JP4774344B2 - High voltage power supply device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、負荷に蓄積された残留電位を処理する高圧電源装置、この高圧電源装置を備えた画像形成装置に関する。
The present invention, high-voltage power supply apparatus for processing residual potential accumulated in the load relates to an image forming equipment having the high-voltage power supply apparatus.
図8は従来から実施されている画像形成装置の概略構成を示す図である。同図に示すように複写機やレーザプリンタ装置等の画像形成装置は、像担持体である感光体1、この感光体1に静電潜像を形成するための帯電装置2、感光体1上の静電潜像を顕像化するための現像装置3、顕像化された感光体1上の画像を転写するための2つのローラ4との間に掛け渡されたエンドレスベルト状の中間転写体5、感光体1上の画像を中間転写体5に転写するための一次転写装置6、中間転写体5に転写された感光体1上の画像を給紙ローラ対7から送り出された記録媒体である転写紙(図示しない)に転写するための二次転写装置8等から構成されている。なお、9は感光体1のクリーニング装置である。
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional image forming apparatus. As shown in the figure, an image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer includes a
このように概略構成された間接転写方式の画像形成装置は、図9の電気的な概略構成を示すブロック図に示すように、CPU11、メモリ12、入力部13、IO制御部14、書込制御部15を備えている。CPU11は、画像形成装置の全体制御を行う。メモリ12は、制御用プログラムを内蔵するROM、制御に必要なワークエリアを提供するRAM、制御に必要な各種情報を保持するNV−RAMなどである。入力部13は、印字コントローラやスキャナ等の原稿読取部から画像データを入力する。IO制御部14は、モータやソレノイドなどの各種電装品の制御を行う。書込制御部15は、図8の感光体1に電子写真方式で画像を書き込むための制御を行う。
The indirect transfer type image forming apparatus schematically configured as described above includes a
これらの装置を動作させる際には、高圧電源装置からの高圧出力が用いられている。高圧電源装置は、図10の高圧電源と画像形成装置の主要構成との接続関係を示す図からわかるように、高圧電源基板16上に高圧電源回路17が設けられ、この高圧電源回路からは、帯電装置2に対しては負出力を、感光体1を含む現像装置3には正及び負出力を、一次転写装置6には正出力を、二次転写装置8には正及び負出力を供給している。
When these devices are operated, a high voltage output from a high voltage power supply device is used. The high-voltage power supply device is provided with a high-voltage
このような高圧電源装置では、二次転写装置8の負荷に負電荷が蓄積されることによる正の高圧出力時の立ち上がり不具合がある。これは二次転写装置8の負荷がなんらかの原因において負電荷を蓄積するためであり、これにより正の高圧を出力させるときに立ち上がりが遅れ、あるいは立ち上がらない等の状態になる不具合である。
Such a high-voltage power supply device has a rise failure at the time of positive high-voltage output due to the accumulation of negative charges in the load of the
このような不具合の原因として、感光体1の劣化による帯電性能の経時的な変化により、負荷に対し残留電位が生じ、その残留電位が帯電装置2や現像装置3から一次転写装置6、さらには二次転写装置8という経路を伝って、最終的に二次転写装置8の負荷に残留電位が蓄積されたと考えられる。
As a cause of such a failure, a residual potential is generated with respect to the load due to a change in charging performance with time due to deterioration of the
そこで、従来はこれら残留電位の対策として、図10に示すように、二次転写装置8の出力側にツェナーダイオード18を追加していた。これは二次転写装置8の出力が正、負の両極性出力する必要があり、ツェナーダイオード18を使用する方法しか対応ができなかったからである。
Therefore, conventionally, as a countermeasure against these residual potentials, a Zener
また、他の手段としては例えば特許文献1には、感光体劣化による帯電性の変化に応じて転写装置の制御することにより、残留電位の発生そのものを防ぐ方式が提案されている。これは残留電位の発生を防ぐために、感光体への漏れ電流の値を測定し、その値を転写装置にフィードバックさせる方法である。
しかしながら、特許文献1記載の方法では、電流検出部及びその電流に応じて転写装置を動かすCPUを備えた大掛かりな構成になってしまう。
However, the method described in
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その解決すべき課題は、簡単な構成により残留電位を確実に除去することができるようにすることにある。 The present invention has been made in view of such a state of the prior art, and a problem to be solved is to make it possible to reliably remove the residual potential with a simple configuration.
前記目的を達成するため、第1の手段は、複数の負荷にそれぞれ高圧電源を印加する高圧電源装置において、単極性のみ出力可能な高圧出力と、この高圧出力に接続される負荷との間に、この負荷に印加される逆電荷をグランドに流す向きに整流作用をもつ素子が接続されていることを特徴とする。
第2の手段は、第1の手段において、前記素子は、ダイオードであることを特徴とする。
第3の手段は、複数の負荷にそれぞれ高圧電源を印加する高圧電源装置において、前記複数の負荷相互間に、ある一の負荷で生じた残留電荷が他の一の負荷に印加される残留負荷経路が形成され、前記残留負荷経路に存在する前記複数の負荷のうち、前記高圧電源から単極性のみ印加されている負荷が複数ある場合に、前記残留負荷経路の上流に位置する負荷に、この負荷に印加される逆電荷をグランドに流す向きに整流作用をもつ素子が接続されていることを特徴とする。
第4の手段は、第1ないし第3のいずれかの手段に係る高圧電源装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
第5の手段は、第4の手段において、前記高圧電源装置は、潜像を担持する感光体と、該感光体を帯電するための帯電手段と、前記感光体上の前記潜像を現像する現像手段と、現像された前記感光体上の画像を中間転写体に転写するための一次転写手段と、前記中間転写体の画像を記録材に転写させる二次転写手段の少なくとも1つに電圧を供給することを特徴とする。
第6の手段は、第5の手段において、前記画像形成装置はカラー画像形成装置であり、前記高圧電源装置は前記一次転写手段に接続されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first means is a high voltage power supply device that applies a high voltage power supply to each of a plurality of loads, and a high voltage output capable of outputting only a single polarity and a load connected to the high voltage output. An element having a rectifying action is connected in such a direction that the reverse charge applied to the load flows to the ground.
A second means is characterized in that, in the first means, the element is a diode.
The third means is a high voltage power supply apparatus that applies a high voltage power supply to each of a plurality of loads, and a residual load in which a residual charge generated in one load is applied to the other load between the plurality of loads. When there is a plurality of loads to which only a single polarity is applied from the high-voltage power supply among the plurality of loads existing in the residual load path, a load positioned upstream of the residual load path An element having a rectifying action is connected in a direction in which a reverse charge applied to a load flows to the ground.
The fourth means is characterized in that the image forming apparatus includes a high-voltage power supply device according to any one of the first to third means.
A fifth means is the fourth means, wherein the high-voltage power supply device develops the latent image on the photosensitive member, a photosensitive member carrying the latent image, a charging unit for charging the photosensitive member. A voltage is applied to at least one of developing means, primary transfer means for transferring the developed image on the photosensitive member to an intermediate transfer member, and secondary transfer means for transferring the image on the intermediate transfer member to a recording material. It is characterized by supplying.
The sixth means is characterized in that, in the fifth means, the image forming apparatus is a color image forming apparatus, and the high-voltage power supply device is connected to the primary transfer means.
本発明によれば、出力が単極性の負荷に逆電荷対策手段を設けるという極めて簡単な構成により、残留電位を確実に除去することができる。 According to the present invention, the residual potential can be surely removed by a very simple configuration in which a counter measure against reverse charges is provided in a load having a unipolar output.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前述の従来例と同等な構成要素には同一参照番号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are assigned to the same components as those in the above-described conventional example, and duplicate descriptions are omitted.
図1は本発明の実施例1に係る高圧電源装置の概略構成図である。この実施例1においては、高圧電源17には、意図しない負電荷が発生する可能性のある負荷21と、正及び負の両極性の出力が印加される第1経路部22と、正出力が印加される第2経路部23と、正及び負の両極性の出力が印加される第3経路部24とが接続されている。負荷21は負電荷が第1経路部22から第2経路部23に流れるものとする。そこで、高圧電源17と第2経路部23の接続線に、逆電荷である負極性電荷をグランドに流すための流し手段としてのダイオード25が接続されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a high-voltage power supply device according to
このように、第2経路部23の出力とグランドの間にダイオード25を接続することにより、負荷21から第1経路部22そして第2経路部23という残留電位の経路のより上流で、逆電荷対策を施すことになる。このことから第1経路部22だけでなく第2経路部23に対する残留電位の対策にもなる。
In this way, by connecting the
図2は本発明の実施例2に係る高圧電源装置の概略構成図である。この実施例2においては、第2経路部23に負出力が印加される場合を示している。この場合、高圧電源17と第2経路部23の接続線に逆電荷である正極性の電荷をグランドに流すように、ダイオード25が実施例1とは逆方向に接続されている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a high-voltage power supply device according to
図3は前記実施例1及び実施例2の制御手順を示すフローチャートである。図3において、逆電荷が発生すると(ステップS101)、第1経路部22に逆電荷が流れる(ステップS102)。そこで、第1経路部22と電荷の極性をチェックし、第1経路部22が単極性出力であり、電荷が逆特性であれば(ステップS103−YES)、ダイオード25の整流作用で逆電荷をグランドへ流す(ステップS108)。
FIG. 3 is a flowchart showing the control procedure of the first and second embodiments. In FIG. 3, when reverse charge is generated (step S101), reverse charge flows through the first path portion 22 (step S102). Therefore, the polarity of the charge with the
一方、第1経路部22が単極性出力であり、電荷が逆特性であるという条件が成り立たなければ(ステップS103−NO)、逆電荷は第2経路部23にながれる(ステップS104)。そこで、第2経路部23と電荷の極性をチェックし、第2経路部23が単極性出力であり、電荷が逆特性であれば(ステップS105−YES)、ダイオード25の整流作用で逆電荷をグランドへ流す(ステップS108)。
On the other hand, if the condition that the
一方、第2経路部23が単極性出力であり、電荷が逆特性であるという条件が成り立たなければ(ステップS105−NO)、逆電荷は第3経路部24にながれる(ステップS106)。そこで、第3経路部24と電荷の極性をチェックし、第3経路部24が単極性出力であり、電荷が逆特性であれば(ステップS107−YES)、整流作用で逆電荷をグランドへ流す(ステップS108)。
On the other hand, if the condition that the
これらの動作を経路部ごとに繰り返し、前記ステップS103,105,107のような経路の状態と極性の状態が成り立てば、ダイオード25の整流作用で逆電荷をグランドに流す。これらの動作は、図9に示す画像形成装置のCPU11等で制御すればよい。
These operations are repeated for each path portion, and if the path state and the polarity state are established as in steps S103, 105, and 107, a reverse charge is caused to flow to the ground by the rectifying action of the
図4は実施例1及び2で説明した高圧電源装置を画像形成装置に適用した実施例3の構成を示すブロック図である。すなわち、図10と同様に、高圧電源基板16上の高圧電源回路17から帯電装置2に対しては負出力を、感光体1を含む現像装置3には正及び負出力を、一次転写装置7には正出力を、二次転写装置9には正及び負出力を供給している。また、高圧電源17と一次第2経路部23の接続線に、逆電荷である負極性電荷をグランドに流すためのダイオード25が接続されている。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a third embodiment in which the high-voltage power supply device described in the first and second embodiments is applied to an image forming apparatus. That is, as in FIG. 10, a negative output is output from the high-voltage
このように、本実施例では、単極性のみ出力する高圧電源17から一次転写装置6の接続線とグランド間に逆電荷である負電荷をグランドに流すように整流作用のあるダイオード25を接続している。このような構成で、残留電位は感光体1の劣化等が原因により、点線で囲まれたaの部分である帯電装置2と現像装置3において発生する。そして、残留電位は現像装置3から一次転写装置6から二次転写装置8へと流れていく。ここで一次転写装置6の出力は正のみの単極性であることから、一次転写装置6の出力部にダイオード25を追加すると、残留電位をグランドへ逃すことが可能となる。このようにダイオード25を追加し、発生源の近くで対策を行なうことにより、下流である二次転写装置8へ残留電位が流れ込むことも防ぐことができる。
As described above, in this embodiment, the rectifying
図5は逆電荷をグランドに流す手段をスイッチで構成した場合の実施例における原理を説明するための回路図で、(a)は高圧出力時、(b)は電荷放電時を示している。図6はその動作を説明するためのフローチャートである。この実施例は高圧出力時とそうでない時によって切換可能な逆電荷放電スイッチを第1ないし第3の実施例におけるダイオード25に代えて設けたものである。このスイッチ32は、高圧電源17の高圧出力端子と電荷を蓄積する負荷31との間に設けられ、オンしたとき逆電荷をグランドに流す。
FIGS. 5A and 5B are circuit diagrams for explaining the principle in the embodiment in which the means for flowing the reverse charge to the ground is constituted by a switch. FIG. 5A shows a high voltage output, and FIG. 5B shows a charge discharge. FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation. In this embodiment, a reverse charge discharge switch that can be switched between high voltage output and non-high voltage output is provided in place of the
この動作手順を図6のフローチャートにより説明すると、逆電荷が発生すると(ステップS201)、逆電荷対策を施す必要がある箇所に逆電荷が流れる(ステップS202)。そこで、逆電荷が流れるのは高圧出力時か否かをチェックし(ステップS203)、高圧出力時であれば図5(a)に示すようにスイッチ32をオフすなわち開放にして(ステップS204)負荷31に高電圧を出力して(ステップS205)終了する。
This operation procedure will be described with reference to the flowchart of FIG. 6. When reverse charge is generated (step S201), the reverse charge flows to a place where a countermeasure against reverse charge needs to be taken (step S202). Therefore, it is checked whether or not the reverse charge flows at the time of high voltage output (step S203). If it is at the time of high voltage output, the
一方、ステップS203において高圧出力時ではない場合は、図5(b)に示すようにスイッチ32をオンすなわち短絡し(ステップS206)、負荷31の逆電位をグランドに放電して(ステップS2075)終了する。これらの動作制御も図9に示す画像形成装置のCPU11等で制御すればよい。
On the other hand, if it is not during high-voltage output in step S203, the
このように、高圧出力時と非出力時においてスイッチの切換を制御することにより、負荷に対する逆電位をグランドへ流すことが可能となる。更に、残留電位の経路のより上流で逆電荷をグランドに流すように対策することによりスイッチ32を備えた部分だけでなく、その下流への残留電位の対策にもなる。
In this way, by controlling the switching of the switch during high-voltage output and non-output, it is possible to flow a reverse potential with respect to the load to the ground. Further, by taking a countermeasure so that the reverse charge flows to the ground upstream of the residual potential path, it becomes a countermeasure against the residual potential not only in the portion provided with the
なお、これまでに説明した画像形成装置は、モノクロ画像の場合を例にとっているが、カラー画像形成装置にも適用できる。 Note that the image forming apparatus described so far takes a monochrome image as an example, but can also be applied to a color image forming apparatus.
図7はタンデム型カラー画像形成装置に高圧電源装置を適用した実施例5の概略構成を示す図である。タンデム型カラー画像形成装置は、図示していないが、潜像を形成する4つの感光体を並置し、各感光体に個別に対応するブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)及びイエロー(Y)色の現像装置を備え、各感光体にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それら単色トナー画像を順次転写して記録材に合成カラー画像を形成する形式である。したがって、図8に示す感光体1、帯電装置2、現像装置3及びクリーニング装置9で1組とし、それを4組中間転写体5上に並置させている。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of Embodiment 5 in which a high voltage power supply device is applied to a tandem type color image forming apparatus. Although not shown, the tandem type color image forming apparatus has four photoconductors for forming a latent image juxtaposed, and black (K), cyan (C), magenta (M) and magenta (M) corresponding to each photoconductor individually. A yellow (Y) developing device is provided, and a single color toner image is formed on each photoconductor, and the single color toner images are sequentially transferred to form a composite color image on a recording material. Therefore, the
図7はタンデム型カラー画像形成装置に高圧電源装置を適用した場合の主要構成を示すブロック図である。高圧電源17にはブラック、シアン、マゼンタそしてイエロー用の帯電装置2K,2C,2M,2Yと、同じくブラック、シアン、マゼンタそしてイエロー用の現像装置3K,3C,3M,3Yと、一次転写装置6及び二次転写装置8が接続されている。このように、高圧電源の帯電出力はブラック、シアン、マゼンタそしてイエローの4種類、現像出力も同じくブラック、シアン、マゼンタそしてイエローの4種類、一次転写装置6への出力は1種類、二次転写装置8への出力は1種類となっている。例えば、図7において、逆電荷をグランドに流す手段を現像部に設置しようとすると4ヶ所に設置する必要がある。しかし1次転写装置のように出力数が1つの部分にダイオード25を設置すれば、設置個所を削減することが可能になる。
FIG. 7 is a block diagram showing a main configuration when a high voltage power supply device is applied to a tandem type color image forming apparatus. The high-
また、現像剤に二成分トナーを使用する機種においては、現像に求められる出力は単極性となる。したがって、逆電荷対策を現像部分に搭載しようとした場合、出力数が4つあるため逆電荷対策手段も4ヶ所に搭載しなければならない。しかしながら、本発明においては出力種類の少ない装置において逆電荷対策を行っており、搭載個所を減らし、コストにおいて効果が発生するようになる。 Further, in a model using two-component toner as a developer, the output required for development is unipolar. Therefore, when the counter charge countermeasure is to be installed in the development portion, since the number of outputs is four, the counter charge countermeasure means must also be mounted at four locations. However, in the present invention, counter charge countermeasures are taken in a device with a small number of output types, and the number of mounting locations is reduced, resulting in an effect in cost.
1 感光体
2 帯電装置
3 現像装置
5 中間転写体
6 一次転写装置
8 二次転写装置
17 高圧電源
21 負荷
22 第1経路部
23 第2経路部
24 第3経路部
25 ダイオード
32 スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
単極性のみ出力可能な高圧出力と、この高圧出力に接続される負荷との間に、この負荷に印加される逆電荷をグランドに流す向きに整流作用をもつ素子が接続されていること
を特徴とする高圧電源装置。 In the high-voltage power supply device that applies a high-voltage power supply to multiple loads,
An element having a rectifying action is connected between a high-voltage output capable of outputting only a single polarity and a load connected to the high-voltage output in a direction in which a reverse charge applied to the load flows to the ground. High voltage power supply device.
前記複数の負荷相互間に、ある一の負荷で生じた残留電荷が他の一の負荷に印加される残留負荷経路が形成され、前記残留負荷経路に存在する前記複数の負荷のうち、前記高圧電源から単極性のみ印加されている負荷が複数ある場合に、前記残留負荷経路の上流に位置する負荷に、この負荷に印加される逆電荷をグランドに流す向きに整流作用をもつ素子が接続されていること
を特徴とする高圧電源装置。 In the high-voltage power supply device that applies a high-voltage power supply to multiple loads,
A residual load path is formed between the plurality of loads, in which residual charge generated in one load is applied to another load, and the high voltage among the plurality of loads existing in the residual load path is formed. When there are multiple loads to which only a single polarity is applied from the power source, an element having a rectifying action is connected to the load located upstream of the residual load path in such a direction that the reverse charge applied to the load flows to the ground. Tei Rukoto high-voltage power apparatus it said.
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