JP2017072635A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関し、特に、転写の際の電力ロスを低減する技術に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a technique for reducing power loss during transfer.
電子写真方式のプリンター等の画像形成装置には、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置がある。
このカラー画像形成装置は、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色用の感光体ドラムを中間転写ベルトの周回経路外側にベルト周回方向に沿って列設し、中間転写ベルトの周回経路内側に中間転写ベルトを挟んでY〜K色用の感光体ドラムと対向する位置にY〜K色用の一次転写ローラーを配して、さらに中間転写ベルトの周回経路外側かつ最下流の感光体ドラムよりも下流側であり、中間転写ベルトの外周面に二次転写位置で接する二次転写ローラーを配する構成が一般的である。
An image forming apparatus such as an electrophotographic printer includes a so-called tandem color image forming apparatus.
In this color image forming apparatus, for example, photosensitive drums for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are arranged outside the circulation path of the intermediate transfer belt along the circumferential direction of the belt. And a Y-K color primary transfer roller is disposed at a position facing the Y-K color photosensitive drum with the intermediate transfer belt sandwiched inside the intermediate transfer belt. In general, a secondary transfer roller is provided on the outer side of the circulation path and downstream of the most downstream photosensitive drum and in contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt at the secondary transfer position.
このような構成においてカラー画像形成は、次の動作により行われる。
すなわち、Y〜K色用の一次転写ローラーに一次転写電圧を供給するとともに、二次転写ローラーに二次転写電圧を供給する。Y〜K色用の感光体ドラムにY〜K色のトナー像を形成させ、Y〜K色用の感光体ドラムに形成されたY〜K色のトナー像を、一次転写電圧が印加されたY〜K色用の一次転写ローラーの静電作用により、周回する中間転写ベルト上に静電的に多重転写させる(一次転写)。
In such a configuration, color image formation is performed by the following operation.
That is, the primary transfer voltage is supplied to the primary transfer rollers for Y to K colors, and the secondary transfer voltage is supplied to the secondary transfer roller. A Y to K color toner image was formed on the Y to K color photosensitive drum, and a primary transfer voltage was applied to the Y to K color toner image formed on the Y to K color photosensitive drum. Electrostatic multiple transfer is performed on the rotating intermediate transfer belt by the electrostatic action of the primary transfer rollers for Y to K colors (primary transfer).
そして、中間転写ベルト上に多重転写されたY〜K色のトナー像が二次転写位置に到達するタイミングに合わせてシートを二次転写位置に搬送し、シートが中間転写ベルトと二次転写ローラー間を通過中に、二次転写電圧が印加された二次転写ローラーの静電作用により、中間転写ベルト上のY〜K色のトナー像をシートに転写する(二次転写)。
上記では、カラー画像形成の動作を説明したが、タンデム方式のカラー画像形成装置では、モノクロ画像形成も行うことができるようになっている。
Then, the sheet is conveyed to the secondary transfer position in accordance with the timing at which the Y to K color toner images multiplex-transferred onto the intermediate transfer belt reach the secondary transfer position, and the sheet is transferred to the intermediate transfer belt and the secondary transfer roller. During the passage, the toner images of Y to K on the intermediate transfer belt are transferred to the sheet by the electrostatic action of the secondary transfer roller to which the secondary transfer voltage is applied (secondary transfer).
Although the color image forming operation has been described above, the tandem color image forming apparatus can also perform monochrome image formation.
例えば、K色のモノクロ画像形成の場合、K色用の感光体ドラムのみを用いてK色のトナー像を形成し、そのK色のトナー像を一次転写電圧が印加されたK色用の一次転写ローラーの静電作用により中間転写ベルト上に一次転写させる。そして、シートが中間転写ベルトと二次転写ローラー間を通過中に、二次転写電圧が印加された二次転写ローラーの静電作用により、中間転写ベルト上のK色のトナー像をシートに二次転写する。 For example, in the case of K-color monochrome image formation, a K-color toner image is formed using only the K-color photosensitive drum, and the K-color toner image is subjected to primary transfer voltage application to the K-color primary image. Primary transfer is performed on the intermediate transfer belt by the electrostatic action of the transfer roller. While the sheet passes between the intermediate transfer belt and the secondary transfer roller, the K-color toner image on the intermediate transfer belt is transferred to the sheet by the electrostatic action of the secondary transfer roller to which the secondary transfer voltage is applied. Next transfer.
一次転写電圧は、例えば1000V程度になるなど高電圧のため、通常、電源からの電圧を転写トランスで昇圧したものを一次転写電圧として用いることが行われている。
この転写トランスをY〜K色用の一次転写ローラーのそれぞれに対応して設ける構成をとることもできるが、合計4個の転写トランスが必要になってコスト高になるので、Y〜K色用の一次転写ローラーに共通の一つの転写トランスを一次転写電源部に配置する構成が多い。
Since the primary transfer voltage is a high voltage such as about 1000 V, for example, a voltage obtained by boosting a voltage from a power source with a transfer transformer is usually used as the primary transfer voltage.
Although it is possible to adopt a configuration in which this transfer transformer is provided corresponding to each of the primary transfer rollers for Y to K colors, a total of four transfer transformers are required, resulting in high costs. In many cases, a single transfer transformer common to the primary transfer roller is disposed in the primary transfer power supply unit.
Y〜K色用の一次転写ローラーに共通の一つの転写トランスを配置する構成では、モノクロ画像形成の場合、K色用の一次転写ローラーに一次転写電圧を供給すべく転写トランスが駆動される。
ところが、K色以外のY、M、C色用の各一次転写ローラーにも一次転写電圧が供給されてしまい、使用しないY、M、C色の各一次転写ローラーに無駄な転写電流が流れることになり、一次転写の際の電力ロスに繋がるという問題がある。このような問題は、転写トランスを用いる構成に限られず、電源からの電圧を一次転写電圧まで昇圧する回路を用いる構成一般に同様に生じ得る。
In the configuration in which one transfer transformer common to the primary transfer rollers for Y to K colors is arranged, in the case of monochrome image formation, the transfer transformer is driven to supply the primary transfer voltage to the primary transfer roller for K colors.
However, primary transfer voltages are also supplied to the primary transfer rollers for Y, M, and C colors other than K color, and wasteful transfer currents flow to the primary transfer rollers for Y, M, and C colors that are not used. Therefore, there is a problem that it leads to power loss at the time of primary transfer. Such a problem is not limited to a configuration using a transfer transformer, and can generally occur in a configuration using a circuit that boosts a voltage from a power source to a primary transfer voltage.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、一次転写の際の電力ロスを低減可能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 in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of reducing power loss during primary transfer.
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、複数の像担持体のそれぞれに担持された異なる色の画像を前記各像担持体に対応して設けられた一次転写部材を用いて中間転写体上に重ねて一次転写した後、当該中間転写体上の各色画像を二次転写部材を用いてシート上に二次転写するカラー画像形成と、前記複数の像担持体のうち一つの像担持体に担持された画像を当該像担持体に対応する一次転写部材を用いて前記中間転写体上に一次転写した後、当該中間転写体上の画像を前記二次転写部材を用いてシート上に二次転写するモノクロ画像形成とを切り替えて実行可能な電子写真方式の画像形成装置であって、前記複数の一次転写部材に共通して設けられ、入力電圧をカラー画像形成時の一次転写に必要な一次転写電圧まで昇圧した後、当該一次転写電圧を、前記複数の一次転写部材のそれぞれに供給する一次転写電源部と、カラーとモノクロのそれぞれの画像形成の場合に、前記二次転写に必要な二次転写電圧を生成して、生成された二次転写電圧を前記二次転写部材に供給する二次転写電源部と、前記二次転写電源部で生成された二次転写電圧を受電して、モノクロ画像形成時の一次転写に必要な電圧まで降圧した電圧をモノクロ画像形成に用いられる一次転写部材に供給する降圧回路と、前記一次転写電源部と前記降圧回路を制御し、カラー画像形成の場合、前記一次転写電源部を駆動させ、且つ前記降圧回路の動作を停止させ、モノクロ画像形成の場合、前記一次転写電源部の駆動を停止させ、且つ前記降圧回路を動作させる制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention uses a primary transfer member provided with images of different colors carried on a plurality of image carriers corresponding to the respective image carriers. Color image formation in which each color image on the intermediate transfer member is secondarily transferred onto a sheet using a secondary transfer member after being primary transferred in an overlapping manner on the intermediate transfer member, and one of the plurality of image carriers. After the image carried on the image carrier is primarily transferred onto the intermediate transfer member using a primary transfer member corresponding to the image carrier, the image on the intermediate transfer member is sheeted using the secondary transfer member. An electrophotographic image forming apparatus capable of switching between monochrome image formation for secondary transfer on the image forming apparatus and provided in common to the plurality of primary transfer members for primary transfer during color image formation Boosted to the primary transfer voltage required for After that, a primary transfer power supply unit that supplies the primary transfer voltage to each of the plurality of primary transfer members, and a secondary transfer voltage necessary for the secondary transfer in the case of color and monochrome image formation. A secondary transfer power supply unit that generates and supplies the generated secondary transfer voltage to the secondary transfer member; and receives the secondary transfer voltage generated by the secondary transfer power supply unit to form a monochrome image. In the case of color image formation, the step-down circuit that supplies a voltage stepped down to a voltage required for primary transfer to a primary transfer member used for monochrome image formation, the primary transfer power supply unit, and the step-down circuit are controlled. Control means for driving the power supply unit and stopping the operation of the step-down circuit, and in the case of monochrome image formation, stopping the drive of the primary transfer power supply unit and operating the step-down circuit. To.
また、前記二次転写電源部は、前記カラー画像形成時に二次転写電圧をVb1、前記モノクロ画像形成時に二次転写電圧をVb2に切り替え可能であり、前記モノクロ画像形成時の一次転写に必要な電圧をVdとしたとき、Vd<Vb2<Vb1の関係を満たすとしても良い。
さらに、連続搬送される複数枚のシートのうち、N枚目のシートに対してモノクロ画像形成を実行後、(N+1)枚目のシートに対してカラー画像形成を切り替えて実行可能であり、前記複数の像担持体のそれぞれは、前記中間転写体の移動方向に沿って列設され、前記制御手段は、前記モノクロ画像形成の実行中に一次転写の終了により前記降圧回路の動作を停止させてから、前記カラー画像形成により前記複数の像担持体のうち前記中間転写体の移動方向最上流の像担持体上に担持された画像が前記中間転写体に一次転写される位置に到達するまでの間に、前記一次転写電源部の駆動を開始させるとしても良い。
Further, the secondary transfer power supply unit can switch the secondary transfer voltage to Vb1 during the color image formation and the secondary transfer voltage to Vb2 during the monochrome image formation, and is necessary for the primary transfer during the monochrome image formation. When the voltage is Vd, the relationship Vd <Vb2 <Vb1 may be satisfied.
Further, after the monochrome image formation is performed on the Nth sheet among the plurality of continuously conveyed sheets, the color image formation can be performed by switching the (N + 1) th sheet. Each of the plurality of image carriers is arranged along the moving direction of the intermediate transfer member, and the control unit stops the operation of the step-down circuit upon completion of primary transfer during execution of the monochrome image formation. To the position where the image carried on the most upstream image carrier in the moving direction of the intermediate transfer member reaches the position where it is primarily transferred to the intermediate transfer member by the color image formation. In the meantime, driving of the primary transfer power supply unit may be started.
また、前記一次転写電源部の出力端子と前記モノクロ画像形成に用いられる一次転写部材とを電気的に接続する第1電源線と、前記第1電源線の途中から分岐して前記降圧回路の出力端子に電気的に接続される第2電源線と、前記第1電源線において前記第2電源線が分岐している分岐位置よりも前記一次転写電源部の出力端子側に挿入され、前記一次転写電源部の出力端子から前記分岐位置に向かう方向の転写電流だけを通過させる第1ダイオードと、前記第2電源線に挿入され、前記降圧回路の出力端子から前記分岐位置に向かう方向の転写電流だけを通過させる第2ダイオードと、を備えるとしても良い。 A first power line electrically connecting the output terminal of the primary transfer power supply unit and the primary transfer member used for monochrome image formation; and an output of the step-down circuit branched from the middle of the first power line. A first power supply line electrically connected to the terminal; and the first power supply line inserted into the output terminal side of the primary transfer power supply unit from a branch position where the second power supply line branches. A first diode that passes only a transfer current in the direction from the output terminal of the power supply unit to the branch position, and a transfer current that is inserted into the second power supply line and that is in the direction from the output terminal of the step-down circuit to the branch position. And a second diode that allows the light to pass therethrough.
さらに、前記一次転写電源部は、入力電圧を前記一次転写電圧まで昇圧するための転写トランスを備え、前記制御手段は、カラー画像形成の場合、前記転写トランスの駆動を停止させ、モノクロ画像形成の場合、前記転写トランスを駆動させるとしても良い。 Further, the primary transfer power supply unit includes a transfer transformer for boosting an input voltage to the primary transfer voltage, and in the case of color image formation, the control unit stops driving the transfer transformer to form a monochrome image. In this case, the transfer transformer may be driven.
上記の構成によれば、モノクロ画像形成の場合、一次転写電源部の駆動が停止されるので、一次転写電源部で電力が消費されることがなくなり、かつ、モノクロ画像形成で使用されない一次転写部材に一次転写電圧が供給されて無駄な転写電流が流れることによる無駄な電力の消費がなくなる。従って、モノクロ画像形成の場合に、共通の一次転写電源部から全ての一次転写部材のそれぞれに一次転写電圧を供給する構成に比べて、一次転写時の電力ロスを低減することが可能になる。 According to the above configuration, in the case of monochrome image formation, since the drive of the primary transfer power supply unit is stopped, power is not consumed in the primary transfer power supply unit, and the primary transfer member that is not used in monochrome image formation. In other words, useless power is not consumed by supplying a primary transfer voltage to a useless transfer current. Therefore, in the case of monochrome image formation, it is possible to reduce power loss during primary transfer as compared with a configuration in which a primary transfer voltage is supplied to each primary transfer member from a common primary transfer power supply unit.
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラープリンター(以下、単に「プリンター」という。)を例にして説明する。
図1は、プリンター1の全体構成を示す概略図である。
同図に示すようにプリンター1は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、画像プロセス部10と、中間転写部20と、給送部30と、定着部40と、制御部50と、一次転写電源部60と、二次転写電源部70と、降圧回路80を備え、ネットワーク(例えばLAN)を介して外部の端末装置(不図示)からのカラーまたはモノクロのプリントジョブの実行要求に基づき、カラーまたはモノクロの画像形成を実行する。
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described by taking a tandem color printer (hereinafter simply referred to as “printer”) as an example.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the
As shown in the figure, the
画像プロセス部10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)のそれぞれに対応する作像部10Y、10M、10C、10Kを備えている。
作像部10Yは、矢印で示す方向に回転する感光体ドラム11Yと、その周囲に配設された帯電部12Y、露光部13Y、現像部14Y、感光体ドラム11Yの表面を清掃するためのクリーナー15Yなどを備えており、帯電、露光、現像工程を経て感光体ドラム11Y上にY色のトナー像を作像する。この構成は、他の作像部10M〜10Kについて同様であり、作像部10M、10C、10Kは、帯電部12M、12C、12K、露光部13M、13C、13K、現像部14M、14C、14K、感光体ドラム11Yの表面を清掃するためのクリーナー15M、15C、15Kを備え、対応する色のトナー像が感光体ドラム11M、11C、11K上に作像される。
The
The
中間転写部20は、中間転写ベルト21と、駆動ローラー22と、従動ローラー23と、一次転写ローラー24Y、24M、24C、24Kと、二次転写ローラー25などを備える。中間転写ベルト21は、無端状のベルトである。
駆動ローラー22、従動ローラー23、一次転写ローラー24Y〜24Kは、中間転写ベルト21のベルト周回経路(走行路)よりも内側に配される。
The
The driving
駆動ローラー22は、作像部10Y〜10Kの列設方向(同図の左右方向)の一方端側に位置し、従動ローラー23は、その他方端側に位置する。一次転写ローラー24Y〜24Kは、駆動ローラー22と従動ローラー23の間であり、対応する色の感光体ドラム11Y〜11Kに中間転写ベルト21を挟んで対向配置されている。
中間転写ベルト21は、これらのローラーによって作像部10Y〜10Kの列設方向に沿って張架されており、駆動ローラー22の駆動力により同図の矢印で示すベルト周回方向に周回駆動される。
The
The
二次転写ローラー25は、ベルト周回経路よりも外側かつベルト周回方向最下流に配された作像部10Kよりもベルト周回方向下流側の位置で中間転写ベルト21を介して駆動ローラー22に圧接されており、中間転写ベルト21の外周面との間に転写ニップNを形成する。
給送部30は、給紙カセット31と、繰り出しローラー32と、搬送ローラー対33と、タイミングローラー対34を備える。
The
The
給紙カセット31は、複数枚のシート、ここでは用紙Sが収容され、繰り出しローラー32は、給紙カセット31に収容されている用紙Sを1枚ずつ搬送路35上に繰り出す。
搬送ローラー対33は、繰り出しローラー32により繰り出された用紙Sをタイミングローラー対34に搬送する。タイミングローラー対34は、作像部10Y〜10Kによる作像動作に応じて、搬送ローラー対33から搬送されて来た用紙Sを転写ニップNに向けて搬送する。
The
The transport roller pair 33 transports the paper S fed by the
定着部40は、定着ローラー41とこれに圧接される加圧ローラー42を有する。
制御部50は、画像プロセス部10〜定着部40の動作を統括的に制御し、円滑なジョブを実行させる。
具体的には、カラーの画像形成(カラープリント)を実行する場合には、作像部10Y〜10Kにおいて、感光体ドラム11Y〜11K表面が帯電部12Y〜12Kにより帯電され、帯電された感光体ドラム11Y〜11K表面が露光部13Y〜13Kにより露光走査されることにより潜像が作像され、感光体ドラム11Y〜11K上の潜像が現像部14Y〜14Kにより現像されることによりY〜K色のトナー像が形成される。
The fixing
The
Specifically, when color image formation (color printing) is performed, the surfaces of the photosensitive drums 11Y to 11K are charged by the charging
そして、感光体ドラム11Y〜11K上に形成された各色トナー像のそれぞれが、一次転写ローラー24Y〜24Kに印加される一次転写電圧により感光体ドラム11Y〜11Kと一次転写ローラー24Y〜24K間に生じる電界の作用によって中間転写ベルト21上に静電的に一次転写される。
このY〜Kの各色の作像動作は、各色のトナー像が、周回する中間転写ベルト21の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにベルト周回方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト21上に多重転写されたY〜K色のトナー像(以下、「カラートナー像」という。)は、中間転写ベルト21の周回走行により転写ニップNに向けて搬送される。
Then, each color toner image formed on the photosensitive drums 11Y to 11K is generated between the photosensitive drums 11Y to 11K and the
The image forming operations for the respective colors Y to K are timed from the upstream side toward the downstream side in the belt circumferential direction so that the toner images of the respective colors are primary-transferred superimposed on the same position of the circulating
中間転写ベルト21上のカラートナー像が転写ニップNに到達するタイミングに合うように、タイミングローラー対34により用紙Sが転写ニップNに向けて搬送される。
この用紙Sが転写ニップNを通過する際に、二次転写ローラー25に印加される二次転写電圧により中間転写ベルト21と二次転写ローラー25間に生じる電界の作用によって、中間転写ベルト21上のカラートナー像が用紙Sに静電的に一括して二次転写される。
The sheet S is conveyed toward the transfer nip N by the
When the sheet S passes through the transfer nip N, the secondary transfer voltage applied to the
カラートナー像が二次転写された後の用紙Sは、定着部40まで搬送され、定着部40の定着ローラー41と加圧ローラー42との間を通過する際に加熱、加圧されることにより、用紙S上のカラートナー像のトナー粒子がその用紙Sに融着して定着される。定着部40を通過した用紙Sは、排紙ローラー38によって排紙トレイ39上に排出される。
一方、モノクロ、ここではK色の画像形成(モノクロプリント)を実行する場合には、作像部10Y〜10Kのうち作像部10Kのみを用い、上記と同じ帯電、露光、現像工程により、感光体ドラム11KにK色のトナー像が形成される。そして、一次転写ローラー24Kに印加される一次転写電圧により感光体ドラム11Kと一次転写ローラー24K間に生じる電界の作用によって、感光体ドラム11K上のK色のトナー像が中間転写ベルト21上に静電的に一次転写される。中間転写ベルト21上のK色のトナー像は、中間転写ベルト21の周回走行により転写ニップNに向けて搬送される。
The sheet S after the color toner image is secondarily transferred is conveyed to the fixing
On the other hand, when performing monochrome (here, K-color image formation) (monochrome printing), only the
中間転写ベルト21上のK色のトナー像が転写ニップNに到達するタイミングに合うように、タイミングローラー対34により用紙Sが転写ニップNに向けて搬送される。
この用紙Sが転写ニップNを通過する際に、二次転写ローラー25に印加される二次転写電圧により中間転写ベルト21と二次転写ローラー25間に生じる電界の作用によって、中間転写ベルト21上のK色のトナー像が用紙Sに静電的に二次転写される。
The sheet S is conveyed toward the transfer nip N by the
When the sheet S passes through the transfer nip N, the secondary transfer voltage applied to the
K色のトナー像が二次転写された後の用紙Sは、定着部40まで搬送され、定着部40の定着ローラー41と加圧ローラー42との間を通過する際に加熱、加圧されることにより、用紙S上のK色のトナー像のトナー粒子がその用紙Sに融着して定着される。定着部40を通過した用紙Sは、排紙ローラー38によって排紙トレイ39上に排出される。
一次転写電源部60は、入力電圧(例えば、DC24V)をカラー画像形成時の一次転写に必要な電圧(例えば、DC1000Vなど)に昇圧することにより一次転写電圧を生成して出力する電源部である。
The sheet S after the K-color toner image is secondarily transferred is conveyed to the fixing
The primary transfer
二次転写電源部70は、カラー画像形成時とモノクロ画像形成時のそれぞれにおいて、入力電圧(例えば、DC24V)を二次転写に必要な電圧(例えば、DC1500Vなど)に昇圧することにより二次転写電圧を生成して出力する電源部である。
降圧回路80は、二次転写電源部70で生成された二次転写電圧を受電して、モノクロ画像形成時の一次転写に必要な電圧まで降圧して出力する回路である。
The secondary transfer
The step-
図2は、制御部50と一次転写電源部60と二次転写電源部70と降圧回路80と一次転写ローラー24Y〜24Kと二次転写ローラー25の関係を説明するための図であり、中間転写部20以外の画像プロセス部10や給送部30などが省略されている。
同図に示すように制御部50は、一次転写電源部60に駆動(ON)と停止(OFF)の切り替えを指示する一次転写信号を出力する。一次転写電源部60は、制御部50からの一次転写信号により駆動指示を受け付けると一次転写電圧Vaを生成して、出力端子60aから出力する。一次転写電圧Vaは、ここでは正の直流電圧とする。
FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship among the
As shown in the figure, the
図3は、一次転写電源部60の概略構成を示すブロック図である。
図3に示すように一次転写電源部60は、転写トランス61と整流平滑回路62とスイッチング部63を備える。
スイッチング部63は、電源から入力される直流電圧を断続(スイッチング)して高周波の交流電圧を生成し、転写トランス61の一次コイルに供給する。この電源には、例えば商用電源から入力される交流電圧を直流電圧に変換して出力する電源回路などがある。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the primary transfer
As shown in FIG. 3, the primary transfer
The switching
転写トランス61は、スイッチング部63から一次コイルに供給された交流電圧を所定の大きさまで昇圧して二次コイルから出力する。整流平滑回路62は、転写トランス61の二次コイルから出力された交流電圧を平滑して直流電圧に整流して出力する。この出力電圧がカラー画像形成時の一次転写電圧Vaになる。
スイッチング部63は、制御部50からの一次転写信号が駆動(ON)指示のときにスイッチング動作を行う。これにより、転写トランス61の一次コイルに交流電流が流れて昇圧が実行され、整流平滑回路62から一次転写電圧Vaが出力される。
The
The switching
一方、制御部50からの一次転写信号が停止(OFF)指示のときには、スイッチング部63はスイッチング動作を停止する。これにより、転写トランス61の一次コイルに交流電流が流れなくなり、整流平滑回路62からの一次転写電圧Vaの出力が停止される。二次転写電源部70についても一次転写電源部60と同様のスイッチング電源の構成になっている。
On the other hand, when the primary transfer signal from the
なお、一次転写電源部60と二次転写電源部70のいずれについても、入力電圧を転写に必要な電圧まで昇圧して出力可能な回路であれば良く、スイッチング電源以外の回路構成の電源部を用いるとしても良い。
図2に戻って、一次転写電源部60の出力端子60aから出力された一次転写電圧Vaは、電源線91を介して一次転写ローラー24Y〜24Kの金属製の回転軸26Y〜26Kのそれぞれに同時供給される。本実施の形態では、一次転写電源部60から一定の一次転写電圧Vaが出力されるように定電圧制御される。一次転写電源部60から電源線91を介して一次転写ローラー24Y〜24Kのそれぞれに向かって流れる転写電流は、例えば数μA〜数十μAの大きさになっている。
It should be noted that both the primary transfer
Returning to FIG. 2, the primary transfer voltage Va output from the
一方、一次転写電源部60は、制御部50からの停止指示を受け付けると一次転写電圧Vaの生成を停止する。これにより、一次転写ローラー24Y〜24Kの回転軸26Y〜26Kへの一次転写電圧Vaの供給が停止される。
また、制御部50は、二次転写電源部70に対し、駆動(ON)と停止(OFF)の切り替えを指示する二次転写信号と出力電圧の大きさを指示する出力電圧指示信号とを出力する。二次転写電源部70は、制御部50からの二次転写信号により駆動指示を受け付けるとともに出力電圧指示信号により出力電圧の大きさを受け付けると、指示された大きさの二次転写電圧Vbを生成して出力する。二次転写電圧Vbは、ここでは正の直流電圧であり、カラープリント時がVb1、モノクロプリント時がVb2になり、それぞれが一次転写電圧Vaよりも大きい値とする。
On the other hand, when receiving a stop instruction from the
Further, the
二次転写電源部70から出力された二次転写電圧Vbは、電源線92を介して二次転写ローラー25の金属製の回転軸27に供給される。本実施の形態では、二次転写電源部70から一定の二次転写電圧Vbが出力され、二次転写ローラー25が定電圧制御される。
二次転写電源部70から電源線92を介して二次転写ローラー25に向かって流れる転写電流は、例えば数μA〜数十μAの大きさになっている。
The secondary transfer voltage Vb output from the secondary transfer
The transfer current flowing from the secondary transfer
また、電源線92の途中で分岐する電源線93が降圧回路80に接続されており、二次転写電圧Vbが電源線93上に配されたダイオード89を介して降圧回路80の入力端子80aに供給される。
降圧回路80は、入力端子80aの入力電圧を降圧して出力端子80bから出力する、いわゆるシャント回路であり、PNP型のトランジスター81と抵抗82を備える。
A
The step-
トランジスター81のエミッタ端子は、入力端子80aを介して電源線93に接続され、電源線93からの二次転写電圧Vbが入力される。トランジスター81のコレクタ端子は、抵抗82を介して出力端子80bに接続されている。抵抗82は、トランジスター81の保護用に設けられており、例えば数MΩである。
降圧回路80の出力端子80bには、電源線94が接続されている。電源線94は、電源線91の途中の部分99(ダイオード88と一次転写ローラー24Kの回転軸26Kとの間の位置。以下、「分岐位置」という。)から分岐した電線である。
The emitter terminal of the
A
電源線94にはダイオード83が挿入されている。ダイオード83は、電源線94上を降圧回路80の出力端子80bから電源線91の分岐位置99に向かう方向の電流だけが流れる向きに挿入されている。
トランジスター81のベース端子は、信号端子80cに接続されており、信号端子80cには、制御部50から出力される降圧指示信号が入力される。降圧指示信号は、降圧回路80の駆動(ON)と停止(OFF)の切り替えを指示する信号であり、ここでは駆動の場合にL(ロウ)レベルになり、停止の場合にH(ハイ)レベルに切り替わる。
A
The base terminal of the
降圧回路80に二次転写電圧Vbが入力されているときに、降圧指示信号がLレベルになると、トランジスター81がオンになる。これにより、二次転写電源部70からダイオード89、トランジスター81、抵抗82、ダイオード83を介して一次転写ローラー24Kに転写電流が流れる。この転写電流は、例えば数μA〜数十μAの大きさになっている。なお、この転写電流は、電源線91上に配されたダイオード88の整流作用により、他の一次転写ローラー24Y〜24Cには流れない。
When the secondary transfer voltage Vb is input to the step-
降圧回路80に転写電流が流れるときの抵抗82の電圧降下により、一次転写ローラー24Kの印加電圧がモノクロ画像形成時の一次転写に必要な電圧(一次転写電圧)Vd、ここではVaと同じ大きさの電圧になるように、予め抵抗82の抵抗値Rが設定されている。具体的には、転写電流の大きさを予め実験などで測定して、その測定した電流値と、予め決められた一次転写電圧Vdおよび二次転写電圧Vbの大きさとから抵抗値Rの大きさが決められる。
Due to the voltage drop of the
この意味で、電源線91は、一次転写電源部60からの一次転写電圧Vaと降圧回路80からの電圧Vdとを一次転写ローラー24Kに供給するための共通の電源線といえる。また、電源線91上の途中の分岐位置99を挟んで、一次転写電源部60側の電源線91に挿入されているダイオード88と二次転写電源部70側の電源線94に挿入されているダイオード83とは、一次転写電源部60から出力される電圧と降圧回路80から出力される電圧のうち最大値を選択する最大値選択回路を構成しているといえる。
In this sense, the
なお、上記では電圧VdがVaと同じ大きさになるとしたが、これに限られず、装置構成によって、Vd<Vbの範囲内の値になる場合があり得る。
また、降圧回路80の回路構成は同図のものに限られない。二次転写電圧Vbを一次転写に必要な電圧Vdまで降圧できる回路であれば良く、例えば抵抗82を設けずに複数個のトランジスター81を多段に設ける構成などをとることもできる。
In the above description, the voltage Vd has the same magnitude as Va. However, the present invention is not limited to this, and there may be a value in the range of Vd <Vb depending on the device configuration.
Further, the circuit configuration of the step-
このように一次転写電源部60が一次転写電圧Vaを生成する構成でありながら、降圧回路80でも一次転写に必要な電圧Vdを生成する構成をとっているのは、モノクロプリントのときに一次転写電源部60の駆動を停止することにより、一次転写電源部60を駆動したままとする従来相当の構成よりも電力消費の低減を図るためである。
以下、実施例と従来相当(比較例)のそれぞれにおけるモノクロプリント時の電力消費の違いについて図4と図5を用いて説明する。
Although the primary transfer
Hereinafter, the difference in power consumption during monochrome printing between the embodiment and the conventional equivalent (comparative example) will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.
図4は、実施例の構成を示す図であり、図4(a)はカラープリント時の様子を、図4(b)はモノクロプリント時の様子を示している。
図4(a)に示すように、カラープリント時には、一次転写電源部60が駆動され(ON)、降圧回路80の駆動が停止(OFF)される。なお、二次転写電源部70は、カラープリント時もモノクロプリント時も駆動される(ON)。
4A and 4B are diagrams showing the configuration of the embodiment. FIG. 4A shows a state during color printing, and FIG. 4B shows a state during monochrome printing.
As shown in FIG. 4A, during color printing, the primary transfer
一次転写電源部60の駆動により一次転写電源部60から一次転写電圧Vaが出力される。一次転写電圧Vaの値は、例えば1000Vである。一次転写電源部60から出力された一次転写電圧Vaは、電源線91を介して一次転写ローラー24Y〜24Kのそれぞれに供給される。これにより、一次転写電源部60から電源線91を介して一次転写ローラー24Y〜24Kのそれぞれに一次転写電流Iaが流れる。
The primary transfer
また、二次転写電源部70の駆動により二次転写電源部70から二次転写電圧Vb1が出力される。二次転写電圧Vb1の値は、例えば1500Vである。二次転写電源部70から出力された二次転写電圧Vb1は、電源線92を介して二次転写ローラー25に供給される。これにより、二次転写電源部70から電源線92を介して二次転写ローラー25に二次転写電流Ib1が流れる。
Further, the secondary transfer
降圧回路80は、カラープリント時に停止しているので、二次転写電源部70から降圧回路80を介して一次転写ローラー24Kに転写電流が流れることがなく、降圧回路80で電力が消費されることがない。
一方、図4(b)に示すようにモノクロプリント時では、一次転写電源部60の駆動が停止され(OFF)、降圧回路80が駆動(ON)される。
Since the step-
On the other hand, as shown in FIG. 4B, during monochrome printing, the driving of the primary transfer
一次転写電源部60の駆動停止により一次転写電源部60から一次転写電圧Vaの出力が停止される。
また、二次転写電源部70の駆動により二次転写電源部70から二次転写電圧Vb2が出力される。この二次転写電圧Vb2の値は、カラープリント時のVb1よりも所定量だけ小さい値になっている。具体的には、例えばVb1=1500Vのとき、Vb2=1300Vである。このように二次転写電圧に差をつけているのは、次の理由による。
The primary transfer
Further, the secondary transfer
すなわち、カラープリントでは、中間転写ベルト21上に一次転写により最大でY〜K色のトナー像が多重転写されている場合がある。これらの4色のトナー像を一括して中間転写ベルト21から用紙Sに静電力で移動させるのには、それだけ大きな静電力が中間転写ベルト21と二次転写ローラー25間に作用する必要が生じ、大きな静電力を作用させるには二次転写電圧を大きくする必要が生じる。
That is, in color printing, a maximum of Y to K toner images may be transferred onto the
一方、モノクロプリントでは、中間転写ベルト21上には1色のトナー像だけが一次転写されているので、カラープリントよりも小さな静電力で足り、二次転写電圧も小さな値で済む。逆に、モノクロプリントで二次転写電圧が過大になると、静電力が過大になって、中間転写ベルト21上のトナー像のトナー粒子の一部が転写ニップNに至る直前に中間転写ベルト21から用紙S上に飛び散って付着する、いわゆるトナー散りが発生し易くなる。このトナー散りは、転写ニップNで用紙S上に二次転写されるべきトナー粒子が転写ニップNに至る直前で中間転写ベルト21上から飛び散って、用紙S上の本来の転写位置とは異なる位置に付着する現象なので、画質低下の原因になる。
On the other hand, in monochrome printing, only one color toner image is primarily transferred onto the
このことから、モノクロプリント時の二次転写電圧Vb2の値を、カラープリント時の二次転写電圧Vb1よりも小さい値で、モノクロプリントの二次転写に適した電圧値が予め実験などにより設定されるようになっている。
二次転写電源部70から二次転写電圧Vb2が出力されることにより、電源線92を介して二次転写ローラー25に二次転写電流Ib2が流れる。
Therefore, the value of the secondary transfer voltage Vb2 at the time of monochrome printing is smaller than the secondary transfer voltage Vb1 at the time of color printing, and a voltage value suitable for the secondary transfer of the monochrome print is set in advance by experiments or the like. It has become so.
When the secondary transfer voltage Vb <b> 2 is output from the secondary transfer
また、降圧回路80が駆動されているので、二次転写電源部70から降圧回路80を介して一次転写ローラー24Kだけに転写電流Iaが流れ、一次転写ローラー24Kだけにモノクロ画像形成時の一次転写に必要な電圧Vdが供給される。
これにより、一次転写電源部60の駆動を停止した状態で一次転写ローラー24KによるK色の一次転写の実行が可能になる。一次転写電源部60の駆動が停止されているので、転写トランス61やスイッチング部63などで電力が消費されることがなくなる。
Further, since the step-
As a result, the
図5(a)は、比較例における回路構成を示すブロック図であり、図5(b)は、比較例におけるモノクロプリント時の様子を示す図である。
図5(a)に示すように比較例では、実施例の降圧回路に相当するものがなく、一次転写電源部600から出力された一次転写電圧Vaが一次転写ローラー24Y〜24Kのそれぞれに供給され、二次転写電源部700から出力された二次転写電圧Vbが二次転写ローラー25にのみ供給されるようになっている。
FIG. 5A is a block diagram illustrating a circuit configuration in the comparative example, and FIG. 5B is a diagram illustrating a state during monochrome printing in the comparative example.
As shown in FIG. 5A, in the comparative example, there is nothing equivalent to the step-down circuit of the embodiment, and the primary transfer voltage Va output from the primary transfer
このため、図5(b)に示すようにモノクロプリント時に一次転写電源部600を駆動させる必要があり、一次転写電源部600から出力された一次転写電圧Vaがモノクロプリント時で使用される一次転写ローラー24Kだけでなく、モノクロプリントで使用されない一次転写ローラー24Y、24M、24Cのそれぞれにも供給される。
従って、比較例では、一次転写電源部600を駆動させるために電力が消費され、かつ、モノクロプリントに不要な一次転写ローラー24Y、24M、24Cに一次転写電流Iaが流れることにより電力が消費されてしまう。
For this reason, as shown in FIG. 5B, it is necessary to drive the primary transfer
Therefore, in the comparative example, power is consumed to drive the primary transfer
これに対し、実施例では、図4(b)に示すようにモノクロプリント時に一次転写電源部60を駆動させず、二次転写電源部70から降圧回路80を介して一次転写ローラー24Kだけに一次転写電流が供給され、一次転写ローラー24Y、24M、24Cには一次転写電流が流れることがない。
実施の形態に係るプリンター1と同じ構成の実験機において、比較例の回路とした場合にモノクロプリント時における一次転写時の電力ロスが0.4Wであったのに対し、これに代えて実施例の回路とした場合、降圧回路80で消費される電力(これが電力ロスに相当)が0.2Wに低減したことが実験で確認されており、この結果から比較例に対して実施例では、0.2Wの電力ロスの削減が実現できたことが判った。
On the other hand, in the embodiment, as shown in FIG. 4B, the primary transfer
In the experimental machine having the same configuration as that of the
図6(a)は、1枚の用紙Sに対するカラープリント時における一次転写信号と二次転写信号と降圧指示信号のタイミングチャートを示す図であり、図6(b)は、1枚の用紙Sに対するモノクロプリント時における一次転写信号と二次転写信号と降圧指示信号のタイミングチャートを示す図である。
図6(a)に示すようにカラープリント時には、プリントジョブ開始時(時点t0)に一次転写信号と二次転写信号のそれぞれがON(駆動)になる。そして、1枚の用紙Sに対するプリントジョブ実行中にY〜K色のうち最後のK色の一次転写が終了すると(時点t1)、一次転写信号がOFF(停止)になる。その後、その用紙Sが転写ニップNを通過して二次転写が終了すると(時点t2)、二次転写信号がOFF(停止)になる。なお、降圧指示信号は、プリントジョブの開始から終了までの間、OFF(停止)のままになっており、降圧回路80が駆動されることがない。
FIG. 6A is a timing chart of the primary transfer signal, the secondary transfer signal, and the step-down instruction signal during color printing on one sheet S, and FIG. FIG. 7 is a timing chart of a primary transfer signal, a secondary transfer signal, and a step-down instruction signal during monochrome printing with respect to FIG.
As shown in FIG. 6A, at the time of color printing, each of the primary transfer signal and the secondary transfer signal is turned on (driven) at the start of the print job (time point t0). When the primary transfer of the last K color among Y to K colors is completed during execution of the print job for one sheet S (time t1), the primary transfer signal is turned off (stopped). Thereafter, when the sheet S passes through the transfer nip N and the secondary transfer is completed (time t2), the secondary transfer signal is turned off (stopped). The step-down instruction signal remains OFF (stopped) from the start to the end of the print job, and the step-
一方、図6(b)に示すようにモノクロプリント時には、プリントジョブ開始時(時点t0)に二次転写信号と降圧指示信号のそれぞれがON(駆動)になる。そして、1枚の用紙Sに対するプリントジョブ実行中にY〜K色のうち最後のK色の一次転写が終了すると(時点t1)、降圧指示信号がOFF(停止)になる。その後、その用紙Sが転写ニップNを通過して二次転写が終了すると(時点t2)、二次転写信号がOFF(停止)になる。なお、一次転写信号は、プリントジョブの開始から終了までの間、OFF(停止)のままになっており、一次転写電源部60が駆動されることがない。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, during monochrome printing, each of the secondary transfer signal and the step-down instruction signal is turned on (driven) at the start of the print job (time point t0). When the primary transfer of the last K color among Y to K colors is completed during execution of the print job for one sheet S (time t1), the step-down instruction signal is turned off (stopped). Thereafter, when the sheet S passes through the transfer nip N and the secondary transfer is completed (time t2), the secondary transfer signal is turned off (stopped). The primary transfer signal remains OFF (stopped) from the start to the end of the print job, and the primary transfer
図7は、プリントジョブ実行時における一次転写信号と二次転写信号と降圧指示信号の出力の制御を示すフローチャートであり、この制御は制御部50により1枚の用紙Sに対するプリントジョブが行われる際に実行される。
同図に示すように制御部50は、実行すべきジョブがカラープリントか否かを判断する(ステップS1)。カラープリントであることを判断すると(ステップS1で「Yes」)、降圧回路80に出力する降圧指示信号をOFF(停止)し(ステップS2)、一次転写電源部60に出力する一次転写信号をON(駆動)し(ステップS3)、二次転写電源部70に出力する二次転写信号をON(駆動)するとともに出力電圧指示信号の出力電圧をVb1に設定して(ステップS4)、ステップS5に進む。これにより、一次転写電源部60と二次転写電源部70が駆動され、且つ降圧回路80の動作が停止される。
FIG. 7 is a flowchart showing the output control of the primary transfer signal, the secondary transfer signal, and the step-down instruction signal when the print job is executed. This control is performed when a print job for one sheet S is performed by the
As shown in the figure, the
一方、モノクロプリントであることを判断すると(ステップS1で「No」)、降圧回路80に出力する降圧指示信号をON(駆動)し(ステップS6)、一次転写電源部60に出力する一次転写信号をOFF(停止)し(ステップS7)、二次転写電源部70に出力する二次転写信号をON(駆動)するとともに出力電圧指示信号の出力電圧をVb2に設定して(ステップS8)、ステップS5に進む。
On the other hand, if it is determined that the print is monochrome printing (“No” in step S1), the step-down instruction signal output to the step-
これにより、二次転写電源部70が駆動されつつ降圧回路80が動作し、且つ一次転写電源部60の駆動が停止される。なお、同図では降圧指示信号のON(ステップS6)の後に二次転写信号のON(ステップS8)が行われるが、降圧回路80が動作すれば良く、例えば二次転写信号のONの後に降圧指示信号のONを実行する制御でも良い。
ステップS5では、K色の一次転写が終了か否かを判断する。K色の一次転写の終了を判断すると(ステップS5で「Yes」)、一次転写信号が現在、ONになっていれば(ステップS9で「Yes」)、一次転写信号をOFF(停止)して(ステップS10)、ステップS11に進む。一方、一次転写信号が現在、OFFであれば(ステップS9で「No」)、ステップS10をスキップして(実行せず)、ステップS11に進む。
As a result, the step-
In step S5, it is determined whether or not the primary transfer of K color is completed. When the end of the primary transfer of the K color is determined (“Yes” in step S5), if the primary transfer signal is currently ON (“Yes” in step S9), the primary transfer signal is turned off (stopped). (Step S10), the process proceeds to Step S11. On the other hand, if the primary transfer signal is currently OFF (“No” in step S9), step S10 is skipped (not executed) and the process proceeds to step S11.
続いて、降圧指示信号が現在、ONになっていれば(ステップS11で「Yes」)、降圧指示信号をOFF(停止)して(ステップS12)、ステップS13に進む。一方、降圧指示信号が現在、OFFであれば(ステップS11で「No」)、ステップS12をスキップして、ステップS13に進む。
ステップS13では、二次転写が終了したか否かを判断する。二次転写の終了の判断は、搬送されている用紙Sの後端が転写ニップNを通過したことを判断することにより行われる。用紙Sの後端が転写ニップNを通過したことの判断は、転写ニップNの近傍かつ転写ニップNよりも用紙搬送方向下流側に設けられた用紙検出センサー(不図示)により用紙Sの後端が検出されたことにより行われる。
Subsequently, if the step-down instruction signal is currently ON (“Yes” in step S11), the step-down instruction signal is turned off (stopped) (step S12), and the process proceeds to step S13. On the other hand, if the step-down instruction signal is currently OFF (“No” in step S11), step S12 is skipped and the process proceeds to step S13.
In step S13, it is determined whether the secondary transfer has been completed. The end of the secondary transfer is determined by determining that the trailing edge of the conveyed paper S has passed through the transfer nip N. Whether the trailing edge of the sheet S has passed through the transfer nip N is determined by a sheet detection sensor (not shown) provided near the transfer nip N and downstream of the transfer nip N in the sheet conveying direction. This is performed by detecting.
二次転写の終了を判断すると(ステップS13で「Yes」)、二次転写信号をOFF(停止)して(ステップS14)、当該制御を終了する。
上記の図6と図7では、カラープリントとモノクロプリントを別々のジョブで実行する場合の例を説明したが、例えば複数枚の用紙Sを1枚ずつ連続搬送して各用紙Sにプリントを実行するジョブにおいて、N枚目の用紙Sに対してモノクロプリントを実行し、次の(N+1)枚目の用紙Sに対してはカラープリントに切り替える場合、一次転写ローラー24Kへの一次転写電圧の供給を降圧回路80から一次転写電源部60に切り替える一次転写切り替え制御が必要になる。
When the end of the secondary transfer is determined (“Yes” in step S13), the secondary transfer signal is turned off (stopped) (step S14), and the control ends.
In FIGS. 6 and 7, an example in which color printing and monochrome printing are executed in separate jobs has been described. For example, a plurality of sheets S are continuously conveyed one by one and printing is performed on each sheet S. When performing monochrome printing on the Nth sheet S and switching to color printing for the next (N + 1) th sheet S in the job to be performed, supply of the primary transfer voltage to the
図8は、一次転写切り替え制御のフローチャートを示す図であり、制御部50により実行される。同図に示すように制御部50は、N枚目の用紙Sに対するモノクロプリント実行中に、(N+1)枚目の用紙Sに対してカラープリントへの切り替え指示を受け付けると(ステップS21)、N枚目の用紙Sに対するモノクロプリント実行中においてK色の一次転写が終了したか否かを判断する(ステップS22)。
FIG. 8 is a diagram illustrating a flowchart of primary transfer switching control, which is executed by the
この終了を判断すると(ステップS22で「Yes」)、まず降圧回路80への降圧指示信号をOFF(停止)して(ステップS23)、次に一次転写電源部60への一次転写信号をON(駆動)した後(ステップS24)、当該制御を終了する。
一次転写信号のONタイミングは、降圧指示信号のOFFにより降圧回路80の駆動が停止(降圧回路80のトランジスター81がオフ)してから、(N+1)枚目の用紙Sに対するカラー画像形成による最上流の感光体ドラム11Y上に担持されたY色のトナー像が中間転写ベルト21に一次転写される位置(一次転写位置241:図1)に到達するまでの間のいずれかの時点が予め設定される。
When this end is determined (“Yes” in step S22), first, the step-down instruction signal to the step-
The primary transfer signal is turned on when the drive of the step-
本実施の形態では、図2に示すように1本の電源線91を、一次転写電源部60から一次転写ローラー24Kに一次転写電圧Vaを供給する電源線と、降圧回路80から一次転写ローラー24Kに一次転写電圧Vdを供給する電源線に共用する構成にしている。
従って、図8に示すようにモノクロプリントからカラープリントにプリントモードを切り替える場合、一次転写切り替えを降圧回路80の動作を停止後、一次転写電源部60の駆動を開始することにより、1本の電源線91に同時に降圧回路80からの一次転写電圧と一次転写電源部60からの一次転写電圧が印加されることが防止される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, one
Therefore, when the print mode is switched from monochrome printing to color printing as shown in FIG. 8, the primary transfer switching is stopped after the operation of the step-
これにより、プリントモードの切り替え時に一時的とはいえ、一次転写ローラー24Kに過大な電流が流れることが防止され、一次転写ローラー24Kに電流過多による負担をかけることなく、無駄な電力消費をなくすことが可能になる。
なお、上記では、一つのプリントジョブ実行中にモノクロプリントからカラープリントにプリントモードを切り替える場合の例を説明したが、これに限られず、カラープリントからモノクロプリントにプリントモードを切り替える場合も同様に、一次転写電源部60の駆動を停止後、降圧回路80の動作を開始する制御をとることができる。
This prevents an excessive current from flowing through the
In the above description, the example in which the print mode is switched from monochrome print to color print during execution of one print job has been described. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to the case in which the print mode is switched from color print to monochrome print. It is possible to take control to start the operation of the step-
以上説明したように本実施の形態では、モノクロプリント時に一次転写電源部60の駆動を停止するので、一次転写電源部60の駆動により電力が消費され、およびモノクロプリントに不要な一次転写ローラー24Y、24M、24Cに一次転写電流が流れることにより電力が消費されることがなくなり、一次転写時の電力ロスの低減を図れる。
また、一次転写電源部60と二次転写電源部70の構成を変える必要がないので、従来のものを使用することができる。
As described above, in the present embodiment, since the drive of the primary transfer
In addition, since it is not necessary to change the configuration of the primary transfer
さらに、モノクロプリント時の一次転写電圧Vdと、モノクロプリント時の二次転写電圧Vb2と、カラープリント時の二次転写電圧Vb1とが、Vd<Vb2<Vb1の関係になっている。これにより、Vb1=Vb2の場合に比べて、モノクロプリント時に降圧回路80で降圧すべき電圧の大きさ(=Vb2−Vd)が小さな値になり、それだけ抵抗82で消費される電力を低減できるので、一次転写時の電力ロスの低減を図れる。
Further, the primary transfer voltage Vd during monochrome printing, the secondary transfer voltage Vb2 during monochrome printing, and the secondary transfer voltage Vb1 during color printing have a relationship of Vd <Vb2 <Vb1. As a result, compared to the case of Vb1 = Vb2, the magnitude of the voltage to be stepped down by the step-down circuit 80 (= Vb2-Vd) during monochrome printing becomes a small value, and the power consumed by the
なお、プリンター1の装置構成によってはVb1=Vb2の場合もあり得、この場合、上記よりも電力ロスの低減効果が下がることがあるが、モノクロプリント時に一次転写電源部60を駆動させる比較例よりも電力ロスの低減を実現できる。
本発明は、画像形成装置に限られず、カラープリントとモノクロプリントにおける一次転写電源部と二次転写電源部と降圧回路のそれぞれの駆動と停止の切り替え制御方法であるとしても良い。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしても良い。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、DVD−ROM、DVD−RAM、CD−ROM、CD−R、MO、PDなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。
<変形例>
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を考えることができる。
Depending on the device configuration of the
The present invention is not limited to the image forming apparatus, and may be a switching control method for driving and stopping the primary transfer power supply unit, the secondary transfer power supply unit, and the step-down circuit in color printing and monochrome printing. Furthermore, the method may be a program executed by a computer. The program according to the present invention includes, for example, a magnetic disk such as a magnetic tape and a flexible disk, an optical recording medium such as a DVD-ROM, DVD-RAM, CD-ROM, CD-R, MO, and PD, and a flash memory recording medium. It can be recorded on various computer-readable recording media, and may be produced, transferred, etc. in the form of the recording medium, wired and wireless various networks including the Internet in the form of programs, In some cases, the data is transmitted and supplied via broadcasting, telecommunication lines, satellite communications, or the like.
<Modification>
As described above, the present invention has been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following modifications can be considered.
(1)上記実施の形態では、一次転写電圧と二次転写電圧を直流としたが、これに限られず、例えば直流に交流が重畳されているものであっても良い。
この場合、カラープリントでは一次転写電源部60からその重畳された一次転写電圧が一次転写ローラー24Y〜24Kのそれぞれに供給され、モノクロプリントでは二次転写電源部70からその重畳された二次転写電圧が降圧回路80を介して一次転写ローラー24Kのみに供給されるように、一次転写ローラー24Kへの一次転写電圧の供給経路を切り替え可能な、上記とは別の回路が構成される。
(1) In the above-described embodiment, the primary transfer voltage and the secondary transfer voltage are set to DC. However, the present invention is not limited to this, and for example, AC may be superimposed on DC.
In this case, in color printing, the superimposed primary transfer voltage is supplied from the primary transfer
なお、上記実施の形態では、一次転写電圧と二次転写電圧を正の電圧としたが、これに限られず、装置構成によっては例えば負の電圧になる場合もあり得る。
(2)上記実施の形態では、モノクロ画像形成がK色の場合の例を説明したが、これに限られず、Y〜Mのいずれか1色の画像形成をモノクロ画像とすることができる。例えば、Y色のモノクロ画像形成が可能な装置構成の場合にモノクロ画像形成が選択された場合、Y色用の感光体ドラム11Yのみを用いてY色のトナー像が形成される。この装置構成においてモノクロ画像形成時には、降圧回路80の出力電圧VdがY色用の一次転写ローラー24Yだけに供給されることになる。
In the above embodiment, the primary transfer voltage and the secondary transfer voltage are positive voltages. However, the present invention is not limited to this, and depending on the apparatus configuration, for example, a negative voltage may be obtained.
(2) In the above embodiment, an example in which monochrome image formation is K color has been described. However, the present invention is not limited to this, and image formation of any one of Y to M can be made a monochrome image. For example, when monochrome image formation is selected in the case of an apparatus configuration capable of forming a Y-color monochrome image, a Y-color toner image is formed using only the Y-color photosensitive drum 11Y. In this apparatus configuration, when a monochrome image is formed, the output voltage Vd of the step-
(3)上記実施の形態では、一次転写電源部60が電源からの電圧を一次転写電圧Vaまで昇圧するための転写トランス61を備える構成例を説明したが、これに限られない。
一次転写電圧Vaまで昇圧可能な昇圧回路であれば良く、例えば昇圧チョッパ回路などを備える構成も可能である。また、降圧回路80についても同様に上記の構成に限られず、プリンターの構成に応じて、一次転写時の電力ロスを低減可能なように設計することができる。
(3) In the above-described embodiment, the configuration example in which the primary transfer
Any booster circuit capable of boosting to the primary transfer voltage Va may be used. For example, a booster chopper circuit or the like may be provided. Similarly, the step-
(4)上記実施の形態では、プリンターについて説明したが、これに限られない。
複数の像担持体(感光体ドラムなど)のそれぞれに担持されたトナー像などの画像を、各像担持体に対応して設けられた一次転写部材(一次転写ローラーなど)を用いて、中間転写体(中間転写ベルトなど)上に重ね合わせるように静電的に一次転写した後、中間転写体上に多重転写された各色画像を二次転写部材(二次転写ローラーなど)を用いてシート上に静電的に二次転写するカラー画像形成と、いずれか一つの像担持体に担持された画像を当該像担持体に対応する一次転写部材を用いて中間転写体上に静電的に一次転写した後、当該中間転写体上の画像を二次転写部材を用いてシート上に静電的に二次転写するモノクロ画像形成と、を切り替えて実行可能な電子写真方式のプリンターや複写機などの画像形成装置一般に適用することができる。
(4) Although the printer has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this.
Intermediate transfer of images such as toner images carried on a plurality of image carriers (photosensitive drums, etc.) using a primary transfer member (primary transfer roller, etc.) provided corresponding to each image carrier After primary transfer electrostatically so as to be superimposed on the body (intermediate transfer belt, etc.), each color image transferred onto the intermediate transfer body is transferred onto the sheet using a secondary transfer member (secondary transfer roller, etc.). Forming a color image that is electrostatically secondary-transferred onto the intermediate transfer member using a primary transfer member corresponding to the image carrier. After transfer, an electrophotographic printer, copier, etc. that can be switched between monochrome image formation that electrostatically transfers the image on the intermediate transfer member onto a sheet using a secondary transfer member Application to general image forming apparatus It can be.
また、上記実施の形態及び各変形例は、可能な限り組み合わせて用いるとしても良い。 Further, the above-described embodiment and each modification may be used in combination as much as possible.
本発明は、複数の像担持体のそれぞれに担持された画像を、各像担持体に対応して設けられた一次転写部材を用いて中間転写体上に重ね合わせて静電的に一次転写した後、中間転写体上に多重転写された各色画像をシート上に二次転写部材を用いて静電的に二次転写する構成の画像形成装置に広く適用することができる。 In the present invention, an image carried on each of a plurality of image carriers is primary-transferred electrostatically by superimposing on an intermediate transfer member using a primary transfer member provided corresponding to each image carrier. Thereafter, the present invention can be widely applied to an image forming apparatus having a configuration in which each color image multiple-transferred onto an intermediate transfer member is electrostatically secondary-transferred onto a sheet using a secondary transfer member.
1 プリンター
11Y、11M、11C、11K 感光体ドラム
21 中間転写ベルト
24Y、24M、24C、24K 一次転写ローラー
25 二次転写ローラー
50 制御部
60 一次転写電源部
60a 一次転写電源部の出力端子
61 転写トランス
63 スイッチング部
70 二次転写電源部
80 降圧回路
80b 降圧回路の出力端子
81 トランジスター
82 抵抗
83、88、89 ダイオード
91、92、93、94 電源線
99 分岐位置
241 ベルト周回方向最上流の感光体ドラムにおける一次転写位置
N 転写ニップ
Va カラー画像形成時の一次転写電圧
Vb 二次転写電圧
Vd モノクロ画像形成時の一次転写電圧
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数の一次転写部材に共通して設けられ、入力電圧をカラー画像形成時の一次転写に必要な一次転写電圧まで昇圧した後、当該一次転写電圧を、前記複数の一次転写部材のそれぞれに供給する一次転写電源部と、
カラーとモノクロのそれぞれの画像形成の場合に、前記二次転写に必要な二次転写電圧を生成して、生成された二次転写電圧を前記二次転写部材に供給する二次転写電源部と、
前記二次転写電源部で生成された二次転写電圧を受電して、モノクロ画像形成時の一次転写に必要な電圧まで降圧した電圧をモノクロ画像形成に用いられる一次転写部材に供給する降圧回路と、
前記一次転写電源部と前記降圧回路を制御し、カラー画像形成の場合、前記一次転写電源部を駆動させ、且つ前記降圧回路の動作を停止させ、モノクロ画像形成の場合、前記一次転写電源部の駆動を停止させ、且つ前記降圧回路を動作させる制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 After the primary transfer of images of different colors carried on each of the plurality of image carriers on the intermediate transfer member using a primary transfer member provided corresponding to each image carrier, the intermediate transfer member Color image formation in which each color image is secondarily transferred onto a sheet using a secondary transfer member, and an image carried on one image carrier among the plurality of image carriers is associated with the image carrier. It is possible to perform switching between monochrome image formation in which an image on the intermediate transfer body is transferred onto the sheet using the secondary transfer member after the primary transfer onto the intermediate transfer body using the primary transfer member. An electrophotographic image forming apparatus,
Provided in common to the plurality of primary transfer members, and after boosting the input voltage to a primary transfer voltage necessary for primary transfer during color image formation, the primary transfer voltage is supplied to each of the plurality of primary transfer members. A primary transfer power supply unit,
A secondary transfer power supply unit that generates a secondary transfer voltage necessary for the secondary transfer and supplies the generated secondary transfer voltage to the secondary transfer member in the case of color and monochrome image formation; ,
A step-down circuit that receives a secondary transfer voltage generated by the secondary transfer power supply unit and supplies a voltage that is stepped down to a voltage required for primary transfer during monochrome image formation to a primary transfer member used for monochrome image formation; ,
In the case of color image formation, the primary transfer power supply unit and the step-down circuit are controlled, the primary transfer power supply unit is driven and the operation of the step-down circuit is stopped, and in the case of monochrome image formation, the primary transfer power supply unit Control means for stopping driving and operating the step-down circuit;
An image forming apparatus comprising:
前記カラー画像形成時に二次転写電圧をVb1、前記モノクロ画像形成時に二次転写電圧をVb2に切り替え可能であり、
前記モノクロ画像形成時の一次転写に必要な電圧をVdとしたとき、Vd<Vb2<Vb1の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The secondary transfer power supply unit
The secondary transfer voltage can be switched to Vb1 when the color image is formed, and the secondary transfer voltage can be switched to Vb2 when the monochrome image is formed.
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when a voltage required for primary transfer at the time of monochrome image formation is Vd, a relationship of Vd <Vb2 <Vb1 is satisfied.
前記複数の像担持体のそれぞれは、前記中間転写体の移動方向に沿って列設され、
前記制御手段は、
前記モノクロ画像形成の実行中に一次転写の終了により前記降圧回路の動作を停止させてから、前記カラー画像形成により前記複数の像担持体のうち前記中間転写体の移動方向最上流の像担持体上に担持された画像が前記中間転写体に一次転写される位置に到達するまでの間に、前記一次転写電源部の駆動を開始させることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 Among a plurality of continuously conveyed sheets, after executing monochrome image formation on the Nth sheet, color image formation can be switched and executed on the (N + 1) th sheet,
Each of the plurality of image carriers is arranged along the moving direction of the intermediate transfer member,
The control means includes
The operation of the step-down circuit is stopped by the end of primary transfer during the execution of the monochrome image formation, and then the most upstream image carrier in the moving direction of the intermediate transfer member among the plurality of image carriers by the color image formation. 3. The image formation according to claim 1, wherein the driving of the primary transfer power supply unit is started before reaching the position where the image carried thereon is primarily transferred to the intermediate transfer member. apparatus.
前記第1電源線の途中から分岐して前記降圧回路の出力端子に電気的に接続される第2電源線と、
前記第1電源線において前記第2電源線が分岐している分岐位置よりも前記一次転写電源部の出力端子側に挿入され、前記一次転写電源部の出力端子から前記分岐位置に向かう方向の転写電流だけを通過させる第1ダイオードと、
前記第2電源線に挿入され、前記降圧回路の出力端子から前記分岐位置に向かう方向の転写電流だけを通過させる第2ダイオードと、
を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A first power supply line for electrically connecting an output terminal of the primary transfer power supply unit and a primary transfer member used for monochrome image formation;
A second power line branched from the middle of the first power line and electrically connected to the output terminal of the step-down circuit;
The first power supply line is inserted closer to the output terminal side of the primary transfer power supply unit than the branch position where the second power supply line branches, and the transfer in the direction from the output terminal of the primary transfer power supply unit toward the branch position A first diode that passes only current;
A second diode inserted into the second power supply line and passing only a transfer current in a direction from the output terminal of the step-down circuit toward the branch position;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
入力電圧を前記一次転写電圧まで昇圧するための転写トランスを備え、
前記制御手段は、
カラー画像形成の場合、前記転写トランスの駆動を停止させ、モノクロ画像形成の場合、前記転写トランスを駆動させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The primary transfer power supply unit
A transfer transformer for boosting the input voltage to the primary transfer voltage;
The control means includes
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein in the case of color image formation, the drive of the transfer transformer is stopped, and in the case of monochrome image formation, the transfer transformer is driven.
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