JP4544217B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関し、特に、特定の電気的負荷に流れる電流を検出するための技術に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a technique for detecting a current flowing in a specific electrical load.
画像形成装置においては、それが有する電気的負荷に流れる電流を検出したい場合がある。例えば、下記特許文献1では、感光体ドラムと転写ローラとの間に媒体が進入した直後に、その間のインピーダンスが変わるため、印刷直前まで定電圧制御を行いつつ、そのときに転写ローラに流れている電流を電流モニタ回路にて検出し、これにより現在のインピーダンスを算出する。そして、印刷開始後は、上記インピーダンスに応じて適切な転写電圧を転写ローラに印加するようにしている。
ところで、上記特許文献1の技術では、転写ローラに流れる電流の検出のために、その転写ローラ側に電流モニタ回路を設けた構成になっている。このため、上記定電圧制御等を行う制御回路との配線が長くなり、例えばノイズ等の影響を受けやすく正確な電流検出が行えなくなるおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、特定の電気的負荷に流れる電流を精度よく検出することが可能な画像形成装置を提供するところにある。
By the way, the technique disclosed in
The present invention has been completed based on the above situation, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of accurately detecting a current flowing through a specific electric load.
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明に係る画像形成装置は、周動可能に張設されたベルトと、前記ベルトに接触し、当該ベルト上の付着物を電気的に吸引する第1クリーニングローラと、前記第1クリーニングローラが吸引した前記付着物を電気的に吸引する第2クリーニングローラと、前記第1クリーニングローラとの間で前記ベルトを挟み、所定電位に接地された押さえローラと、前記第1クリーニングローラに印加する第1電圧を生成する第1電圧生成回路と、前記第2クリーニングローラに印加する、前記第1電圧よりも絶対値が大きい第2電圧を生成する第2電圧生成回路と、前記第1電圧に応じて前記第1電圧生成回路に流れる第1電流を検出する第1電流検出回路と、前記第2電圧に応じて前記第2電圧生成回路に流れる第2電流を検出する第2電流検出回路と、前記第1電流及び前記第2電流に基づき、前記第1電気的負荷に流れる第3電流を算出する第3電流算出部と、を備え、前記第2電圧生成回路は、変圧器を有した構成であり、前記第1電圧生成回路は、前記第1クリーニングローラに連なる第1出力端と第2クリーニングローラに連なる前記第2電圧生成回路の第2出力端との間に接続され、所定の基準電位ラインと前記変圧器の二次側巻線との間に電流を流すシャント回路、及び、前記シャント回路に流れる電流を制御して、前記第1出力端の電圧を前記第1電圧に調整する制御回路とを有して構成され、前記第1電流検出回路は、前記第1出力端と前記基準電位ラインとの間に設けられた第1抵抗を有し、この第1抵抗の電圧および当該第1抵抗の抵抗値に基づき前記第1電流を検出する構成であり、前記第3電流算出部は、前記第1電流と前記第2電流との差分値から前記ベルトに流れる第3電流を算出する。
なお、本発明の「画像形成装置」は、プリンタ(例えばレーザプリンタ)などの印刷装置だけでなく、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及び読み取り機能(スキャナ機能)等を備えた複合機であってもよい。また、上記ベルトを有するものであれば、現像ユニット毎に像担持体を備えたタンデム(シングルパス)方式のものに限らず、各現像ユニットが共通の像担持体に対して現像を行う4サイクル(シングルドラム)方式であってもよい。さらに、現像剤像を被記録媒体に直接転写するダイレクト転写方式、あるいは、中間転写ベルトを介して間接的に転写する中間転写方式のいずれであってもよい。
As a means for achieving the above object, an image forming apparatus according to the invention of
The “image forming apparatus” of the present invention may be not only a printing apparatus such as a printer (for example, a laser printer), but also a facsimile machine, or a multifunction machine having a printer function and a reading function (scanner function). . Further, as long as the belt has the belt, the development unit is not limited to a tandem (single pass) system having an image carrier for each development unit, and each development unit performs development on a common image carrier. (Single drum) system may be used. Furthermore, either a direct transfer method in which a developer image is directly transferred to a recording medium or an intermediate transfer method in which a developer image is indirectly transferred through an intermediate transfer belt may be used.
請求項2の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記第第2電圧生成回路は、変圧器を有して構成され、前記第2電流検出回路は、前記変圧器の二次側巻線とグランドラインとの間に設けられた第2抵抗を有し、その第2抵抗の端子電圧および当該第2抵抗の抵抗値に基づき前記第2電流を検出する構成である。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the second voltage generation circuit includes a transformer, and the second current detection circuit includes a secondary of the transformer. A second resistor is provided between the side winding and the ground line, and the second current is detected based on a terminal voltage of the second resistor and a resistance value of the second resistor.
<請求項1の発明>
本構成によれば、第1クリーニングローラと押さえローラとの間のインピーダンスは、例えばベルト上に印刷媒体(用紙などの紙製の印刷媒体に限らず、OHPシートなどのプラスチック製の印刷媒体などであってもよい。)が有るか無いかなどで変動し、そこに流れる電流も変化し、所定値以上の電流が流れると例えばベルトが破損してしまうおそれがある。従って、本発明を用いて電流検出を行うことが特に望ましい。
<Invention of
According to this configuration, the impedance between the first cleaning roller and the pressing roller is, for example, not limited to a print medium (not limited to a paper print medium such as paper but a plastic print medium such as an OHP sheet) on the belt. The current flowing there also changes, and there is a risk that the belt will be damaged, for example, if a current exceeding a predetermined value flows. Therefore, it is particularly desirable to perform current detection using the present invention.
また、第1クリーニングローラ、第2クリーニングローラ側の負荷状態によって、第1出力端に流れる電流の向きが変わることがあり得るが、いずれの向きに流れても共通の算出式に基づき第3電流を求めることができる。 In addition, the direction of the current flowing through the first output end may change depending on the load state on the first cleaning roller and the second cleaning roller , but the third current is based on a common calculation formula regardless of which direction the current flows. Can be requested.
また、本構成によれば、比較的に簡単な方法で第1電流の検出を行うことができる。 Further , according to this configuration, the first current can be detected by a relatively simple method.
<請求項2の発明>
本構成によれば、比較的に簡単な方法で第2電流の検出を行うことができる。
< Invention of
According to this configuration, the second current can be detected by a relatively simple method.
本発明の一実施形態を図1〜図3を参照しつつ説明する。
1.プリンタの全体構成
図1は、本実施形態の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ(以下、単に「プリンタ1」という)1の内部構成を表す概略断面図である。
図1に例示するプリンタ1は、トナー像形成部4と、ベルト部材としての用紙搬送ベルト6と、定着部8と、給紙部9と、スタッカー12と、制御部10とを備え、印刷媒体として用紙Pに、外部から入力される画像データに応じた4色の画像を形成する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1. Overall Configuration of Printer FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the internal configuration of a color laser printer (hereinafter simply referred to as “
A
そして、トナー像形成部4は、4個の現像ユニット51Y,51M,51C,51Bと、これらの現像ユニット51Y,51M,51C,51Bに貯留されたイエロー,マゼンタ,シアン,及びブラックのトナーT(現像剤の一例:図2参照)による4つのトナー像形成工程毎に、感光体としての感光体ドラム3と、その感光体ドラム3を一様に帯電させる帯電器31と、該帯電後の感光体ドラム3の表面をレーザ光で露光して画像データに応じた静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット41とを備えている。なお、スキャナユニット41は、大部分の図示が省略されており、最終的にレーザ光が出射される部分のみが図示されている。
The toner
以下、各構成要素の構成について詳しく説明する。なお、以下の説明において、色毎に区別する必要のある場合は各部の符号にY(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),B(ブラック)の添え字を付し、区別する必要のない場合は添え字を省略する。
トナー像形成部4の感光体ドラム3は、略円筒形状の部材で構成され、4つがほぼ等間隔に水平方向に並んで、回動可能に配設されている。なお、感光体ドラム3の略円筒形状の部材は、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものが用いられる。そして、このアルミニウム製の基材は、プリンタ1のグランドラインに接地されている。
Hereinafter, the configuration of each component will be described in detail. In the following description, when it is necessary to distinguish each color, it is necessary to add a suffix of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and B (black) to each part code. If there is not, the subscript is omitted.
The
また、帯電器31は、いわゆるスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム3に対向して、その幅方向に延設される帯電ワイヤ32と、この帯電ワイヤ32を納めて感光体ドラム3側を開放したシールドケース33とで構成され、この帯電ワイヤ32に高電圧を印加することにより、感光体ドラム3の表面を正極性(例えば+700V)に帯電させる。また、シールドケース33は、上記感光体ドラム3側の開放部にグリッドを設けた構造となっており、このグリッドに規定の電圧を印加することにより感光体ドラム3の表面がほぼグリッド電圧と同電位に帯電される。
Further, the
スキャナユニット41は、各感光体ドラム3に、感光体ドラム3の回転方向の帯電器31より下流側に配設され、外部より入力される画像データの1色分に応じたレーザー光を光源から出射し、ポリゴンモータにより回転駆動されるポリゴンミラーの鏡面などによりレーザー光を走査して、感光体ドラム3の表面へ照射する。
なお、スキャナユニット41により、画像データに応じたレーザー光が感光体ドラム3の表面に照射されると、照射された部分の表面電位が低下(+150〜+200V)することにより、感光体ドラム3の表面には、静電潜像が形成される。
The
When the
また、現像ユニット51Y,51M,51C,51Bはそれぞれ、各色のトナーTを収納する現像ユニットケース55に現像手段としての現像ローラ52を備えた構成を有し、感光体ドラム3の回転方向に対してスキャナユニット41より下流側で現像ローラ52が感光体ドラム3に接するように配設される。そして、各現像ユニット51は、トナーTを「+」(正極性)に帯電させ、均一な薄層として感光体ドラム3へ供給して、現像ローラ52と感光体ドラム3との接触部において、感光体ドラム3上に形成された「+」(正極性)の静電潜像に対して、「+」(正極性)に帯電したトナーTを反転現像方式で担持させて上記静電潜像を現像する。
Each of the developing
なお、現像ローラ52は、導電性シリコーンゴムなどを基材として円柱状に構成され、表面にフッ素を含有した樹脂、または、ゴム材のコート層が形成されている。また、現像ユニットケース55に収納されるトナーTは、正帯電性の非磁性1成分トナーであり、現像ユニット51Y,51M,51C,51Bに応じて、それぞれイエロー,マゼンタ,シアントナー,及びブラックのトナーTが収容されている。
The developing
また、給紙部9は、装置の最下部に設けられており、用紙Pを収容する収容トレイ91と、用紙Pを送り出すピックアップローラ92とから構成されている。そして、収容トレイ91に収容された用紙Pは、ピックアップローラ92により、給紙部9から1枚ずつ取り出され、搬送ローラ98,レジストローラ99を介して用紙搬送ベルト6に送られる。
The paper feed unit 9 is provided at the lowermost part of the apparatus, and includes a
用紙搬送ベルト6は、感光体ドラム3の幅より狭く、用紙Pを上面に担持した状態で、その用紙Pと一体に走行するように無端状に構成され、駆動ローラ62と従動ローラ63との間に架け渡されている。また、各感光体ドラム3と対向する位置の近傍には、用紙搬送ベルト6を挟んで転写ローラ61がそれぞれ設けられている。そして、用紙搬送ベルト6は、駆動ローラ62の回動により、感光体ドラム3と対向する側の表面が、図1に示すように、図中右方向から図中左方向へ移動して、レジストローラ99から送られて来る用紙Pを、感光体ドラム3との間へ順番に搬送して定着部8へ送る。
The
また、用紙搬送ベルト6の駆動ローラ62で折り返した面の従動ローラ63寄りの位置には、除去手段としてのクリーニングローラ105(「第1クリーニングローラ」の一例)が設けられている。
A cleaning roller 105 ( an example of a “first cleaning roller”) as a removing unit is provided at a position near the driven
図2は、クリーニングローラ105を備えたトナー除去部100の構成を詳細に表す説明図である。図2に示すように、クリーニングローラ105は、用紙搬送ベルト6の幅方向に延びた軸部材105Aの周囲にシリコーンからなる発泡材が設けられた構成をなしており、用紙搬送ベルト6を挟んで対向する位置に設けられた金属製の電極ローラ104(「押さえローラ」の一例)との間で所定の第1バイアス電圧V1が印加されて、用紙搬送ベルト6に接触しながら回転するように配設される。この第1バイアス電圧V1によって、用紙搬送ベルト6に付着したトナーT(「付着物」の一例)がクリーニングローラ105によって除去される。例えば、電極ローラ104をグランドラインに接続して接地すると共に、クリーニングローラ105にトナーTの極性とは逆極性のバイアス(例えば−1200V)を印加すれば、トナーTをクリーニングローラ105に吸引して除去することができる。なお、クリーニングローラ105は、用紙搬送ベルト6との接触部分が互いに反対方向となるように図示しない駆動手段によって駆動される。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating in detail the configuration of the
また、クリーニングローラ105には、クリーニングローラ105に付着したトナーTをクリーニングローラ105から除去する金属製(例えば、鉄材にNiメッキが施された構成、あるいはステンレス材からなる構成等)の回収ローラ106(「第2クリーニングローラ」の一例)と、クリーニングローラ105から除去されたトナーTを貯留しておく貯留ボックス(貯留容器)107が設けられている。回収ローラ106には、ゴム製のクリーニングブレード108が当接しており、このクリーニングブレード108は、回収ローラ106に付着しているトナーTを掻きとるように機能する。なお、回収ローラ106には、絶対値がクリーニングローラ105へのバイアスよりも大きい逆極性のバイアス(例えば−1600V)が印加されている。
Further, the cleaning
図1に戻って、転写ローラ61は、負電圧の電流源112により転写ローラ61と感光体ドラム3との間にトナーTの帯電極性と逆極性の転写バイアス(例えば−10〜−15μA)が印加されて、感光体ドラム3上に形成されたトナー像を用紙搬送ベルト6により搬送される用紙Pに転写するように構成されている。
Returning to FIG. 1, the
また、定着部8は、加熱ローラ81と、加圧ローラ82とから構成され、トナー像が転写された用紙Pを、加熱ローラ81及び加圧ローラ82によって狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、トナー像を用紙Pに定着させる。
また、プリンタ1の上面にはスタッカー12が形成されている。このスタッカー12は、定着部8の排紙側に設けられており、定着部8から排出される用紙Pを収容する。また、制御部10は、図示しないCPUを用いた制御装置などにより構成され、プリンタ1の動作全般の制御を行う。
The fixing unit 8 includes a
A
2.高圧制御装置の構成
上記制御部10の制御基板10A上には、転写ローラ61、現像ローラ52、帯電器31、トナー除去部100など、プリンタ1に備えられた各電気的負荷にそれぞれ印加するバイアス電圧を生成する高圧制御装置120が搭載されている。図3には、このうち、トナー除去部100へのバイアス電圧(第1バイアス電圧V1,第2バイアス電圧V2)を生成する構成部分が図示されている。
2. Configuration of High Voltage Control Device On the
具体的には、制御基板10A上には、第1バイアス生成回路121(「第1電圧生成回路」の一例)と、第2バイアス生成回路122(「第2電圧生成回路」の一例)と、例えば特定用途向け集積回路(ASIC)によって構成されたPWM(Pulse Width Modulation。パルス幅変調)制御回路123と、が備えられている。
Specifically, on the
(1)第2バイアス生成回路
第2バイアス生成回路122は、回収ローラ106に印加する第2バイアス電圧V2(「第2電圧」の一例 例えば目標値−1600V)を生成するものであり、PWM信号平滑回路124、トランスドライブ回路125、昇圧・平滑整流回路126、出力電圧検出回路127を備えている。このうち、PWM信号平滑回路124は、PWM制御回路123のPWMポート123AからのPWM信号S1を受けて平滑しトランスドライブ回路125に与える役割を果たす。トランスドライブ回路125は、受けたPWM信号S1に基づき、昇圧・平滑整流回路126の1次側巻線126Aに発振電流を流すよう構成されている。
(1) Second Bias Generation Circuit The second
昇圧・平滑整流回路126は、トランス(変圧器)128、ダイオード129、平滑コンデンサ130などを備えている。トランス128は、2次側巻線126B,1次側巻線126A及び補助巻線126Cを備えている。2次側巻線126Bの一端は、ダイオード129及び第2出力端子t2(「第2出力端」の一例)を介して回収ローラ106のローラ軸に接続される接続ライン131に接続されている。また、平滑コンデンサ130及び放電抵抗133がそれぞれ2次側巻線126Bに並列に接続されている。
The step-up / smoothing
このような構成により、1次側巻線126Aの発振電圧は、昇圧・平滑整流回路126において昇圧及び整流され、回収ローラ106のローラ軸に第2バイアス電圧V2として印加される。
With such a configuration, the oscillation voltage of the primary winding 126A is boosted and rectified in the boosting / smoothing
出力電圧検出回路127は、昇圧・平滑整流回路126のトランス128の補助巻線126CとPWM制御回路123とに接続されている。出力電圧検出回路127は、補助巻線126Cの両端間で発生する出力電圧Vfを検出して、その検出信号S2をPWM制御回路123のA/Dポート123Bに入力するように構成されている。出力電圧Vfは上記2次側巻線126Bの出力電圧である第2バイアス電圧V2と比例関係にあるため、PWM制御回路123は、この出力電圧Vfが所定の一定値になるようにPWM信号S1のデューティ比を適宜変更することで第2バイアス電圧V2を目標値(例えば−1600V)にする定電圧制御を実行する。
The output
(2)第1バイアス生成回路
第1バイアス生成回路121は、クリーニングローラ105に印加する第1バイアス電圧V1(「第1電圧」の一例 例えば目標値−1200V)を生成するものであり、本実施形態では、上記第2バイアス生成回路122が生成する上記第2バイアス電圧V2に基づき、クリーニングローラ105に印加すべき第1バイアス電圧V1を生成する。具体的には、第1バイアス生成回路121は、主として、シャント回路140と、シャント電流制御回路141(「制御回路」の一例)とを備える。シャント回路140は、クリーニングローラ105に連なる接続ライン142に接続される第1出力端子t1(「第1出力端」の一例)と、上記第2出力端子t2との間に接続された電流調整素子としてのトランジスタ143を備えて構成されている。より具体的には、pnp型のトランジスタ143は、コレクタが第2出力端子t2側に接続され、エミッタが第1出力端子t1側に接続され、ベースが入力抵抗144を介して第2出力端子t2側に接続されている。また、トランジスタ143のエミッタ(第1出力端子t1)は、フィードバック抵抗R1,R2(「第1抵抗」の一例)を介して所定の基準電位(例えば3.3vの正電位)V3ラインに接続されている。なお、基準電位V3は、後述する接点電位V4が負とならないような電位であればよく、+3.3Vに限らない。
(2) First Bias Generation Circuit The first
シャント電流制御回路141は、フォトカプラ145を介してPWM制御回路123のPWMポート123に接続されており、このPWMポート123から出力されるPWM信号S4に応じてトランジスタ143のベース電位を制御することで、シャント回路140に流れるシャント電流isの電流量を調整する役割を果たす。PWM制御回路123は、フィードバック抵抗R1,R2間の接点電位V4が検出信号S5としてA/Dポート123Eに入力される。この接点電位V4は、第1バイアス生成回路121の出力電圧である第1バイアス電圧V1と比例関係にあるため、PWM制御回路123は、この接点電位V4が所定の一定値になるようにPWM信号S4のディーティ比を適宜変更することで第1バイアス電圧V1を目標値(例えば−1200V)にする定電圧制御を実行する。なお、フォトカプラ145は、PWM制御回路123側の電流が、後述する第1電流i1に混じらないようにアイソレートする役割を果たす。
The shunt
3.用紙搬送ベルトに流れるベルト電流の監視方法
さて、抵抗体であるクリーニングローラ105、用紙搬送ベルト6や当該用紙搬送ベルト6上の用紙Pは、プリンタ1の温度や湿度に応じてインピーダンスが大きく変動し、これに伴って用紙搬送ベルト6に流れるベルト電流ib(「第3電流」の一例)も変動する。用紙搬送ベルト6は、一定の電流以上の過電流(例えば100μA)が流れると、穴が開くなど、破損のおそれがあるから、上記ベルト電流ibを監視する必要がある。また、使用頻度により用紙搬送ベルト6やクリーニングローラ105等が劣化するため、インピーダンスを測定し、その交換時期を把握する必要ある。
3. Monitoring Method of Belt Current Flowing through the Paper Conveying Belt Now, the impedance of the cleaning
ところが、クリーニングローラ105及び用紙搬送ベルト6間の負荷状態により、トナー除去部100と高圧制御装置120との間に流れる電流の経路や向きが変わるため、トナー除去部100側において所定の位置で精度よくベルト電流ibを測定することができない。具体的には、例えば、用紙搬送ベルト6に多量のトナーTが付着している場合には、用紙搬送ベルト6及びクリーニングローラ105間のインピーダンスが大きくなり、ここでの電圧降下が大きくなる。そうすると、第1バイアス電圧V1が目標値(−1200V)よりも低くなるため、これを当該目標値に戻すために、シャント電流制御回路141はシャント電流isを減少させるようにトランジスタ143のベース電流が制御され、そのコレクタ−エミッタ間電圧(第1出力端子t1と第2出力端子t2との端子間電圧)を増大させる。このとき、基準電位V3ラインからフィードバック抵抗R1,R2を介して流れる第1電流i1の一部の電流i1'が第1出力端子t1及びクリーニングローラ105を介して回収ローラ106側に流れ込む。
However, since the path and direction of the current flowing between the
一方、例えば、高湿であり、かつ、クリーニングローラ105と電極ローラ104とによって用紙搬送ベルト6が高いニップ力で挟まれた場合には、用紙搬送ベルト6及びクリーニングローラ105間のインピーダンスが小さくなり、ここでの電圧降下も小さくなる。そうすると、第1バイアス電圧V1が目標値(−1200V)よりも高くなるため、これを当該目標値に戻すために、シャント電流制御回路141はシャント電流isを増大させるようにトランジスタ143のベース電流が制御され、そのコレクタ−エミッタ間電圧(第1出力端子t1と第2出力端子t2との端子間電圧)を減少させる。このとき、上記ベルト電流ibの一部の電流ib'が第1出力端子t1側に流れ込み、上記第1電流i1と合流する。このように、クリーニングローラ105及び用紙搬送ベルト6間の負荷状態により、トナー除去部100と高圧制御装置120との間に流れる電流の経路や向きが変わるのである。
On the other hand, for example, when the
そこで、本実施形態では、まず、昇圧・平滑整流回路126の2次側巻線126Bに流れる第2電流i2(=電流ic(回収ローラ106から第2出力端子t2を介して2次側巻線126Bに流れ込む電流)+シャント電流is)を検出するための構成が設けられている。具体的には、昇圧・平滑整流回路126の2次側巻線126Bの他端は、電流測定用抵抗132(「第2抵抗」の一例)を介してグランドラインに接続されており、この電流測定用抵抗132の端子電圧Vdに応じた検出信号S3が、PWM制御回路123のA/Dポート123Cに取り込まれる。電流測定用抵抗132には、上記第2電流i2が流れ、この電流値に応じて端子電圧Vdも変化する。PWM制御回路123は、この端子電圧Vdと電流測定用抵抗132の抵抗値rdとから第2電流i2を算出することができる。従って、この電流測定用抵抗132及びPWM制御回路123が「第2電流検出回路」として機能する。
Therefore, in the present embodiment, first, the second current i2 (= current ic (from the
また、PWM制御回路123は、上記A/Dポート123Eに取り込まれる接点電位V4と、基準電位V3と、フィードバック抵抗R1,R2の抵抗値r1,r2とから第1電流i1を算出することができる。従って、このフィードバック抵抗R1,R2及びPWM制御回路123が「第1電流検出回路」として機能する。
Further, the
ここで、用紙搬送ベルト6及びクリーニングローラ105間のインピーダンスが小さくなり、電流ib'が第1出力端子t1側に流れ込むときは、ベルト電流ibは次の式で表すことができる。
Here, when the impedance between the
[数1]
ic+ib'=(Vd/rd)−i1
i1=(V3−V1)/(r1+r2)
ib=ic+ib'=(Vd/rd)−{(V3−V1)/(r1+r2)}
一方、用紙搬送ベルト6及びクリーニングローラ105間のインピーダンスが大きくなり、電流i1'が第1出力端子t1及びクリーニングローラ105を介して回収ローラ106側に流れ込むときは、ベルト電流ibは次の式で表すことができる。
[Equation 1]
ic + ib ′ = (Vd / rd) −i1
i1 = (V3-V1) / (r1 + r2)
ib = ic + ib ′ = (Vd / rd) − {(V3−V1) / (r1 + r2)}
On the other hand, when the impedance between the
[数2]
ic=(Vd/rd)−(i1−i1')
i1=(V3−V1)/(r1+r2)
ib=ic−i1'=(Vd/rd)−{(V3−V1)/(r1+r2)}
この結果、数式1,2において、ベルト電流ibを算出する式が一致している。このことは、電流ib'及び電流i1'のいずれが流れても、同一の数式(数式1,2)で、ベルト電流ibを算出することができることを意味する。PWM制御回路123は、図示しないメモリから上記数式に関する情報を読み出して、この数式に従って随時ベルト電流ibの算出を行う。従って、このときPWM制御回路123は、「第3電流算出部」として機能する。
[Equation 2]
ic = (Vd / rd)- (i1-i1 ')
i1 = (V3-V1) / (r1 + r2)
ib = ic− i1 ′ = (Vd / rd) − {(V3−V1) / (r1 + r2)}
As a result, the equations for calculating the belt current ib are the same in
PWM制御回路123は、例えば、上記算出処理によるベルト電流ibが、所定値(例えば用紙搬送ベルト6を破損させるレベルよりもやや小さい電流値)以上であったときは、ベルト電流ibが当該所定値以下の一定値にさせる定電流制御に切り替える。また、PWM制御回路123は、算出処理によるベルト電流ibと、現在の第1バイアス電圧V1または第2バイアス電圧V2の値とからクリーニングローラ105及び用紙搬送ベルト6のインピーダンスを算出し、この値が所定値以上になったときに、クリーニングローラ105等の交換時期と判断し、その旨のメッセージ等をプリンタ1の図示しない表示部に表示させるなどして、ユーザに報知する。
For example, when the belt current ib by the above calculation process is equal to or greater than a predetermined value (for example, a current value slightly smaller than a level at which the
4.本実施形態の効果
(1)本実施形態によれば、上述したように、ベルト電流ibの算出に使用される第1電流i1及び第2電流i2はいずれも、トナー除去部100側ではなく、制御基板10A側の各バイアス生成回路121,122に流れる電流であるため、制御基板10A側で検出することができる。このため、電気的負荷側に電流モニタ回路を設けた従来構成とは異なり、制御基板から電流モニタ回路までの配線が不要となり、また、例えば配線に対するノイズの影響等を軽減できる。
4). Effects of the present embodiment (1) According to the present embodiment, as described above, the first current i1 and the second current i2 used for the calculation of the belt current ib are not on the
(2)また、用紙搬送ベルト6及びクリーニングローラ105間のインピーダンスが小さくなり、電流ib'が第1出力端子t1側に流れ込むときも、また、用紙搬送ベルト6及びクリーニングローラ105間のインピーダンスが大きくなり、電流i1'が第1出力端子t1及びクリーニングローラ105を介して回収ローラ106側に流れ込むときも、同一の数式(数式1,2)で、ベルト電流ibを算出することができ、算出処理の簡略化を図ることができる。
(2) Also, when the impedance between the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1)また、上記実施形態では、第1バイアス電圧V1及び第2バイアス電圧V2を負極性とした例で説明したが、正極性であってもよく、この場合、各電流方向は上記実施形態とは逆になる。 ( 1 ) In the above embodiment, the first bias voltage V1 and the second bias voltage V2 are described as examples having a negative polarity. However, the first bias voltage V1 and the second bias voltage V2 may have a positive polarity. The opposite is true.
(2)ベルトとしては、上記用紙搬送ベルト6以外に、例えば中間転写ベルトなどであってもよい。
( 2 ) The belt may be, for example, an intermediate transfer belt in addition to the
(3)付着物としては、トナーT以外に、紙粉等であってもよい。 ( 3 ) In addition to the toner T, the adhering material may be paper powder or the like.
1...プリンタ(画像形成装置)
6...用紙搬送ベルト(ベルト)
104...電極ローラ(押さえローラ)
105...クリーニングローラ(第1クリーニングローラ)
106...回収ローラ(第2クリーニングローラ)
121...第1バイアス生成回路(第1電圧生成回路)
122...第2バイアス生成回路(第2電圧生成回路)
123...PWM制御回路(電流検出回路、第3電流検出部)
132...電流測定用抵抗(第2抵抗)
140...シャント回路
141...シャント電流制御回路(制御回路)
i1...第1電流
i2...第2電流
ib...ベルト電流(第3電流)
is...シャント電流(シャント回路に流れる電流)
R1,R2...フィードバック抵抗(第1抵抗)
t1...第1出力端子(第1出力端)
t2...第2出力端子(第2出力端)
T...トナー(付着物)
V1...第1バイアス電圧(第1電圧)
V2...第2バイアス電圧(第2電圧)
1. Printer (image forming device)
6. Paper transport belt (belt)
104 ... Electrode roller (pressing roller)
105 ... cleaning low-La (the first cleaning roller)
106 ... recovered low La (second cleaning roller)
121... First bias generation circuit (first voltage generation circuit)
122. Second bias generation circuit (second voltage generation circuit)
123 ... PWM control circuit (current detection circuit, third current detection unit)
132 ... Current measurement resistor (second resistor)
140 ...
i1 ... first current i2 ... second current ib ... belt current (third current)
is ... Shunt current (current flowing in the shunt circuit)
R1, R2 ... Feedback resistor (first resistor)
t1 ... 1st output terminal (1st output terminal)
t2 ... second output terminal (second output terminal)
T ... Toner (attachment)
V1 ... first bias voltage (first voltage)
V2 ... second bias voltage (second voltage)
Claims (2)
前記ベルトに接触し、当該ベルト上の付着物を電気的に吸引する第1クリーニングローラと、
前記第1クリーニングローラが吸引した前記付着物を電気的に吸引する第2クリーニングローラと、
前記第1クリーニングローラとの間で前記ベルトを挟み、所定電位に接地された押さえローラと、
前記第1クリーニングローラに印加する第1電圧を生成する第1電圧生成回路と、
前記第2クリーニングローラに印加する、前記第1電圧よりも絶対値が大きい第2電圧を生成する第2電圧生成回路と、
前記第1電圧に応じて前記第1電圧生成回路に流れる第1電流を検出する第1電流検出回路と、
前記第2電圧に応じて前記第2電圧生成回路に流れる第2電流を検出する第2電流検出回路と、
第3電流算出部と、を備え、
前記第2電圧生成回路は、変圧器を有した構成であり、
前記第1電圧生成回路は、前記第1クリーニングローラに連なる第1出力端と第2クリーニングローラに連なる前記第2電圧生成回路の第2出力端との間に接続され、所定の基準電位ラインと前記変圧器の二次側巻線との間に電流を流すシャント回路、及び、前記シャント回路に流れる電流を制御して、前記第1出力端の電圧を前記第1電圧に調整する制御回路とを有して構成され、
前記第1電流検出回路は、前記第1出力端と前記基準電位ラインとの間に設けられた第1抵抗を有し、この第1抵抗の電圧および当該第1抵抗の抵抗値に基づき前記第1電流を検出する構成であり、
前記第3電流算出部は、前記第1電流と前記第2電流との差分値から前記ベルトに流れる第3電流を算出する、画像形成装置。 A belt stretched around the belt,
A first cleaning roller that contacts the belt and electrically attracts deposits on the belt;
A second cleaning roller for electrically sucking the deposits sucked by the first cleaning roller;
A pressing roller that sandwiches the belt with the first cleaning roller and is grounded to a predetermined potential;
A first voltage generation circuit for generating a first voltage to be applied to the first cleaning roller ;
A second voltage generation circuit that generates a second voltage that is applied to the second cleaning roller and that has an absolute value greater than the first voltage;
A first current detection circuit for detecting a first current flowing through the first voltage generation circuit in response to the first voltage;
A second current detection circuit for detecting a second current flowing in the second voltage generation circuit in response to the second voltage;
A third current calculator ,
The second voltage generation circuit has a transformer.
The first voltage generation circuit is connected between a first output terminal connected to the first cleaning roller and a second output terminal of the second voltage generation circuit connected to a second cleaning roller, and a predetermined reference potential line A shunt circuit for passing a current between the secondary winding of the transformer and a control circuit for controlling a current flowing in the shunt circuit to adjust a voltage of the first output terminal to the first voltage; Comprising
The first current detection circuit includes a first resistor provided between the first output terminal and the reference potential line, and the first current detection circuit includes the first resistor based on the voltage of the first resistor and the resistance value of the first resistor. 1 current detection configuration,
The image forming apparatus , wherein the third current calculation unit calculates a third current flowing through the belt from a difference value between the first current and the second current .
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