JP6205815B2 - Power supply apparatus, image forming apparatus, and output control method - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置、画像形成装置及び出力制御方法に関する。 The present invention relates to a power supply device, an image forming apparatus, and an output control method.
電子写真方式の画像形成装置では、通常、作像機構において作成された静電トナーパターンを転写ベルトから用紙に転写する際に、静電トナーパターンに直流電圧を印加することで、静電トナーパターンを構成するトナーなどの現像剤を転写ベルトから用紙に移動させ、静電トナーパターンを用紙に転写する。 In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic toner pattern is usually applied by applying a DC voltage to an electrostatic toner pattern when the electrostatic toner pattern created by an image forming mechanism is transferred from a transfer belt to a sheet. The developer such as toner constituting the toner is moved from the transfer belt to the paper, and the electrostatic toner pattern is transferred to the paper.
ところで、レザック紙や和紙などのように、表面の凹凸が大きく、表面平滑性が低い用紙の場合、凹部は凸部に比べて現像剤が転写されにくいため、凹部への印刷が淡くなってしまうという問題がある。 By the way, in the case of a paper having a large surface irregularity and low surface smoothness such as Rezac paper or Japanese paper, since the developer is not easily transferred compared to the convex portion, printing on the concave portion becomes light. There is a problem.
このため、転写用の直流電圧に交流電圧を重畳し、現像剤を振動させることで、凹部への現像剤の転写率を向上させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, a technique has been proposed in which an alternating voltage is superimposed on a direct current voltage for transfer and the developer is vibrated to improve the transfer rate of the developer to the recesses (see, for example, Patent Document 1).
また電子写真方式の画像形成装置では、転写ベルトに残存したトナーが転写ローラを介して用紙に付着し、用紙を汚してしまうことを低減するため、転写位置に用紙が搬送されていない期間(以下、「紙間」)においては、転写時に印加した直流電圧と逆極性の直流電圧を印加する技術が知られている。 Also, in the electrophotographic image forming apparatus, in order to reduce the possibility that the toner remaining on the transfer belt adheres to the paper via the transfer roller and stains the paper, the period during which the paper is not transported to the transfer position (hereinafter referred to as “transfer”) In “Paper space”), a technique is known in which a DC voltage having a polarity opposite to that applied at the time of transfer is applied.
上述したような従来技術では、電源構成として、所定極性の第1直流電圧を出力する第1直流電源、所定極性と逆極性の第2直流電圧を出力する第2直流電源、及び交流電源を直列に接続し、交流電源が、第1直流電圧、第2直流電圧、及び第2直流電圧と交流電圧を重畳した重畳電圧のいずれかを外部に出力する構成が考えられる。 In the prior art as described above, as a power source configuration, a first DC power source that outputs a first DC voltage having a predetermined polarity, a second DC power source that outputs a second DC voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity, and an AC power source are connected in series. A configuration in which the AC power supply outputs one of the first DC voltage, the second DC voltage, and the superimposed voltage obtained by superimposing the second DC voltage and the AC voltage to the outside is conceivable.
また、交流電源から出力される電圧が第1直流電源又は第2直流電源に直接印加されることを防止するため、上述した電源構成において、交流電源の出力に伴う電流が流れ込むコンデンサを、第1直流電源及び第2直流電源に対して並列に配置する構成が更に考えられる。 Further, in order to prevent the voltage output from the AC power source from being directly applied to the first DC power source or the second DC power source, the capacitor into which the current accompanying the output of the AC power source flows in the first power source configuration described above is provided. A configuration in which the DC power supply and the second DC power supply are arranged in parallel is further conceivable.
しかしながら、このような電源構成を採用した場合、直流電圧の出力切り替えに伴い、電荷の放電が発生し、各電源への電流の流れ込みが発生する。このため、切り替え後の直流電圧を出力する直流電源に起動不全が生じ、狙いのタイミングで狙いの電圧値を出力できない恐れがある。 However, when such a power supply configuration is adopted, a discharge of electric charge occurs due to switching of the output of the DC voltage, and a current flows into each power supply. For this reason, starting failure occurs in the DC power source that outputs the DC voltage after switching, and there is a possibility that the target voltage value cannot be output at the target timing.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、起動不全を生じさせずに直流電源を起動可能である電源装置、画像形成装置及び出力制御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 apparatus, an image forming apparatus, and an output control method capable of starting a DC power supply without causing a start failure.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様にかかる電源装置は、所定極性の第1直流電圧を出力する第1直流電源と、前記第1直流電源と直列に接続され、前記所定極性と逆極性の第2直流電圧を出力する第2直流電源と、前記第1直流電源及び前記第2直流電源と直列に接続され、前記第1直流電圧、前記第2直流電圧、及び前記第2直流電圧と交流電圧とを重畳した重畳電圧のいずれかを出力する交流電源と、前記交流電源の出力に伴って電流が流れ込み、かつ、前記第1直流電源及び前記第2直流電源に対して並列に接続されたコンデンサと、を備え、前記第1直流電源は、前記第2直流電源による前記第2直流電圧の出力が開始される所定時間前に前記第1直流電圧の出力を停止し、前記所定時間は、前記第1直流電源による前記第1直流電圧の出力時間に対して短く、かつ前記コンデンサに蓄積されている電荷を放電可能な時間である、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a power supply device according to one aspect of the present invention is connected to a first DC power supply that outputs a first DC voltage having a predetermined polarity and the first DC power supply in series. A second DC power source that outputs a second DC voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity, and the first DC power source and the second DC power source connected in series, and the first DC voltage and the second DC voltage. And an AC power source that outputs one of the superimposed voltages obtained by superimposing the second DC voltage and the AC voltage, and a current flows in accordance with the output of the AC power source, and the first DC power source and the second DC current comprising a capacitor connected in parallel to the power supply, a, of the first DC power source, the second front Symbol first DC voltage to a predetermined time before output is started the second DC voltage from the DC power supply It stops the output, the predetermined time, the first Shorter than the output time of the first DC voltage by the flow source, and a possible time discharge the stored charge in the capacitor, characterized in that.
本発明によれば、起動不全を生じさせずに直流電源を起動可能という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to start a DC power supply without causing startup failure.
以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる電源装置、画像形成装置及び出力制御方法の実施形態を詳細に説明する。以下の各実施形態では、本発明の画像形成装置を電子写真方式のモノクロ複写機に適用した場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。本発明の画像形成装置は、電子写真方式で画像を形成する装置であれば、モノクロ、カラーを問わず適用でき、例えば、電子写真方式の印刷装置や複合機(MFP:Multifunction Peripheral)などにも適用できる。なお、複合機とは、印刷機能、複写機能、スキャナ機能、及びファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する装置である。 Hereinafter, embodiments of a power supply device, an image forming apparatus, and an output control method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, the case where the image forming apparatus of the present invention is applied to an electrophotographic monochrome copying machine will be described as an example. However, the present invention is not limited to this. The image forming apparatus of the present invention can be applied to both monochrome and color as long as it is an apparatus that forms an image by an electrophotographic method. For example, the image forming apparatus can be applied to an electrophotographic printing apparatus or a multifunction peripheral (MFP). Applicable. Note that a multifunction peripheral is a device having at least two functions among a printing function, a copying function, a scanner function, and a facsimile function.
まず、本実施形態の複写システムの構成について説明する。 First, the configuration of the copying system of this embodiment will be described.
図1は、本実施形態の複写システム1の全体構成の一例を示す模式図である。図1に示すように、複写システム1は、複写機2と、ADF(Auto Document Feeder)3と、フィニッシャ4と、両面反転ユニット5と、拡張給紙トレイ6と、大容量給紙トレイ7と、インサートフィーダ8と、1ビン排紙トレイ9とを、備える。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the overall configuration of a copying system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the copying system 1 includes a
複写機2は、複写システム1の本体部に該当し、原稿を電子的に読み取って画像データを生成するスキャナ部、スキャナ部によって生成された画像データに基づく画像を作像する作像部、用紙を給紙する給紙部、作像された画像を用紙に転写する転写部など(スキャナ部及び給紙部については図示省略、作像部及び転写部については図1では図示省略)を、備える。以下では、画像が転写された用紙を複写物と称する場合がある。
The
ADF3は、原稿を自動的に複写機2(詳細には複写機2のスキャナ部)に送るものである。 The ADF 3 automatically sends a document to the copying machine 2 (specifically, the scanner unit of the copying machine 2).
フィニッシャ4は、ステープラ及びシフトトレイなどを有するいわゆる後処理装置であり、複写機2によって複写された複写物にステープル処理などの後処理を施す。なお、フィニッシャ4は、これに限定されるものではなく、ステープル処理、パンチ(穿孔)処理、及び折り処理などの後処理を施すものであればよい。
The
両面反転ユニット5は、用紙の両面に複写を行う場合に、片面に画像が転写された用紙を反転して複写機2(詳細には複写機2の転写部)に戻すものである。
The double-
拡張給紙トレイ6は、拡張用の給紙トレイであり、用紙を複写機2の転写部に送る。
The expansion
大容量給紙トレイ7は、複写機2の給紙部や拡張給紙トレイ6よりも多くの用紙を収納可能な給紙トレイであり、用紙を複写機2の転写部に送る。
The large-capacity
インサートフィーダ8は、表紙や合紙などの用紙を複写機2の転写部に送る。
The
1ビン排紙トレイ9は、1つのビンを排紙先とする排紙トレイであり、複写機2によって複写された複写物が排紙される。
The 1-bin paper discharge tray 9 is a paper discharge tray having one bin as a paper discharge destination, and a copy copied by the
図2は、本実施形態の複写機2の作像及び転写にかかる構成の一例を示す模式図である。図2に示すように、複写機2は、作像部20と、駆動用ローラ21、22と、中間転写ベルト23と、斥力ローラ24と、二次転写ローラ25と、二次転写電源100とを、備える。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration related to image formation and transfer of the
作像部20は、感光体ドラム20a、帯電装置、現像装置、一次転写ローラ20b、及びクリーニング装置など(帯電装置、現像装置、及びクリーニング装置については図示省略)を、備える。
The
作像部20及び図示せぬ照射装置は、感光体ドラム20a上で作像プロセス(帯電工程、照射工程、現像工程、転写工程、及びクリーニング工程)を行うことにより、感光体ドラム20a上に静電トナーパターンを形成し、中間転写ベルト23に転写する。
The
まず、帯電工程では、図示せぬ帯電装置は、回転駆動されている感光体ドラム20aの表面を帯電する。 First, in the charging step, a charging device (not shown) charges the surface of the photosensitive drum 20a that is driven to rotate.
続いて、照射工程では、図示せぬ照射装置は、感光体ドラム20aの帯電面に光変調されたレーザ光を照射し、感光体ドラム20aの表面に静電潜像を形成する。 Subsequently, in the irradiation step, an irradiation device (not shown) irradiates the charged surface of the photosensitive drum 20a with light-modulated laser light to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 20a.
続いて、現像工程では、図示せぬ現像装置は、感光体ドラム20a上に形成された静電潜像をトナーで現像する。これにより、静電潜像をトナーで現像したトナー像である静電トナーパターンが感光体ドラム20a上に形成される。 Subsequently, in the developing process, a developing device (not shown) develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 20a with toner. As a result, an electrostatic toner pattern, which is a toner image obtained by developing the electrostatic latent image with toner, is formed on the photosensitive drum 20a.
続いて、転写工程では、一次転写ローラ20bは、感光体ドラム20a上に形成された静電トナーパターンを中間転写ベルト23に転写(一次転写)する。なお、感光体ドラム20a上には、静電トナーパターンの転写後においても未転写トナーが僅かながら残存する。
Subsequently, in the transfer step, the
続いて、クリーニング工程では、図示せぬクリーニング装置は、感光体ドラム20a上に残存している未転写トナーを払拭する。 Subsequently, in the cleaning process, a cleaning device (not shown) wipes off the untransferred toner remaining on the photosensitive drum 20a.
なお本実施形態では、複写機2がモノクロで複写を行う複写機であるため、作像部は単数となっているが、複写機2がカラーで複写可能であれば、作像部は複数となり、使用するトナーの色彩の数に応じた数の作像部を備えることになる。この場合、各作像部は、使用するトナーの色彩は異なるが、構成及び動作は、共通となる。
In this embodiment, since the
中間転写ベルト23は、駆動用ローラ21、22や斥力ローラ24などの複数のローラに掛け回されたエンドレスのベルトであり、駆動用ローラ21、22の一方が回転駆動させられることにより無端移動する。
The
中間転写ベルト23は、作像部20(一次転写ローラ20b)により静電トナーパターンが転写され、転写された静電トナーパターンを斥力ローラ24と二次転写ローラ25との間に搬送する。この際、図示せぬ給紙部などにより、用紙Pが、静電トナーパターンの搬送タイミングに合わせて、斥力ローラ24と二次転写ローラ25との間に搬送される。このため、静電トナーパターンと用紙Pとの転写位置が一致する。
The
なお本実施形態では、用紙Pは、例えば、表面平滑性が低い(表面の凹凸が大きい)レザック紙や表面平滑性が高い(表面の凹凸が小さい)普通紙であるものとするが、これに限定されるものではない。 In this embodiment, the paper P is, for example, a resack paper with low surface smoothness (large surface unevenness) or plain paper with high surface smoothness (small surface unevenness). It is not limited.
斥力ローラ24は、二次転写ローラ25との間の二次転写ニップ(図示省略)で、中間転写ベルト23により搬送された静電トナーパターンを用紙Pに転写(二次転写)する。なお、斥力ローラ24は、転写バイアス用の電源である二次転写電源100に接続されており、二次転写ローラ25は、接地されている。
The
二次転写電源100(電源装置の一例)は、斥力ローラ24に高電圧を印加する。ここで、複写機2では、一般的な画像形成装置同様、トナーが負極性に帯電しているため、二次転写電源100は、斥力ローラ24及び二次転写ローラ25による二次転写が行われるタイミングで、斥力ローラ24に負極性の高電圧を印加することで、トナーに斥力を加え、転写を行うものとする。
The secondary transfer power supply 100 (an example of a power supply device) applies a high voltage to the
これにより、斥力ローラ24と二次転写ローラ25との間に電位差が生じ、トナーが中間転写ベルト23から用紙P側へ向かう電圧が生じるため、静電トナーパターンを用紙Pに転写することができる。
As a result, a potential difference is generated between the
また、複写機2では、一般的な画像形成装置同様、印刷動作中において、中間転写ベルト23が常に回転しているため、斥力ローラ24と二次転写ローラ25との間に紙がない場合(以下、紙間と称する)、中間転写ベルト23上に付着したトナーが二次転写ローラ25に付着し、次に印刷される用紙の裏面を汚してしまう。特に、両面印刷を行う場合には、画像面(印刷面)を汚すことになり、画質の悪化を招いてしまう。
In the copying
このため二次転写電源100は、紙間時に転写時とは逆極性(正極性)の高電圧を斥力ローラ24に印加することで、トナーを中間転写ベルト23に吸着させ、二次転写ローラ25の汚れを防止する。
For this reason, the secondary
静電トナーパターンが用紙Pに転写され、印刷物が製造されると、図示せぬ定着装置により用紙Pの加熱及び加圧が行われ、静電トナーパターンが用紙Pに定着される。そして、静電トナーパターンが定着された用紙Pは、複写機2から1ビン排紙トレイ9(図1参照)に排紙される。
When the electrostatic toner pattern is transferred onto the paper P and a printed matter is manufactured, the paper P is heated and pressurized by a fixing device (not shown), and the electrostatic toner pattern is fixed onto the paper P. Then, the sheet P on which the electrostatic toner pattern is fixed is discharged from the copying
図3は、本実施形態の複写機2の電気的構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、複写機2は、二次転写電源100と、電源制御部200とを、備える。二次転写電源100は、トナー転写用の負極性電源である直流電源110(第2直流電源の一例)と、直流出力検知部114と、トナー転写用の交流電源140と、バイパスコンデンサ170(コンデンサの一例)と、出力異常検知部171と、クリーニング用の正極性電源である直流電源180(第1直流電源の一例)と、直流出力検知部184とを、備える。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of the copying
図3に示すように、二次転写電源100では、直流電源110、交流電源140、及び直流電源180が出力経路上で直列に接続されている。
As shown in FIG. 3, in the secondary
そして複写機2が二次転写を行う場合、直流電源110は、交流電源140に負極性(所定極性と逆極性の一例)の直流電圧を出力し、交流電源140は、直流電源110から出力された負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧と、直流電源110から出力された負極性の直流電圧とを、選択的に斥力ローラ24に出力する。具体的には、二次転写電源100(交流電源140)は、ユーザ設定に応じて、重畳電圧を斥力ローラ24に印加したり、負極性の直流電圧を斥力ローラ24に印加したりする。なお本実施形態では、用紙Pがレザック紙である場合には、斥力ローラ24を重畳電圧で印加するユーザ設定、用紙Pが普通紙である場合には、斥力ローラ24を負極性の直流電圧で印加するユーザ設定が、ユーザにより予め行われることを想定している。
When the copying
また紙間では、直流電源180は、交流電源140に正極性(所定極性の一例)の直流電圧を出力し、交流電源140は、直流電源110から出力された正極性の直流電圧を、斥力ローラ24に出力する。
Also, between the papers, the
直流電源110は、直流出力制御部111と、直流駆動部112と、直流電源二次回路113とを、有する。交流電源140は、交流出力制御部141と、交流駆動部142と、交流電圧用トランス143と、交流出力検知部144とを、有する。直流電源180は、直流出力制御部181と、直流駆動部182と、直流電源二次回路183とを、有する。電源制御部200は、二次転写電源100を制御するものであり、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)などを有する制御装置により実現できる。
The
直流出力制御部111には、電源制御部200から、負極性の直流電圧の出力の大きさを制御するDC(−)_PWM信号が入力され、また、直流出力検知部114から、直流出力検知部114により検知された直流電源110が出力した直流電圧の出力値が入力される。そして直流出力制御部111は、入力されたDC(−)_PWM信号のデューティ比及び直流電源110が出力した直流電圧の出力値に基づき、直流電源二次回路113の出力値がDC(−)_PWM信号で指示された出力値となるように、直流駆動部112を介して直流電源二次回路113(詳細には、直流電圧用トランス)の駆動を制御する。
The DC output control unit 111 receives a DC (−) _ PWM signal that controls the output level of the negative DC voltage from the power
直流駆動部112は、直流出力制御部111からの制御に従って、直流電源二次回路113を駆動する。
The
直流電源二次回路113は、直流駆動部112により駆動され、負極性の直流の高電圧出力を行う。
The DC power supply secondary circuit 113 is driven by the
直流出力検知部114は、直流電源110が出力した直流電圧の出力値を検知し、直流出力制御部111に出力する。また、直流出力検知部114は、検知した出力値をFB_DC(−)信号(フィードバック信号)として電源制御部200に出力する。これは、環境や負荷によって転写性が落ちないように、電源制御部200においてDC(−)_PWM信号のデューティを制御させるためである。
The DC
なお本実施形態では、直流電源110は、定電流制御を行っているものとするが、これに限定されるものではなく、定電圧制御を行ってもよい。
In the present embodiment, the
交流出力制御部141には、電源制御部200から、交流電圧の出力の大きさを制御するAC_PWM信号、また、交流出力検知部144から、交流出力検知部144により検知された交流電圧用トランス143の出力値が入力される。そして交流出力制御部141は、入力されたAC_PWM信号のデューティ比、及び交流電圧用トランス143の出力値に基づき、交流電圧用トランス143の出力値がAC_PWM信号で指示された出力値となるように、交流駆動部142を介して交流電圧用トランス143の駆動を制御する。
The AC
交流駆動部142には、交流電圧の出力周波数を制御するAC_CLK信号が入力される。そして交流駆動部142は、交流出力制御部141からの制御及びAC_CLK信号に基づき、交流電圧用トランス143を駆動する。交流駆動部142は、AC_CLK信号に基づき交流電圧用トランス143を駆動することで、交流電圧用トランス143によって生成される出力波形を、AC_CLK信号で指示された任意の周波数に制御することができる。
An AC_CLK signal that controls the output frequency of the AC voltage is input to the AC drive unit 142. The AC drive unit 142 drives the
交流電圧用トランス143は、交流駆動部142により駆動されて交流電圧を生成し、生成した交流電圧と直流電源110から出力された負極性の直流の高電圧とを重畳して重畳電圧を生成し、生成した重畳電圧を斥力ローラ24に出力(印加)する。なお交流電圧用トランス143は、交流電圧を生成しない場合には、直流電源110から出力された負極性の直流の高電圧を斥力ローラ24に出力(印加)する。斥力ローラ24に出力された電圧(重畳電圧又は負極性の直流電圧)は、その後、二次転写ローラ25を介して直流電源180内に帰還する。
The
交流出力検知部144は、交流電圧用トランス143の交流電圧の出力値を検出し、交流出力制御部141に出力する。また、交流出力検知部144は、検出した出力値をFB_AC信号(フィードバック信号)として電源制御部200に出力する。これは、環境や負荷によって転写性が落ちないように、電源制御部200においてAC_PWM信号のデューティを制御させるためである。
The AC
なお本実施形態では、交流電源140は、定電圧制御を行っているものとするが、これに限定されるものではなく、定電流制御を行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the
また、交流電圧用トランス143(交流電源140)が生成する交流電圧は、正弦波及び矩形波のいずれであってもよいが、第1実施形態では、短パルス状矩形波であるものとする。これは、交流電圧の波形を短パルス状矩形波にすることで、より画像品質の向上に寄与できるためである。 The AC voltage generated by the AC voltage transformer 143 (AC power supply 140) may be either a sine wave or a rectangular wave. In the first embodiment, the AC voltage is a short pulse rectangular wave. This is because the waveform of the alternating voltage can be contributed to the improvement of the image quality by making it a short pulse rectangular wave.
直流出力制御部181には、電源制御部200から、正極性の直流電圧の出力の大きさを制御するDC(+)_PWM信号が入力され、また、直流出力検知部184から、直流出力検知部184により検知された直流電源180が出力した直流電圧の出力値が入力される。なお、電源制御部200は、DC(+)_PWM信号を出力する場合(紙間の場合)、直流出力制御部111へのDC(−)_PWM信号の出力を停止する。そして直流出力制御部181は、入力されたDC(+)_PWM信号のデューティ比及び直流電源180が出力した直流電圧の出力値に基づき、直流電源180の出力値がDC(+)_PWM信号で指示された出力値となるように、直流駆動部182を介して直流電源二次回路183の駆動を制御する。なお、新たな用紙へのトナー転写が発生すると、電源制御部200は、直流出力制御部181へのDC(+)_PWM信号の出力を停止し、直流出力制御部111へのDC(−)_PWM信号の出力を開始する。
The DC
直流駆動部182は、直流出力制御部181からの制御に従って、直流電源二次回路183を駆動する。
The
直流電源二次回路183は、直流駆動部182により駆動され、正極性の直流の高電圧出力を行う。この際、直流電源110及び交流電源140は駆動していないため、クリーニング用の正極性の直流電圧はそのまま斥力ローラ24に印加される。
The DC power supply
直流出力検知部184は、直流電源180が出力した直流電圧の出力値を検知し、直流出力制御部181に出力する。
The DC
なお本実施形態では、直流電源180は、定電圧制御を行っているものとするが、これに限定されるものではなく、定電流制御を行ってもよい。
In the present embodiment, the
バイパスコンデンサ170は、交流電源140の出力に伴って電流が流れ込み、かつ、直流電源110及び直流電源180に対して並列に接続されている。詳細には、バイパスコンデンサ170は、交流電源140が斥力ローラ24に電圧(負極性の直流電圧、重畳電圧、又は正極性の直流電圧)を印加することで直流電源110や直流電源180に流れ込む(回り込む)電流をバイパスする。これにより、交流電源140の出力に伴って電流が直流電源110や直流電源180に回り込むことを防止でき、直流電源110や直流電源180内の損失を抑え、直流電源110や直流電源180の安定的な駆動に寄与できる。
The
出力異常検知部171は、二次転写電源100の出力ライン上に配置されており、電線の地絡等によって出力異常が発生した際には、LK信号を電源制御部200に出力する。これにより、電源制御部200による二次転写電源100からの高圧出力を停止するための制御が可能となる。
The output
図4は、本実施形態の二次転写電源100の構成の一例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the secondary
直流電源110には、電源制御部200からDC(−)_PWM信号が入力され、入力されたDC(−)_PWM信号は積分されて、電流制御回路122(コンパレータ)に入力される。積分されたDC(−)_PWM信号の値は、電流制御回路122における基準電圧となる。また、直流電流検出回路128は、二次転写電源100の出力ライン上で分圧抵抗等を介して直流電源110が出力した直流電流を検出し、検出した直流電流の出力値を電流制御回路122に入力する。そして電流制御回路122は、基準電圧に対し直流電流が小さい場合には直流高圧トランスの直流(−)駆動回路123を積極的に駆動させ、基準電圧に対し直流電流が大きい場合には直流高圧トランスの直流(−)駆動回路123の駆動を規制する。これにより、直流電源110は、定電流性を確保している。
The
また、直流電圧検出回路126は、直流電源110が出力した直流電圧を検出し、検出した直流電圧の出力値を電圧制御回路121(コンパレータ)に入力する。そして電圧制御回路121は、直流電圧の出力値が上限に達した際には、直流高圧トランスの直流(−)駆動回路123の駆動を規制する。また、直流電圧検出回路127は、直流電圧検出回路126により検出された直流電圧の出力値をFB_DC(−)信号として電源制御部200にフィードバックする。
The DC
電流制御回路122及び電圧制御回路121の制御に従った直流(−)駆動回路123の駆動により、直流高圧トランスの1次側巻線N1_DC(−)124及び直流高圧トランスの2次側巻線N2_DC(−)125にて生成された出力はダイオード及びコンデンサによって平滑された後、直流電圧として交流電源入力部157から交流電源140に入力され、交流高圧トランスの2次側巻線N2_AC156に印加される。
By driving the direct current (−)
交流電源140には、電源制御部200からAC_PWM信号が入力され、電圧制御回路151(コンパレータ)に入力される。入力されたAC_PWM信号の値は、電圧制御回路151における基準電圧となる。また、交流電圧検出回路162は、交流高圧トランスの1次側巻線N3_AC155によって生じる相互誘導電圧から交流電圧の出力値を予測し、予測した交流電圧の出力値を電圧制御回路151に入力する。これは、交流電圧は直流電圧と重畳されるため、交流電源140自身の出力(交流電圧)のみを二次転写電源100の出力ライン上で検出することが困難なためである。そして電圧制御回路151は、基準電圧に対し交流電圧が小さい場合には交流高圧トランスの交流駆動回路153を積極的に駆動させ、基準電圧に対し交流電圧が大きい場合には交流高圧トランスの交流駆動回路153の駆動を規制する。これにより、交流電源140は、定電圧性を確保している。
The
また、交流電流検出回路160は、二次転写電源100の出力ラインである交流バイパス用のバイパスコンデンサ170の低圧側で交流電流を検出し、検出した交流電流の出力値を電流制御回路152(コンパレータ)に入力する。そして電流制御回路152は、交流電流の出力値が上限に達した際には、交流高圧トランスの交流駆動回路153の駆動を規制する。また、交流電流検出回路161は、検出した交流電流の出力値をFB_AC信号として電源制御部200にフィードバックする。
The AC
交流高圧トランスの交流駆動回路153は、電源制御部200から入力されるAC_CLK信号と電圧制御回路151及び電流制御回路152とのAND論理に従って駆動し、AC_CLKと同一の周期を持つ出力を生成する。
The
交流駆動回路153の駆動により、交流高圧トランスの1次側巻線N1_AC154にて生成された交流電圧は、2次側巻線N2_AC156に印加されている直流電圧に重畳されて、高圧出力部158から重畳電圧として斥力ローラ24に出力(印加)される。但し、交流電源140が駆動していない場合は、2次側巻線N2_AC156に印加されている直流電圧がそのまま高圧出力部158から斥力ローラ24に出力(印加)される。
The AC voltage generated by the primary winding N1_AC154 of the AC high-voltage transformer by the driving of the
直流電源180には、電源制御部200からDC(+)_PWM信号が電圧制御回路191(コンパレータ)に入力される。入力されたDC(+)_PWM信号の値は、電圧制御回路191における基準電圧となる。また、直流電圧検出回路196は、二次転写電源100の出力ライン上で分圧抵抗等を介して直流電源180が出力した直流電圧を検出し、検出した直流電圧の出力値を電圧制御回路191に入力する。そして電圧制御回路191は、基準電圧に対し直流電圧が小さい場合には直流高圧トランスの直流(+)駆動回路193を積極的に駆動させ、基準電圧に対し直流電圧が大きい場合には直流高圧トランスの直流(+)駆動回路193の駆動を規制する。これにより、直流電源180は、定電圧性を確保している。
In the
また、直流電流検出回路197は、直流電源180が出力した直流電流を検出し、検出した直流電流の出力値を電流制御回路192(コンパレータ)に入力する。そして電流制御回路192は、直流電流の出力値が上限に達した際には、直流高圧トランスの直流(+)駆動回路193の駆動を規制する。
The direct
電流制御回路192及び電圧制御回路191の制御に従った直流(+)駆動回路193の駆動により、直流高圧トランスの1次側巻線N1_DC(+)194及び直流高圧トランスの2次側巻線N2_DC(+)195にて生成された出力はダイオード及びコンデンサによって平滑された後、直流電圧として交流電源入力部157から交流電源140に入力され、交流高圧トランスの2次側巻線N2_AC156に印加される。但し、紙間では、直流電源110及び交流電源140が駆動していないため、2次側巻線N2_AC156に印加されている直流電圧がそのまま高圧出力部158から斥力ローラ24に出力(印加)される。
By driving the direct current (+)
出力異常検知部171は、二次転写電源100の出力ライン上で電線の地絡等による出力異常を検知し、LK信号を電源制御部200に出力する。
The output
ここで、直流電源110は負極性の出力を持つため、直流電源110が負極性の直流電圧を出力することで流れる電流は、GNDから二次転写ローラ25及び斥力ローラ24を通って二次転写電源100へと入り、交流電源140の2次側巻線N2_AC156、直流電源110の2次側巻線N2_DC(−)125、直流電源180の放電抵抗R(+)198を通って再びGNDへと戻っていく。このため、電源制御部200から直流電源110へのDC(−)_PWM信号の入力が開始され、二次転写電源100が二次転写用のバイアス(以下、「転写バイアス」と称する)の出力を開始すると、バイパスコンデンサ170の電源側電極には負(マイナス)の電荷が充電され、GND側電極には正(プラス)の電荷が充電されることとなる。この結果、電源制御部200から直流電源110へのDC(−)_PWM信号の入力が終了し、二次転写電源100が転写バイアスの出力を終了すると、電荷の放電が発生する。
Here, since the
また、直流電源180は正極性の出力を持つため、直流電源180が正極性の直流電圧を出力することで流れる電流は、GNDから直流電源180の2次側巻線N2_DC(+)195、直流電源110の放電抵抗R(−)129、交流電源140の2次側巻線N2_AC156を通って二次転写電源100から出て、斥力ローラ24及び二次転写ローラ25を通って再びGNDへと戻っていく。このため、電源制御部200から直流電源180へのDC(+)_PWM信号の入力が開始され、二次転写電源100が紙間用のバイアス(以下、「逆バイアス」と称する)の出力を開始すると、バイパスコンデンサ170の電源側電極には正の電荷が充電され、GND側電極には負の電荷が充電されることとなる。この結果、電源制御部200から直流電源180へのDC(+)_PWM信号の入力が終了し、二次転写電源100が逆バイアスの出力を終了すると、電荷の放電が発生する。
Further, since the
図5は、本実施形態の放電電流の経路の一例を示す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a discharge current path according to the present embodiment.
まず、逆バイアスの出力から転写バイアスの出力への切り替え、即ち、直流電源180による正極性の直流電圧の出力から直流電源110による負極性の直流電圧の出力等への切換え時に発生する流れ込み電流について説明する。
First, the inflow current generated when switching from the reverse bias output to the transfer bias output, that is, switching from the positive DC voltage output by the
前述したように、二次転写電源100が斥力ローラ24に逆バイアスを印加すると、バイパスコンデンサ170の電源側電極には正の電荷が充電されるため、二次転写電源100が逆バイアスの出力を終了すると、図5中の実線で示した矢印の経路で急激な電荷の放電が行われる。
As described above, when the secondary
この場合、放電電流は、直流電源110の平滑用高圧ダイオード、直流電源110の2次側巻線N2_DC(−)125、直流電源180の放電抵抗R(+)198を通って、GNDへと流れ込むが、放電電流の立上りが非常に急峻であるため、直流電源110の直流高圧トランスに偏磁を発生させたり、1次側巻線N1_DC(−)124に逆起電圧を発生させたりしてしまう。
In this case, the discharge current flows into GND through the smoothing high-voltage diode of the
このため、直流高圧トランスの起動不全が発生し、直流電源110の出力の立上りが遅延してしまう。この結果、印刷用紙が転写位置に突入した際に紙先端で転写電流が不足しトナー転写量が目標に達せず、画像不良が起きてしまう。
For this reason, the starting failure of the DC high-voltage transformer occurs, and the rise of the output of the
また放電電流は、直流電源110内(詳細には、直流電源110の基板内)だけでなく、交流電源140内(詳細には、交流電源140の基板内)を通り、斥力ローラ24及び二次転写ローラ25にも流れる。
Further, the discharge current passes through not only the DC power source 110 (specifically, the substrate of the DC power source 110) but also the AC power source 140 (specifically, the substrate of the AC power source 140), and the
ここで、斥力ローラ24及び二次転写ローラ25は、機械の使用環境や経年劣化によって内部の抵抗値が大きく変化するため、直流電源110内を流れる放電電流と斥力ローラ24及び二次転写ローラ25を流れる放電電流との比率は一定ではない。このため、直流電源110の起動不全による出力の遅延時間は、機械(複写機2それぞれ)によってバラツキが生じ、転写バイアスの立上りも機械によってバラツキが生じる。転写バイアスの立上りがバラツクと、用紙突入時の転写電流にバラツキが発生するため、用紙先端のトナー転写量がばらつき、安定した作像ができなくなってしまう。
Here, since the internal resistance value of the
次に、転写バイアスの出力から逆バイアスの出力への切り替え、即ち、直流電源110による負極性の直流電圧の出力から直流電源180による正極性の直流電圧の出力への切換え時に発生する流れ込み電流について説明する。
Next, the inflow current generated when switching from the output of the transfer bias to the output of the reverse bias, that is, when switching from the output of the negative polarity DC voltage by the
前述したように、二次転写電源100が斥力ローラ24に転写バイアスを印加すると、バイパスコンデンサ170の電源側電極には負の電荷が充電されるため、二次転写電源100が転写バイアスの出力を終了すると、図5中の点線で示した矢印の経路で急激な電荷の放電が行われる。
As described above, when the secondary
この場合、放電電流は、GNDから直流電源180の2次側巻線N2_DC(+)195、直流電源180の平滑用高圧ダイオード、直流電源110の放電抵抗R(−)129を通りバイパスコンデンサ170へと流れ込む。
In this case, the discharge current flows from GND to the
また放電電流は、この場合においても、交流電源140内(詳細には、交流電源140の基板内)を通り、斥力ローラ24及び二次転写ローラ25に流れる。そして前述と同様の理由で、逆バイアスの立上りも機械によってバラツキが生じる。
Also in this case, the discharge current passes through the AC power supply 140 (specifically, the substrate of the AC power supply 140) and flows to the
紙間では、転写時と逆方向の電圧を印加することで、中間転写ベルト23上のトナーや塵を二次転写ローラ25側に移さない制御を行っているが、逆バイアスの立上りに遅延が生じると、二次転写ローラ25にトナーや塵が移動するリスクが増えるため、機械の構成によっては二次転写ローラ25のクリーニング機構に負荷が生じる。
Between the papers, control is performed so that the toner and dust on the
このように、転写バイアスの立上り遅延と逆バイアスの立上り遅延とでは、それぞれ異なる不具合が発生するが、転写バイアスの立上り遅延は、画像品質に直接影響するため、非常に重要な問題となる。 As described above, different problems occur between the rising delay of the transfer bias and the rising delay of the reverse bias. However, since the rising delay of the transfer bias directly affects the image quality, it becomes a very important problem.
このため本実施形態では、逆バイアスの出力から転写バイアスの出力への切り替え時に起動不全を生じさせずに直流電源110を起動させることで、転写バイアスの立上り遅延を防止し、画像品質への影響を低減する。
Therefore, in this embodiment, the
図6及び図7は、本実施形態の転写バイアス及び逆バイアスの切り替えタイミングとの比較例を示す図であり、図6は、転写バイアスとして負極性の直流電圧のみを用いた場合を示し、図7は、転写バイアスとして重畳電圧を用いた場合を示している。 6 and 7 are diagrams showing a comparative example with the transfer bias and reverse bias switching timing of the present embodiment, and FIG. 6 shows a case where only a negative DC voltage is used as the transfer bias. 7 shows a case where a superimposed voltage is used as a transfer bias.
二次転写電源100は、転写位置に印刷用紙がある間、トナーを印刷用紙に転写するため、図6及び図7に示すように、負極性のバイアスである転写バイアスを斥力ローラ24に印加する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the secondary
ここで、二次転写電源100が所望の電圧値の転写バイアスを出力可能となるまでに、立上り時間が必要となる。このため、電源制御部200は、印刷用紙が転写位置に突入する数10ms程度前(例えば、50ms程度前)から、DC(−)_PWM信号(図6に示す例の場合)、又はDC(−)_PWM信号及びAC_PWM信号(図7に示す例の場合)を二次転写電源100に入力し、印刷用紙が転写位置に突入した際に、二次転写電源100が所望の電圧値の転写バイアスを出力可能となるように制御する。
Here, a rise time is required before the secondary
また二次転写電源100は、印刷用紙の後端から次の印刷用紙の先端までの間、即ち、紙間においては、印刷用紙の汚れを低減するため、図6及び図7に示すように、正極性のバイアスである逆バイアスを斥力ローラ24に印加する。
Further, the secondary
但し、二次転写電源100に逆バイアスを出力させる場合は、電源制御部200は、二次転写電源100へのDC(−)_PWM信号(図6に示す例の場合)、又はDC(−)_PWM信号及びAC_PWM信号(図7に示す例の場合)の入力を終了したタイミングでDC(+)_PWM信号を二次転写電源100に入力する。そして、電源制御部200は、次の印刷用紙が転写位置に突入する数10ms程度前になると、DC(+)_PWM信号の入力を終了し、DC(−)_PWM信号(図6に示す例の場合)、又はDC(−)_PWM信号及びAC_PWM信号(図7に示す例の場合)を二次転写電源100に入力する。
However, when the reverse bias is output to the secondary
しかしながら、前述したように、二次転写電源100の出力を逆バイアスから転写バイアスに切り替える場合、電荷の放電が発生することで、直流電源110の直流高圧トランスの起動不全が発生し、直流電源110の出力の立上りが遅延してしまう。このため、実際には、図6及び図7に示すように、印刷用紙が転写位置に突入した際に、二次転写電源100が所望の電圧値の転写バイアスを出力可能とならない場合もある。
However, as described above, when the output of the secondary
このため本実施形態では、電源制御部200が、DC(+)_PWM信号の入力を終了するタイミングを図6及び図7に示すタイミングよりも所定時間早める。
For this reason, in this embodiment, the power
図8は、本実施形態の転写バイアス及び逆バイアスの切り替えタイミングの一例を示す図であり、転写バイアスとして負極性の直流電圧のみを用いた場合を示している。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the switching timing of the transfer bias and the reverse bias according to the present embodiment, and illustrates a case where only a negative DC voltage is used as the transfer bias.
図8に示す例でも、電源制御部200は、印刷用紙が転写位置に突入する数10ms程度前から、DC(−)_PWM信号を二次転写電源100に入力し、印刷用紙が転写位置に突入した際に、二次転写電源100が所望の電圧値の転写バイアスを出力可能となるように制御する。
Also in the example shown in FIG. 8, the power
また、二次転写電源100に逆バイアスを出力させる場合は、電源制御部200は、二次転写電源100へのDC(−)_PWM信号の入力を終了したタイミングでDC(+)_PWM信号を二次転写電源100に入力する。ここで、電源制御部200は、次の印刷用紙が転写位置に突入する数10ms+所定時間前になると、DC(+)_PWM信号の入力を終了する。そして電源制御部200は、次の印刷用紙が転写位置に突入する数10ms前になると、DC(−)_PWM信号を二次転写電源100に入力する。つまり直流電源180は、直流電源110による負極性の直流電圧の出力が開始される所定時間前に、正極性の直流電圧の出力を停止する。
Further, when the reverse bias is output to the secondary
このように本実施形態では、DC(+)_PWM信号の入力を終了してからDC(−)_PWM信号の入力を開始するまでに所定時間である放電時間を確保している。ここで、所定時間は、直流電源180による正極性の直流電圧の出力時間に対して相対的に短く、かつバイパスコンデンサ170に蓄積されている電荷を放電可能な時間であればよい。これは、紙間時の二次転写ローラ25の汚れ防止を担保しつつ、起動不全を発生させずに直流電源110を起動可能とするためである。なお、所定時間の詳細については、後述する。
As described above, in the present embodiment, a discharge time that is a predetermined time is ensured from the end of the input of the DC (+) _ PWM signal to the start of the input of the DC (−) _ PWM signal. Here, the predetermined time may be a time that is relatively short with respect to the output time of the positive DC voltage from the
このため本実施形態では、二次転写電源100が逆バイアスの出力を終了したことで発生する電荷の放電が終了した後に、二次転写電源100が転写バイアスの出力を開始する。この結果、直流電源110に起動不全が発生しない状態になってから直流電源110を起動可能となるため、直流電源110の出力の立上り遅延を防止することができる。
Therefore, in the present embodiment, the secondary
なお、転写バイアスとして重畳電圧を用いた場合の図示及び説明については省略するが、AC_PWM信号の出力タイミングをDC(−)_PWM信号の出力タイミングと合わせる点を除き、図8に示す例と同様である。 Although illustration and description when the superimposed voltage is used as the transfer bias are omitted, the example is the same as the example shown in FIG. 8 except that the output timing of the AC_PWM signal is matched with the output timing of the DC (−) _ PWM signal. is there.
以下では、所定時間である放電時間の決定手法について説明する。 Below, the determination method of the discharge time which is predetermined time is demonstrated.
図9は、本実施形態の転写バイアス及び逆バイアスの切り替え時の放電電流のシミュレーションの一例に用いる回路図である。 FIG. 9 is a circuit diagram used for an example of a simulation of a discharge current when switching between the transfer bias and the reverse bias according to the present embodiment.
図9に示す回路図では、充放電に関係する回路部品を図示しており、他の回路部品については省略している。例えば、直流電源110、交流電源140、及び直流電源180については、二次側のみの回路構成を示しており、一次側駆動回路や出力FB(フィードバック)回路等の構成については、図示を省略している。また、斥力ローラ24及び二次転写ローラ25を、負荷24、25と称して説明する場合がある。
In the circuit diagram shown in FIG. 9, circuit components related to charge / discharge are shown, and other circuit components are omitted. For example, for the
図9に示す回路図では、転写バイアス印加時に2次側巻線L1にて発生した交流電圧を、ダイオードD1〜D4及びコンデンサC1〜C4を用いて4倍圧整流し、抵抗R4及び交流電源140を介して負荷24、25に印加しており、放電抵抗R5(R+)を介して出力電流が二次転写電源100内に帰還するようになっている。
In the circuit diagram shown in FIG. 9, the AC voltage generated in the secondary winding L1 when a transfer bias is applied is quadruple rectified using the diodes D1 to D4 and the capacitors C1 to C4, and the resistor R4 and the
交流電源140のコンデンサC7はバイパスコンデンサ170を表しており、転写バイアス及び逆バイアスの切り替え時には、コンデンサC7が電流源となる。
A capacitor C7 of the
負荷24、25間のインピーダンスは簡易的に抵抗成分と容量負荷成分とで表すことができ、図9に示す回路内ではコンデンサC8と抵抗R6との並列接続にて表現している。なお、負荷24、25の抵抗成分R6は、気温や経時の劣化により抵抗値が変わることが知られている。
The impedance between the
また図9に示す回路図では、逆バイアス印加時に2次側巻線L2にて発生した交流電圧を、ダイオードD7及びD8並びにコンデンサC5及びC6にて2倍圧整流し、放電抵抗R1(R−)及び交流電源140を介して負荷24、25に印加している。
In the circuit diagram shown in FIG. 9, the AC voltage generated in the secondary winding L2 when reverse bias is applied is double-rectified by the diodes D7 and D8 and the capacitors C5 and C6, and the discharge resistor R1 (R− ) And the
一般的に、逆バイアスと比べ転写バイアスの方が大きな電圧を必要とするため、図9に示す例では、直流電源180を2倍圧整流回路に設計し、直流電源110を4倍圧整流回路に設計している。
Since the transfer bias generally requires a larger voltage than the reverse bias, in the example shown in FIG. 9, the
図10及び図11は、本実施形態の負荷24、25による流れ込み電流の波形変化の一例を示す図であり、図9に示す回路図において、逆バイアスの出力をオフした際の出力電圧と直流電源110内の流れ込み電流のシミュレーション結果を示している。詳細には、図10及び図11は、コンデンサC8及び抵抗R6の高圧側の電圧と、ダイオードD1、D3、及び2次側巻線L1に流れ込む電流の時間変化を表しており、逆バイアスをオフするタイミングであるDC(+)_PWM信号の出力終了タイミング、オフ後2ms、4ms、10msを表す線を記載している。なお、図10は、負荷24、25の抵抗成分R8が1MΩの場合を表し、図11は、負荷24、25の抵抗成分R8が50MΩの場合を表している。
10 and 11 are diagrams illustrating an example of a change in the waveform of the inflow current due to the
図10及び図11では、いずれも逆バイアスが800Vの安定状態からオフになり自然放電することをシミュレーションしているが、負荷24、25の抵抗成分R6によって、ダイオードD1、D3、及び2次側巻線L1に流れ込む電流の最大値、波形、及びタイミングが異なることがわかる。
10 and 11 both simulate that the reverse bias is turned off from the stable state of 800 V and spontaneously discharge, but the diodes D1 and D3 and the secondary side are caused by the resistance component R6 of the
転写バイアスは、流れ込み電流が大きい際に起動が不安定になるため、図10及び図11に示す例からは、逆バイアスオフ後0〜4msの期間に直流電源110を起動し、転写バイアスをオンすると、転写バイアスの立上り波形が非常にバラツクと考えられる。
Since the transfer bias becomes unstable when the flow-in current is large, the
また、実際の機械においては、信号の制御を行っているCPUの稼働率によって制御信号タイミングがバラツクため、前述した流れ込み電流のバラツキと合わせ逆バイアスをオフしてから十分に時間を置いた後に転写バイアスをオンするようシーケンスを組み立てることで、転写バイアスの立上り(紙先端でのトナー転写量)のバラツキを抑えることが可能となる。 In an actual machine, the timing of the control signal varies depending on the operating rate of the CPU that controls the signal. Therefore, the transfer is performed after a sufficient time has elapsed after the reverse bias is turned off in accordance with the variation of the inflow current described above. By assembling the sequence so that the bias is turned on, it is possible to suppress variations in rising of the transfer bias (toner transfer amount at the front end of the paper).
このため本実施形態では、放電用に10ms程度の時間を確保している。つまり、図8に示す例では、電源制御部200は、次の印刷用紙が転写位置に突入する数10ms+10ms前になると、DC(+)_PWM信号の入力を終了し、次の印刷用紙が転写位置に突入する数10ms前になると、DC(−)_PWM信号を二次転写電源100に入力する。
Therefore, in this embodiment, a time of about 10 ms is ensured for discharging. In other words, in the example shown in FIG. 8, the power
図12は、本実施形態の電源制御部200及び二次転写電源100で行われる制御の一例を示すフローチャートである。なお、図12に示す例では、転写バイアスとして負極性の直流電圧のみを用いた場合を想定している。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of control performed by the power
まず、電源制御部200は、印刷開始基準を示す印刷開始基準信号等を参照して、印刷用紙が転写位置に突入する10ms前から、DC(−)_PWM信号をオンし、二次転写電源100に入力する(ステップS101)。これにより、二次転写電源100は、転写バイアスの出力を開始する。
First, the power
続いて、電源制御部200は、印刷開始基準信号等を参照して、印刷用紙への転写が終了するタイミングになると、DC(−)_PWM信号をオフし、二次転写電源100への入力を終了するとともに(ステップS103)、DC(+)_PWM信号をオンし、二次転写電源100に入力する(ステップS105)。これにより、二次転写電源100は、転写バイアスの出力を終了するとともに逆バイアスの出力を開始する。
Subsequently, the power
続いて、電源制御部200は、印刷開始基準信号等を参照して、DC(−)_PWM信号をオンする所定時間前(例えば、DC(−)_PWM信号をオンする10ms前)になったか否かを確認する(ステップS107でNo)。そして、DC(−)_PWM信号をオンする所定時間前になると(ステップS107でYes)、電源制御部200は、DC(+)_PWM信号をオフし、二次転写電源100への入力を終了する(ステップS109)。
Subsequently, the power
続いて、電源制御部200は、所定時間が経過したか否かを確認する(ステップS111でNo)。そして、所定時間が経過し、印刷用紙が転写位置に突入する10ms前になると(ステップS111でYes)、電源制御部200は、DC(−)_PWM信号をオンし、二次転写電源100に入力する(ステップS101)。これにより、二次転写電源100は、転写バイアスの出力を開始する。
Subsequently, the power
以上のように本実施形態では、DC(+)_PWM信号の入力を終了してからDC(−)_PWM信号の入力を開始するまでに所定時間である放電時間を確保している。このため本実施形態では、二次転写電源100が逆バイアスの出力を終了したことで発生する電荷の放電が終了した後に、二次転写電源100が転写バイアスの出力を開始するので、直流電源110に起動不全が発生しない状態になってから直流電源110を起動可能となり、直流電源110の出力の立上り遅延を防止することができる。この結果、印刷物の生産性を担保しつつ、印刷用紙が転写位置に突入した際に紙先端で転写電流が不足しトナー転写量が目標に達せず、画像不良が起きてしまうことを防止できる。
As described above, in the present embodiment, a discharge time that is a predetermined time is secured from the end of the input of the DC (+) _ PWM signal to the start of the input of the DC (−) _ PWM signal. For this reason, in this embodiment, since the secondary
(変形例)
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
(Modification)
In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various deformation | transformation is possible.
(変形例1)
上記実施形態では、トナーが負極性に帯電しているため、二次転写電源が斥力ローラに負極性の高電圧を印加することで、トナーに斥力を加え、転写を行う例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、二次転写電源は、二次転写ローラに正極性の高電圧を印加することで、トナーに引力を加え、転写を行うようにしてもよい。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, since the toner is negatively charged, the secondary transfer power source applies a negative high voltage to the repulsive roller to apply the repulsive force to the toner to perform transfer. It is not limited to this. For example, the secondary transfer power supply may apply the attractive force to the toner by applying a positive high voltage to the secondary transfer roller to perform the transfer.
(変形例2)
なお、上述した実施形態及び各変形例は、一例を示すものであり、構成やプロセス条件が変わっても本発明を実現できることを他の画像形成装置や種々の画像形成環境で確認している。
(Modification 2)
The above-described embodiments and modifications are examples, and it has been confirmed in other image forming apparatuses and various image forming environments that the present invention can be realized even if the configuration and process conditions are changed.
1 複写システム
2、1002 複写機
3 ADF
4 フィニッシャ
5 両面反転ユニット
6 拡張給紙トレイ
7 大容量給紙トレイ
8 インサートフィーダ
9 1ビン排紙トレイ
20 作像部
20a 感光体ドラム
20b 一次転写ローラ
21、22 駆動用ローラ
23 中間転写ベルト
24 斥力ローラ
25 二次転写ローラ
100 二次転写電源
110 直流電源
111 直流出力制御部
112 直流駆動部
113 直流電源二次回路
114 直流出力検知部
121 電圧制御回路
122 電流制御回路
123 直流(−)駆動回路
124 1次側巻線N1_DC(−)
125 2次側巻線N2_DC(−)
126 直流電圧検出回路
127 直流電圧検出回路
128 直流電流検出回路
129 放電抵抗R(−)
140 交流電源
141 交流出力制御部
142 交流駆動部
143 交流電圧用トランス
144 交流出力検知部
151 電圧制御回路
152 電流制御回路
153 交流駆動回路
154 1次側巻線N1_AC
155 1次側巻線N3_AC
156 2次側巻線N2_AC
157 交流電源入力部
158 高圧出力部
160 交流電流検出回路
161 交流電流検出回路
162 交流電圧検出回路
170 バイパスコンデンサ
171 出力異常検知部
180 直流電源
181 直流出力制御部
182 直流駆動部
183 直流電源二次回路
184 直流出力検知部
191 電圧制御回路
192 電流制御回路
193 直流(+)駆動回路
194 1次側巻線N1_DC(+)
195 2次側巻線N2_DC(+)
196 直流電圧検出回路
197 直流電流検出回路
198 放電抵抗R(+)
200 電源制御部
1 Copying
4
125 Secondary winding N2_DC (-)
126 DC
140
155 Primary winding N3_AC
156 Secondary winding N2_AC
157 AC
195 Secondary winding N2_DC (+)
196 DC
200 Power supply control unit
Claims (5)
前記第1直流電源と直列に接続され、前記所定極性と逆極性の第2直流電圧を出力する第2直流電源と、
前記第1直流電源及び前記第2直流電源と直列に接続され、前記第1直流電圧、前記第2直流電圧、及び前記第2直流電圧と交流電圧とを重畳した重畳電圧のいずれかを出力する交流電源と、
前記交流電源の出力に伴って電流が流れ込み、かつ、前記第1直流電源及び前記第2直流電源に対して並列に接続されたコンデンサと、を備え、
前記第1直流電源は、前記第2直流電源による前記第2直流電圧の出力が開始される所定時間前に、前記第1直流電圧の出力を停止し、
前記所定時間は、前記第1直流電源による前記第1直流電圧の出力時間に対して短く、かつ前記コンデンサに蓄積されている電荷を放電可能な時間である、
ことを特徴とする電源装置。 A first DC power supply that outputs a first DC voltage having a predetermined polarity;
A second DC power source connected in series with the first DC power source and outputting a second DC voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity;
The first DC power supply and the second DC power supply are connected in series and output one of the first DC voltage, the second DC voltage, and a superimposed voltage obtained by superimposing the second DC voltage and the AC voltage. AC power supply,
A current flows with the output of the AC power supply, and a capacitor connected in parallel to the first DC power supply and the second DC power supply,
The first DC power supply stops the output of the first DC voltage before a predetermined time before the output of the second DC voltage by the second DC power supply is started ,
The predetermined time is shorter than the output time of the first DC voltage by the first DC power source and is a time during which the charge accumulated in the capacitor can be discharged.
A power supply device characterized by that .
ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 It said first DC power source and the second DC power source, cormorants rows alternately output,
The power supply device according to claim 1.
前記第1直流電圧は、正極性の直流電圧であり、
前記第2直流電源は、トナー転写用の負極性電源であり、
前記第2直流電圧は、負極性の直流電圧である請求項3に記載の画像形成装置。 The first DC power supply is a positive power supply for cleaning,
The first DC voltage is a positive DC voltage,
The second DC power source is a negative power source for toner transfer,
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the second DC voltage is a negative DC voltage.
前記電源装置は、
所定極性の第1直流電圧を出力する第1直流電源と、
前記第1直流電源と直列に接続され、前記所定極性と逆極性の第2直流電圧を出力する第2直流電源と、
前記第1直流電源及び前記第2直流電源と直列に接続され、前記第1直流電圧、前記第2直流電圧、及び前記第2直流電圧と交流電圧とを重畳した重畳電圧のいずれかを出力する交流電源と、
前記交流電源の出力に伴って電流が流れ込み、かつ、前記第1直流電源及び前記第2直流電源に対して並列に接続されたコンデンサと、を備え、
前記第1直流電源は、前記第2直流電源による前記第2直流電圧の出力が開始される所定時間前である、前記第1直流電源による前記第1直流電圧の出力時間に対して短く、かつ前記コンデンサに蓄積されている電荷を放電可能な時間である所定時間前に、前記第1直流電圧の出力を停止する出力制御ステップを含む出力制御方法。 An output control method executed by a power supply device,
The power supply device
A first DC power supply that outputs a first DC voltage having a predetermined polarity;
A second DC power source connected in series with the first DC power source and outputting a second DC voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity;
The first DC power supply and the second DC power supply are connected in series and output one of the first DC voltage, the second DC voltage, and a superimposed voltage obtained by superimposing the second DC voltage and the AC voltage. AC power supply,
A current flows with the output of the AC power supply, and a capacitor connected in parallel to the first DC power supply and the second DC power supply,
The first DC power supply is shorter than a first DC voltage output time by the first DC power supply, which is a predetermined time before the output of the second DC voltage by the second DC power supply is started , and An output control method including an output control step of stopping the output of the first DC voltage before a predetermined time, which is a time during which the charge accumulated in the capacitor can be discharged .
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