JP7114428B2 - Power supply and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、電源装置、及び電源装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a power supply and an image forming apparatus equipped with the power supply.

電子写真方式を採用する画像形成装置は、各種の高電圧を供給する高電圧電源装置を備えており、高電圧電源装置は、記録材等に対する画像形成プロセスには欠かせない存在となっている。高電圧電源装置としては、例えば帯電装置用の高電圧電源装置、現像装置用の高電圧電源装置、転写装置用の高電圧電源装置等、各種モジュール化された電源装置が存在する。これらモジュール化された高電圧電源装置は、画像形成装置の構成に応じて異なった仕様を有している。例えば転写装置用の高電圧電源装置の場合、画像形成装置のクリーニング動作時には転写ローラに付着したトナーを除去するため、通常の転写時に印加する電圧とは逆極性の電圧を転写ローラに印加する必要がある。一般的に、トナー自体は負極性を有する。そのため、画像形成時には、正極性の高電圧を出力する高電圧電源(以下、「正電源」という)から正電圧を印加することにより、トナー(トナー像)の転写を行う。具体的には、一次転写正電源から一次転写ローラに正電圧を印加することにより、感光ドラム上に形成されたトナー像が中間転写ベルトに転写される。また、二次転写正電源から二次転写ローラに正電圧を印加することにより、中間転写ベルト上のトナー像が記録材に転写される。一方、クリーニングプロセス時には、負極性の高電圧を出力する高電圧電源(以下、「負電源」という)から負電圧を印加することにより、二次転写ローラや中間転写ベルトのクリーニングを行う。すなわち、二次転写負電源から二次転写ローラに負電圧を印加することにより、記録材に転写されずに二次転写ローラ上に残ったトナー(残トナー)を中間転写ベルトへ転写する残トナーの吐き出しが行われる。また、一次転写負電源から一次転写ローラに負電圧を印加することにより、中間転写ベルト上のトナーを感光ドラムに転写し、その後、感光ドラム上のトナーは、廃トナー容器に回収される。 An electrophotographic image forming apparatus is equipped with a high-voltage power supply that supplies various high voltages, and the high-voltage power supply is indispensable for the image forming process on recording materials. . As the high voltage power supply, there are various modularized power supplies such as a high voltage power supply for charging devices, a high voltage power supply for developing devices, and a high voltage power supply for transfer devices. These modularized high-voltage power supply devices have different specifications depending on the configuration of the image forming apparatus. For example, in the case of a high-voltage power supply for a transfer device, it is necessary to apply a voltage opposite in polarity to the voltage applied during normal transfer to remove toner adhering to the transfer roller during the cleaning operation of the image forming device. There is Generally, the toner itself has a negative polarity. Therefore, during image formation, toner (toner image) is transferred by applying a positive voltage from a high voltage power supply that outputs a positive high voltage (hereinafter referred to as a "positive power supply"). Specifically, by applying a positive voltage from a primary transfer positive power source to the primary transfer roller, the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to the intermediate transfer belt. Further, by applying a positive voltage from the secondary transfer positive power source to the secondary transfer roller, the toner image on the intermediate transfer belt is transferred to the recording material. On the other hand, during the cleaning process, the secondary transfer roller and the intermediate transfer belt are cleaned by applying a negative voltage from a high voltage power supply that outputs a negative high voltage (hereinafter referred to as a "negative power supply"). That is, by applying a negative voltage to the secondary transfer roller from the secondary transfer negative power supply, residual toner that remains on the secondary transfer roller without being transferred to the recording material (residual toner) is transferred to the intermediate transfer belt. is exhaled. Further, by applying a negative voltage from a primary transfer negative power supply to the primary transfer roller, the toner on the intermediate transfer belt is transferred to the photosensitive drum, and then the toner on the photosensitive drum is collected in a waste toner container.

画像形成装置で用いられる高電圧電源装置では、負極性と正極性の高電圧を生成する電源部を有しており、電源装置の小型化のために、同じ極性の電源部を共通化することが従来から行われている(例えば、特許文献1参照)。図7は、中間転写ベルトを有する画像形成装置における、従来の二次転写電源及び中間転写ベルトのクリーニング電源を模式的に示した回路図である。二次転写電源及びクリーニング電源は、それぞれ二次転写ローラP1、クリーニングブラシP2に正極性、負極性の電圧を供給する電源部である。図7に示す電源装置は、正極性の電圧を供給する二次転写正電源V1及びクリーニング正電源V2を有している。更に、図7に示す電源装置は、負極性の電圧を供給する二次転写負電源、及び負極性の電圧を供給するクリーニング負電源の二つの負電源を共通化した二次転写負電源及びICL負電源V3を有している。なお、図7の詳細な説明は後述する。 A high-voltage power supply used in an image forming apparatus has power supply units that generate high voltages of negative and positive polarities. has been conventionally performed (see, for example, Patent Document 1). FIG. 7 is a circuit diagram schematically showing a conventional secondary transfer power supply and intermediate transfer belt cleaning power supply in an image forming apparatus having an intermediate transfer belt. The secondary transfer power supply and the cleaning power supply are power supply units that supply positive and negative voltages to the secondary transfer roller P1 and the cleaning brush P2, respectively. The power supply device shown in FIG. 7 has a secondary transfer positive power supply V1 and a cleaning positive power supply V2 that supply a positive voltage. Further, the power supply device shown in FIG. 7 has a secondary transfer negative power supply and an ICL in which two negative power supplies, a secondary transfer negative power supply that supplies a negative voltage and a cleaning negative power supply that supplies a negative voltage, are shared. It has a negative power supply V3. A detailed description of FIG. 7 will be given later.

特開2013-78252号公報JP 2013-78252 A

図7において、太い実線で示す矢印は、二次転写負電源及びICL負電源V3をオンして二次転写ローラP1に負電圧を印加したときに、二次転写ローラP1に流れる二次転写負電流の経路を示している。図7に示すように、二次転写ローラP1から電源装置に流れる二次転写負電流の一部は、経路1を通って、二次転写電流を検知する電流検知回路IS1へと流れる。更に、二次転写負電流の一部は、経路2を通って、クリーニングブラシP2に流れる電流を検知する電流検知回路IS2へと流れる。そのため、電流検知回路IS1、電流検知回路IS2は、それぞれ二次転写ローラP1、クリーニングブラシP2を流れる負荷電流を正しく検知することができない。その結果、電源部の共通化を行った電源装置の電源部の電圧及び電流を所望の値に設定する制御ができないという課題がある。 In FIG. 7, the thick solid arrow indicates the secondary transfer negative voltage flowing to the secondary transfer roller P1 when the secondary transfer negative power supply and the ICL negative power supply V3 are turned on to apply a negative voltage to the secondary transfer roller P1. It shows the path of current. As shown in FIG. 7, part of the secondary transfer negative current flowing from the secondary transfer roller P1 to the power supply device flows through the path 1 to the current detection circuit IS1 that detects the secondary transfer current. Further, part of the secondary transfer negative current flows through the path 2 to the current detection circuit IS2 that detects the current flowing through the cleaning brush P2. Therefore, the current detection circuit IS1 and the current detection circuit IS2 cannot correctly detect the load current flowing through the secondary transfer roller P1 and the cleaning brush P2, respectively. As a result, there is a problem that the control for setting the voltage and current of the power supply unit of the power supply unit in which the power supply unit is shared to desired values cannot be performed.

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、電源部を共通化した場合にも、負荷電流を正しく検知することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to detect a load current correctly even when a common power supply unit is used.

上述した課題を解決するために、本発明では、以下の構成を備える。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.

(1)交流電圧を出力する第1の電源部と、前記第1の電源部に接続され、前記第1の電源部から出力される前記交流電圧を整流し、所定の極性の直流電圧を出力する第1の整流部及び第2の整流部と、前記所定の極性とは逆極性の直流電圧を出力する第2の電源部及び第3の電源部と、前記第1の整流部の出力電圧と前記第2の電源部の出力電圧とが重畳された電圧が供給される第1の負荷に流れる電流を検知する第1の電流検知部と、前記第2の整流部の出力電圧と前記第3の電源部の出力電圧とが重畳された電圧が供給される第2の負荷に流れる電流を検知する第2の電流検知部と、前記第1の電流検知部を流れる電流と、前記第2の電流検知部を流れる電流とを分離する分離部と、を備えることを特徴とする電源装置。 (1) a first power supply section for outputting an AC voltage, connected to the first power supply section, rectifying the AC voltage output from the first power supply section, and outputting a DC voltage of a predetermined polarity; a first rectifying section and a second rectifying section that output a DC voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity; and an output voltage of the first rectifying section. and the output voltage of the second power supply unit are superimposed on each other; a first current detection unit for detecting a current flowing through a first load; a second current detection unit for detecting a current flowing through a second load supplied with a voltage superimposed with the output voltage of the power supply unit 3; a current flowing through the first current detection unit; and a separation unit that separates the current flowing through the current detection unit from the current detection unit.

(2)画像を形成するための画像形成部と、前記画像形成部に高電圧を供給する電源装置と、を備え、前記電源装置は、交流電圧を出力する第1の電源部と、前記第1の電源部に接続され、前記第1の電源部から出力される前記交流電圧を整流し、所定の極性の直流電圧を出力する第1の整流部及び第2の整流部と、前記所定の極性とは逆極性の直流電圧を出力する第2の電源部と、前記所定の極性とは逆極性の直流電圧を出力する第3の電源部と、前記第1の整流部の出力電圧と前記第2の電源部の出力電圧とが重畳された電圧が供給される第1の負荷に流れる電流を検知する第1の電流検知部と、前記第2の整流部の出力電圧と前記第3の電源部の出力電圧とが重畳された電圧が供給される第2の負荷に流れる電流を検知する第2の電流検知部と、前記第1の電流検知部を流れる電流と、前記第2の電流検知部を流れる電流を分離する分離部と、を有することを特徴とする画像形成装置。 (2) An image forming section for forming an image; a first rectifying unit and a second rectifying unit connected to one power supply unit, rectifying the AC voltage output from the first power supply unit and outputting a DC voltage having a predetermined polarity; a second power supply section for outputting a DC voltage having a polarity opposite to the polarity; a third power supply section for outputting a DC voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity; an output voltage from the first rectifying section; a first current detection unit for detecting a current flowing through a first load supplied with a voltage superimposed on the output voltage of the second power supply unit; a second current detection unit for detecting a current flowing through a second load supplied with a voltage superimposed on the output voltage of the power supply unit; a current flowing through the first current detection unit; and the second current. an image forming apparatus, comprising: a separation section that separates a current flowing through the detection section.

本発明によれば、電源部を共通化した場合にも、負荷電流を正しく検知することができる。 According to the present invention, the load current can be detected correctly even when the power supply unit is shared.

実施例1の二次転写電源及びICL電源の構成を示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing configurations of a secondary transfer power supply and an ICL power supply in Embodiment 1; 実施例1と従来例の回路図での二次転写負電流と検知電圧の関係を示す図FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the secondary transfer negative current and the detection voltage in the circuit diagrams of the first embodiment and the conventional example; 実施例1の正負両極性の電源からの電圧が重畳したときの電流経路を示す図FIG. 4 is a diagram showing current paths when voltages from power sources of both positive and negative polarities are superimposed according to the first embodiment; 実施例1、2の圧電トランスの負荷特性を説明する図FIG. 4 is a diagram for explaining the load characteristics of the piezoelectric transformers of Examples 1 and 2; 実施例2の二次転写電源及びICL電源の構成を示す回路図FIG. 4 is a circuit diagram showing configurations of a secondary transfer power supply and an ICL power supply in Embodiment 2; 実施例3の画像形成装置を示す図FIG. 11 shows an image forming apparatus according to the third embodiment; 従来例の二次転写電源及びICL電源の構成を示す回路図Circuit diagram showing configuration of conventional secondary transfer power supply and ICL power supply

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[二次転写電源及びITBクリーニング電源の概要]
後述する実施例との比較のために、従来の二次転写電源及び中間転写ベルトのクリーニング電源について、以下に説明する。図7は、中間転写ベルト(以下、「ITB」という)P4を有する画像形成装置が備える電源装置の、従来の二次転写電源及びITBクリーニング(以下、「ICL」という)電源を模式的に示した回路図である。二次転写電源及びICL電源は、それぞれ正極性、負極性の直流の高電圧を二次転写ローラP1、ICLブラシP2に供給する電源である。図1に示す電源装置は、正極性の直流電圧を供給する二次転写正電源(第2の電源部)V1及びICL正電源V2(第3の電源部)を有している。更に、図1に示す電源装置は、負極性(所定の極性)の直流電圧を供給する二次転写負電源、及び負極性の直流電圧を供給するICL負電源の二つの負電源を共通化した二次転写負電源及びICL負電源V3を有している。
[Overview of secondary transfer power supply and ITB cleaning power supply]
A conventional secondary transfer power supply and a cleaning power supply for an intermediate transfer belt will be described below for comparison with embodiments described later. FIG. 7 schematically shows a conventional secondary transfer power supply and an ITB cleaning (hereinafter referred to as "ICL") power supply of a power supply provided in an image forming apparatus having an intermediate transfer belt (hereinafter referred to as "ITB") P4. It is a circuit diagram. The secondary transfer power supply and the ICL power supply are power supplies that supply positive and negative DC high voltages to the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2, respectively. The power supply device shown in FIG. 1 has a secondary transfer positive power supply (second power supply section) V1 and an ICL positive power supply V2 (third power supply section) for supplying a positive DC voltage. Further, in the power supply device shown in FIG. 1, two negative power supplies, ie, a secondary transfer negative power supply that supplies negative DC voltage (predetermined polarity) and an ICL negative power supply that supplies negative DC voltage, are shared. It has a secondary transfer negative power supply and an ICL negative power supply V3.

(電源V1、V2、V3)
二次転写正電源V1、ICL正電源V2は、それぞれ後述するASIC IC1からの制御信号に応じてトランスを駆動するトランス駆動回路、出力電圧を生成するトランス、トランスの出力電圧を整流する整流回路を内部に有している。二次転写正電源V1、ICL正電源V2は、それぞれASIC IC1からの制御信号(アナログ信号)に応じて、二次転写ローラP1、ICLブラシP2に正電圧を印加する。なお、二次転写正電源V1、ICL正電源V2に並列に接続された抵抗R1、R12はブリーダ抵抗である。ブリーダ抵抗R1、R12は、後述する二次転写負電源及びICL負電源V3がオンしたときに、それぞれ二次転写ローラP1、ICLブラシP2に流れる負荷電流の経路となる。
(Power supply V1, V2, V3)
The secondary transfer positive power supply V1 and the ICL positive power supply V2 include a transformer drive circuit that drives the transformer according to a control signal from an ASIC IC1, which will be described later, a transformer that generates an output voltage, and a rectifier circuit that rectifies the output voltage of the transformer. I have it inside. The secondary transfer positive power supply V1 and the ICL positive power supply V2 apply positive voltages to the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2, respectively, according to control signals (analog signals) from the ASIC IC1. Resistors R1 and R12 connected in parallel to the secondary transfer positive power supply V1 and ICL positive power supply V2 are bleeder resistors. The bleeder resistors R1 and R12 serve as paths for load currents flowing through the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2, respectively, when a secondary transfer negative power supply and an ICL negative power supply V3, which will be described later, are turned on.

二次転写負電源及びICL負電源V3(以下、「負電源V3」という)は、電圧共振回路、圧電トランスT1、整流回路RE1、RE2から構成されている。電圧共振回路は、電界効果トランジスタ(以下、「FET」という)Q1、インダクタL1、コンデンサC2で構成されている。電圧共振回路は、ASIC IC1のD/Aポート3からFET Q1のゲート端子に入力される制御信号(周波数設定信号)に基づく周波数で、圧電トランスT1を駆動し、所定の電圧を出力させる。圧電トランスT1(第1の電源部)は、電圧共振回路で生成された電圧を高電圧化する素子である。圧電トランスT1は、電圧共振回路の制御によりオン状態となり、交流電圧を生成する。圧電トランスT1の出力端は、整流回路RE1、RE2の入力端に接続されている。圧電トランスT1により生成された交流電圧は、整流回路RE1(第1の整流部)により負極性の直流電圧に整流されて二次転写ローラP1へ供給され、整流回路RE2(第2の整流部)により負極性の直流電圧に整流されてICLブラシP2へ供給される。整流回路RE1はダイオードD1、D2、コンデンサC3から構成され、整流回路RE2はダイオードD4、D5、コンデンサC7から構成され、それぞれ圧電トランスT1から出力される交流電圧を整流し、負極性の直流電圧を出力する。なお、整流回路RE1に並列に接続された抵抗R2、及び、整流回路RE2に並列に接続された抵抗R13、R14はブリーダ抵抗である。ブリーダ抵抗R2は二次転写正電源V1がオンしたときに二次転写ローラP1に流れる負荷電流の経路となり、ブリーダ抵抗R13、R14はICL正電源V2がオンしたときにICLブラシP2に流れる負荷電流の経路となる。 A secondary transfer negative power supply and an ICL negative power supply V3 (hereinafter referred to as "negative power supply V3") are composed of a voltage resonance circuit, a piezoelectric transformer T1, and rectifier circuits RE1 and RE2. The voltage resonance circuit is composed of a field effect transistor (hereinafter referred to as "FET") Q1, an inductor L1 and a capacitor C2. The voltage resonance circuit drives the piezoelectric transformer T1 at a frequency based on a control signal (frequency setting signal) input from the D/A port 3 of the ASIC IC1 to the gate terminal of the FET Q1 to output a predetermined voltage. The piezoelectric transformer T1 (first power supply unit) is an element that increases the voltage generated by the voltage resonance circuit. The piezoelectric transformer T1 is turned on by the control of the voltage resonance circuit and generates an AC voltage. The output terminal of the piezoelectric transformer T1 is connected to the input terminals of the rectifier circuits RE1 and RE2. The AC voltage generated by the piezoelectric transformer T1 is rectified into a DC voltage of negative polarity by a rectifying circuit RE1 (first rectifying section), supplied to the secondary transfer roller P1, and supplied to the secondary transfer roller P1. is rectified into a negative DC voltage and supplied to the ICL brush P2. The rectifier circuit RE1 is composed of diodes D1 and D2 and a capacitor C3, and the rectifier circuit RE2 is composed of diodes D4 and D5 and a capacitor C7. Output. A resistor R2 connected in parallel with the rectifier circuit RE1 and resistors R13 and R14 connected in parallel with the rectifier circuit RE2 are bleeder resistors. The bleeder resistor R2 serves as a path for the load current flowing through the secondary transfer roller P1 when the secondary transfer positive power supply V1 is turned on. becomes the route of

(ASIC)
IC1は、後述する電流検知回路IS1、IS2により検知された、二次転写ローラP1やICLブラシP2を流れる負荷電流値に基づいて、二次転写正電源V1、ICL正電源V2及び負電源V3の出力を制御するASIC(特定用途向け集積回路)である。制御部であるASIC IC1は、D/Aポート1、2、3から、それぞれ制御信号(アナログ信号)を出力して二次転写正電源V1、ICL正電源V2、負電源V3の出力電圧を制御し、二次転写ローラP1、ICLブラシP2に正電圧、負電圧を供給させる。
(ASIC)
The IC1 switches the secondary transfer positive power supply V1, the ICL positive power supply V2, and the negative power supply V3 based on the load current values flowing through the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2 detected by current detection circuits IS1 and IS2, which will be described later. It is an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) that controls the output. ASIC IC1, which is a control unit, outputs control signals (analog signals) from D/A ports 1, 2, and 3, respectively, to control output voltages of secondary transfer positive power supply V1, ICL positive power supply V2, and negative power supply V3. Then, a positive voltage and a negative voltage are supplied to the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2.

二次転写正電源V1から二次転写ローラP1へ供給される正電圧は、第2の電圧検知部である抵抗R3、R4で分圧されて、ASIC IC1のA/Dポート1に入力される。ASIC IC1は、A/Dポート1に入力された電圧に基づいて、二次転写正電源V1の定電圧制御を行う。なお、負電源V3がオンしたときに、ASIC IC1のA/Dポート1に負電圧が入力しないように、A/Dポート1への入力電圧は、ダイオードD3を介して、電圧3.3Vを抵抗R5、R6で分圧した電圧でプルアップされているため、正電位の電圧である。また、ICL正電源V2からICLブラシP2へ供給される正電圧は、第3の電圧検知部である抵抗R15、R16で分圧されて、ASIC IC1のA/Dポート3に入力される。ASIC IC1は、A/Dポート3に入力された電圧に基づいて、ICL正電源V2の定電圧制御を行う。なお、負電源V3がオンしたときにASIC IC1のA/Dポート3に負電圧が入力されないよう、A/Dポート3への入力電圧は、ダイオードD6を介して電圧3.3Vを抵抗R17、R18で分圧した電圧でプルアップされているため、正電位の電圧である。また、負電源V3の出力電圧であるダイオードD5のアノード電圧は、第1の電圧検知部である抵抗R13、R14で分圧されて、ASIC IC1のA/Dポート2に入力される。ASIC IC1は、A/Dポート2に入力された電圧に基づいて、負電源V3の定電圧制御を行う。なお、図7では、抵抗R13、R14は、整流回路RE2に設けられているが、整流回路RE1に設けてもよい。その場合、ブリーダ抵抗R2は、整流回路RE2に設けられる。 The positive voltage supplied from the secondary transfer positive power supply V1 to the secondary transfer roller P1 is divided by the resistors R3 and R4, which are the second voltage detectors, and is input to the A/D port 1 of the ASIC IC1. . The ASIC IC1 performs constant voltage control of the secondary transfer positive power supply V1 based on the voltage input to the A/D port 1. FIG. When the negative power supply V3 is turned on, the input voltage to the A/D port 1 is set to 3.3 V through the diode D3 so that the A/D port 1 of the ASIC IC1 does not receive a negative voltage. Since it is pulled up by the voltage divided by the resistors R5 and R6, it is a positive voltage. Also, the positive voltage supplied from the ICL positive power supply V2 to the ICL brush P2 is divided by the resistors R15 and R16, which are the third voltage detector, and is input to the A/D port 3 of the ASIC IC1. The ASIC IC1 performs constant voltage control of the ICL positive power supply V2 based on the voltage input to the A/D port 3. FIG. In order to prevent a negative voltage from being input to the A/D port 3 of the ASIC IC1 when the negative power supply V3 is turned on, the input voltage to the A/D port 3 is set to 3.3 V via a diode D6 and a resistor R17. Since it is pulled up by the voltage divided by R18, it is a positive potential voltage. Also, the anode voltage of the diode D5, which is the output voltage of the negative power supply V3, is divided by the resistors R13 and R14, which are the first voltage detectors, and input to the A/D port 2 of the ASIC IC1. The ASIC IC1 performs constant voltage control of the negative power supply V3 based on the voltage input to the A/D port 2 . Although the resistors R13 and R14 are provided in the rectifier circuit RE2 in FIG. 7, they may be provided in the rectifier circuit RE1. In that case, the bleeder resistor R2 is provided in the rectifier circuit RE2.

(電流検知回路)
電流検知回路IS1、IS2は、それぞれ二次転写ローラP1、ICLブラシP2に流れる負荷電流を検知し、検知した負荷電流値をASIC IC1のA/Dポート4、5へ出力する。電流検知回路IS1(第1の電流検知部)は、オペアンプIC2、コンデンサC4、C5、C6、抵抗R7、R8、R10、R11、検知抵抗R9から構成されている。オペアンプIC2の非反転入力端子(+)には、電圧3.3Vを抵抗R7、R8で分圧した電圧が入力される。反転入力端子(-)は、非反転入力端子(+)とイマジナリショートの関係にあるため、非反転入力端子(+)とほぼ同電位の状態が保たれる。そのため、A/Dポート4を介してASIC IC1に入力される電圧は、オペアンプIC2の反転入力端子(-)の電圧、すなわち非反転入力端子(+)に入力される電圧から検知抵抗R9に流れた負荷電流の分だけ電圧降下した電圧値となる。同様に、電流検知回路IS2(第2の電流検知部)は、オペアンプIC3、コンデンサC8、C9、C10、抵抗R19、R20、R22、R23、検知抵抗R21から構成されている。オペアンプIC3の非反転入力端子(+)には、電圧3.3Vを抵抗R19、R20で分圧した電圧が入力される。反転入力端子(-)は、非反転入力端子(+)とイマジナリショートの関係にあるため、非反転入力端子(+)とほぼ同電位の状態が保たれる。そのため、A/Dポート5を介してASIC IC1に入力される電圧は、オペアンプIC3の反転入力端子(-)の電圧、すなわち非反転入力端子(+)に入力される電圧から検知抵抗R21に流れた負荷電流の分だけ電圧降下した電圧値となる。
(current detection circuit)
The current detection circuits IS1 and IS2 detect load currents flowing through the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2, respectively, and output the detected load current values to the A/D ports 4 and 5 of the ASIC IC1. The current detection circuit IS1 (first current detection section) comprises an operational amplifier IC2, capacitors C4, C5 and C6, resistors R7, R8, R10 and R11, and a detection resistor R9. A voltage obtained by dividing a voltage of 3.3 V by resistors R7 and R8 is input to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier IC2. Since the inverting input terminal (-) is imaginary short-circuited with the non-inverting input terminal (+), it is maintained at substantially the same potential as the non-inverting input terminal (+). Therefore, the voltage input to the ASIC IC1 through the A/D port 4 flows from the voltage of the inverting input terminal (-) of the operational amplifier IC2, that is, the voltage input to the non-inverting input terminal (+) to the detection resistor R9. The voltage value is a voltage drop corresponding to the load current. Similarly, the current detection circuit IS2 (second current detection section) comprises an operational amplifier IC3, capacitors C8, C9 and C10, resistors R19, R20, R22 and R23, and a detection resistor R21. A voltage obtained by dividing a voltage of 3.3 V by resistors R19 and R20 is input to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier IC3. Since the inverting input terminal (-) is imaginary short-circuited with the non-inverting input terminal (+), it is maintained at substantially the same potential as the non-inverting input terminal (+). Therefore, the voltage input to the ASIC IC1 through the A/D port 5 flows from the voltage of the inverting input terminal (-) of the operational amplifier IC3, that is, the voltage input to the non-inverting input terminal (+) to the detection resistor R21. The voltage value is a voltage drop corresponding to the load current.

(画像形成時の動作)
画像形成時には、感光ドラムP5上にトナー像が形成され、一次転写電源(不図示)から一次転写パッドP6に印加された転写電圧により、感光ドラムP5上のトナー像がITB P4(像担持体)に転写される。その後、ASIC IC1からの制御により、二次転写正電源V1から二次転写ローラP1(転写部)に正極性の転写電圧が印加されると、ITB P4上(像担持体上)のトナー像が、ITB P4と二次転写ローラP1に狭持された記録材に転写される。なお、本実施例では、記録材に画像形成を行う画像形成部には、感光ドラムP5、一次転写パッドP6、二次転写ローラP1、ICLブラシP2、ITB P4が含まれるものとする。また、記録材に転写されず、ITB P4に残ったトナーは、ASIC IC1からの制御により、ICL正電源V2からICLブラシP2(クリーニング部)に正極性の電圧が印加されることにより、ICLブラシP2に一時的に回収される。このとき、二次転写ローラP1に流れる負荷電流である二次転写電流の電流値は、電流検知回路IS1によって検知することができる。二次転写電流は、二次転写正電源V1から二次転写ローラP1を経由して、ITB P4を回転させる駆動ローラP3のグランド(以下、「GND」という)に流れる。そして、二次転写電流は、オペアンプIC2のGNDからオペアンプIC2、抵抗R10、検知抵抗R9、ブリーダ抵抗R2を経由して、二次転写正電源V1に戻る。オペアンプIC2の非反転入力端子(+)には、電圧3.3Vを抵抗R7、R8で分圧した基準電圧が入力され、反転入力端子(-)とのイマジナリショートが成立するように制御される。そのため、電流検知回路IS1は、二次転写ローラP1に流れた二次転写電流の電流値を検知抵抗R9における電位差として検知し、検知電圧として出力する。そして、電流検知回路IS1によって出力される検知電圧は、A/Dポート4を介して、ASIC IC1に入力される。
(Operation during image formation)
During image formation, a toner image is formed on the photosensitive drum P5, and a transfer voltage applied from a primary transfer power source (not shown) to the primary transfer pad P6 transfers the toner image on the photosensitive drum P5 to the ITB P4 (image carrier). transcribed to After that, when a positive transfer voltage is applied from the secondary transfer positive power supply V1 to the secondary transfer roller P1 (transfer portion) under the control of the ASIC IC1, the toner image on the ITB P4 (on the image carrier) is transferred. , ITB P4 and the recording material sandwiched between the secondary transfer roller P1. In this embodiment, the image forming unit that forms an image on a recording material includes a photosensitive drum P5, a primary transfer pad P6, a secondary transfer roller P1, an ICL brush P2, and an ITB P4. Further, the toner remaining on the ITB P4 without being transferred onto the recording material is removed by applying a positive voltage from the ICL positive power supply V2 to the ICL brush P2 (cleaning section) under the control of the ASIC IC1. Temporarily recovered at P2. At this time, the current value of the secondary transfer current, which is the load current flowing through the secondary transfer roller P1, can be detected by the current detection circuit IS1. A secondary transfer current flows from the secondary transfer positive power supply V1 through the secondary transfer roller P1 to the ground (hereinafter referred to as "GND") of the drive roller P3 that rotates the ITB P4. Then, the secondary transfer current returns from the GND of the operational amplifier IC2 to the secondary transfer positive power supply V1 via the operational amplifier IC2, the resistor R10, the detection resistor R9, and the bleeder resistor R2. A reference voltage obtained by dividing a voltage of 3.3 V by resistors R7 and R8 is input to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier IC2, and controlled so that an imaginary short-circuit with the inverting input terminal (-) is established. . Therefore, the current detection circuit IS1 detects the current value of the secondary transfer current flowing through the secondary transfer roller P1 as a potential difference in the detection resistor R9, and outputs it as a detection voltage. A detection voltage output by the current detection circuit IS1 is input to the ASIC IC1 via the A/D port 4. FIG.

同様に、ICLブラシP2に流れる負荷電流であるICL電流の電流値は、電流検知回路IS2によって検知することができる。ICL電流は、ICL正電源V2からICLブラシP2を経由して、駆動ローラP3のGNDに流れ、オペアンプIC3のGNDからオペアンプIC3、抵抗R22、検知抵抗R21、ブリーダ抵抗R14、R13を経由して、ICL正電源V2に戻る。オペアンプIC3の非反転入力端子(+)には、電圧3.3Vを抵抗R19、R20で分圧した基準電圧が入力され、反転入力端子(-)とのイマジナリショートが成立するように制御される。そのため、電流検知回路IS2は、ICLブラシP2に流れたICL電流の電流値を検知抵抗R21における電位差として検知し、検知電圧として出力する。そして、電流検知回路IS2によって出力される検知電圧は、A/Dポート5を介して、ASIC IC1に入力される。 Similarly, the current value of the ICL current, which is the load current flowing through the ICL brush P2, can be detected by the current detection circuit IS2. The ICL current flows from the ICL positive power supply V2 through the ICL brush P2 to the GND of the drive roller P3, from the GND of the operational amplifier IC3 through the operational amplifier IC3, the resistor R22, the detection resistor R21, the bleeder resistors R14 and R13, Return to ICL positive power supply V2. A reference voltage obtained by dividing a voltage of 3.3 V by resistors R19 and R20 is input to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier IC3, and is controlled so that an imaginary short-circuit with the inverting input terminal (-) is established. . Therefore, the current detection circuit IS2 detects the current value of the ICL current flowing through the ICL brush P2 as a potential difference in the detection resistor R21, and outputs it as a detection voltage. A detection voltage output by the current detection circuit IS2 is input to the ASIC IC1 via the A/D port 5. FIG.

(クリーニングプロセス時の動作)
一方、クリーニングプロセス時には、ASIC IC1は負電源V3をオンする。そして、負電源V3から供給される負電圧は、ブリーダ抵抗R1を経由して二次転写ローラP1に供給されるとともに、抵抗R12を経由してICLブラシP2にも供給される。二次転写ローラP1に印加される負電圧により、二次転写ローラP1に付着したトナーはITB P4に転写され、二次転写ローラP1から除去される。また、ICLブラシP2に一時的に回収されたトナーは、ICLブラシP2に印加される負電圧によりITB P4に吐き出される(転写される)。その後、ITB P4に転写されたトナーは、一次転写パッドP6に印加された転写電圧により感光ドラムP5に転写され、感光ドラムP5を有し、画像形成を行うカートリッジ(不図示)内の廃トナー容器に回収される。
(Behavior during cleaning process)
On the other hand, during the cleaning process, ASIC IC1 turns on the negative power supply V3. The negative voltage supplied from the negative power supply V3 is supplied to the secondary transfer roller P1 through the bleeder resistor R1 and is also supplied to the ICL brush P2 through the resistor R12. Due to the negative voltage applied to the secondary transfer roller P1, the toner adhering to the secondary transfer roller P1 is transferred to the ITB P4 and removed from the secondary transfer roller P1. Further, the toner temporarily collected by the ICL brush P2 is ejected (transferred) to the ITB P4 by a negative voltage applied to the ICL brush P2. After that, the toner transferred to the ITB P4 is transferred to the photosensitive drum P5 by the transfer voltage applied to the primary transfer pad P6, and a waste toner container in a cartridge (not shown) having the photosensitive drum P5 and performing image formation. to be recovered.

図7に示す太い実線の矢印は、二次転写ローラP1に負電圧を印加したときに、二次転写ローラP1に流れる電流(以下、「二次転写負電流」という)の経路を示している。このとき、二次転写負電流の一部は、経路1を通って、二次転写電流の電流検知回路IS1の検知抵抗R9に流れる。また、二次転写負電流の一部は、経路2を通って、ICL電流の電流検知回路IS2の検知抵抗R21にも流れる。そのため、電流検知回路IS1、電流検知回路IS2は、それぞれ二次転写ローラP1、ICLブラシP2を流れる負荷電流を正しく検知することができず、負電源の共通化を行った電源装置では、電源部の電圧及び電流を所望の値に設定する制御ができない。 The thick solid-line arrow shown in FIG. 7 indicates the path of the current (hereinafter referred to as “secondary transfer negative current”) flowing through the secondary transfer roller P1 when a negative voltage is applied to the secondary transfer roller P1. . At this time, part of the secondary transfer negative current flows through the path 1 to the detection resistor R9 of the current detection circuit IS1 for the secondary transfer current. Part of the secondary transfer negative current also flows through the path 2 to the detection resistor R21 of the current detection circuit IS2 for the ICL current. Therefore, the current detection circuit IS1 and the current detection circuit IS2 cannot correctly detect the load current flowing through the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2, respectively. cannot be controlled to set the voltage and current to desired values.

[二次転写電源及びITBクリーニング電源の概要]
図1は、実施例1のITB P4を有する画像形成装置が備える電源装置の、二次転写電源及びICL電源を模式的に示した回路図である。なお、図1では、上述した図7と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。本実施例の図1が従来例の図7と異なる点は、電流検知回路IS1、IS2に接続されている整流回路RE1、RE2の圧電トランスT1からの出力電圧が入力される入力端との間に、分離部であるコンデンサC1を直列に配置している点である。これにより、負電源V3がオンしたときに、電流検知回路IS1に流れる電流経路1と、電流検知回路IS2に流れる電流経路2とは、コンデンサC1により分離される。これにより、電流検知回路IS1、IS2は、それぞれ二次転写ローラP1、ICLブラシP2を流れる負荷電流の正しい電流検知結果を取得することができる。なお、圧電トランスT1からは交流電圧が出力されており、コンデンサC1の整流回路RE2側の端子には、ACカップリングされた交流電圧が出力される。そのため、コンデンサC1を配置したことによる負電源V3の回路動作への影響はない。
[Overview of secondary transfer power supply and ITB cleaning power supply]
FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing the secondary transfer power supply and the ICL power supply of the power supply device provided in the image forming apparatus having the ITB P4 of the first embodiment. In addition, in FIG. 1, the same components as in FIG. 7 described above are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. The difference between FIG. 1 of this embodiment and FIG. 7 of the conventional example is that between the rectifier circuits RE1 and RE2 connected to the current detection circuits IS1 and IS2 and the input terminal to which the output voltage from the piezoelectric transformer T1 is input. Secondly, the capacitor C1, which is the separator, is arranged in series. As a result, when the negative power supply V3 is turned on, the current path 1 flowing through the current detection circuit IS1 and the current path 2 flowing through the current detection circuit IS2 are separated by the capacitor C1. As a result, the current detection circuits IS1 and IS2 can acquire correct current detection results of the load currents flowing through the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2, respectively. An AC voltage is output from the piezoelectric transformer T1, and an AC-coupled AC voltage is output to the terminal of the capacitor C1 on the rectifier circuit RE2 side. Therefore, the arrangement of the capacitor C1 does not affect the circuit operation of the negative power supply V3.

[二次転写負電流と電流検知回路の検知電圧]
図2は、本実施例の図1、及び従来例の図7の回路図の負電源V3をオンし、二次転写ローラP1に流れる電流を変化させたときの二次転写負電流と電流検知回路IS1の検知電圧の一例を示した図である。図2の横軸は、負荷電流の電流値(単位:μA)を示し、縦軸は、ASIC IC1のA/Dポート4に入力される電流検知回路IS1の出力電圧である検知電圧(単位:V)を示す。また、図2に示すグラフにおいて、丸印で示すプロットは、本実施例の図1の電流検知回路IS1の検知結果であり、四角で示すプロットは、従来例の図7の電流検知回路IS1の検知結果である。従来例の回路構成では、上述したように、二次転写ローラP1に流れる二次転写負電流は、電流検知回路IS1だけでなく、電流検知回路IS2にも流れる。そのため、二次転写負電流の値を変化させても、電流検知回路IS1の検知電圧がほとんど変化せず、正しい負荷電流の検知結果を得られない。一方、本実施例の回路構成では、コンデンサC1を設けることにより、二次転写ローラP1に流れる二次転写負電流は電流検知回路IS1だけに流れ、コンデンサC1により電流が遮断されるため、電流検知回路IS2に流れ込むことはない。そのため、二次転写負電流の値を変化させると、電流検知回路IS2から出力される検知電圧も線形に変化し、正しい検知結果が得られていることがわかる。
[Secondary transfer negative current and detection voltage of current detection circuit]
FIG. 2 shows the secondary transfer negative current and current detection when the negative power supply V3 in the circuit diagram of FIG. 1 of this embodiment and FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of a detection voltage of circuit IS1; The horizontal axis of FIG. 2 indicates the current value of the load current (unit: μA), and the vertical axis indicates the detection voltage (unit: V). In the graph shown in FIG. 2, the plots indicated by circles are the detection results of the current detection circuit IS1 of FIG. 1 of this embodiment, and the plots indicated by squares are of the current detection circuit IS1 of FIG. This is the detection result. In the conventional circuit configuration, as described above, the secondary transfer negative current flowing through the secondary transfer roller P1 flows not only through the current detection circuit IS1 but also through the current detection circuit IS2. Therefore, even if the value of the secondary transfer negative current is changed, the detection voltage of the current detection circuit IS1 hardly changes, and a correct load current detection result cannot be obtained. On the other hand, in the circuit configuration of this embodiment, by providing the capacitor C1, the secondary transfer negative current flowing to the secondary transfer roller P1 flows only to the current detection circuit IS1, and the current is cut off by the capacitor C1. It does not flow into circuit IS2. Therefore, when the value of the secondary transfer negative current is changed, the detection voltage output from the current detection circuit IS2 also changes linearly, and it can be seen that a correct detection result is obtained.

また、図1の回路構成では、負電源V3をオンし、ICLブラシP2に流れる電流を検知する電流検知回路IS2での検知電圧についても、同様に正しい検知結果が得られる。すなわち、本実施例の回路構成では、コンデンサC1を設けることにより、ICLブラシP2に流れる負電流であるICL負電流は電流検知回路IS2だけに流れ、コンデンサC1により電流が遮断されるため、電流検知回路IS1に流れ込むことはない。そのため、ICL負電流の値を変化させると、電流検知回路IS2から出力される検知電圧も、図2のグラフと同様に線形に変化し、正しい検知結果を得ることができる。 In addition, in the circuit configuration of FIG. 1, a correct detection result is similarly obtained for the detection voltage of the current detection circuit IS2 that detects the current flowing through the ICL brush P2 by turning on the negative power supply V3. That is, in the circuit configuration of this embodiment, by providing the capacitor C1, the ICL negative current, which is the negative current flowing through the ICL brush P2, flows only through the current detection circuit IS2, and the current is cut off by the capacitor C1. It does not flow into circuit IS1. Therefore, when the value of the ICL negative current is changed, the detection voltage output from the current detection circuit IS2 also changes linearly as in the graph of FIG. 2, and correct detection results can be obtained.

[正負両極性の電源からの電圧が重畳したときの電流経路]
図3は、図1の回路において、ICL正電源V2と負電源V3がオン状態で、二次転写正電源V1はオフ状態のときの電流経路を示す図である。図3に示す状態では、二次転写ローラP1には負電源V3からの負電圧が印加された状態であり、ICLブラシP2には、ICL正電源V2からの正電圧が印加された状態となっている。太い実線の矢印は、二次転写ローラP1に負電圧を印加したときに、二次転写ローラP1に流れる二次転写負電流の電流経路を示している。一方、太い破線の矢印は、ICLブラシP2にICL正電源V2から正電圧を印加したときに、ICLブラシP2に流れるICL正電流の電流経路を示している。このように、正負両極性の電源からの電圧が重畳した状態で同じ負荷に印加される場合がある。
[Current path when voltages from positive and negative power supplies are superimposed]
FIG. 3 is a diagram showing current paths in the circuit of FIG. 1 when the ICL positive power supply V2 and the negative power supply V3 are on and the secondary transfer positive power supply V1 is off. In the state shown in FIG. 3, a negative voltage is applied to the secondary transfer roller P1 from the negative power supply V3, and a positive voltage is applied to the ICL brush P2 from the ICL positive power supply V2. ing. A thick solid arrow indicates a current path of a secondary transfer negative current that flows through the secondary transfer roller P1 when a negative voltage is applied to the secondary transfer roller P1. On the other hand, the thick dashed arrow indicates the current path of the ICL positive current flowing through the ICL brush P2 when a positive voltage is applied to the ICL brush P2 from the ICL positive power supply V2. In this way, there are cases where voltages from power sources of both positive and negative polarities are superimposed and applied to the same load.

上述したように、図7に示す従来の回路構成の場合には、正負両極性の電源からの電圧が重畳する場合には、図7に示した経路2のような電流経路が生じるために、電流検知回路IS2によるICL電流の検知結果にも影響を与えていた。一方、本実施例の場合には、図3に示すように、二次転写負電流は、次のようなルートで流れる。すなわち、負電源V3から二次転写ローラP1に流れる二次転写負電流は、検知抵抗R9、抵抗R10、オペアンプIC2を通ってオペアンプIC2のGNDに流れ、駆動ローラP3のGNDからブリーダ抵抗R1を経由して、負電源V3に戻る。また、ICL正電源V2からICLブラシP2に流れたICL電流は、駆動ローラP3のGNDに流れ、オペアンプIC3のGNDからオペアンプIC3、抵抗R22、検知抵抗R21、ブリーダ抵抗R14、R13を経由して、ICL正電源V2に戻る。このとき、ICL正電源V2の整流回路RE2側の端子は、圧電トランスT1の交流電圧を整流平滑した負電圧となるため、ICL正電源V2は、ICLブラシP2に印加する正電圧と、圧電トランスT1の負電圧を合算した電圧を出力した状態となる。ICL正電源V2は、抵抗器R15、R16で分圧した電圧をASIC IC1のA/Dポート3に入力して、フィードバック制御を行っている。そのため、ASIC IC1は、ICLブラシP2に印加すべき正電圧が出力されるように、ICL正電源V2の制御を行う。このように、本実施例では、正負両極性の電源からの電圧が重畳する場合でも、コンデンサC1によって電流経路が遮断されるため、電流検知回路IS1、IS2において、二次転写ローラP1、ICLブラシP2に流れる負荷電流を正しく検知することができる。 As described above, in the case of the conventional circuit configuration shown in FIG. 7, when voltages from power sources of both positive and negative polarities are superimposed, a current path such as path 2 shown in FIG. It also affected the detection result of the ICL current by the current detection circuit IS2. On the other hand, in the case of this embodiment, as shown in FIG. 3, the secondary transfer negative current flows through the following routes. That is, the secondary transfer negative current flowing from the negative power supply V3 to the secondary transfer roller P1 flows through the detection resistor R9, the resistor R10, and the operational amplifier IC2 to the GND of the operational amplifier IC2, and then from the GND of the driving roller P3 via the bleeder resistor R1. and return to the negative power supply V3. Further, the ICL current flowing from the ICL positive power supply V2 to the ICL brush P2 flows to the GND of the drive roller P3, passes through the GND of the operational amplifier IC3, the operational amplifier IC3, the resistor R22, the detection resistor R21, the bleeder resistors R14 and R13, Return to ICL positive power supply V2. At this time, the terminal of the ICL positive power supply V2 on the rectifier circuit RE2 side becomes a negative voltage obtained by rectifying and smoothing the AC voltage of the piezoelectric transformer T1. A voltage obtained by summing the negative voltages of T1 is output. The ICL positive power supply V2 inputs the voltage divided by the resistors R15 and R16 to the A/D port 3 of the ASIC IC1 to perform feedback control. Therefore, the ASIC IC1 controls the ICL positive power supply V2 so that the positive voltage to be applied to the ICL brush P2 is output. As described above, in this embodiment, even when the voltage from the power source of both positive and negative polarities is superimposed, the current path is cut off by the capacitor C1. The load current flowing through P2 can be detected correctly.

[圧電トランスの負荷特性]
図4は、負電源V3に用いている圧電トランスT1の負荷特性を模式的に示した図である。図4の横軸は、圧電トランスT1が出力電圧を供給する負荷のインピーダンス(単位:MΩ)を示し、縦軸は、圧電トランスT1が印加可能な最大電圧であるピーク電圧(単位:V)を示している。なお、横軸の「初期」、「末期」は、圧電トランスT1が出力電圧を供給する負荷の寿命を示しており、「初期」は負荷の使用を開始した時期を指し、「末期」は、負荷の使用可能期間の末期を指している。図4に示すように、負荷のインピーダンスが大きくなるにつれ、圧電トランスT1が負荷に印加可能なピーク電圧の絶対値は、上昇する。
[Load characteristics of piezoelectric transformer]
FIG. 4 is a diagram schematically showing load characteristics of the piezoelectric transformer T1 used for the negative power supply V3. The horizontal axis of FIG. 4 represents the impedance (unit: MΩ) of the load to which the piezoelectric transformer T1 supplies the output voltage, and the vertical axis represents the peak voltage (unit: V), which is the maximum voltage that the piezoelectric transformer T1 can apply. showing. "Initial" and "Terminal" on the horizontal axis indicate the life of the load that supplies the output voltage of the piezoelectric transformer T1. It indicates the end of the usable period of the load. As shown in FIG. 4, as the impedance of the load increases, the absolute value of the peak voltage that can be applied to the load by the piezoelectric transformer T1 increases.

一般に、電子写真方式の画像形成装置に用いられる二次転写ローラP1やICLブラシP2は、電流が流れることにより抵抗が変化する通電劣化により、インピーダンスが上昇する。通常、製品の仕様上変化し得る負荷インピーダンスの範囲において、最も負荷インピーダンスの小さい場合においても、所定の電圧が供給できるよう、印加可能な最大電圧が設計される。すなわち、図4における負荷インピーダンスが小さいときのピーク電圧Vsに一定のマージンを考慮した電圧が、負荷への印加可能な最大電圧として設計される。図1に示す本実施例の回路構成は、負電源V3がオンする場合にも、電流検知回路IS1、IS2により負荷電流を検知することが可能になる。そのため、電流検知回路IS1、IS2での電流検知結果、及び負電源V3のA/Dポート2を介して入力される印加電圧値に基づいて、ASIC IC1は、負電源V3の出力電圧が供給される負荷の合成インピーダンスを算出することができる。ここでの合成インピーダンスは、二次転写ローラP1、ICLブラシP2の他に、抵抗R2等の回路内のインピーダンスも含めたインピーダンスである。 In general, the impedance of the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2 used in an electrophotographic image forming apparatus rises due to electrical deterioration, in which the resistance changes when current flows. Normally, the maximum voltage that can be applied is designed so that a predetermined voltage can be supplied even when the load impedance is the smallest within the range of load impedance that can vary according to product specifications. That is, the maximum voltage that can be applied to the load is designed as the peak voltage Vs when the load impedance in FIG. 4 is small with a certain margin taken into account. The circuit configuration of this embodiment shown in FIG. 1 enables the load current to be detected by the current detection circuits IS1 and IS2 even when the negative power supply V3 is turned on. Therefore, the output voltage of the negative power supply V3 is supplied to the ASIC IC1 based on the current detection results of the current detection circuits IS1 and IS2 and the applied voltage value input via the A/D port 2 of the negative power supply V3. It is possible to calculate the combined impedance of the load The combined impedance here is the impedance including the impedance in the circuit such as the resistor R2 in addition to the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2.

図4に示すように、圧電トランスT1は、負荷インピーダンスが大きい程、出力可能なピーク電圧の絶対値が上昇する。そこで、圧電トランスT1が有するこの特性を利用し、ASIC IC1は、検知した負荷インピーダンスの値に応じて、印加可能な最大電圧の絶対値を引き上げる。これにより、通電劣化に伴い負荷インピーダンスの上昇した二次転写ローラP1やICLブラシP2に対して、図4におけるピーク電圧Veに一定のマージンを考慮した電圧まで、圧電トランスT1が印加可能な最大電圧を引き上げることが可能になる。一般に、より高電圧を負荷に印加する必要があるのは、通電劣化が進み、負荷インピーダンスの上昇した二次転写ローラP1やICLブラシP2に対して、所定の電流値の電流を流すためである。その結果、負荷インピーダンスに応じた印加可能な最大電圧を引き上げることにより、装置の仕様を満足することができる。これにより、二次転写ローラP1やICLブラシP2等のプロセス部材の通電劣化に伴って必要となる高電圧電源装置の高電圧出力化に、コストアップや回路面積の増大を伴うことなく、対応することができる。 As shown in FIG. 4, as the load impedance of the piezoelectric transformer T1 increases, the absolute value of the peak voltage that can be output increases. Therefore, using this characteristic of the piezoelectric transformer T1, the ASIC IC1 raises the absolute value of the maximum voltage that can be applied according to the value of the detected load impedance. As a result, the maximum voltage that the piezoelectric transformer T1 can apply to the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2, whose load impedance has increased due to the deterioration of the current, up to a voltage considering a certain margin for the peak voltage Ve in FIG. can be raised. In general, the reason why it is necessary to apply a higher voltage to the load is that current of a predetermined current value is applied to the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2 whose load impedance has increased due to deterioration in current flow. . As a result, the specifications of the device can be satisfied by increasing the maximum voltage that can be applied according to the load impedance. As a result, the high-voltage output of the high-voltage power supply device, which is required due to deterioration of the process members such as the secondary transfer roller P1 and the ICL brush P2, can be handled without increasing the cost and circuit area. be able to.

以上説明したように、負荷に同じ極性の出力電圧を供給する複数の電源の共通化を行った電源装置をオンした場合にも、負荷電流を正しく検知することができる。また、正負両極性の電源の出力電圧が重畳する場合にも、同様の効果を奏することができる。また、上述したように、コストアップや回路面積の増大を伴うことなく、高電圧電源装置を高電圧出力化させることも可能となる。なお、本実施例では、図1に示すように負電源V3は圧電トランスT1で構成しているが、圧電トランスの代わりに、例えば巻線トランスや多段倍電圧整流回路で構成した場合にも、本実施例と同様の効果を奏することができる。 As described above, the load current can be correctly detected even when a power supply device in which a plurality of power supplies that supply output voltages of the same polarity to the load are shared is turned on. In addition, the same effect can be obtained even when output voltages of positive and negative power sources are superimposed. Also, as described above, it is possible to increase the output voltage of the high-voltage power supply device without increasing the cost or increasing the circuit area. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the negative power supply V3 is composed of the piezoelectric transformer T1. Effects similar to those of the present embodiment can be obtained.

以上説明したように、本実施例によれば、電源部を共通化した場合にも、負荷電流を正しく検知することができる。 As described above, according to this embodiment, the load current can be correctly detected even when the power supply unit is shared.

実施例1では、ASIC IC1は、二次転写正電源V1、ICL正電源V2、及び負電源V3については、定電圧制御を行っている。実施例2では、負電源V3において、二次転写負電圧の定電圧制御とICL負電圧の定電流制御とをともに行う回路構成について説明する。 In Example 1, the ASIC IC1 performs constant voltage control for the secondary transfer positive power supply V1, the ICL positive power supply V2, and the negative power supply V3. In a second embodiment, a circuit configuration for performing both constant voltage control of the secondary transfer negative voltage and constant current control of the ICL negative voltage in the negative power supply V3 will be described.

[二次転写電源及びITBクリーニング電源の概要]
図5は、実施例2のITB P4を有する画像形成装置が備える電源装置の、二次転写電源及びICL電源を模式的に示した回路図である。図5では、上述した実施例1の図1と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。本実施例の図5が実施例1の図1と異なる点は、二次転写負電圧をツェナーダイオードZD1(定電圧供給部)により、所定の一定電圧としている点である。なお、本実施例においても、実施例1の図1と同様に、電流検知回路IS1、IS2がそれぞれ接続されている整流回路RE1、RE2の入力端と入力端との間にコンデンサC1が直列に配置されている点は同じである。
[Overview of secondary transfer power supply and ITB cleaning power supply]
FIG. 5 is a circuit diagram schematically showing the secondary transfer power supply and the ICL power supply of the power supply device provided in the image forming apparatus having the ITB P4 of the second embodiment. In FIG. 5, the same components as in FIG. 1 of the first embodiment described above are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. FIG. 5 of this embodiment differs from FIG. 1 of Embodiment 1 in that the secondary transfer negative voltage is set to a predetermined constant voltage by a Zener diode ZD1 (constant voltage supply unit). In this embodiment, similarly to FIG. 1 of the first embodiment, the capacitor C1 is connected in series between the input terminals of the rectifier circuits RE1 and RE2 to which the current detection circuits IS1 and IS2 are respectively connected. The arrangement points are the same.

図5では、実施例1の図1の回路図に、ツェナーダイオードZD1とダイオードD7が直列に接続された回路が追加されている。ダイオードD7は、カソード端子が二次転写電源から二次転写ローラP1への電流経路に接続され、アノード端子がツェナーダイオードZD1のアノード端子に接続され、ツェナーダイオードZD1のカソード端子はGNDに接続されている。なお、ダイオードD7は、二次転写正電源V1がオンしたときに、ツェナーダイオードZD1に電流が流れるのを防止するために配置されている。 In FIG. 5, a circuit in which a Zener diode ZD1 and a diode D7 are connected in series is added to the circuit diagram of FIG. 1 of the first embodiment. The diode D7 has a cathode terminal connected to the current path from the secondary transfer power source to the secondary transfer roller P1, an anode terminal connected to the anode terminal of the Zener diode ZD1, and a cathode terminal of the Zener diode ZD1 connected to GND. there is The diode D7 is arranged to prevent current from flowing through the Zener diode ZD1 when the secondary transfer positive power supply V1 is turned on.

実施例1の図1の回路構成において、二次転写ローラP1の負荷インピーダンスをZP1とすると、等価回路的には、負荷インピーダンスZP1は、抵抗R3、R4が直列に接続された回路と並列に接続された関係となる。ここで、負荷インピーダンスZP1と、直列に接続された抵抗R3、R4との合成インピーダンスを、(ZP1//(R3+R4))と表すことにする。そして、ダイオードD2のアノード電圧をVD2、抵抗R1の抵抗値をR1とすると、二次転写ローラP1に印加される電圧VP1は、次の(式1)のように表すことができる。
VP1=VD2×(ZP1//(R3+R4))/(R1+(ZP1//(R3+R4)))・・・(式1)
In the circuit configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, when the load impedance of the secondary transfer roller P1 is ZP1, in terms of an equivalent circuit, the load impedance ZP1 is connected in parallel with a circuit in which resistors R3 and R4 are connected in series. relationship. Here, the combined impedance of the load impedance ZP1 and the series-connected resistors R3 and R4 is expressed as (ZP1//(R3+R4)). Assuming that the anode voltage of the diode D2 is VD2 and the resistance value of the resistor R1 is R1, the voltage VP1 applied to the secondary transfer roller P1 can be expressed by the following (Equation 1).
VP1=VD2×(ZP1//(R3+R4))/(R1+(ZP1//(R3+R4))) (Formula 1)

(式1)より、二次転写ローラP1に印加される電圧VP1は、二次転写ローラP1の負荷インピーダンスZP1に応じて変化することがわかる。一般に、二次転写ローラP1に使用されているイオン導電系の導電材は、環境による負荷インピーダンスの変化量が大きいため、二次転写ローラP1の負荷インピーダンスZP1も大きく変化することになる。その結果、二次転写ローラP1に印加される電圧VP1は、環境によって大きく変化することになる。そこで、本実施例の図5に示すように、ツェナーダイオードZD1を配置することにより、環境による二次転写ローラP1の負荷インピーダンスZP1の変化によらず、所定の一定電圧を二次転写ローラP1に印加することが可能となる。 From (Equation 1), it can be seen that the voltage VP1 applied to the secondary transfer roller P1 changes according to the load impedance ZP1 of the secondary transfer roller P1. In general, the ion-conducting conductive material used for the secondary transfer roller P1 has a large amount of change in load impedance depending on the environment, so the load impedance ZP1 of the secondary transfer roller P1 also changes greatly. As a result, the voltage VP1 applied to the secondary transfer roller P1 changes greatly depending on the environment. Therefore, as shown in FIG. 5 of this embodiment, by disposing the Zener diode ZD1, a predetermined constant voltage can be applied to the secondary transfer roller P1 regardless of changes in the load impedance ZP1 of the secondary transfer roller P1 caused by the environment. can be applied.

また、ツェナーダイオードZD1を配置することにより、二次転写ローラP1については定電圧制御を行うため、一方のICLブラシP2については、定電流制御を行うことが可能となる。例えば、ICLブラシP2に負電源V3から負電圧を印加し、ICLブラシP2に一時的に回収されたトナーをITB P4に吐き出す場合、通電劣化によるICLブラシP2の負荷インピーダンスが上昇していると、所定の電流値を確保できない場合がある。その結果、十分な転写残トナー吐き出しを行うことができない場合がある。そこで、本実施例の回路構成により、ICL負電源の定電流制御を行い、ICLブラシP2に流れる電流を電流検知回路IS2により検知し、負電源V3の出力電圧を調整することで、ASIC IC1は所望のICL負電流が流れるよう制御を行うことができる。その結果、ASIC IC1は、ICLブラシP2の転写残トナーの吐き出しを行う場合に、最適な制御により転写残トナーの吐き出しを十分に行うことができる。 Further, by disposing the Zener diode ZD1, constant voltage control is performed on the secondary transfer roller P1, so that constant current control can be performed on one ICL brush P2. For example, when a negative voltage is applied to the ICL brush P2 from the negative power supply V3 and the toner temporarily collected by the ICL brush P2 is ejected to the ITB P4, if the load impedance of the ICL brush P2 increases due to deterioration of the current flow, A predetermined current value may not be ensured. As a result, there are cases where sufficient transfer residual toner cannot be discharged. Therefore, with the circuit configuration of this embodiment, constant current control of the ICL negative power supply is performed, the current flowing through the ICL brush P2 is detected by the current detection circuit IS2, and the output voltage of the negative power supply V3 is adjusted. Control can be performed such that a desired ICL negative current flows. As a result, when discharging the transfer residual toner from the ICL brush P2, the ASIC IC1 can sufficiently discharge the transfer residual toner through optimum control.

以上説明したように、負荷に同じ極性の出力電圧を供給する複数の電源の共通化を行った電源装置において、定電流制御を行うことができるとともに、他の負荷に対して定電圧制御を行うことができる。なお、上述した実施例では、感光ドラムP5上のトナー像をITB P4に転写する一次転写パッドP6と、ITB P4上のトナー像を記録材に転写する二次転写ローラP1、ICLブラシP2を備える画像形成装置の例について説明した。画像形成装置の中には、二次転写方式だけでなく、搬送ベルトで記録材を搬送し、搬送される記録材に感光ドラム上のトナー像を転写する方式の画像形成装置もある。このような搬送ベルト方式の画像形成装置では、記録材への色ずれを検知するため、感光ドラム上のトナー像を直接、搬送ベルトに転写し、色ずれ検知を行うことがある。その際、搬送ベルトに転写されたトナーをクリーニングするため、クリーニングブラシへの高電圧の印加が行われ、上述した電源装置を適用することができる。 As described above, in a power supply device in which a plurality of power supplies that supply output voltages of the same polarity to loads are shared, constant current control can be performed, and constant voltage control can be performed for other loads. be able to. In the above-described embodiment, the primary transfer pad P6 for transferring the toner image on the photosensitive drum P5 to the ITB P4, the secondary transfer roller P1 for transferring the toner image on the ITB P4 to the recording material, and the ICL brush P2 are provided. An example of an image forming apparatus has been described. Among image forming apparatuses, there is not only a secondary transfer method, but also an image forming apparatus of a method in which a recording material is conveyed by a conveying belt and a toner image on a photosensitive drum is transferred onto the conveyed recording material. In such a conveying belt type image forming apparatus, a toner image on a photosensitive drum is directly transferred to a conveying belt in order to detect color misregistration on a recording material. At that time, a high voltage is applied to the cleaning brush in order to clean the toner transferred to the conveying belt, and the power supply device described above can be applied.

以上説明したように、本実施例によれば、電源部を共通化した場合にも、負荷電流を正しく検知することができる。 As described above, according to this embodiment, the load current can be correctly detected even when the power supply unit is shared.

実施例1、2で説明した二次転写電源及び中間転写ベルトのクリーニング電源と、二次転写ローラ、ICLブラシに流れる負荷電流を検知する電流検知回路と、を有する電源装置は、画像形成装置の電源装置として適用することができる。以下に、実施例1、2の電源装置が適用される画像形成装置の構成を説明する。 The power supply device having the secondary transfer power source and intermediate transfer belt cleaning power source described in Embodiments 1 and 2, and the current detection circuit for detecting the load current flowing through the secondary transfer roller and the ICL brush is an image forming apparatus. It can be applied as a power supply. The configuration of an image forming apparatus to which the power supply devices of Embodiments 1 and 2 are applied will be described below.

[画像形成装置の構成]
画像形成装置の一例として、レーザビームプリンタを例に挙げて説明する。図6に電子写真方式のプリンタの一例であるレーザビームプリンタ128(以下、プリンタ128という)の概略構成を示す。プリンタ128は、4つの感光ドラム101、102、103、104を備え、中間転写ベルト123を用いて4色のトナー像を一度に形成し重畳することによってフルカラー画像を得る、インライン方式のフルカラーレーザビームプリンタである。感光ドラム101~104の周囲に、帯電ローラ111~114、現像装置である現像ローラ105~108を配置し、これらをユニット化したプロセスカートリッジ115~118がプリンタ128本体から着脱可能な構成となっている。
[Configuration of Image Forming Apparatus]
A laser beam printer will be described as an example of an image forming apparatus. FIG. 6 shows a schematic configuration of a laser beam printer 128 (hereinafter referred to as printer 128), which is an example of an electrophotographic printer. The printer 128 has four photosensitive drums 101, 102, 103, and 104, and uses an in-line full-color laser beam to obtain a full-color image by forming four-color toner images at once using the intermediate transfer belt 123 and superimposing them. is a printer. Charging rollers 111 to 114 and developing rollers 105 to 108, which are developing devices, are arranged around the photosensitive drums 101 to 104, and process cartridges 115 to 118, which are units of these rollers, are detachable from the main body of the printer 128. there is

次に、プロセスカートリッジ115について詳しく説明する。他の3つのプロセスカートリッジ116~118についても同一の構成となっているため、説明は省略する。プロセスカートリッジ115は、回動自在に支持された感光ドラム101を備え、感光ドラム101は図中矢印方向(時計回り方向)に、駆動手段であるドラムモータ(不図示)によって回転駆動される。感光ドラム101の上方には帯電ローラ111が配置され、帯電ローラ111は、押圧手段(不図示)によって感光ドラム101の中心方向に向けて加圧され、感光ドラム101の回転に伴って従動回転する。また、帯電ローラ111は、帯電用高圧電源(不図示)によって帯電電圧が印加されているため、感光ドラム101の表面は均一に接触帯電される。 Next, the process cartridge 115 will be described in detail. Since the other three process cartridges 116 to 118 have the same configuration, description thereof will be omitted. The process cartridge 115 includes a rotatably supported photosensitive drum 101. The photosensitive drum 101 is driven to rotate in the arrow direction (clockwise direction) in the figure by a drum motor (not shown), which is driving means. A charging roller 111 is arranged above the photosensitive drum 101. The charging roller 111 is pressed toward the center of the photosensitive drum 101 by a pressing means (not shown), and is driven to rotate as the photosensitive drum 101 rotates. . Further, since a charging voltage is applied to the charging roller 111 by a charging high-voltage power supply (not shown), the surface of the photosensitive drum 101 is uniformly contact-charged.

帯電ローラ111により帯電された感光ドラム101の表面を、レーザスキャナ109からのレーザビームL1が照射される。レーザスキャナ109は、画像情報に基づいてレーザビームL1をオン/オフしながら走査して感光ドラム101上を露光し、感光ドラム101上に画像情報に応じた静電潜像を形成する。なお、レーザスキャナ109はイエローとマゼンタ用の露光を行う構成を有し、レーザスキャナ110はシアンとブラック用の露光を行う構成を有している。 The surface of the photosensitive drum 101 charged by the charging roller 111 is irradiated with the laser beam L1 from the laser scanner 109 . The laser scanner 109 scans while turning on/off the laser beam L1 based on image information to expose the photosensitive drum 101 and forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 101 according to the image information. The laser scanner 109 has a configuration for performing exposure for yellow and magenta, and the laser scanner 110 has a configuration for performing exposure for cyan and black.

感光ドラム101のレーザビームL1の照射位置の回転方向下流側には、現像ローラ105が回転自在に配置され、現像剤容器(不図示)からトナーが供給される。現像ローラ105には、現像用高圧電源(不図示)から現像電圧を印加することにより、感光ドラム101表面の露光部分である静電潜像にトナーが付着して、静電潜像がトナー像として現像される。 A developing roller 105 is rotatably disposed on the downstream side in the rotational direction of the irradiation position of the laser beam L1 on the photosensitive drum 101, and toner is supplied from a developer container (not shown). A developing voltage is applied to the developing roller 105 from a high-voltage power supply for development (not shown), so that toner adheres to the electrostatic latent image, which is the exposed portion of the surface of the photosensitive drum 101, and the electrostatic latent image becomes a toner image. is rendered as

感光ドラム101の回転方向の下流には、中間転写ベルト123を挟んで、接地された芯金と導電層から構成される一次転写パッド119が配設されている。一次転写パッド119は、感光ドラム101の表面に圧接され、感光ドラム101と一次転写パッド119との間に転写ニップ部を形成する。この転写ニップ部には、中間転写ベルト123が挟まれている。そのため、感光ドラム101表面の電位と、一次転写電源(不図示)から一次転写パッド119に印加された転写電圧との電位差によって、帯電したトナー像は感光ドラム101表面から中間転写ベルト123の表面に転写される。トナー像が中間転写ベルト123に転写された後の感光ドラム101に残ったトナーは、クリーナー(不図示)によって除去される。 A primary transfer pad 119 composed of a grounded metal core and a conductive layer is disposed downstream of the photosensitive drum 101 in the rotational direction, with the intermediate transfer belt 123 interposed therebetween. The primary transfer pad 119 is pressed against the surface of the photosensitive drum 101 to form a transfer nip portion between the photosensitive drum 101 and the primary transfer pad 119 . The intermediate transfer belt 123 is sandwiched between the transfer nips. Therefore, the charged toner image is transferred from the surface of the photosensitive drum 101 to the surface of the intermediate transfer belt 123 by the potential difference between the potential of the surface of the photosensitive drum 101 and the transfer voltage applied from the primary transfer power source (not shown) to the primary transfer pad 119 . be transcribed. Toner remaining on the photosensitive drum 101 after the toner image has been transferred to the intermediate transfer belt 123 is removed by a cleaner (not shown).

中間転写ベルト123は、二次転写ローラ126の対向ローラ136、テンションローラ125等を含む3つのローラによって張架され、図中矢印方向(反時計回り方向)に回転駆動される。感光ドラム101~104上に形成された各色のトナー像は、順次、中間転写ベルト123上に転写された後、中間転写ベルト123の回転とともに、二次転写ローラ126と対向ローラ136によって形成される二次転写部まで搬送される。一方、給紙カセット140に積載された記録媒体Pは、給紙ローラ144により給紙カセット140から給紙され、搬送ローラ131により二次転写部に向けて搬送され、レジストレーションセンサ132で用紙の先端を検知されると、停止する。そして、レジストレーションセンサ132で停止待機していた記録媒体Pは、中間転写ベルト123上のトナー像と二次転写部で一致するタイミングで再搬送される。記録媒体Pを一時停止状態から再度駆動開始することを再給紙と呼び、この再給紙が露光開始から適切なタイミングで実行されることにより、中間転写ベルト123上のトナー像が、二次転写部で記録媒体P上に位置ずれすることなく転写される。このとき、二次転写ローラ126と対向ローラ136間には、後述する電源161より転写電圧が印加される。なお、記録媒体Pに転写されずに、中間転写ベルト123上に残留したトナーは、クリーニング部180により回収される。 The intermediate transfer belt 123 is stretched by three rollers including a roller 136 facing the secondary transfer roller 126, a tension roller 125, and the like, and is driven to rotate in the arrow direction (counterclockwise direction) in the figure. The toner images of each color formed on the photosensitive drums 101 to 104 are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 123 and then formed by the secondary transfer roller 126 and the counter roller 136 as the intermediate transfer belt 123 rotates. It is conveyed to the secondary transfer section. On the other hand, the recording medium P stacked in the paper feed cassette 140 is fed from the paper feed cassette 140 by the paper feed roller 144, conveyed toward the secondary transfer section by the convey roller 131, and is detected by the registration sensor 132. Stop when the tip is detected. Then, the recording medium P that has stopped and waited at the registration sensor 132 is re-conveyed at the timing when the toner image on the intermediate transfer belt 123 coincides with the secondary transfer portion. Re-feeding the recording medium P from a paused state is called re-feeding. The image is transferred onto the recording medium P at the transfer section without positional deviation. At this time, a transfer voltage is applied between the secondary transfer roller 126 and the opposing roller 136 from a power source 161 which will be described later. Toner remaining on the intermediate transfer belt 123 without being transferred onto the recording medium P is collected by the cleaning section 180 .

トナー像が転写された記録媒体Pは、定着装置127に搬送される。定着装置127は、回転自在に配設された定着ローラ157と、定着ローラ157に圧接しながら回転する加圧ローラ156を有している。そして、定着ローラ157の内部にはヒータ(不図示)が配設されており、ヒータへの供給電力を制御することで定着ローラ157の表面の温度調節を行っている。記録媒体Pが定着装置127に搬送されてくると、定着ローラ157と加圧ローラ156は一定速度で回転し、記録媒体Pが定着ローラ157と加圧ローラ156の間を通過する際に、記録媒体Pは表裏両面から一定の圧力と温度で加圧、加熱される。これにより、記録媒体Pの表面上の未定着トナー像は、溶融して記録媒体P上に定着し、フルカラー画像が形成される。フルカラー画像が定着された記録媒体Pは、定着装置127の出口に配置された定着排紙センサ130を通過した後、プリンタ128上部の排紙トレイ129上に排出される。 The recording medium P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 127 . The fixing device 127 has a rotatably arranged fixing roller 157 and a pressure roller 156 that rotates while being pressed against the fixing roller 157 . A heater (not shown) is provided inside the fixing roller 157, and the temperature of the surface of the fixing roller 157 is adjusted by controlling the power supplied to the heater. When the recording medium P is conveyed to the fixing device 127, the fixing roller 157 and the pressure roller 156 rotate at a constant speed. The medium P is pressurized and heated from both the front and back sides at a constant pressure and temperature. As a result, the unfixed toner image on the surface of the recording medium P is melted and fixed on the recording medium P to form a full-color image. The recording medium P on which the full-color image is fixed passes through a fixing paper discharge sensor 130 arranged at the exit of the fixing device 127 and is discharged onto a paper discharge tray 129 above the printer 128 .

プリンタ128は、画像形成部であるプロセスカートリッジ115~118による画像形成動作や、記録媒体Pの搬送動作を制御するコントローラ170を備えている。また、実施例1、2のASIC IC1に相当するASIC175は、コントローラ170からの指示に基づいて、電源装置160の制御を行う。電源装置160は、プリンタ128内の各装置に供給する各種電圧を生成する電源161、162、163等を有している。電源161は、実施例1、2の二次転写ローラP1に相当する二次転写ローラ126に正極性の直流電圧を供給する二次転写正電源であり、実施例1、2の二次転写正電源V1に相当する。電源162は、実施例1、2のICLブラシP2に相当するクリーニング部180に正極性の直流電圧を供給する中間転写ベルトクリーニング電源であり、実施例1、2のICL正電源V2に相当する。また、電源163は、負極性の直流電圧を二次転写ローラ126、及びクリーニング部180に供給する負電源であり、実施例1、2の負電源V3に相当する。更に、電源装置160は、実施例1、2の電流検知回路IS1、IS2に相当する、二次転写ローラ126に流れる電流及びクリーニング部180に流れる電流を検知する電流検知回路を有している。 The printer 128 includes a controller 170 that controls the image forming operation by the process cartridges 115 to 118, which are image forming units, and the conveying operation of the recording medium P. FIG. Also, the ASIC 175 corresponding to the ASIC IC1 of the first and second embodiments controls the power supply device 160 based on instructions from the controller 170 . The power supply device 160 has power supplies 161 , 162 , 163 and the like that generate various voltages to be supplied to each device in the printer 128 . A power supply 161 is a secondary transfer positive power supply that supplies a positive DC voltage to the secondary transfer roller 126 corresponding to the secondary transfer roller P1 in the first and second embodiments. It corresponds to the power supply V1. The power supply 162 is an intermediate transfer belt cleaning power supply that supplies a positive DC voltage to the cleaning unit 180 corresponding to the ICL brush P2 of the first and second embodiments, and corresponds to the ICL positive power supply V2 of the first and second embodiments. A power supply 163 is a negative power supply that supplies a negative DC voltage to the secondary transfer roller 126 and the cleaning unit 180, and corresponds to the negative power supply V3 in the first and second embodiments. Further, the power supply device 160 has a current detection circuit for detecting the current flowing through the secondary transfer roller 126 and the current flowing through the cleaning unit 180, which corresponds to the current detection circuits IS1 and IS2 of the first and second embodiments.

画像形成時には、ASIC175からの制御により、電源161から二次転写ローラ126に正極性の転写電圧が印加される。すると、実施例1、2のITB P4に相当する中間転写ベルト123上のトナー像が、中間転写ベルト123と二次転写ローラ126に狭持された記録媒体Pに転写される。また、記録媒体Pに転写されず、中間転写ベルト123に残ったトナーは、ASIC175からの制御により、電源162からクリーニング部180に正極性の電圧が印加されることにより、クリーニング部180に一時的に回収される。なお、対向ローラ136は、実施例1、2の駆動ローラP3に相当する。 During image formation, a positive transfer voltage is applied from the power supply 161 to the secondary transfer roller 126 under the control of the ASIC 175 . Then, the toner image on the intermediate transfer belt 123 corresponding to ITB P4 in Examples 1 and 2 is transferred onto the recording medium P sandwiched between the intermediate transfer belt 123 and the secondary transfer roller 126 . Further, the toner remaining on the intermediate transfer belt 123 without being transferred onto the recording medium P is temporarily transferred to the cleaning section 180 by applying a positive voltage from the power supply 162 to the cleaning section 180 under the control of the ASIC 175 . to be recovered. The facing roller 136 corresponds to the driving roller P3 of the first and second embodiments.

一方、クリーニングプロセス時には、ASIC175は電源163をオンすると、電源163から供給される負電圧は、二次転写ローラ126、及びクリーニング部180にも供給される。二次転写ローラ126に印加される負電圧により、二次転写ローラ126に付着したトナーは中間転写ベルト123に転写され、二次転写ローラ126から除去される。また、クリーニング部180に回収されたトナーは、クリーニング部180に印加される負電圧により中間転写ベルト123に吐き出される(移動する)。その後、中間転写ベルト123に転写されたトナーは、実施例1、2の一次転写パッドP6に相当する一次転写パッド119に印加された転写電圧により、実施例1、2の感光ドラムP5に相当する感光ドラム101に転写される(移動する)。そして、感光ドラム101に転写されたトナーは、感光ドラム101が有するクリーナー(不図示)によって除去される。また、電源装置160の電流検知回路は、正負両極性の電源からの電圧が重畳する場合でも、コンデンサC1によって電流経路が遮断されるため、二次転写ローラ126、クリーニング部180に流れる負荷電流を正しく検知することができる。 On the other hand, when the ASIC 175 turns on the power source 163 during the cleaning process, the negative voltage supplied from the power source 163 is also supplied to the secondary transfer roller 126 and the cleaning section 180 . The toner attached to the secondary transfer roller 126 is transferred to the intermediate transfer belt 123 and removed from the secondary transfer roller 126 by the negative voltage applied to the secondary transfer roller 126 . Further, the toner collected by the cleaning unit 180 is discharged (moved) onto the intermediate transfer belt 123 by the negative voltage applied to the cleaning unit 180 . After that, the toner transferred to the intermediate transfer belt 123 corresponds to the photosensitive drum P5 of Examples 1 and 2 due to the transfer voltage applied to the primary transfer pad 119 which corresponds to the primary transfer pad P6 of Examples 1 and 2. It is transferred (moved) to the photosensitive drum 101 . Then, the toner transferred to the photosensitive drum 101 is removed by a cleaner (not shown) of the photosensitive drum 101 . In the current detection circuit of the power supply device 160, even when the voltage from the power supply of both positive and negative polarities is superimposed, the current path is cut off by the capacitor C1, so the load current flowing through the secondary transfer roller 126 and the cleaning unit 180 is detected. can be detected correctly.

以上説明したように、本実施例によれば、電源部を共通化した場合にも、負荷電流を正しく検知することができる。 As described above, according to this embodiment, the load current can be detected correctly even when the power supply unit is shared.

C1 コンデンサ
IS1、IS2 電流検知回路
P1 二次転写ローラ
P2 ICLブラシ
RE1、RE2 整流回路
T1 圧電トランス
V1 二次転写正電源
V2 ICL正電源
V3 二次転写負電源及びICL負電源
C1 capacitors IS1, IS2 current detection circuit P1 secondary transfer roller P2 ICL brushes RE1, RE2 rectifying circuit T1 piezoelectric transformer V1 secondary transfer positive power supply V2 ICL positive power supply V3 secondary transfer negative power supply and ICL negative power supply

Claims (15)

交流電圧を出力する第1の電源部と、
前記第1の電源部に接続され、前記第1の電源部から出力される前記交流電圧を整流し、所定の極性の直流電圧を出力する第1の整流部及び第2の整流部と、
前記所定の極性とは逆極性の直流電圧を出力する第2の電源部及び第3の電源部と、
前記第1の整流部の出力電圧と前記第2の電源部の出力電圧とが重畳された電圧が供給される第1の負荷に流れる電流を検知する第1の電流検知部と、
前記第2の整流部の出力電圧と前記第3の電源部の出力電圧とが重畳された電圧が供給される第2の負荷に流れる電流を検知する第2の電流検知部と、
前記第1の電流検知部を流れる電流と、前記第2の電流検知部を流れる電流とを分離する分離部と、
を備えることを特徴とする電源装置。
a first power supply that outputs an alternating voltage;
a first rectifying unit and a second rectifying unit connected to the first power supply unit for rectifying the AC voltage output from the first power supply unit and outputting a DC voltage having a predetermined polarity;
a second power supply unit and a third power supply unit that output a DC voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity;
a first current detection unit for detecting a current flowing through a first load supplied with a voltage obtained by superimposing the output voltage of the first rectification unit and the output voltage of the second power supply unit;
a second current detection unit for detecting a current flowing through a second load supplied with a voltage obtained by superimposing the output voltage of the second rectification unit and the output voltage of the third power supply unit;
a separation unit that separates the current flowing through the first current detection unit and the current flowing through the second current detection unit;
A power supply device comprising:
前記分離部は、前記第1の電源部からの交流電圧が入力される前記第1の整流部の入力端と、前記第1の電源部からの交流電圧が入力される前記第2の整流部の入力端とに直列に接続されたコンデンサであることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 The separating section includes an input terminal of the first rectifying section to which the alternating voltage from the first power supply section is input, and a second rectifying section to which the alternating voltage from the first power supply section is input. 2. The power supply device according to claim 1, wherein the capacitor is connected in series with the input terminal of the . 前記第1の整流部又は前記第2の整流部は、前記第1の整流部又は前記第2の整流部が出力する前記直流電圧を検知する第1の電圧検知部を有し、
前記第2の電源部は、前記第2の電源部が出力する前記直流電圧を検知する第2の電圧検知部を有し、
前記第3の電源部は、前記第3の電源部が出力する前記直流電圧を検知する第3の電圧検知部を有することを特徴とする請求項2に記載の電源装置。
The first rectification unit or the second rectification unit has a first voltage detection unit that detects the DC voltage output by the first rectification unit or the second rectification unit,
The second power supply unit has a second voltage detection unit that detects the DC voltage output by the second power supply unit,
3. The power supply device according to claim 2, wherein the third power supply section has a third voltage detection section that detects the DC voltage output from the third power supply section.
前記第1の電源部、前記第2の電源部、及び前記第3の電源部の出力電圧を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記第1の電圧検知部、前記第2の電圧検知部、及び前記第3の電圧検知部の検知結果に基づいて、前記第1の電源部、前記第2の電源部、及び前記第3の電源部の出力電圧を制御することを特徴とする請求項3に記載の電源装置。
A control unit that controls output voltages of the first power supply unit, the second power supply unit, and the third power supply unit,
Based on detection results of the first voltage detection unit, the second voltage detection unit, and the third voltage detection unit, the control unit controls the first power supply unit, the second power supply unit, 4. The power supply device according to claim 3, wherein the output voltage of said third power supply unit is controlled.
前記第2の電圧検知部、及び前記第3の電圧検知部は、正電位の電圧の検知結果を前記制御部に出力することを特徴とする請求項4に記載の電源装置。 5. The power supply device according to claim 4, wherein the second voltage detection section and the third voltage detection section output detection results of positive potential voltage to the control section. 前記制御部は、前記第1の電流検知部及び前記第2の電流検知部の検知結果と、前記第1の電圧検知部、前記第2の電圧検知部、及び前記第3の電圧検知部の検知結果と、に基づいて、前記第1の負荷及び前記第2の負荷のインピーダンスを算出し、算出した前記第1の負荷及び前記第2の負荷のインピーダンスに応じて、前記第1の電源部、前記第2の電源部、及び前記第3の電源部の出力電圧を制御することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の電源装置。 The control unit controls detection results of the first current detection unit and the second current detection unit, detection results of the first voltage detection unit, the second voltage detection unit, and the third voltage detection unit. and calculating the impedance of the first load and the second load based on the detection result, and the first power supply unit according to the calculated impedance of the first load and the second load 6. The power supply device according to claim 4, wherein the output voltages of the second power supply unit, and the third power supply unit are controlled. 前記第2の電源部から前記逆極性の直流電圧が出力されず、前記第1の整流部から前記所定の極性の直流電圧が出力されている場合には、前記第1の負荷に所定の電圧を供給する定電圧供給部を備えることを特徴とする請求項6に記載の電源装置。 When the DC voltage of the opposite polarity is not output from the second power supply unit and the DC voltage of the predetermined polarity is output from the first rectifying unit, a predetermined voltage is applied to the first load. 7. The power supply device according to claim 6, further comprising a constant-voltage supply unit that supplies the . 前記電圧供給部は、ダイオードとツェナーダイオードとを有することを特徴とする請求項7に記載の電源装置。 8. The power supply device according to claim 7, wherein the constant voltage supply section has a diode and a Zener diode. 前記制御部は、前記第2の電流検知部の検知結果に基づいて、前記第2の負荷に一定の電流値の電流が供給されるように、前記第1の電源部及び前記第3の電源部を制御することを特徴とする請求項8に記載の電源装置。 The control unit controls the first power supply unit and the third power supply so that current having a constant current value is supplied to the second load based on the detection result of the second current detection unit. 9. The power supply device according to claim 8, wherein the power supply device controls a unit. 前記第1の電源部は圧電トランスを有することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の電源装置。 10. The power supply device according to any one of claims 1 to 9, wherein said first power supply unit has a piezoelectric transformer. 前記第1の整流部及び前記第2の整流部は、ダイオードを有することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 10, wherein the first rectifier and the second rectifier have diodes. 画像を形成するための画像形成部と、
前記画像形成部に高電圧を供給する電源装置と、を備え、
前記電源装置は、
交流電圧を出力する第1の電源部と、
前記第1の電源部に接続され、前記第1の電源部から出力される前記交流電圧を整流し、所定の極性の直流電圧を出力する第1の整流部及び第2の整流部と、
前記所定の極性とは逆極性の直流電圧を出力する第2の電源部と、
前記所定の極性とは逆極性の直流電圧を出力する第3の電源部と、
前記第1の整流部の出力電圧と前記第2の電源部の出力電圧とが重畳された電圧が供給される第1の負荷に流れる電流を検知する第1の電流検知部と、
前記第2の整流部の出力電圧と前記第3の電源部の出力電圧とが重畳された電圧が供給される第2の負荷に流れる電流を検知する第2の電流検知部と、
前記第1の電流検知部を流れる電流と、前記第2の電流検知部を流れる電流を分離する分離部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
an image forming unit for forming an image;
a power supply device that supplies a high voltage to the image forming unit,
The power supply device
a first power supply that outputs an alternating voltage;
a first rectifying unit and a second rectifying unit connected to the first power supply unit for rectifying the AC voltage output from the first power supply unit and outputting a DC voltage having a predetermined polarity;
a second power supply unit that outputs a DC voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity;
a third power supply unit that outputs a DC voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity;
a first current detection unit for detecting a current flowing through a first load supplied with a voltage obtained by superimposing the output voltage of the first rectification unit and the output voltage of the second power supply unit;
a second current detection unit for detecting a current flowing through a second load supplied with a voltage obtained by superimposing the output voltage of the second rectification unit and the output voltage of the third power supply unit;
a separation unit that separates the current flowing through the first current detection unit and the current flowing through the second current detection unit;
An image forming apparatus comprising:
前記画像形成部は、画像を担持する像担持体と、前記像担持体上の画像を記録材に転写する転写部と、前記像担持体をクリーニングするクリーニング部と、を備え、
前記第1の電源部から出力された電圧が前記転写部と前記クリーニング部に供給されることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
The image forming unit includes an image carrier that carries an image, a transfer unit that transfers the image on the image carrier to a recording material, and a cleaning unit that cleans the image carrier,
13. The image forming apparatus according to claim 12, wherein a voltage output from said first power supply section is supplied to said transfer section and said cleaning section.
前記第2の電源部から出力された前記直流電圧は前記転写部に供給され、
前記第3の電源部から出力された前記直流電圧は前記クリーニング部に供給されることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
the DC voltage output from the second power supply unit is supplied to the transfer unit;
14. The image forming apparatus according to claim 13, wherein the DC voltage output from the third power supply section is supplied to the cleaning section.
更に、画像が形成される感光ドラムを有し、
前記像担持体は、前記感光ドラムに形成された画像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の画像形成装置。
further comprising a photosensitive drum on which an image is formed;
15. The image forming apparatus according to claim 13, wherein the image carrier is an intermediate transfer belt onto which the image formed on the photosensitive drum is transferred.
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