する電圧調整電流から検知電流に急速に減少させても、検知電圧の変動がほとんど発生しない場合には、そのように転写部360に供給する電流を変化させる。一方、転写部360に供給する電圧調整電流から検知電流に急速に減少させると、検知電圧の変動が発生する場合には、図6(B)または図7(B)に示したように、第2期間T2に電圧調整電流を段階的または連続的に低下させる。
The method of reducing the voltage adjustment current to the detection current is determined according to the ambient environment, the size of the capacitive load or inductive load of the
転写部360の両端間の電圧は、電源部52の出力がショート状態の場合には、第1閾値(100V)以下になる。
The voltage across the
転写部360の両端間の電圧は、電源部52の出力がオープン状態の場合には、第2閾値(8kV)以上になる。
The voltage across the
転写部360の両端間の電圧は、電源部52の出力が正常な場合には、第1閾値(100V)と第2閾値の間の値(例えば7kV)になる。
When the output of the
抵抗54の両端間の電圧は、転写部360の両端間の電圧に応じた電圧になる。
The voltage between both ends of the
異常検知部53は、抵抗54の両端間の電圧を測定して、電源部52の出力異常を確認する。すなわち、異常検知部53は、抵抗54の両端間の電圧が転写部360の両端間の電圧において第1閾値(例えば100V)以下に対応する電圧のときには(S4:Y)、電源部52が出力異常、すなわち出力がショート状態であると判定して、その旨を伝える信号を制御部190に出力する。制御部190は、この信号を検出すると、電源部52を停止させる。また、制御部190は、画像形成動作を行わずに、電源部52の出力がショート状態であることを表示部130に表示させる(S5)。そして、処理を終了する。
The
一方、異常検知部53は、抵抗54の両端間の電圧が転写部360の両端間の電圧において、第2閾値(例えば8kV)以上に対応する電圧のときには(S6:Y)、電源部52が出力異常、すなわち出力がオープン状態であると判定して、その旨を伝える信号を制御部190に出力する。制御部190は、この信号を検出すると、電源部52を停止させる。また、制御部190は、画像形成動作を行わずに、電源部52の出力がオープン状態であることを表示部130に表示させる(S7)。そして、処理を終了する。
On the other hand, when the voltage between both ends of the
また、制御部190は、抵抗54の両端間の電圧Vが検知電圧、すなわち、転写部360の両端間の電圧において、第1閾値<V<第2閾値(例えば、7kV)に対応する電圧のときには(S6:N)、電源部52の出力に異常が発生していないので、電源部52の異常検知処理を終了する。そして、制御部190は、画像形成を行う。すなわち、画像形成部で画像形成を行い、二次転写ユニットでトナー像を用紙に転写し、定着部で用紙にトナー像を定着し、用紙を排出する。
In addition, the
以上のように、画像形成装置の電源ユニットでは、検知電流を供給する直前に検知電流よりも大きな電流である電圧調整電流を供給するので、容量性負荷を急速に充電することができる。これにより、電圧調整電流を供給直後に、転写部360の両端間の電圧に基づいて電源部52の出力の状態を判定できるので、ショート状態を誤検知するおそれがない。また、判定の結果、電源部52の出力が正常な場合には、直ちに画像形成を行うことができる。
As described above, the power supply unit of the image forming apparatus supplies the voltage adjustment current that is larger than the detection current immediately before supplying the detection current, so that the capacitive load can be rapidly charged. Thus, immediately after the voltage adjustment current is supplied, the output state of the
なお、上記の説明では、トナー像を二次転写するための転写電圧を出力する電源ユニットについて説明したが、これに限らず、感光体ドラム3A〜3Dに形成したトナー像を中間転写ベルト61に転写するための転写電圧を出力する不図示の電源ユニットにも本発明を適用することができる。
In the above description, the power supply unit that outputs a transfer voltage for secondary transfer of the toner image has been described. However, the present invention is not limited to this, and the toner image formed on the
また、画像形成装置の転写電圧を出力する電源ユニットに限らず、一般的に使用する電源の出力異常の検知するときにも、本発明を適用することができる。 Further, the present invention can be applied not only to a power supply unit that outputs a transfer voltage of an image forming apparatus, but also when detecting an output abnormality of a power supply that is generally used.
なお、以上の説明では、画像形成装置において、負極性トナーを使用するので、二次転写出力電圧の極性は正極性としたが、これに限るものではなく、正極性トナーを使用する場合には、二次転写出力電圧の極性を負極性とすることも可能である。 In the above description, since negative polarity toner is used in the image forming apparatus, the polarity of the secondary transfer output voltage is assumed to be positive. However, the present invention is not limited to this, and when positive polarity toner is used. The polarity of the secondary transfer output voltage can be negative.
3A〜3D…感光体ドラム 10A〜10D…画像形成ユニット 30…二次転写ユニット 31…二次転写ベルト 32…二次転写ローラ 40…用紙搬送路 51…電源ユニット 52…電源部 53…異常検知部 54,54B…抵抗 60…中間転写ユニット 61…中間転写ベルト 62…駆動ローラ 63…従動ローラ 80…給紙部 100…画像形成装置 110…画像形成部 120…パネルユニット 130…表示部 140…操作部 160…記憶部 170…画像処理部 180…通信部 190…制御部 360…転写部
3A to 3D ...
Claims (5)
容量性負荷に直列接続された分圧抵抗と、
前記電源部が前記容量性負荷に、前記電源部の出力の異常を検知するための検知電流を供給しているときに、前記分圧抵抗の両端間の電圧を測定し、その結果に基づいて前記電源部の出力の異常を検知する異常検知部と、
前記容量性負荷に前記検知電流を供給する直前に、前記検知電流よりも絶対値の大きな電流を第1期間供給し、続く第2期間にその電流が前記検知電流まで減少するように、前記電源部を制御する制御部と、
を備えた、電源ユニット。 A power supply for supplying current to the capacitive load;
A voltage dividing resistor in series with a capacitive load;
When the power supply unit supplies the capacitive load with a detection current for detecting an abnormality in the output of the power supply unit, the voltage across the voltage dividing resistor is measured, and based on the result. An abnormality detection unit for detecting an abnormality in the output of the power supply unit;
Immediately before supplying the detection current to the capacitive load, a current having a larger absolute value than the detection current is supplied for the first period, and the current is reduced to the detection current in the subsequent second period. A control unit for controlling the unit,
Power supply unit with
前記画像形成部が形成したトナー像を記録媒体に転写する、前記容量性負荷である転写部と、
前記転写部にトナー像を転写するための電圧を印加する、請求項1または2に記載の電源ユニットと、
を備えた画像形成装置。 An image forming unit for forming a toner image;
A transfer unit serving as the capacitive load for transferring the toner image formed by the image forming unit to a recording medium;
The power supply unit according to claim 1, wherein a voltage for transferring a toner image is applied to the transfer unit.
An image forming apparatus.
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JP2002258686A (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Canon Inc | High voltage power supply unit and image forming apparatus |
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