JP6500544B2

JP6500544B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6500544B2
Application number: JP2015062092A
Authority: JP
Inventors: 紘平金原
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2019-04-17
Anticipated expiration: 2035-03-25
Also published as: JP2016180931A

Description

本明細書に開示される技術は、画像形成装置に関する。

複数色の現像剤を用いて画像形成可能な画像形成装置には、複数色の現像剤それぞれに対応する複数の帯電部が備えられている。このような画像形成装置の一例として、帯電電圧を出力する電圧供給回路を備え、電圧供給回路から出力される帯電電圧が複数の帯電部それぞれに印加されるものが知られている（特許文献１参照）。

特開２０１３−１３４４２９号公報

例えば、各帯電部の個体差や周囲温度の相違等により、複数の帯電部それぞれに印加される電圧値は互いに異なることがある。このため、複数の帯電部それぞれに印加される電圧の電圧値を個別に変更する構成が望まれる。そこで、電圧供給回路から出力される帯電電圧を複数の帯電部それぞれに印加する上述の従来の画像形成装置に対して、各帯電部に印加される電圧の電圧値を個別に変更する構成を適用しようとすると、回路構成が冗長的になり、回路構成が複雑になるといった問題が生じ得る。

本明細書では、電圧供給回路から出力される帯電電圧を複数の帯電部それぞれに印加する画像形成装置において、帯電電圧を複数の帯電部それぞれに印加する回路構成をより簡素化することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。
本明細書に開示される画像形成装置は、第１感光体と、第２感光体と、供給電圧を出力する電圧供給回路と、互いに直列に接続された第１抵抗素子と第２抵抗素子とを有し、前記電圧供給回路が出力する前記供給電圧を前記第１抵抗素子と前記第２抵抗素子とによって分圧した第１印加電圧を生成する分圧回路と、前記第１印加電圧が印加されて、前記第１感光体を帯電させる第１帯電部と、前記電圧供給回路が出力する前記供給電圧を、入力される基準電圧に対応する第２印加電圧となるように変更する可変回路と、前記第２印加電圧が印加されて、前記第２感光体を帯電させる第２の帯電部と、を備える。

一実施形態におけるプリンタ１の全体構成を示す概略図一実施形態における制御部７０と高圧電源部７６と操作部７７と通信部７８との回路構成を示すブロック図ＣＰＵ７１が実行する制御処理を示すフローチャート別の実施形態における制御部７０と高圧電源部７６と操作部７７と通信部７８との回路構成を示すブロック図ＣＰＵ７１が実行する装着判断処理を示すフローチャート別の実施形態における制御部７０と高圧電源部７６と操作部７７と通信部７８との回路構成を示すブロック図

一実施形態のプリンタ１について図１〜図３を参照しつつ説明する。以下の説明では、図１の紙面右側をプリンタ１の前側Ｆとし、紙面奥側をプリンタ１の右側Ｒとし、紙面上側をプリンタ１の上側Ｕとする。プリンタ１は、例えばブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーを用いてカラー画像を形成可能な直接転写タンデム方式のカラーレーザプリンタであり、画像形成装置の一例である。以下の説明では、プリンタ１の各構成部品や用語を色毎に区別する場合、その構成部品等の符号の末尾に各色を意味するＫ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）を付し、その他の場合は適宜省略する。図１では、各色間で同一の構成部品については、適宜符号が省略されている。

図１は、プリンタ１の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、プリンタ１は、供給部２と、ベルトユニット３と、露光部４と、４個のプロセス部５（５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ）と、定着部６とを備える。

供給部２は、プリンタ１の最下部に設けられ、複数枚のシートＷを収容可能なトレイ２１と、ピックアップローラ２２と、搬送ローラ２３と、レジストレーションローラ２４とを有する。ピックアップローラ２２は、トレイ２１に収容されたシートＷを１枚ずつ取り出して、搬送ローラ２３とレジストレーションローラ２４とは、ピックアップローラ２２によって取り出されたシートＷをベルトユニット３へと搬送する。シートＷは、転写対象物の一例である。

ベルトユニット３は、駆動ローラ３１と、従動ローラ３２と、ベルト３３とを備える。ベルト３３は、駆動ローラ３１と従動ローラ３２とに架け渡されている。駆動ローラ３１が回動すると、ベルト３３のうちプロセス部５と向かい合う側の表面が後方向へ移動し、これにより、レジストレーションローラ２４から送られてきたシートＷは、上記表面によってプロセス部５から定着部６へと搬送される。

露光部４は、光ビームＬを、左右方向、すなわち、後述する感光ドラム５２の回転軸方向に平行な主走査方向に沿って照射して、各感光ドラム５２を露光する。具体的には、露光部４は、各色に対応する図示しない４つの光源と、図示しない回転多面鏡とを備える。各色の光源は、後述するＣＰＵ７１により発光制御される。回転多面鏡は、図示しないモータによって回転駆動され、各光源からの光ビームＬを偏向する。偏向された各光ビームＬは、図示しない光学部品を介して、各色の感光ドラム５２に照射される。これにより、露光部４は、感光ドラム５２の表面に静電潜像を形成することができる。

４個のプロセス部５は、前後方向、すなわち、ベルト３３によるシートＷの搬送方向に沿って並んでいる。以下、４つのプロセス部５は、トナーの色以外は、同様の構成であるものとし、ブラックに対応するプロセス部５Ｋを例に挙げて具体的構成を説明する。

プロセス部５Ｋは、帯電ローラ５１と、感光ドラム５２と、トナーボックス５３と、現像ローラ５４と、転写ローラ５５と、回収ローラ５６とを備える。

帯電ローラ５１は、感光ドラム５２と接触して感光ドラム５２の表面を一様に帯電させる。現像ローラ５４は、トナーボックス５３内のトナーを感光ドラム５２上へ供給することによって、露光部４が形成した上記静電潜像を現像して、感光ドラム５２上にブラックのトナー像を形成する。転写ローラ５５は、ベルト３３を介して感光ドラム５２と向かい合うように配置されており、感光ドラム５２上に形成されたトナー像をシートＷに転写する。回収ローラ５６は、シートＷに転写されずにベルト３３に残った残トナーをベルト３３から回収する。トナーは、現像剤の一例である。

こうして各色のトナー像が転写されたシートＷは、ベルトユニット３により定着部６へと搬送され、定着部６にてトナー像が熱定着され、プリンタ１の上面に排出される。

図２は、制御部７０と高圧電源部７６と操作部７７と通信部７８との回路構成を示すブロック図である。

高圧電源部７６は、電圧供給回路８０と、分圧回路９０と、３つの可変回路１００、１１０、１２０とを備える。

電圧供給回路８０は、正の供給電圧ＫＶを出力する。電圧供給回路８０は、供給電圧印加回路８１と、ＤＡ変換回路８２と、入力端子８３と、出力端子８４とを備える。入力端子８３は、制御部７０の後述するＰＷＭポートＰ１に接続されており、ＰＷＭポートＰ１から出力されるＰＷＭ信号Ｓ１が入力される。ＤＡ変換回路８２は、ＰＷＭ信号Ｓ１が入力されて、ＰＷＭ信号Ｓ１を平滑した第１平滑信号Ｈ１を出力する。ＰＷＭ信号Ｓ１は、供給電圧ＫＶの目標電圧に対応するデジタル信号である。

供給電圧印加回路８１は、供給電圧ＫＶを生成する。供給電圧印加回路８１は、差分回路８６と、変更回路８７とを備える。

差分回路８６は、差分信号ＫＳ１を出力する。差分回路８６は、オペアンプＯＰ１１と、抵抗Ｒ１１と、コンデンサＣ１１とを備える。オペアンプＯＰ１１の一方の入力端子Ｔ３は、ＤＡ変換回路８２に接続されており、第１平滑信号Ｈ１が入力される。オペアンプＯＰ１１の他方の入力端子Ｔ２と、オペアンプＯＰ１１の出力端子Ｔ１との間には、抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１が直列に接続されている。上記構成により、差分回路８６は、オペアンプＯＰ１１の両方の入力端子Ｔ２、Ｔ３に入力される電圧値の電圧差が大きいほど、電圧値が大きい差分信号ＫＳ１をオペアンプＯＰ１１の出力端子Ｔ１から出力する。

変更回路８７は、供給電圧を変更する。変更回路８７は、トランジスタＴＲ１１と、トランジスタＴＲ１２と、トランスＴＮ１１と、平滑回路ＨＺ１１と、帰還コイルＬ１２と、抵抗Ｒ１２〜Ｒ１４と、コンデンサＣ１２とを備える。

トランジスタＴＲ１１のベースＢは、オペアンプＯＰ１１の出力端子Ｔ１に接続されており、トランジスタＴＲ１１のコレクタＣは、抵抗Ｒ１２を介して電源に接続されており、トランジスタＴＲ１１のエミッタＥは、抵抗Ｒ１３、Ｒ１４、コンデンサＣ１２を介して帰還コイルＬ１２の一端に接続されている。トランジスタＴＲ１１は、オペアンプＯＰ１１から出力される差分信号ＫＳ１の電圧値が大きいほど、帰還コイルＬ１２の一端に印加される電圧値を大きくする。

トランジスタＴＲ１２のベースＢは、帰還コイルＬ１２の他端に接続されており、トランジスタＴＲ１２のコレクタＣは、トランスＴＮ１１の一次側の巻き線に接続されており、トランジスタＴＲ１２のエミッタＥは、接地されている。トランジスタＴＲ１２は、トランジスタＴＲ１１から帰還コイルＬ１２の一端に印加される電圧値が大きいほど、トランスＴＮ１１の一次側の巻き線に流れる電流を増大させる。この結果、トランスＴＮ１１の二次側の巻き線に流れる電流が増大し、トランスＴＮ１１の二次側の巻き線に発生する電圧値が大きくなる。平滑回路ＨＺ１１は、トランスＴＮ１１の二次側の巻き線に発生する電圧値を平滑し、出力端子８４に供給電圧ＫＶを出力する。上記構成により、変更回路８７は、差分回路８６から出力される差分信号ＫＳ１の電圧値が大きいほど、供給電圧ＫＶが大きくなるように供給電圧ＫＶを変更する。

出力端子８４は、接続ラインＬＮを介して分圧回路９０と、可変回路１００、１１０、１２０とに接続されている。これにより、電圧供給回路８０が出力する供給電圧ＫＶが、分圧回路９０と、可変回路１００、１１０、１２０とに出力される。

分圧回路９０は、電圧供給回路８０が出力する供給電圧ＫＶを分圧して第１印加電圧ＩＶ１を生成する。分圧回路９０は、互いに直列に接続された抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３を備える。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とは、高圧側から低圧側にこの順で配置されている。抵抗Ｒ１の高圧側の端子、つまり、抵抗Ｒ１の抵抗Ｒ２とは逆側の端子は、出力端子８４に接続されており、抵抗Ｒ３の低圧側の端子、つまり、抵抗Ｒ３の抵抗Ｒ２とは逆側の端子は、接地されている。

抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間の電圧値が、第１印加電圧ＩＶ１である。つまり、第１印加電圧ＩＶ１は、供給電圧ＫＶを固定の抵抗値を有する抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とで分圧したものであり、供給電圧ＫＶから一義的に決定される。そのため、ＰＷＭ信号Ｓ１は、第１印加電圧ＩＶ１の目標電圧に対応するデジタル信号ということもできる。抵抗Ｒ１は、第１抵抗素子の一例であり、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とを含めたものが、第２抵抗素子の一例である。抵抗Ｒ２は、第３抵抗素子の一例であり、抵抗Ｒ３は、第４抵抗素子の一例である。

抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との中間部は、電圧供給回路８０の配線８５を介して、差分回路８６におけるオペアンプＯＰ１１の他方の入力端子Ｔ２に接続されている。そのため、差分回路８６は、第１平滑信号Ｈ１の電圧値と、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との間の電圧値との電圧差が大きいほど、電圧値が大きい差分信号ＫＳ１をオペアンプＯＰ１１の出力端子Ｔ１から出力し、変更回路８７は、差分回路８６から出力される差分信号ＫＳ１の電圧値が大きいほど、供給電圧ＫＶが大きくなるように供給電圧ＫＶを変更する。この結果、供給電圧ＫＶは、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との間の電圧値と、第１平滑信号Ｈ１の電圧値とが等しくなるように調整されることで、ＰＷＭ信号Ｓ１に対応する電圧値へと調整される。第１平滑信号Ｈ１の電圧値は、第２基準電圧の一例である。

可変回路１００は、電圧供給回路８０が出力する供給電圧ＫＶを第２印加電圧ＩＶ２に変更する。可変回路１００は、互いに直列に接続された抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６と、調整回路１０１と、ＤＡ変換回路１０２と、入力端子１０３とを備える。

抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とは、高圧側から低圧側にこの順で配置されている。抵抗Ｒ４の高圧側の端子、つまり、抵抗Ｒ４の抵抗Ｒ５とは逆側の端子は、出力端子８４に接続されており、抵抗Ｒ６の低圧側の端子、つまり、抵抗Ｒ６の抵抗Ｒ５とは逆側の端子は、接地されている。抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との間の電圧値が、第２印加電圧ＩＶ２である。

入力端子１０３は、制御部７０の後述するＰＷＭポートＰ２に接続されており、ＰＷＭポートＰ２から出力されるＰＷＭ信号Ｓ２が入力される。ＤＡ変換回路１０２は、ＰＷＭ信号Ｓ２が入力されて、ＰＷＭ信号Ｓ２を平滑した第２平滑信号Ｈ２を出力する。ＰＷＭ信号Ｓ２は、第２印加電圧ＩＶ２の目標電圧に対応するデジタル信号である。

調整回路１０１は、差分回路１０６とトランジスタＴＲ２１とを備える。差分回路１０６は、差分信号ＫＳ２を出力する。差分回路１０６は、オペアンプＯＰ２１と、抵抗Ｒ２１と、コンデンサＣ２１とを備える。オペアンプＯＰ２１の一方の入力端子Ｔ３は、ＤＡ変換回路１０２に接続されており、第２平滑信号Ｈ２が入力される。オペアンプＯＰ２１の他方の入力端子Ｔ２は、配線１０５を介して抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との中間部に接続されており、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との間の電圧値が入力される。オペアンプＯＰ２１の他方の入力端子Ｔ２と、オペアンプＯＰ２１の出力端子Ｔ１との間には、抵抗Ｒ２１とコンデンサＣ２１が直列に接続されている。上記構成により、差分回路１０６は、第２平滑信号Ｈ２の電圧値と、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との間の電圧値との電圧差が大きいほど、電圧値が大きい差分信号ＫＳ２をオペアンプＯＰ２１の出力端子Ｔ１から出力する。

トランジスタＴＲ２１のベースＢは、オペアンプＯＰ２１の出力端子Ｔ１に接続されており、トランジスタＴＲ２１のコレクタＣは、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との間に接続されている。トランジスタＴＲ２１のエミッタＥは、接地されている。トランジスタＴＲ２１は、オペアンプＯＰ２１からトランジスタＴＲ２１のベースＢに出力される差分信号ＫＳ２の電圧値が大きいほど、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との間の電圧値、つまり、第２印加電圧ＩＶ２を小さくする。

つまり、トランジスタＴＲ２１は、第２平滑信号Ｈ２の電圧値と、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との間の電圧値との電圧差が大きいほど、第２印加電圧ＩＶ２を小さくなるように調整する。この結果、第２印加電圧ＩＶ２は、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との間の電圧値との電圧差と、第２平滑信号Ｈ２の電圧値とが等しくなるように調整されることで、ＰＷＭ信号Ｓ２に対応する電圧値へと調整される。第２平滑信号Ｈ２の電圧値は、第１基準電圧の一例である。

分圧回路９０は、生成した第１印加電圧ＩＶ１をブラックに対応するプロセス部５Ｋの帯電ローラ５１Ｋに出力する。帯電ローラ５１Ｋは、第１帯電部の一例である。感光ドラム５２Ｋは、第１感光体の一例であり、現像ローラ５４Ｋは、第１現像部の一例であり、転写ローラ５５Ｋは、第１転写部の一例であり、回収ローラ５６Ｋは、第１回収部の一例である。

可変回路１００は、変更した第２印加電圧ＩＶ２をイエローに対応するプロセス部５Ｙの帯電ローラ５１Ｙに出力する。帯電ローラ５１Ｙは、第２帯電部の一例である。感光ドラム５２Ｙは、第２感光体の一例であり、現像ローラ５４Ｙは、第２現像部の一例であり、転写ローラ５５Ｙは、第２転写部の一例であり、回収ローラ５６Ｙは、第２回収部の一例である。

同様に、可変回路１１０は、供給電圧ＫＶを、制御部７０のＰＷＭポートＰ３から出力されるＰＷＭ信号Ｓ３に対応する第３印加電圧ＩＶ３となるように変更し、マゼンタに対応するプロセス部５Ｍの帯電ローラ５１Ｍに印加する。また、可変回路１２０は、供給電圧ＫＶを、制御部７０のＰＷＭポートＰ４から出力されるＰＷＭ信号Ｓ４に対応する第４印加電圧ＩＶ４となるように変更し、シアンに対応するプロセス部５Ｃの帯電ローラ５１Ｃに印加する。つまり、３つの可変回路１００、１１０、１２０は、３つの帯電ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃの各々に１対１対応で対応付けられている。なお、可変回路１１０、１２０は、可変回路１００と同一の構造のため、重複した説明を省略する。

制御部７０は、中央処理装置（以下、ＣＰＵ）７１と、ＲＯＭ７２と、ＲＡＭ７３と、不揮発性メモリ７４と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）７５と、４つのＰＷＭポートＰ１〜Ｐ４を備える。なお、図２では、供給部２と、ベルトユニット３と、露光部４と、定着部６とが省略されている。

ＲＯＭ７２には、各種のプログラムが記憶されており、各種のプログラムには、例えば、後述する制御処理を実行するためのプログラムなど、プリンタ１の各部の動作を制御するためのプログラムが含まれる。ＲＡＭ７３は、ＣＰＵ７１が各種のプログラムを実行する際の作業領域や、データの一時的な記憶領域として利用される。不揮発性メモリ７４は、ＮＶＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能なメモリであればよい。ＡＳＩＣ７５は、例えば画像処理専用のハード回路である。

ＣＰＵ７１は、制御部の一例であり、ＲＯＭ７２から読み出したプログラムに従って、プリンタ１の各部を制御する。具体的には、制御部７０は、ＰＷＭポートＰ１より出力するＰＷＭ信号Ｓ１のデューテイ比を調整する。また、制御部７０は、ＰＷＭポートＰ２〜Ｐ４より出力するＰＷＭ信号Ｓ２〜Ｓ４のデューテイ比を調整する。

操作部７７は、ユーザによる操作を受け付ける各種のボタンやタッチパネル（いずれも図示しない）を有する。タッチパネルは、各種情報を表示する表示部としても機能する。通信部７８は、無線通信方式または有線通信方式により、パーソナルコンピュータ等の外部装置と通信を行う。

図３は、ＣＰＵ７１が実行する制御処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ７１は、プリンタ１の電源がオンされると、所定時間毎に制御処理を実行する。ＣＰＵ７１は、制御処理において、ＰＷＭポートＰ２〜Ｐ４より出力するＰＷＭ信号Ｓ２〜Ｓ４のデューテイ比を調整する。

具体的には、ＣＰＵ７１は、操作部７７を介してユーザから画像形成指令を受け付ける（Ｓ１００：ＮＯ）。ＣＰＵ７１は、画像形成指示を受け付けると（Ｓ１００：ＹＥＳ）、受け付けた画像形成指示が、ブラックのトナーのみを用いて画像を形成するモノクロ画像形成指示と、複数色のトナーを用いて画像を形成するカラー画像形成指示とのいずれであるかを判断する（Ｓ１１０）。

ＣＰＵ７１は、受け付けた画像形成指示がカラー画像形成指示であると判断した場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、ＰＷＭ信号Ｓ２〜Ｓ４のデューテイ比を調整し、帯電ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃに印加される印加電圧ＩＶ２〜ＩＶ４が、例えば２ｋＶなど、画像形成に適した値となるようにする（Ｓ１２０）。これにより、帯電ローラの表面には７２０Ｖが印加され、感光体表面が７００Ｖに帯電される。

一方、ＣＰＵ７１は、受け付けた画像形成指示がモノクロ画像形成指示であると判断した場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ＰＷＭ信号Ｓ２〜Ｓ４のデューテイ比を調整し、帯電ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃに印加される印加電圧ＩＶ２〜ＩＶ４が、例えば１ｋＶなど、画像形成に適した値よりも小さくなるようにする（Ｓ１３０）。これにより、イエローに対応する感光ドラム５２Ｙ、マゼンタに対応する感光ドラム５２Ｍ、シアンに対応する感光ドラム５２Ｃを帯電しておくことにより、プリンタ１内を浮遊するトナーが、感光ドラム５２Ｙ、感光ドラム５２Ｍ、感光ドラム５２Ｃに付着することを防止することができる。

ＣＰＵ７１は、Ｓ１２０およびＳ１３０によりデューテイ比が調整されたＰＷＭ信号Ｓ２〜Ｓ４を可変回路１００、１１０、１２０に入力する（Ｓ１４０）。ＣＰＵ７１は、画像形成指示に基づく画像形成が終了したか否かを判断する（Ｓ１５０）。ＣＰＵ７１は、画像形成が終了していないと判断した場合（Ｓ１５０：ＮＯ）、画像形成が終了するのを待機する。ＣＰＵ７１は、画像形成が終了したと判断した場合（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、制御処理を終了する。

プリンタ１は、電圧供給回路８０から出力される供給電圧ＫＶから各帯電ローラ５１Ｋ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃに印加される印加電圧ＩＶ１〜ＩＶ４を生成する際に、帯電ローラ５１Ｋに印加される第１印加電圧ＩＶ１を、個別に電圧値を変更不能な分圧回路９０を用いて生成し、他の帯電ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃに印加される印加電圧ＩＶ１〜ＩＶ４を、個別に電圧値を変更可能な可変回路１００、１１０、１２０を用いて生成する。

一般に、電圧供給回路は、電圧値を調整可能な回路構成を有する。そのため、仮に、プリンタ１が４つの可変回路を有し、各帯電ローラ５１Ｋ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃに印加される印加電圧ＩＶ１〜ＩＶ４を、個別に電圧値を変更可能な可変回路により生成する場合、各帯電ローラ５１Ｋ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃに印加される印加電圧ＩＶ１〜ＩＶ４は、電圧供給回路８０に含まれる供給電圧印加回路８１等の電圧値を調整可能な回路構成と、可変回路に含まれる調整回路１０１等の電圧値を調整可能な回路構成とによって調整が可能となる。その結果、電圧供給回路８０と可変回路とのいずれか一方の電圧値を調整可能な回路構成が冗長となる。

本実施形態のプリンタ１では、帯電ローラ５１Ｋに印加される第１印加電圧ＩＶ１を、個別に電圧値を変更不能な分圧回路９０を用いて生成することで、第１印加電圧ＩＶ１は電圧供給回路８０により電圧値が調整され、印加電圧ＩＶ２〜ＩＶ４は可変回路１００、１１０、１２０により電圧値が調整される。そのため、電圧供給回路８０および可変回路１００、１１０、１２０の電圧値を調整可能な回路構成が冗長とならず、画像形成装置の構成を簡素化することができる。

プリンタ１では、各帯電ローラ５１Ｋ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃに印加される印加電圧ＩＶ１〜ＩＶ４のうち、ブラックの帯電ローラ５１Ｋに印加される第１印加電圧ＩＶ１を、個別に電圧値を変更不能な分圧回路９０を用いて生成する。ブラックのトナーは、画像形成指令がカラー画像形成指示である場合でも、モノクロ画像形成指示である場合でも、使用される可能性があり、ブラックの帯電ローラ５１Ｋには、画像形成指令の種類によらず第１印加電圧ＩＶ１を印加する必要がある。また、分圧回路９０は、画像形成指令の種類によらず印加電圧ＩＶを生成する。そのため、分圧回路９０により第１印加電圧ＩＶ１を生成することで、分圧回路９０により他の印加電圧ＩＶ２〜ＩＶ４を生成する場合に比べて、分圧回路９０を用いて生成した印加電圧ＩＶが使用されないなど、プリンタ１の電力が無駄に消費されてしまうことを抑制することができる。

分圧回路９０は、供給電圧ＫＶを抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ３とによって分圧して第１印加電圧ＩＶ１を生成するから、第１印加電圧ＩＶ１の絶対値は供給電圧ＫＶの絶対値よりも小さくなる。

仮に、第１印加電圧ＩＶ１の絶対値が供給電圧ＫＶの絶対値と等しいとすると、同じく供給電圧ＫＶから生成される印加電圧ＩＶ２〜ＩＶ４の絶対値を第１印加電圧ＩＶ１の絶対値よりも大きくすることができない。

本実施形態のプリンタ１では、第１印加電圧ＩＶ１の絶対値が供給電圧ＫＶの絶対値よりも小さくなるので、印加電圧ＩＶ２〜ＩＶ４の絶対値を第１印加電圧ＩＶ１の絶対値よりも大きくすることができる。

分圧回路９０は、ブラックに対応するプロセス部５Ｋの帯電ローラ５１Ｋに第１印加電圧ＩＶ１を印加する。仮に、分圧回路９０が帯電ローラ５１Ｋ以外の帯電ローラ５１に第１印加電圧ＩＶ１を印加し、可変回路１００が帯電ローラ５１Ｋに第２印加電圧ＩＶ２を印加する構成であるとする。この場合、プリンタ１がユーザからモノクロ画像形成指示の画像形成指示を受けて帯電ローラ５１Ｋに第２印加電圧ＩＶ２を印加すると、上記帯電ローラ５１Ｋ以外の帯電ローラ５１にも第１印加電圧ＩＶ１が印加されてしまい、上記帯電ローラ５１Ｋ以外の帯電ローラ５１の寿命を縮めるとともに、プリンタ１の電力が無駄に消費されてしまう問題が生じる。

本実施形態のプリンタ１では、分圧回路９０が帯電ローラ５１Ｋに第１印加電圧ＩＶ１を印加する構成であるので、プリンタ１がユーザからモノクロ画像形成指示の画像形成指示を受けて帯電ローラ５１Ｋに第１印加電圧ＩＶ１を印加する際でも、帯電ローラ５１Ｋ以外の帯電ローラ５１に印加される印加電圧ＩＶ２〜ＩＶ４は、可変回路１００、１１０、１２０により低く抑えることができる。そのため、帯電ローラ５１Ｋ以外の帯電ローラ５１の寿命を縮めることが抑制されるとともに、プリンタ１の電力が無駄に消費されてしまうことを抑制することができる。

プリンタ１では、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーは、カラー画像形成指示における画像形成では使用される一方、モノクロ画像形成指示における画像形成では使用されない。ＣＰＵ７１は、モノクロ画像形成指示を受け付けた場合に、使用しないイエロー、マゼンタ、シアンのトナーに対応する帯電ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃに印加される印加電圧ＩＶ２〜ＩＶ４の絶対値が、カラー画像形成指示を受け付けた場合に比べて低くなるように、ＰＷＭ信号Ｓ２〜Ｓ４のデューテイ比を調整する。そのため、印加電圧ＩＶ２〜ＩＶ４の絶対値が高くなるように調整する場合に比べて、モノクロ画像を画像形成する際の画像形成装置の消費電力を抑制することができる。

３つの可変回路１００、１１０、１２０は、３つの帯電ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃの各々に１対１対応で対応付けられている。そのため、３つの帯電ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃの各々に互いに異なる印加電圧ＩＶ２〜ＩＶ４を印加することができる。

図４、図５は、別の実施形態のプリンタ１を示す。別の実施形態のプリンタ１の構成の内、上述した第１実施形態のプリンタ１と同一の構成については、同一符号を付すことによって、その説明を省略する。

図４は、制御部７０と高圧電源部７６と操作部７７と通信部７８との回路構成を示す別の実施形態のブロック図である。本実施形態の高圧電源部７６は、図４に示すように、電圧供給回路８０と、分圧回路９０と、３つの可変回路１００、１１０、１２０とに加え、フィードバック回路１３０を備える。

フィードバック回路１３０は、電圧供給回路８０の出力端子８４の電圧値を制御部にフィードバックする。フィードバック回路１３０は、互いに直列に接続された抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８とを備える。抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８とは、高圧側から低圧側にこの順で配置されており、抵抗Ｒ７の抵抗Ｒ８とは逆側の端子は、接続ラインＬＮを介して電圧供給回路８０の出力端子８４に接続され、抵抗Ｒ８の抵抗Ｒ７とは逆側の端子は、接地されている。抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８との中間値が、配線１３１を介して制御部７０のＡ／ＤポートＡ１に接続され、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８との間の電圧値が、Ａ／ＤポートＡ１にフィードバックされる。

図５は、ＣＰＵ７１が実行する装着判断処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ７１は、プリンタ１の電源がオンされると、所定時間毎に装着判断処理を実行する。ＣＰＵ７１は、装着判断処理において、Ａ／ＤポートＡ１にフィードバックされる電圧値を用いて、プリンタ１に感光ドラム５２Ｋが装着されているか否かを判断する。

具体的には、ＣＰＵ７１は、操作部７７を介してユーザから画像形成指令を受け付ける（Ｓ２００：ＮＯ）。ＣＰＵ７１は、画像形成指示を受け付けると（Ｓ２００：ＹＥＳ）、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューテイ比を調整し、帯電ローラ５１Ｋに印加される第１印加電圧ＩＶ１が、画像形成に適した値となるようにする（Ｓ２１０）。

ＣＰＵ７１は、Ｓ２１０によりデューテイ比が調整されたＰＷＭ信号Ｓ１を電圧供給回路８０に入力し（Ｓ２２０）、それに応じてＡ／ＤポートＡ１にフィードバックされた電圧値を取得する（Ｓ２３０）。ＣＰＵ７１は、取得された電圧値が、電圧供給回路８０に入力したＰＷＭ信号Ｓ１に対応するものであるか否かを判断する（Ｓ２４０）。

不揮発性メモリ７４には、例えば、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューテイ比と、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８との間の基準電圧値との対応情報が記憶されている。ＣＰＵ７１は、Ｓ２２０で調整されたデューテイ比と、Ｓ２５０で取得された電圧値とが、不揮発性メモリ７４に記憶された上記対応情報と一致するかを判断する。ここで、「一致する」かの判断は、対応情報においてＳ２２０で調整されたデューテイ比に対応付けられている基準電圧値と、Ｓ２５０で取得された電圧値との電圧値の差が、予め定められた所定の範囲内であるか否かを判断することによって行われる。

例えば、プリンタ１に感光ドラム５２Ｋが装着されていない場合、帯電ローラ５１Ｋは感光ドラム５２Ｋを帯電させることがない。この場合、プリンタ１に感光ドラム５２Ｋが装着されている場合に比べて、分圧回路９０の電気的負荷が軽減し、分圧回路９０の抵抗Ｒ１に流れる電流が増大する。この結果、供給電圧ＫＶが、プリンタ１に感光ドラム５２Ｋが装着されている場合の電圧値から所定の範囲を超えて上昇する。なお、この場合、基準電圧値は、プリンタ１に感光ドラム５２Ｋが装着されている場合の供給電圧ＫＶを、抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９とで分圧した電圧値である。

ＣＰＵ７１は、Ｓ２１０で調整されたデューテイ比と、Ｓ２３０で取得された電圧値とが、不揮発性メモリ７４に記憶された上記対応情報と一致する場合、Ｓ２３０で取得された電圧値がＰＷＭ信号Ｓ１に対応するものであると判断し（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、調整処理を終了する。一方、ＣＰＵ７１は、Ｓ２１０で調整されたデューテイ比と、Ｓ２３０で取得された電圧値とが、不揮発性メモリ７４に記憶された上記対応情報と一致しない場合、Ｓ２３０で取得された電圧値がＰＷＭ信号Ｓ１に対応するものでないと判断し（Ｓ２４０：ＮＯ）、感光ドラム５２Ｋが装着されていない旨を操作部７７のタッチパネルに表示させ（Ｓ２５０）、調整処理を終了する。

プリンタ１は、高圧電源部７６にフィードバック回路１３０を備えるので、ＣＰＵ７１は、電圧供給回路８０が出力端子８４から出力する供給電圧ＫＶをフィードバック制御することができる。そのため、高圧電源部７６にフィードバック回路１３０を備えない場合に比べて、電圧供給回路８０が出力端子８４から出力する供給電圧ＫＶを精度良く制御することができる。

ＣＰＵ７１は、電圧供給回路８０が出力端子８４から出力する供給電圧ＫＶが、ＣＰＵ７１が調整したＰＷＭ信号Ｓ１のデューテイ比に対応しないものである場合には、操作部７７のタッチパネルに感光ドラム５２Ｋが装着されていない旨を表示するので、上記旨を表示しない場合に比べて、プリンタ１のユーザは、感光ドラム５２Ｋが装着されていないことを気付きやすい。

本明細書に開示された技術は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。

画像形成装置は、プリンタ単体に限らず、複写機、ファクシミリ装置や複合機でもよい。これらの複写機等にも本発明を適用することができる。

画像形成装置は、直接転写タンデム方式のカラーレーザプリンタに限られず、中間転写方式のカラーレーザプリンタでもよい。

感光ドラム５２の表面を帯電させる帯電部は、帯電ローラ５１を感光ドラム５２に接触させて感光ドラム５２の表面を帯電させる接触方式に限られず、感光ドラム５２と非接触のワイヤから感光ドラム５２の表面に放電させて感光ドラム５２の表面を帯電させる非接触方式でもよい。非接触方式では、ワイヤを含む帯電器に印加される印加電圧ＩＶ１〜ＩＶ４が、例えば２ｋＶなど、画像形成に適した値となった場合に、ワイヤに８００Ｖが印加され、感光体表面が７００Ｖに帯電される。

高圧電源部７６が印加電圧ＩＶ１〜ＩＶ４を印加する対象は、帯電ローラ５１に限られず、現像ローラ５４、転写ローラ５５や回収ローラ５６でもよい。これらの現像ローラ５４にも本発明を適用することができる。

供給電圧印加回路８１およびＤＡ変換回路８２の回路構成は上記構成に限られない。例えば、ＤＡ変換回路８２は、供給電圧の情報を有し、制御部７０から出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換可能な回路であればよい。また、供給電圧印加回路８１は、ＤＡ変換回路８２から入力されるアナログ信号に基づいて所定の供給電圧ＫＶを生成できる回路であればよい。調整回路１０１及びＤＡ変換回路１０２についても同様である。

抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ８は、それぞれが１つの抵抗で構成される場合に限らず、並列と直列の少なくとも一方で接続された複数の抵抗によって構成されていてもよい。

電圧供給回路８０が正の供給電圧ＫＶを供給する例を示したが、負の供給電圧ＫＶを供給してもよい。

電圧供給回路８０は、分圧回路９０の抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって供給電圧ＫＶを調整する場合に限られず、分圧回路９０とは別の抵抗群により供給電圧ＫＶを調整してもよい。

図６は、制御部７０と高圧電源部７６と操作部７７と通信部７８との回路構成を示す別の実施形態のブロック図である。図６に示すように、高圧電源部７６は１つの可変回路１００を有する構成でもよい。この場合、３つの帯電ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃは、可変回路１００に共通接続され、可変回路１００が、３つの帯電ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃに第２印加電圧ＩＶ２を印加する。これにより、３つの可変回路１００、１１０、１２０を有する場合に比べて、プリンタ１の構造を簡素化することができる。

１：プリンタ３：ベルトユニット４：露光部５：プロセス部３３：ベルト５１：帯電部５２：感光ドラム５４：現像ローラ５５：転写ローラ５６：回収ローラ７０：制御部７１：ＣＰＵ７６：高圧電源部７７：操作部８０：電圧供給回路８１：供給電圧印加回路８２：ＤＡ変換回路８６：差分回路８７：変更回路９０：分圧回路１００、１１０、１２０：可変回路１０１：調整回路１０２：ＤＡ変換回路１３０：フィードバック回路ＩＶ：印加電圧ＫＳ１、ＫＳ２：供給信号ＫＶ：供給電圧Ｓ：ＰＷＭ信号

Claims

第１感光体と、
第２感光体と、
供給電圧を出力する電圧供給回路と、
互いに直列に接続された第１抵抗素子と第２抵抗素子とを有し、前記電圧供給回路が出力する前記供給電圧を前記第１抵抗素子と前記第２抵抗素子とによって分圧した第１印加電圧を生成する分圧回路と、
前記第１印加電圧が印加されて、前記第１感光体を帯電させる第１帯電部と、
前記電圧供給回路が出力する前記供給電圧を、入力される第１基準電圧に対応する第２印加電圧となるように変更する可変回路と、
前記第２印加電圧が印加されて、前記第２感光体を帯電させる第２の帯電部と、
を備え、
前記電圧供給回路は、前記供給電圧を出力する出力端子を有し、
前記分圧回路では、
前記第２抵抗素子は、互いに直列に接続された第３抵抗素子と第４抵抗素子とを有し、
前記第１抵抗素子の前記第３抵抗素子とは逆側の端子は、前記出力端子に接続され、
前記第４抵抗素子の前記第３抵抗素子とは逆側の端子は接地され、
前記電圧供給回路は、更に、
前記第３抵抗素子と前記第４抵抗素子との間の電圧値と、入力される第２基準電圧との電圧差に応じたレベルの差分信号を出力する差分回路と、
前記差分信号のレベルが大きいほど、前記出力端子から出力する前記供給電圧の電圧値の絶対値が大きくなるように前記供給電圧を変更する変更回路と、を有する、画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記第１感光体に黒色の現像剤を供給する第１現像部と、
前記第２感光体に黒色以外の色の現像剤を供給する第２現像部と、
を備える、画像形成装置。
請求項２に記載の画像形成装置であって、
制御部を備え、
前記制御部は、
画像形成指示を受け付ける受付処理と、
前記受付処理において黒色の現像剤のみを用いた画像形成指示を受け付けた場合に、黒色の現像剤と黒色以外の現像剤とを用いた画像形成指示を受け付けた場合に比べて、前記第２印加電圧の絶対値が低くなるように前記第１基準電圧を調整する第１調整処理と、
前記第１調整処理で調整された前記第１基準電圧を前記可変回路に入力する入力処理と、を実行する、画像形成装置。
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第２の帯電部は、複数あり、
前記可変回路は、複数あり、
前記可変回路は、前記第２の帯電部の各々に１対１で対応付けられている、画像形成装置。
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第２の帯電部は、複数あり、
前記可変回路は、１つあり、
前記可変回路は、複数の前記第２の帯電部に前記第２印加電圧を印加する、画像形成装置。
第１感光体と、
第２感光体と、
供給電圧を出力する電圧供給回路と、
互いに直列に接続された第１抵抗素子と第２抵抗素子とを有し、前記電圧供給回路が出力する前記供給電圧を前記第１抵抗素子と前記第２抵抗素子とによって分圧して第１印加電圧を生成する分圧回路と、
前記第１印加電圧が印加されて、前記第１感光体に第１の色の現像剤を供給する第１現像部と、
前記電圧供給回路が出力する前記供給電圧を、入力される第１基準電圧に対応する第２印加電圧となるように変更する可変回路と、
前記第２印加電圧が印加されて、前記第２感光体に第２の色の現像剤を供給する第２現像部と、
を備え、
前記電圧供給回路は、前記供給電圧を出力する出力端子を有し、
前記分圧回路では、
前記第２抵抗素子は、互いに直列に接続された第３抵抗素子と第４抵抗素子とを有し、
前記第１抵抗素子の前記第３抵抗素子とは逆側の端子は、前記出力端子に接続され、
前記第４抵抗素子の前記第３抵抗素子とは逆側の端子は接地され、
前記電圧供給回路は、更に、
前記第３抵抗素子と前記第４抵抗素子との間の電圧値と、入力される第２基準電圧との電圧差に応じたレベルの差分信号を出力する差分回路と、
前記差分信号のレベルが大きいほど、前記出力端子から出力する前記供給電圧の電圧値の絶対値が大きくなるように前記供給電圧を変更する変更回路と、を有する、画像形成装置。
第１感光体と、
第２感光体と、
前記第１感光体上に第１の色の現像剤を供給する第１現像部と、
前記第２感光体上に第２の色の現像剤を供給する第２現像部と、
供給電圧を出力する電圧供給回路と、
互いに直列に接続された第１抵抗素子と第２抵抗素子とを有し、前記電圧供給回路が出力する前記供給電圧を前記第１抵抗素子と前記第２抵抗素子とによって分圧して第１印加電圧を生成する分圧回路と、
前記第１印加電圧が印加されて、前記第１感光体上の前記第１の色の現像剤を転写対象物に転写させる第１転写部と、
前記電圧供給回路が出力する前記供給電圧を、入力される第１基準電圧に対応する第２印加電圧となるように変更する可変回路と、
前記第２印加電圧が印加されて、前記第２感光体上の前記第２の色の現像剤を転写対象物に転写させる第２転写部と、
を備え、
前記電圧供給回路は、前記供給電圧を出力する出力端子を有し、
前記分圧回路では、
前記第２抵抗素子は、互いに直列に接続された第３抵抗素子と第４抵抗素子とを有し、
前記第１抵抗素子の前記第３抵抗素子とは逆側の端子は、前記出力端子に接続され、
前記第４抵抗素子の前記第３抵抗素子とは逆側の端子は接地され、
前記電圧供給回路は、更に、
前記第３抵抗素子と前記第４抵抗素子との間の電圧値と、入力される第２基準電圧との電圧差に応じたレベルの差分信号を出力する差分回路と、
前記差分信号のレベルが大きいほど、前記出力端子から出力する前記供給電圧の電圧値の絶対値が大きくなるように前記供給電圧を変更する変更回路と、を有する、画像形成装置。
第１感光体と、
第２感光体と、
前記第１感光体上に第１の色の現像剤を供給する第１現像部と、
前記第２感光体上に第２の色の現像剤を供給する第２現像部と、
供給電圧を出力する電圧供給回路と、
互いに直列に接続された第１抵抗素子と第２抵抗素子とを有し、前記電圧供給回路が出力する前記供給電圧を前記第１抵抗素子と前記第２抵抗素子とによって分圧して第１印加電圧を生成する分圧回路と、
前記第１印加電圧が印加されて、前記第１感光体上の前記第１の色の現像剤を前記第１感光体から回収する第１回収部と、
前記電圧供給回路が出力する前記供給電圧を、入力される第１基準電圧に対応する第２印加電圧となるように変更する可変回路と、
前記第２印加電圧が印加されて、前記第２感光体上の前記第２の色の現像剤を前記第２感光体から回収する第２回収部と、
を備え、
前記電圧供給回路は、前記供給電圧を出力する出力端子を有し、
前記分圧回路では、
前記第２抵抗素子は、互いに直列に接続された第３抵抗素子と第４抵抗素子とを有し、
前記第１抵抗素子の前記第３抵抗素子とは逆側の端子は、前記出力端子に接続され、
前記第４抵抗素子の前記第３抵抗素子とは逆側の端子は接地され、
前記電圧供給回路は、更に、
前記第３抵抗素子と前記第４抵抗素子との間の電圧値と、入力される第２基準電圧との電圧差に応じたレベルの差分信号を出力する差分回路と、
前記差分信号のレベルが大きいほど、前記出力端子から出力する前記供給電圧の電圧値の絶対値が大きくなるように前記供給電圧を変更する変更回路と、を有する、画像形成装置。
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記出力端子の電圧値をフィードバックするフィードバック回路と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記フィードバック回路のフィードバックする電圧値が前記第２基準電圧に対応する所定の電圧値になるように前記第２基準電圧を調整する調整処理を実行する、画像形成装置。
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記出力端子の電圧値をフィードバックするフィードバック回路と、
制御部と、
表示部と、
を備え、
前記制御部は、
前記フィードバック回路のフィードバックする電圧値が前記第２基準電圧に対応した所定の範囲内であるか否かを判断する判断処理と、
前記判断処理において前記フィードバック回路のフィードバックする電圧値が前記所定の範囲内でないと判断したことを条件に、前記第１感光体が装着されていない旨を前記表示部に表示させる表示処理と、を実行する、画像形成装置。