JP7180437B2 - Image forming apparatus and discharge control method - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置及び放電制御方法に関し、特に、電子写真方式の画像形成に利用される高圧電源基板を備える画像形成装置及び当該画像形成装置における放電制御方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a discharge control method, and more particularly to an image forming apparatus provided with a high-voltage power supply board used for electrophotographic image formation and a discharge control method in the image forming apparatus.

電子写真方式で画像形成を行うMFP(Multi-Functional Peripherals)などの画像形成装置では、帯電や現像、転写の際に高圧を印加するための高圧電源回路を備えている。この高圧電源回路として、従来はアナログ信号によって高圧を発生させる回路を使用しており、この回路では、なだらかに電圧値が変化する歪のないアナログ波形の高圧を出力することができる。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as MFPs (Multi-Functional Peripherals) that form images by electrophotography are equipped with a high-voltage power supply circuit for applying a high voltage during charging, development, and transfer. Conventionally, a circuit that generates a high voltage using an analog signal is used as this high-voltage power supply circuit, and this circuit can output a high voltage with an analog waveform that changes smoothly and has no distortion.

このような高圧電源回路を用いた放電制御に関して、例えば、下記特許文献1には、像担持体と、帯電バイアス印加手段から少なくとも振動電圧が印加され、前記像担持体の表面に当接して前記像担持体を所定の電位に帯電させる接触帯電部材と、前記振動電圧の印加によって前記接触帯電部材と前記像担持体との間の帯電ニップ部近傍での微小空隙を流れる交流放電電流量を検知し、該交流放電電流量が所定の設定範囲内に収まるように、前記接触帯電部材に印加する交流電圧を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、画像形成装置内又は周囲の環境を検知する環境検知手段を有するとともに、前記帯電バイアス印加手段は、少なくとも2種類以上の異なる波形の振動電圧を切り替え自在に発生し、前記制御手段は、前記環境検知手段で検知した環境情報に基づいて、前記振動電圧の波形を切り替えて前記接触帯電部材に印加するよう制御する構成が開示されている。 With respect to discharge control using such a high-voltage power supply circuit, for example, Patent Document 1 below discloses that at least an oscillating voltage is applied from an image carrier and a charging bias applying means, and the surface of the image carrier is brought into contact with the above-described discharge voltage. A contact charging member that charges the image carrier to a predetermined potential and an amount of AC discharge current flowing through a minute gap in the vicinity of a charging nip portion between the contact charging member and the image carrier by application of the oscillating voltage is detected. and a control means for controlling the AC voltage applied to the contact charging member so that the amount of the AC discharge current falls within a predetermined set range, the environment in or around the image forming apparatus. and the charging bias applying means switchably generates an oscillating voltage having at least two different waveforms, and the control means is based on the environmental information detected by the environment detecting means. Then, a configuration is disclosed in which the waveform of the oscillating voltage is switched and controlled to be applied to the contact charging member.

また、下記特許文献2には、直流電圧と交流電圧とを重畳して帯電体に印加して、当該帯電体と感光体との間に放電を生じさせて前記感光体を帯電させる帯電機構と、前記交流電圧の波形を制御する電圧制御手段と、を備え、前記交流電圧の波形は、放電開始電圧より小さい電圧値に変曲点を有し、当該変曲点から交流電圧のピーク電圧に至るまでの時間あたりの電圧増加量が、前記交流電圧がゼロである時点から前記変曲点に至るまでの時間あたりの電圧増加量よりも小さい帯電装置が開示されている。 Further, Patent Document 2 below discloses a charging mechanism that applies a DC voltage and an AC voltage in a superimposed manner to a charged body to generate discharge between the charged body and the photoreceptor to charge the photoreceptor. and voltage control means for controlling the waveform of the AC voltage, wherein the waveform of the AC voltage has an inflection point at a voltage value smaller than the discharge start voltage, and from the inflection point to the peak voltage of the AC voltage. A charging device is disclosed in which the amount of voltage increase per time until reaching the point of inflection is smaller than the amount of voltage increase per time from the time when the AC voltage is zero to the point of inflection.

また、下記特許文献3には、潜像担持体に対向する帯電部材と、前記帯電部材に、直流電圧に脈流電圧を重畳した交番電圧を印加する電源部とを備える帯電装置において、前記交番電圧は、前記帯電部材から前記潜像担持体表面への放電である正放電と、前記潜像担持体表面から前記帯電部材への放電である逆放電を生じさせ、前記潜像担持体の所望の表面電位Vdeに対し正放電側に向かう電圧成分のパルスON時間に対し、前記潜像担持体の所望の表面電位Vdeに対し逆放電側に向かう電圧成分のパルスON時間を短くした構成が開示されている。 Further, Patent Document 3 below discloses a charging device including a charging member facing a latent image carrier and a power supply section for applying an alternating voltage obtained by superimposing a pulsating voltage on a DC voltage to the charging member. The voltage causes positive discharge, which is discharge from the charging member to the surface of the latent image carrier, and reverse discharge, which is discharge from the surface of the latent image carrier to the charging member. Disclosed is a configuration in which the pulse ON time of the voltage component directed to the reverse discharge side with respect to the desired surface potential Vde of the latent image carrier is shortened with respect to the pulse ON time of the voltage component directed to the positive discharge side with respect to the surface potential Vde of the latent image carrier. It is

特開2005-003728号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-003728 特開2018-004714号公報JP 2018-004714 A 特開2015-165271号公報JP 2015-165271 A

上記特許文献1では、帯電部材の放電電流を検知する際に、帯電電圧波形の形状を変化させて電流検知感度を上げる手法を提案しており、帯電電圧波形の形状を任意に変更することにより画像の高品質化を図ることができる。 The above-mentioned Patent Document 1 proposes a method of increasing the current detection sensitivity by changing the shape of the charging voltage waveform when detecting the discharge current of the charging member. It is possible to improve the image quality.

波形の形状を変更する場合、従来のアナログ信号によって高圧を発生させる高圧電源回路(アナログ高圧電源回路)よりも、デジタル信号によって高圧を発生させる高圧電源回路(デジタル高圧電源回路)の方が、安価かつ簡単な構成で波形の形状を変更することができる。ただし、ローラ帯電方式において、放電電流が過多になれば感光体の摩耗が促進されて寿命が短くなり、また、放電電流が少ないと感光体の表面電位の凸凹を十分に小さくすることができずに画像に問題を発生させるため、微細な放電電流の合わせ込みが必要である。 When changing the waveform shape, a high voltage power supply circuit that generates high voltage using a digital signal (digital high voltage power supply circuit) is cheaper than a conventional high voltage power supply circuit that generates high voltage using an analog signal (analog high voltage power supply circuit). Moreover, the shape of the waveform can be changed with a simple configuration. However, in the roller charging method, if the discharge current is excessive, wear of the photoreceptor will be accelerated, shortening the life of the photoreceptor. fine adjustment of the discharge current is necessary in order to cause problems in the image.

この微細な放電電流の合わせ込みに対して、デジタル高圧電源回路を用いてアナログ高圧電源回路と同じようにAC(交番)波形の高圧を生成した場合、量子化歪が発生してしまい、アナログ信号の場合の放電電流と同様の電流値を得ることができない。また、この量子化歪を小さくするには、高速のCPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro-Processing Unit)が必要になるが、高速のCPUやMPUを設けると高圧電源回路のコストアップを招いてしまう。 If a digital high-voltage power supply circuit is used to generate a high-voltage AC (alternating) waveform in the same way as an analog high-voltage power supply circuit, quantization distortion will occur and the analog signal will be distorted. A current value similar to the discharge current in the case of cannot be obtained. A high-speed CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro-Processing Unit) is required to reduce this quantization distortion, but providing a high-speed CPU or MPU will increase the cost of the high-voltage power supply circuit. I will stay.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、デジタル信号に基づいて生成した高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる場合であっても、放電電流を正確に制御することができる画像形成装置及び放電制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its main object is to increase the discharge current even when a high voltage generated based on a digital signal is applied to a discharge member to generate a discharge. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a discharge control method that can be controlled accurately.

本発明の一側面は、所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、前記高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置において、前記高圧を前記放電部材に印加した時の放電電流と前記所望の放電電流との差分を取得し、前記差分が小さくなるように、前記デジタル信号の各電圧値を補正する補正部を備えることを特徴とする。 One aspect of the present invention is a high-voltage power supply board that generates a high voltage based on a digital signal having a waveform obtained by quantizing an analog signal for obtaining a desired discharge current, and applies the high voltage to a discharge member to generate a discharge. obtaining a difference between a discharge current when the high voltage is applied to the discharge member and the desired discharge current, and correcting each voltage value of the digital signal so as to reduce the difference. A correction unit is provided.

本発明の一側面は、所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、前記高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置における放電制御方法であって、前記高圧を前記放電部材に印加した時の放電電流と前記所望の放電電流との差分を取得する差分取得処理と、前記差分が小さくなるように、前記デジタル信号の各電圧値を補正する補正処理と、を実行することを特徴とする。 One aspect of the present invention is a high-voltage power supply board that generates a high voltage based on a digital signal having a waveform obtained by quantizing an analog signal for obtaining a desired discharge current, and applies the high voltage to a discharge member to generate a discharge. a difference acquisition process for acquiring a difference between a discharge current when the high voltage is applied to the discharge member and the desired discharge current; and a correction process for correcting each voltage value of the digital signal.

本発明の画像形成装置及び放電制御方法によれば、デジタル信号に基づいて生成した高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる場合であっても、放電電流を正確に制御することができる。 According to the image forming apparatus and the discharge control method of the present invention, the discharge current can be accurately controlled even when the high voltage generated based on the digital signal is applied to the discharge member to generate the discharge.

その理由は、所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置において、高圧を放電部材に印加した時の放電電流と所望の放電電流との差分を取得し、差分が小さくなるように、デジタル信号の各電圧値を補正するからである。 The reason for this is that an image forming apparatus having a high-voltage power supply substrate generates a high voltage based on a digital signal having a waveform obtained by quantizing an analog signal for obtaining a desired discharge current, and applies the high voltage to a discharge member to generate a discharge. 3, the difference between the discharge current when a high voltage is applied to the discharge member and the desired discharge current is obtained, and each voltage value of the digital signal is corrected so that the difference becomes small.

本発明の一実施例に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施例に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of an image forming apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施例に係る高圧電源基板の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing the configuration of a high-voltage power supply board according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施例に係る高圧電源基板の他の構成を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another configuration of the high-voltage power supply board according to one embodiment of the present invention; アナログ高圧電源の電圧/電流波形の一例である。It is an example of voltage/current waveforms of an analog high voltage power supply. 本発明の一実施例に係る放電制御を説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating discharge control according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例に係る放電制御の他の例を説明する模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating another example of discharge control according to one embodiment of the present invention; 本発明の一実施例に係る放電制御を説明する図であり、出力電流の変曲点から放電開始タイミングを予測する方法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining discharge control according to an embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining a method of predicting discharge start timing from an inflection point of an output current; FIG. 本発明の一実施例に係る放電制御を説明する図であり、電圧波形と電流波形から放電開始タイミングを予測する方法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining discharge control according to an embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining a method of predicting discharge start timing from a voltage waveform and a current waveform; 本発明の一実施例に係るデジタル高圧電源回路の一例である。1 is an example of a digital high-voltage power supply circuit according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例に係る画像形成装置の動作を示すフローチャート図である。4 is a flow chart showing the operation of the image forming apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG. 従来のアナログ高圧電源における電流と電圧の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of current and voltage in a conventional analog high-voltage power supply; 従来のアナログ高圧電源における放電電流と電圧の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of discharge current and voltage in a conventional analog high voltage power supply; 従来のデジタル高圧電源における電流と電圧の波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram of current and voltage in a conventional digital high voltage power supply; 従来のデジタル高圧電源における放電電流と電圧の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of discharge current and voltage in a conventional digital high voltage power supply;

背景技術で示したように、電子写真方式で画像形成を行うMFPなどの画像形成装置では、帯電や現像、転写の際に高圧を印加するための高圧電源回路を備えており、アナログ信号によって高圧を発生させる回路では、なだらかに電圧値が変化する歪のないアナログ波形の高圧を出力することができる。 As described in the background art, an image forming apparatus such as an MFP that forms an image by electrophotography is equipped with a high voltage power supply circuit for applying a high voltage during charging, development, and transfer. can output a high voltage with an analog waveform that changes smoothly and has no distortion.

ここで、画像の高品質化を図るためには、帯電電圧波形の形状を任意に変更できるようにすることが好ましく、従来のアナログ高圧電源回路よりもデジタル高圧電源回路の方が、安価かつ簡単な構成で波形の形状を変更することができる。しかしながら、デジタル高圧電源回路を用いて、アナログ高圧電源回路と同じようにAC(交番)波形の高圧を生成した場合、量子化歪が発生してしまう。また、この量子化歪を小さくするために高速のCPUやMPUを設けると、高圧電源回路のコストアップを招いていてしまう。 Here, in order to improve the image quality, it is preferable to be able to change the shape of the charging voltage waveform arbitrarily. Digital high voltage power circuits are cheaper and simpler than conventional analog high voltage power circuits. It is possible to change the shape of the waveform with a simple configuration. However, if a digital high voltage power supply circuit is used to generate a high voltage with an AC (alternating) waveform in the same way as an analog high voltage power supply circuit, quantization distortion will occur. Moreover, if a high-speed CPU or MPU is provided to reduce this quantization distortion, the cost of the high-voltage power supply circuit will increase.

上記の量子化歪について図面を参照して説明する。アナログ高圧電源回路では、図12に示すような、なだらかに値が変化する波形のアナログ信号が利用され、このアナログ信号を用いて高圧を発生させると、図13に示すように、電圧波形はアナログ信号に応じたなだらかな曲線となり、電流波形は、放電開始タイミングから電流値が増加する曲線となる。この電流値が増加した部分(図の+マークを付した部分)が放電電流となる。 The above quantization distortion will be explained with reference to the drawings. An analog high-voltage power supply circuit uses an analog signal with a waveform whose value changes gently as shown in FIG. It becomes a gentle curve according to the signal, and the current waveform becomes a curve in which the current value increases from the discharge start timing. The portion where the current value increases (the portion marked with + in the figure) becomes the discharge current.

一方、デジタル高圧電源回路では、図14に示すような、ステップ状に値が変化するギザギザな波形のデジタル信号が利用されるが、このギザギザが量子化歪となる。そして、このデジタル信号を用いて高圧を発生させると、図15に示すように、電圧波形も電流波形もこのギザギザが反映されるため、アナログ高圧電源回路と同じ放電電流にならず、量子化歪に応じた誤差が発生する。その結果、放電が過多の場合は感光体の摩耗が促進されて寿命が短くなり、また、放電が少ない場合は感光体の表面電位の凸凹を十分小さくすることができずに画像に問題を発生させる。 On the other hand, in a digital high-voltage power supply circuit, a digital signal with a jagged waveform whose value changes stepwise as shown in FIG. 14 is used, and this jaggedness becomes quantization distortion. When a high voltage is generated using this digital signal, as shown in FIG. 15, both the voltage waveform and the current waveform reflect this jaggedness. An error occurs depending on the As a result, excessive discharge accelerates wear of the photoreceptor, shortening its life, and insufficient discharge causes image problems because unevenness of the surface potential of the photoreceptor cannot be reduced sufficiently. Let

そこで、本発明の一実施の形態では、所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置において、高圧を放電部材に印加した時の放電電流と所望の放電電流との差分を取得し、差分が小さくなるように、デジタル信号の各電圧値を補正する。 Therefore, in one embodiment of the present invention, a high voltage is generated based on a digital signal having a waveform obtained by quantizing an analog signal for obtaining a desired discharge current, and the high voltage is applied to the discharge member to generate a discharge. In an image forming apparatus having a power supply board, a difference between a discharge current when a high voltage is applied to a discharge member and a desired discharge current is obtained, and each voltage value of a digital signal is corrected so as to reduce the difference.

これにより、デジタル信号に基づいて生成した高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる場合であっても、放電電流を正確に制御することができる。 Accordingly, even when a high voltage generated based on a digital signal is applied to the discharge member to cause discharge, the discharge current can be accurately controlled.

上記した本発明の一実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係る画像形成装置及び放電制御方法について、図1乃至図11を参照して説明する。図1は、本実施例の画像形成装置の構成を示す模式図であり、図2は、本実施例の画像形成装置の構成を示すブロック図、図3及び図4は、本実施例の高圧電源基板の構成を示す回路図である。また、図5は、アナログ高圧電源の電圧/電流波形の一例であり、図6及び図7は、本実施例の放電制御を説明する模式図である。また、図8及び図9は、本実施例の放電制御における放電開始タイミングの予測方法を説明する図、図10は、本実施例のデジタル高圧電源回路の一例であり、図11は、本実施例の画像形成装置の動作を示すフローチャート図である。 An image forming apparatus and a discharge control method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the image forming apparatus of this embodiment, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the image forming apparatus of this embodiment, and FIGS. 3 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply substrate; FIG. FIG. 5 shows an example of voltage/current waveforms of an analog high-voltage power supply, and FIGS. 6 and 7 are schematic diagrams for explaining discharge control in this embodiment. 8 and 9 are diagrams for explaining a method of predicting discharge start timing in the discharge control of this embodiment, FIG. 10 is an example of a digital high voltage power supply circuit of this embodiment, and FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the image forming apparatus of the example; FIG.

図1に示すように、本実施例の画像形成装置10は、原稿を読み取って取得した画像データ、又は、通信ネットワークを介して外部の情報機器(例えばクライアント装置)から入力された画像データに基づいて、用紙に色を重ね合わせることにより画像を形成する装置であり、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色に対応する感光体としての感光体ドラム83Y、83M、83C、83Kが、被転写体(中間転写ベルト)の走行方向に直列配置されたタンデム方式の画像形成装置である。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 of this embodiment performs image processing based on image data acquired by reading a document or image data input from an external information device (for example, a client device) via a communication network. It is a device that forms an image by superimposing colors on a sheet of paper. This is a tandem type image forming apparatus in which body drums 83Y, 83M, 83C, and 83K are arranged in series in the running direction of a transfer medium (intermediate transfer belt).

この画像形成装置10は、図2(a)に示すように、制御部20、高圧電源部30、表示操作部40、画像読取部50、画像処理部60、搬送部70、画像形成部80などで構成される。 As shown in FIG. 2A, the image forming apparatus 10 includes a control section 20, a high-voltage power supply section 30, a display operation section 40, an image reading section 50, an image processing section 60, a conveying section 70, an image forming section 80, and the like. consists of

制御部20は、CPU21と、ROM(Read Only Memory)22やRAM(Random Access Memory)23等のメモリと、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の記憶部24と、NIC(Network Interface Card)やモデム等のネットワークI/F部25などで構成される。CPU21は、ROM22又は記憶部24から処理内容に応じたプログラムを読み出し、RAM23に展開して実行することにより、画像形成装置10の各部の動作を集中制御する。記憶部24は、CPU21が各部を制御するためのプログラム、自装置の処理機能に関する情報、画像読取部50が読み取った画像データ、図示しないクライアント装置などから入力された画像データなどを記憶する。ネットワークI/F部25は、画像形成装置10をLAN(Local Area Network)やWAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続し、外部の情報機器(例えばクライアント装置)との間で各種データの送受信を行う。 The control unit 20 includes a CPU 21, memories such as a ROM (Read Only Memory) 22 and a RAM (Random Access Memory) 23, a storage unit 24 such as a HDD (Hard Disk Drive) and an SSD (Solid State Drive), and a NIC ( network interface card), a network I/F unit 25 such as a modem, and the like. The CPU 21 centrally controls the operation of each part of the image forming apparatus 10 by reading out a program corresponding to the processing contents from the ROM 22 or the storage part 24, developing it in the RAM 23, and executing it. The storage unit 24 stores a program for the CPU 21 to control each unit, information on processing functions of the device itself, image data read by the image reading unit 50, image data input from a client device (not shown), and the like. The network I/F unit 25 connects the image forming apparatus 10 to a communication network such as a LAN (Local Area Network) or a WAN (Wide Area Network), and exchanges various data with an external information device (for example, a client device). Send and receive.

高圧電源部30は、帯電や現像、転写の際に利用される高圧を発生する回路であり、後述する帯電装置84や現像装置82、一次転写ローラ86、中間転写ユニット87に交番波形(好ましくは、1つの出力端子から複数の交番波形)の高圧を出力する。特に、本実施例では、帯電装置84に、量子化歪による誤差を補正した高圧を出力することにより、感光体ドラムを適切に帯電させる。この高圧電源部30の詳細な構成は後述する。 The high-voltage power supply unit 30 is a circuit that generates a high voltage used for charging, development, and transfer, and supplies an alternating waveform (preferably , a plurality of alternating waveforms) from one output terminal. In particular, in this embodiment, the photosensitive drum is appropriately charged by outputting a high voltage corrected for errors due to quantization distortion to the charging device 84 . A detailed configuration of the high-voltage power supply unit 30 will be described later.

表示操作部40は、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどの表示部上に、透明電極が格子状に配置された感圧式や静電容量式などの操作部(タッチセンサ)を設けたタッチパネルなどで構成され、表示部及び操作部として機能する。表示部は、制御部20から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部は、ユーザによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部20に出力する。 The display operation unit 40 is a pressure-sensitive or capacitive operation unit (touch sensor) in which transparent electrodes are arranged in a grid pattern on a display unit such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electro Luminescence) display. ), and functions as a display unit and an operation unit. The display unit displays various operation screens, image status display, operation status of each function, etc. according to a display control signal input from the control unit 20 . The operation unit receives various input operations by the user and outputs operation signals to the control unit 20 .

画像読取部50は、ADF(Auto Document Feeder)と呼ばれる自動原稿給紙装置51及び原稿画像走査装置(スキャナー)52などで構成される。自動原稿給紙装置51は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置52へ送り出す。原稿画像走査装置52は、自動原稿給紙装置51からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサの受光面上に結像させて原稿画像を読み取る。画像読取部50によって読み取られた画像(アナログ画像信号)は、画像処理部60において所定の画像処理が施される。 The image reading unit 50 includes an automatic document feeder 51 called an ADF (Auto Document Feeder), a document image scanning device (scanner) 52, and the like. The automatic document feeder 51 transports the document placed on the document tray by the transport mechanism and sends it to the document image scanning device 52 . The document image scanning device 52 optically scans the document conveyed onto the contact glass from the automatic document feeder 51 or the document placed on the contact glass, and converts the light reflected from the document into a CCD (Charge Coupled Device). ) The document image is read by forming an image on the light receiving surface of the sensor. An image (analog image signal) read by the image reading section 50 is subjected to predetermined image processing in the image processing section 60 .

画像処理部60は、アナログデジタル(A/D)変換処理を行う回路及びデジタル画像処理を行う回路などで構成される。画像処理部60は、画像読取部50からのアナログ画像信号にA/D変換処理を施すことによりデジタル画像データを生成する。また、画像処理部60は、外部の情報機器(例えばクライアント装置)から取得した印刷ジョブを解析し、原稿の各ページをラスタライズしてデジタル画像データを生成する。そして、画像処理部60は、必要に応じて、画像データに対して、色変換処理、補正処理(シェーディング補正等)、及び圧縮処理等の画像処理を施し、画像処理後の画像データを画像形成部80に出力する。 The image processing unit 60 includes a circuit that performs analog-to-digital (A/D) conversion processing, a circuit that performs digital image processing, and the like. The image processing section 60 generates digital image data by performing A/D conversion processing on the analog image signal from the image reading section 50 . The image processing unit 60 also analyzes a print job acquired from an external information device (for example, a client device), rasterizes each page of the document, and generates digital image data. Then, the image processing unit 60 performs image processing such as color conversion processing, correction processing (shading correction, etc.), and compression processing on the image data as necessary, and forms the image data after the image processing. Output to unit 80 .

搬送部70は、図1に示すように、給紙装置71、搬送機構72、及び排紙装置73などで構成される。本実施例では、給紙装置71は、3つの給紙トレイユニットを備えている。これらの給紙トレイユニットには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された規格用紙や特殊用紙が予め設定された種類ごとに収容される。給紙トレイユニットに収容されている用紙は、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラ等の複数の搬送ローラを備えた搬送機構72により画像形成部80に搬送される。このとき、レジストローラが配設されたレジスト部により、給紙された用紙の傾きが補正されると共に搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部80によって画像が形成された用紙は、排紙ローラを備えた排紙装置73により機外の排紙トレイに排紙される。 As shown in FIG. 1, the transport unit 70 is configured by a paper feeding device 71, a transport mechanism 72, a paper discharging device 73, and the like. In this embodiment, the paper feeder 71 has three paper feed tray units. In these paper feed tray units, standard paper and special paper identified based on the basis weight, size, etc. of the paper are accommodated for each preset type. Sheets of paper stored in the paper feed tray unit are sent out one by one from the top and conveyed to the image forming section 80 by a conveying mechanism 72 having a plurality of conveying rollers such as registration rollers. At this time, the inclination of the fed paper is corrected and the transport timing is adjusted by a registration section provided with registration rollers. Then, the paper on which the image is formed by the image forming section 80 is discharged to a paper discharge tray outside the machine by a paper discharge device 73 having a paper discharge roller.

画像形成部80は、図1及び図2(c)に示すように、異なる色成分Y、M、C、Kに対応して設けられた、露光装置81(81Y、81M、81C、81K)、現像装置82(82Y、82M、82C、82K)、感光体ドラム83(83Y、83M、83C、83K)、帯電装置84(84Y、84M、84C、84K)、クリーニング装置85(85Y、85M、85C、85K)、一次転写ローラ86(86Y、86M、86C、86K)、中間転写ユニット87、定着装置88等を備えて構成される。なお、以下の説明では、必要に応じて、Y、M、C、Kを除いた符号を使用する。 As shown in FIGS. 1 and 2C, the image forming unit 80 includes exposure devices 81 (81Y, 81M, 81C, 81K) provided corresponding to different color components Y, M, C, and K, Developing devices 82 (82Y, 82M, 82C, 82K), photosensitive drums 83 (83Y, 83M, 83C, 83K), charging devices 84 (84Y, 84M, 84C, 84K), cleaning devices 85 (85Y, 85M, 85C, 85K), primary transfer rollers 86 (86Y, 86M, 86C, 86K), an intermediate transfer unit 87, a fixing device 88, and the like. In the following description, symbols other than Y, M, C, and K are used as necessary.

各色成分Y、M、C、Kの感光体ドラム83は、アルミ材よりなる円筒状の金属基体の外周面上に、保護層としてのオーバーコート層を設けた有機感光体層(OPC)が形成された像担持体である。感光体ドラム83は、接地された状態で後述する中間転写ベルトに従動して図1における反時計方向に回転される。 The photoreceptor drums 83 for the respective color components Y, M, C, and K are provided with an organic photoreceptor layer (OPC) provided with an overcoat layer as a protective layer on the outer peripheral surface of a cylindrical metal substrate made of an aluminum material. image carrier. The photosensitive drum 83 is rotated counterclockwise in FIG. 1 by being driven by an intermediate transfer belt, which will be described later, while being grounded.

各色成分Y、M、C、Kの帯電装置84は、例えば帯電ローラ方式であって、帯電部材(帯電ローラ)が、その長手方向を感光体ドラム83の回転軸方向に沿わせた状態で、対応する感光体ドラム83に近接配設されており、帯電部材に高圧を印加することによって、当該感光体ドラム83の表面に一様な電位を与える。この帯電に際して、高圧電源部30から量子化歪による誤差を補正した高圧が出力される。 The charging device 84 for each of the color components Y, M, C, and K is, for example, a charging roller type. It is arranged close to the corresponding photoreceptor drum 83, and applies a uniform potential to the surface of the photoreceptor drum 83 by applying a high voltage to the charging member. At the time of this charging, the high voltage power supply unit 30 outputs a high voltage corrected for errors due to quantization distortion.

各色成分Y、M、C、Kの露光装置81は、例えばポリゴンミラーなどによって感光体ドラム83の回転軸と平行に走査を行い、一様に帯電された対応する感光体ドラム83の表面上に画像データに基づいて像露光を行うことにより静電潜像を形成させる。 The exposure device 81 for each of the color components Y, M, C, and K performs scanning parallel to the rotation axis of the photosensitive drum 83 by using, for example, a polygon mirror, and exposes the uniformly charged surface of the corresponding photosensitive drum 83. An electrostatic latent image is formed by performing imagewise exposure based on image data.

各色成分Y、M、C、Kの現像装置82は、対応する色成分の小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤を収容しており、トナーを感光体ドラム83の表面に搬送して、当該感光体ドラム83に担持された静電潜像をトナーにより顕像化する。この現像に際して、必要に応じて、高圧電源部30から量子化歪による誤差を補正した高圧が出力される。 The developing device 82 for each of the color components Y, M, C, and K accommodates a two-component developer composed of a small particle size toner of the corresponding color component and a magnetic substance, and the toner is applied to the surface of the photosensitive drum 83 . Then, the electrostatic latent image carried on the photosensitive drum 83 is visualized with toner. During this development, a high voltage corrected for errors due to quantization distortion is output from the high voltage power supply unit 30 as required.

各色成分Y、M、C、Kの一次転写ローラ86は、中間転写ベルトを感光体ドラム83に圧接し、対応する感光体ドラム83に形成された各色トナー像を順次重ねて中間転写ベルトに一次転写する。この一次転写に際して、必要に応じて、高圧電源部30から量子化歪による誤差を補正した高圧が出力される。 The primary transfer rollers 86 for the respective color components Y, M, C, and K press the intermediate transfer belt against the photoreceptor drum 83 to sequentially superimpose the respective color toner images formed on the corresponding photoreceptor drums 83 to primary transfer onto the intermediate transfer belt. to transcribe. During this primary transfer, a high voltage corrected for errors due to quantization distortion is output from the high voltage power supply unit 30 as required.

各色成分Y、M、C、Kのクリーニング装置85は、一次転写後に対応する感光体ドラム83上に残留した残留トナーを回収する。また、クリーニング装置85の感光体ドラム83の回転方向下流側には図示しない潤滑剤の塗布機構が隣接状態で設けられており、対応する感光体ドラム83の感光面に潤滑剤の塗布を行っている。 The cleaning device 85 for each color component Y, M, C, and K collects residual toner remaining on the corresponding photosensitive drum 83 after the primary transfer. A lubricant application mechanism (not shown) is provided adjacent to the cleaning device 85 on the downstream side of the photosensitive drum 83 in the rotation direction, and applies the lubricant to the photosensitive surface of the corresponding photosensitive drum 83 . there is

中間転写ユニット87は、像担持体である無端状の中間転写ベルト87aと支持ローラ87bと二次転写ローラ87cと分離装置(図示せず)と中間転写クリーニング部87dなどを備え、複数の支持ローラ87bに中間転写ベルト87aが張架されて構成される。一次転写ローラ86Y、86M、86C、86Kによって各色トナー像が一次転写された中間転写ベルト87aが、二次転写ローラ87cによって用紙に圧接されると、圧接部(二次転写ニップ部と呼ぶ。)にて用紙にトナー像が二次転写され、定着装置88に送られる。この二次転写ニップの下流側(用紙搬送方向の下流側)に、分離装置(例えば、二次転写ローラ87cの軸方向に延設された鋸歯状の除電針)が設置されている。中間転写クリーニング部87dは、中間転写ベルト87aの表面に摺接されるベルトクリーニングブレード(BCLブレード)を有する。二次転写後に中間転写ベルト87aの表面に残存する転写残トナーは、BCLブレードによって掻き取られ、除去される。この二次転写や紙分離に際して、必要に応じて、高圧電源部30から量子化歪による誤差を補正した高圧が出力される。 The intermediate transfer unit 87 includes an endless intermediate transfer belt 87a as an image bearing member, a support roller 87b, a secondary transfer roller 87c, a separating device (not shown), an intermediate transfer cleaning section 87d, and the like. An intermediate transfer belt 87a is stretched around 87b. When the intermediate transfer belt 87a on which the toner images of each color are primarily transferred by the primary transfer rollers 86Y, 86M, 86C, and 86K is pressed against the sheet by the secondary transfer roller 87c, a pressure contact portion (called a secondary transfer nip portion) is formed. , the toner image is secondarily transferred onto the paper and sent to the fixing device 88 . A separating device (for example, a sawtooth-shaped charge removing needle extending in the axial direction of the secondary transfer roller 87c) is installed downstream of the secondary transfer nip (downstream in the paper conveying direction). The intermediate transfer cleaning section 87d has a belt cleaning blade (BCL blade) that slides on the surface of the intermediate transfer belt 87a. Transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 87a after the secondary transfer is scraped off and removed by the BCL blade. During the secondary transfer and paper separation, the high voltage power supply unit 30 outputs a high voltage corrected for errors due to quantization distortion, if necessary.

定着装置88は、熱源となる加熱ローラ88aと定着ローラ88bとこれらに掛け渡された定着ベルト88cと加圧ローラ88dなどを備え、定着ベルト88cを介して定着ローラ88bに加圧ローラ88dが圧接されており、当該圧接部がニップ部を構成している。そして、加熱ローラ88aで加熱された定着ベルト88cと各ローラとによりニップ部を通過する用紙を加熱加圧し、用紙に形成された未定着のトナー像を定着させる。 The fixing device 88 includes a heating roller 88a and a fixing roller 88b serving as heat sources, and a fixing belt 88c and a pressure roller 88d that are stretched over these rollers. The pressure contact portion constitutes a nip portion. Then, the fixing belt 88c heated by the heating roller 88a and the rollers heat and press the paper passing through the nip portion to fix the unfixed toner image formed on the paper.

そして、定着装置88によりトナー像が定着された用紙は、排紙ローラを備えた排紙装置73により機外の排紙トレイに排紙される。 Then, the paper on which the toner image is fixed by the fixing device 88 is discharged to a paper discharge tray outside the machine by a paper discharge device 73 having a paper discharge roller.

次に、高圧電源部30の構成について、図2(b)及び図3を参照して説明する。なお、通常の高圧電源回路は、装置の全体制御(特に、エンジン制御)を行うCPUの一部機能を使用して出力制御が行われるが、装置の全体制御を行うCPUが搭載されている制御基板と高圧電源回路が形成されている高圧電源基板とは分離されており、基板間の配線経路が長くなる場合がある。そのため、信号を確実に伝達するための部品が配置されるが、これらの部品によって信号の遅延が発生する。特に、近年の装置速度の向上や多種多様の用紙に対応するために、高圧の出力をより高速に切り替える必要があるが、各機能の接続点において時定数が形成されていると応答遅れが発生し、要求される切り替えが行えない場合が生じる。また、近年の画像形成装置の多機能に伴って装置の構造が複雑になると、配線の引き回しも複雑になり、その結果、信号にノイズが乗りやすくなって装置の誤動作が生じやすくなっている。そこで、本実施例では、高圧電源基板内にCPUを配置し、このCPUが生成する制御信号によって所望の波形が出力できるようにしている。 Next, the configuration of the high-voltage power supply section 30 will be described with reference to FIGS. 2(b) and 3. FIG. In a normal high-voltage power supply circuit, output control is performed using a part of the functions of the CPU that performs overall control of the device (especially engine control). Since the board and the high voltage power supply board on which the high voltage power supply circuit is formed are separated, the wiring path between the boards may become long. Therefore, components are arranged to reliably transmit signals, but these components cause signal delays. In particular, high-voltage output needs to be switched at higher speeds in order to handle recent device speed improvements and a wide variety of paper types. However, there may be cases where the requested switching cannot be performed. Further, as the structure of the image forming apparatus becomes more complicated in recent years due to the multifunctionality of the image forming apparatus, the wiring becomes more complicated. Therefore, in this embodiment, a CPU is arranged in the high-voltage power supply board so that a desired waveform can be output by a control signal generated by this CPU.

具体的には、図3に示すように、本実施例の高圧電源部30は、高圧電源基板30aに、CPU31とメモリ32と駆動アンプ部33とスイッチ素子34とLR回路35とトランス(変換機)36などを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 3, the high-voltage power supply section 30 of this embodiment includes a CPU 31, a memory 32, a drive amplifier section 33, a switch element 34, an LR circuit 35, and a transformer (converter) on a high-voltage power supply board 30a. ) 36 and the like.

メモリ32は、所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号(PWM(Pulse Width Modulation)データ)を格納しており、CPU31は、メモリ32に格納されているPWMデータをPWM信号(制御信号)として出力する。駆動アンプ部33は、CPU31から出力されたPWM信号を増幅して、スイッチ素子34に出力する。スイッチ素子34は、プッシュプル回路(純コンプリメンタリB級プッシュプル回路)であり、PWM信号の電流極性を交互に変更する。 The memory 32 stores a waveform digital signal (PWM (Pulse Width Modulation) data) obtained by quantizing an analog signal for obtaining a desired discharge current. The CPU 31 reads the PWM data stored in the memory 32. Output as a PWM signal (control signal). The drive amplifier unit 33 amplifies the PWM signal output from the CPU 31 and outputs the amplified signal to the switch element 34 . The switch element 34 is a push-pull circuit (pure complementary class B push-pull circuit) and alternately changes the current polarity of the PWM signal.

LR回路35は、抵抗、コンデンサ等からなる回路であり、スイッチ素子34から出力された信号を波形に変換し、トランス36に出力する。トランス36の一次側コイル(駆動コイル)と二次側コイル(高圧発生コイル)とは絶縁された構造になっており、LR回路35から出力された波形を、巻き数比に応じて増幅し、画像形成部80(特に、帯電装置84)に出力する。 The LR circuit 35 is a circuit including resistors, capacitors, etc., converts the signal output from the switch element 34 into a waveform, and outputs the waveform to the transformer 36 . The primary side coil (driving coil) and the secondary side coil (high voltage generating coil) of the transformer 36 are insulated, and the waveform output from the LR circuit 35 is amplified according to the turn ratio, It outputs to the image forming section 80 (particularly, the charging device 84).

上記構成において、CPU31からデューティー比を変化させたPWM信号を出力することにより、任意の交番波形(例えば、正弦波や台形波)の高圧を出力することができる。 In the above configuration, by outputting a PWM signal with a varied duty ratio from the CPU 31, a high voltage with an arbitrary alternating waveform (for example, a sine wave or a trapezoidal wave) can be output.

また、高圧電源部30のCPU31は、補正部31a、放電開始電圧特定部31bとして機能する。 Further, the CPU 31 of the high-voltage power supply unit 30 functions as a correction unit 31a and a discharge start voltage specifying unit 31b.

補正部31aは、上記デジタル信号に基づいて生成した高圧を放電部材に印加したときの放電電流と上記の所望の放電電流との差分を取得し、その差分が小さくなるようにデジタル信号の各電圧値を補正する。その際、放電開始電圧以上の高圧に対応する、デジタル信号の各電圧値を補正するようにしてもよい。また、相対的に低い電圧値から順に所定の補正値を間引くようにしてもよく、放電のピーク電圧に対応するデジタル信号の電圧値は補正しないようにしてもよい。そして、全ての電圧値から所定の補正値を間引いても差分が閾値以下にならない場合は、再度、相対的に低い電圧値から順に所定の補正値を間引くことができる。また、補正部31aは、デジタル信号の波高値、及び/又は、デジタル信号の周波数に応じて、所定の補正値を変更することができる。 The correction unit 31a acquires the difference between the discharge current when the high voltage generated based on the digital signal is applied to the discharge member and the desired discharge current, and adjusts each voltage of the digital signal so that the difference becomes small. Correct the value. At that time, each voltage value of the digital signal corresponding to the high voltage equal to or higher than the discharge start voltage may be corrected. Also, a predetermined correction value may be thinned out in order from a relatively low voltage value, and the voltage value of the digital signal corresponding to the peak voltage of discharge may not be corrected. Then, if the difference does not become equal to or less than the threshold value even after thinning out the predetermined correction value from all the voltage values, the predetermined correction value can be thinned out again in order from the relatively low voltage value. Further, the correction unit 31a can change the predetermined correction value according to the peak value of the digital signal and/or the frequency of the digital signal.

放電開始電圧特定部31bは、放電電流の変曲点などに基づいて放電開始電圧を特定する。 The discharge start voltage specifying unit 31b specifies the discharge start voltage based on the inflection point of the discharge current.

なお、高圧電源部30は、交番波形の高圧を出力することができる構成であればよい。例えば、図3では、高圧電源基板30a内のCPU31から制御信号が出力される構成としたが、図4に示すように、装置の全体制御(特に、エンジン制御)を行うCPUが搭載されている制御基板から、高圧電源回路が形成されている高圧電源基板30aに制御信号が出力される構成としてもよい。その場合は、信号を確実に伝達するための部品(出力アンプやフィルタなど)が配置される。 The high-voltage power supply unit 30 may have any structure as long as it can output a high voltage with an alternating waveform. For example, in FIG. 3, the control signal is output from the CPU 31 in the high-voltage power supply board 30a, but as shown in FIG. A control signal may be output from the control board to the high voltage power supply board 30a on which the high voltage power supply circuit is formed. In that case, components (output amplifier, filter, etc.) are arranged to ensure signal transmission.

以下、上記補正部31aの補正処理について、図面を参照して説明する。 The correction processing of the correction section 31a will be described below with reference to the drawings.

図5は、所望の放電電流を得るためのアナログ信号の波形図であり、図6は、このアナログ信号を量子化したデジタル信号の波形図である。本実施例では、デジタル信号に基づいて高圧を発生させたときに流れる電流を、アナログ信号に基づいて高圧を発生させたときに流れる電流に合わせ込むために、デジタル信号の各電圧値から所定の補正値を間引くなどして各電圧値を補正する。 FIG. 5 is a waveform diagram of an analog signal for obtaining a desired discharge current, and FIG. 6 is a waveform diagram of a digital signal obtained by quantizing this analog signal. In this embodiment, in order to match the current that flows when a high voltage is generated based on a digital signal to the current that flows when a high voltage is generated based on an analog signal, a predetermined voltage value is determined from each voltage value of the digital signal. Each voltage value is corrected by, for example, thinning out the correction value.

具体的には、図6(a)の右端を拡大した図6(b)に示すように、デジタル電圧波形の相対的に低い電圧値(ここでは(1)の電圧値)から所定の補正値(例えば、1dgtの電圧値)を間引く。そして、アナログ波形の電流(平均値や積分値)と補正後のデジタル波形の電流(平均値や積分値)とを比較し、その差分が予め定めた閾値を超えていれば、図6(c)に示すように、次の電圧値(ここでは(2)の電圧値)から所定の補正値を間引く。そして、この処理を高い電圧値(ここでは(n)の電圧値)まで繰り返しても、上記差分が閾値以下にならない場合は、相対的に低い電圧値(上記(1)の電圧値)に戻って、更に所定の補正値を間引く。そして、差分が閾値以下になったら、補正した電圧値をPWM信号のデューティーに変換し、メモリ32にテーブルとして格納する。 Specifically, as shown in FIG. 6B, which is an enlarged right end of FIG. 6A, a predetermined correction value (for example, a voltage value of 1 dgt) is thinned out. Then, the analog waveform current (average value or integral value) is compared with the corrected digital waveform current (average value or integral value). ), a predetermined correction value is thinned out from the next voltage value (here, the voltage value of (2)). Then, even if this process is repeated up to a high voltage value (here, the voltage value of (n)), if the difference does not become equal to or less than the threshold value, the voltage value returns to a relatively low voltage value (the voltage value of (1) above). Then, a predetermined correction value is further thinned out. Then, when the difference becomes equal to or less than the threshold value, the corrected voltage value is converted into the duty of the PWM signal and stored in the memory 32 as a table.

また、図6では、デジタル電圧波形全体の各電圧値を補正したが、放電開始電圧以上の高圧に対応する、デジタル信号の各電圧値を補正するようにしてもよい。 Also, in FIG. 6, each voltage value of the entire digital voltage waveform is corrected, but each voltage value of the digital signal corresponding to the high voltage equal to or higher than the discharge start voltage may be corrected.

具体的には、図7に示すように、デジタル電圧波形の放電開始電圧以上の高圧に対応する電圧値の内の相対的に低い電圧値(ここでは(k)の電圧値)から所定の補正値(例えば、1dgtの電圧値)を間引く。そして、アナログ波形の電流(平均値や積分値)と補正後のデジタル波形の電流(平均値や積分値)とを比較し、その差分が予め定めた閾値を超えていれば、次の電圧値(ここでは(k+1)の電圧値)から所定の補正値を間引く。そして、この処理を高い電圧値(ここでは(n)の電圧値)まで繰り返しても、上記差分が閾値を超えていれば、放電開始電圧以上の高圧に対応する電圧値の内の相対的に低い電圧値(上記(k)の電圧値)に戻って、更に所定の補正値を間引く。そして、差分が閾値以下となったら、補正した電圧値を上記テーブルに格納する。 Specifically, as shown in FIG. 7, a predetermined correction is made from a relatively low voltage value (here, the voltage value of (k)) among the voltage values corresponding to the high voltage equal to or higher than the discharge start voltage of the digital voltage waveform. Decimate a value (for example, a voltage value of 1 dgt). Then, the analog waveform current (average value or integral value) is compared with the corrected digital waveform current (average value or integral value), and if the difference exceeds a predetermined threshold, the next voltage value A predetermined correction value is thinned out from (here, the voltage value of (k+1)). Then, even if this process is repeated up to a high voltage value (here, the voltage value of (n)), if the difference exceeds the threshold, the voltage value corresponding to the high voltage equal to or higher than the firing voltage is relatively After returning to the low voltage value (the voltage value of (k) above), a predetermined correction value is further thinned out. Then, when the difference becomes equal to or less than the threshold, the corrected voltage value is stored in the table.

図7の補正処理の場合、放電開始電圧を特定する必要があるが、放電開始電圧は、下記の第1~3の方法によって予測することができる。 In the case of the correction process of FIG. 7, it is necessary to specify the discharge start voltage, but the discharge start voltage can be predicted by the following first to third methods.

第1の方法は、出力電流の変曲点から予測する方法である。例えば、高圧電源回路に、出力電流(放電電流と誘導電流とを合算した電流)をモニターする回路を形成し、放電開始電圧特定部31bは、図8に示すような出力電圧と出力電流との相関関係から、出力電圧に対して出力電流が大きく変化する電圧値(変曲点A、ここでは1kV)を取得し、その電圧値を放電開始電圧として特定する。 The first method is a method of prediction from the inflection point of the output current. For example, a circuit for monitoring the output current (the sum of the discharge current and the induced current) is formed in the high-voltage power supply circuit, and the discharge start voltage specifying unit 31b detects the difference between the output voltage and the output current as shown in FIG. From the correlation, a voltage value (inflection point A, 1 kV here) at which the output current changes greatly with respect to the output voltage is obtained, and that voltage value is specified as the discharge start voltage.

第2の方法は、電圧波形と電流波形から予測する方法である。例えば、放電開始電圧特定部31bは、図9に示すような電圧波形及び電流波形を取得し、電流波形の変曲点から放電電流のピークまでの時間(図の変曲点Bから放電電流が最大となる点Cまでの時間)を取得し、電圧値が最大となる点から上記時間だけ前の電圧を放電開始電圧として特定する。 A second method is a method of prediction from a voltage waveform and a current waveform. For example, the discharge start voltage specifying unit 31b acquires a voltage waveform and a current waveform as shown in FIG. The time up to the point C where the voltage value reaches the maximum) is acquired, and the voltage before the point where the voltage value reaches the maximum by the above time is specified as the firing voltage.

第3の方法は、気圧センサの値から予測する方法である。例えば、画像形成装置に気圧を測定するセンサを設けると共に、気圧と放電電圧とを対応付けるテーブルを記憶しておき、放電開始電圧特定部31bは、このテーブルを参照して気圧センサが測定した気圧に対応する放電電圧を取得し、この電圧を放電開始電圧として特定する。 A third method is a method of prediction from the value of the atmospheric pressure sensor. For example, the image forming apparatus is provided with a sensor for measuring atmospheric pressure and stores a table that associates atmospheric pressure with discharge voltage. Obtain the corresponding discharge voltage and identify this voltage as the firing voltage.

なお、第1の方法や第2の方法で出力電流を測定する場合、図10に示すような放電電流測定回路37を形成し、この放電電流測定回路37に流れる電流をCPU31で測定することにより、放電電流と誘導電流とを合算した電流値を取得することができる。 When the output current is measured by the first method or the second method, a discharge current measuring circuit 37 is formed as shown in FIG. , a current value that is the sum of the discharge current and the induced current can be obtained.

次に、本実施例の画像形成装置10(高圧電源部30)の動作について、図11のフローチャート図を参照して説明する。なお、所望の放電電流は予めメモリ32に記憶されているものとする。また、ここでは、放電開始電圧以上の高圧に対応するデジタル信号の電圧値を補正する場合について記載する。 Next, the operation of the image forming apparatus 10 (high-voltage power supply unit 30) of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. It is assumed that the desired discharge current is stored in the memory 32 in advance. Also, here, the case of correcting the voltage value of the digital signal corresponding to the high voltage equal to or higher than the discharge start voltage will be described.

まず、高圧電源部30は、デジタル信号に基づいて高圧を発生して帯電装置84に出力し(S101)、放電電流測定回路37は、帯電装置84に流れる電流を取得する(S102)。そして、CPU31(放電開始電圧特定部31b)は、上記の第1の方法又は第2の方法を用いて放電開始電圧を特定する(S103)。 First, the high-voltage power supply unit 30 generates a high voltage based on a digital signal and outputs it to the charging device 84 (S101), and the discharge current measuring circuit 37 acquires the current flowing through the charging device 84 (S102). Then, the CPU 31 (discharge start voltage specifying unit 31b) specifies the discharge start voltage using the first method or the second method (S103).

次に、CPU31(補正部31a)は、放電開始電圧以上で、放電開始電圧に近い電圧値から所定の補正値を間引くなどしてデジタル信号の電圧値を補正する(S104)。例えば、最大の電圧値と最小の電圧値との差(pp電圧)を256ビットで表現する場合は、各電圧値から1ビット分の補正値を間引いて電圧値を補正する。この所定の補正値は、デジタル信号の波高値、及び/又は、デジタル信号の周波数に応じて変更することができ、例えば、波高値や周波数が2倍になったら、所定の補正値も2倍にすることができる。 Next, the CPU 31 (correction unit 31a) corrects the voltage value of the digital signal by, for example, thinning out a predetermined correction value from the voltage value equal to or higher than the discharge start voltage and close to the discharge start voltage (S104). For example, when the difference (pp voltage) between the maximum voltage value and the minimum voltage value is represented by 256 bits, the voltage value is corrected by thinning out the correction value for 1 bit from each voltage value. This predetermined correction value can be changed according to the peak value of the digital signal and/or the frequency of the digital signal. can be

そして、CPU31(補正部31a)は、補正後のデジタル信号に基づいて生成した高圧を印加した時の放電電流(平均値や積分値)と、予めメモリ32などに記憶した所望の放電電流(平均値や積分値)との差分が予め定めた閾値以下であるかを判断し(S105)、差分が閾値以下であれば(S105のYes)、一連の補正処理を終了する。 Then, the CPU 31 (correction unit 31a) generates a discharge current (average value or integral value) when a high voltage is applied based on the corrected digital signal, and a desired discharge current (average value) stored in the memory 32 in advance. value or integrated value) is less than or equal to a predetermined threshold value (S105), and if the difference is less than or equal to the threshold value (Yes in S105), a series of correction processing ends.

一方、差分が閾値を超えている場合は(S105のNo)、CPU31(補正部31a)は、次に補正する電圧値が最大電圧値であるかを判断し(S106)、最大電圧値でなければ(S106のNo)、次の電圧値を補正した後(S107)、S105に戻って、上記差分が閾値以下であるかを判断する。また、最大電圧値であれば(S106のYes)、S104に戻って、再度、放電開始電圧に近い電圧値から順に補正する。 On the other hand, if the difference exceeds the threshold (No in S105), the CPU 31 (correction unit 31a) determines whether the voltage value to be corrected next is the maximum voltage value (S106), If (No in S106), after correcting the next voltage value (S107), the process returns to S105 to determine whether the difference is equal to or less than the threshold. If it is the maximum voltage value (Yes in S106), the process returns to S104, and the voltage values are again corrected in order from the closest to the discharge start voltage.

このように、アナログ高圧電源回路と同様な放電電流になるように、デジタル高圧電源回路のデジタル信号の各電圧値を補正することによって、微細な電流差異を補正することが可能になる。 Thus, by correcting each voltage value of the digital signal of the digital high voltage power supply circuit so that the discharge current is the same as that of the analog high voltage power supply circuit, it is possible to correct minute current differences.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、その構成や制御は適宜変更可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and its configuration and control can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施例では、画像形成装置10の帯電装置84における放電制御に関して記載したが、現像装置82、一次転写ローラ86、中間転写ユニット87などに高圧を印加する場合に対しても、本発明を同様に適用することができる。 For example, in the above embodiment, discharge control in the charging device 84 of the image forming apparatus 10 has been described. can be applied as well.

本発明は、電子写真方式の画像形成に利用される高圧電源基板を備える画像形成装置及び当該画像形成装置における放電制御方法に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an image forming apparatus equipped with a high-voltage power supply board used for electrophotographic image formation and a discharge control method for the image forming apparatus.

10 画像形成装置
20 制御部
21 CPU
22 ROM
23 RAM
24 記憶部
25 ネットワークI/F部
30 高圧電源部
30a 高圧電源基板
31 CPU
31a 補正部
31b 放電開始電圧特定部
32 メモリ
33 駆動アンプ部
34 スイッチ素子
35 LR回路
36 トランス
37 放電電流測定回路
40 表示操作部
50 画像読取部
51 自動原稿給紙装置
52 原稿画像走査装置
60 画像処理部
70 搬送部
71 給紙装置
72 搬送機構
73 排紙装置
80 画像形成部
81、81Y、81M、81C、81K 露光装置
82、82Y、82M、82C、82K 現像装置
83、83Y、83M、83C、83K 感光体ドラム
84、84Y、84M、84C、84K 帯電装置
85、85Y、85M、85C、85K クリーニング装置
86、86Y、86M、86C、86K 一次転写ローラ
87 中間転写ユニット
87a 中間転写ベルト
87b 支持ローラ
87c 二次転写ローラ
87d 中間転写クリーニング部
88 定着装置
88a 加熱ローラ
88b 定着ローラ
88c 定着ベルト
88d 加圧ローラ
10 image forming apparatus 20 control section 21 CPU
22 ROMs
23 RAM
24 storage unit 25 network I/F unit 30 high-voltage power supply unit 30a high-voltage power supply board 31 CPU
31a correction unit 31b discharge start voltage identification unit 32 memory 33 drive amplifier unit 34 switch element 35 LR circuit 36 transformer 37 discharge current measurement circuit 40 display operation unit 50 image reading unit 51 automatic document feeder 52 document image scanner 60 image processing Section 70 Conveying Section 71 Paper Feeding Device 72 Conveying Mechanism 73 Paper Discharging Device 80 Image Forming Section 81, 81Y, 81M, 81C, 81K Exposure Device 82, 82Y, 82M, 82C, 82K Developing Device 83, 83Y, 83M, 83C, 83K Photoconductor drum 84, 84Y, 84M, 84C, 84K Charging device 85, 85Y, 85M, 85C, 85K Cleaning device 86, 86Y, 86M, 86C, 86K Primary transfer roller 87 Intermediate transfer unit 87a Intermediate transfer belt 87b Support roller 87c Next transfer roller 87d Intermediate transfer cleaning unit 88 Fixing device 88a Heating roller 88b Fixing roller 88c Fixing belt 88d Pressure roller

Claims (16)

所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、前記高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置において、
前記高圧を前記放電部材に印加した時の放電電流と前記所望の放電電流との差分を取得し、前記差分が小さくなるように、前記デジタル信号の各電圧値を補正する補正部を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising a high-voltage power supply substrate that generates a high voltage based on a digital signal having a waveform obtained by quantizing an analog signal for obtaining a desired discharge current, and applies the high voltage to a discharge member to generate a discharge,
a correction unit that acquires a difference between the discharge current when the high voltage is applied to the discharge member and the desired discharge current, and corrects each voltage value of the digital signal so that the difference becomes small;
An image forming apparatus characterized by:
放電開始電圧を特定する放電開始電圧特定部を備え、
前記補正部は、前記放電開始電圧以上の高圧に対応する、前記デジタル信号の各電圧値を補正する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
A discharge start voltage specifying unit that specifies a discharge start voltage,
The correction unit corrects each voltage value of the digital signal corresponding to a high voltage equal to or higher than the discharge start voltage.
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記補正部は、前記差分が予め定めた閾値以下になるまで、相対的に低い電圧値から順に所定の補正値を間引く、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The correction unit thins out a predetermined correction value in order from a relatively low voltage value until the difference becomes equal to or less than a predetermined threshold,
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記補正部は、放電のピーク電圧に対応する前記デジタル信号の電圧値は補正しない、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
The correction unit does not correct the voltage value of the digital signal corresponding to the peak voltage of the discharge.
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein:
前記補正部は、全ての電圧値から前記所定の補正値を間引いても前記差分が前記閾値以下にならない場合は、再度、相対的に低い電圧値から順に前記所定の補正値を間引く、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の画像形成装置。
If the difference does not become equal to or less than the threshold value even after thinning out the predetermined correction value from all voltage values, the correction unit thins out the predetermined correction value again in order from relatively low voltage values.
5. The image forming apparatus according to claim 3, wherein:
前記補正部は、前記デジタル信号の波高値、及び/又は、前記デジタル信号の周波数に応じて、前記所定の補正値を変更する、
ことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか一に記載の画像形成装置。
The correction unit changes the predetermined correction value according to the peak value of the digital signal and/or the frequency of the digital signal,
6. The image forming apparatus according to claim 3, wherein:
前記波形は、正弦波又は台形波である、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一に記載の画像形成装置。
The waveform is a sine wave or a trapezoidal wave,
7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記補正部による電圧値の補正は、前記高圧電源基板内に配置されているCPUにより実行される、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一に記載の画像形成装置。
The correction of the voltage value by the correction unit is executed by a CPU arranged in the high voltage power supply board,
8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、前記高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置における放電制御方法であって、
前記高圧を前記放電部材に印加した時の放電電流と前記所望の放電電流との差分を取得する差分取得処理と、
前記差分が小さくなるように、前記デジタル信号の各電圧値を補正する補正処理と、を実行する、
ことを特徴とする放電制御方法。
Discharge control in an image forming apparatus having a high-voltage power supply substrate for generating a high voltage based on a digital signal having a waveform obtained by quantizing an analog signal for obtaining a desired discharge current, and applying the high voltage to a discharge member to generate a discharge. a method,
a difference acquisition process for acquiring a difference between the discharge current when the high voltage is applied to the discharge member and the desired discharge current;
a correction process for correcting each voltage value of the digital signal so that the difference is reduced;
A discharge control method characterized by:
放電開始電圧を特定する放電開始電圧特定処理を実行し、
前記補正処理では、前記放電開始電圧以上の高圧に対応する、前記デジタル信号の各電圧値を補正する、
ことを特徴とする請求項9に記載の放電制御方法。
executing discharge start voltage identification processing for identifying a discharge start voltage;
In the correction process, each voltage value of the digital signal corresponding to a high voltage equal to or higher than the discharge start voltage is corrected.
10. The discharge control method according to claim 9, characterized by:
前記補正処理では、前記差分が予め定めた閾値以下になるまで、相対的に低い電圧値から順に所定の補正値を間引く、
ことを特徴とする請求項9又は10に記載の放電制御方法。
In the correction process, a predetermined correction value is thinned out in order from a relatively low voltage value until the difference becomes equal to or less than a predetermined threshold,
11. The discharge control method according to claim 9 or 10, characterized in that:
前記補正処理では、放電のピーク電圧に対応する前記デジタル信号の電圧値は補正しない、
ことを特徴とする請求項11に記載の放電制御方法。
In the correction process, the voltage value of the digital signal corresponding to the peak voltage of the discharge is not corrected.
12. The discharge control method according to claim 11, characterized by:
前記補正処理では、全ての電圧値から前記所定の補正値を間引いても前記差分が前記閾値以下にならない場合は、再度、相対的に低い電圧値から順に前記所定の補正値を間引く、
ことを特徴とする請求項11又は12に記載の放電制御方法。
In the correction process, if the difference does not become equal to or less than the threshold value even if the predetermined correction value is thinned out from all voltage values, the predetermined correction value is thinned again in order from relatively low voltage values.
13. The discharge control method according to claim 11 or 12, characterized by:
前記補正処理では、前記デジタル信号の波高値、及び/又は、前記デジタル信号の周波数に応じて、前記所定の補正値を変更する、
ことを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一に記載の放電制御方法。
In the correction process, the predetermined correction value is changed according to the peak value of the digital signal and/or the frequency of the digital signal,
14. The discharge control method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that:
前記波形は、正弦波又は台形波である、
ことを特徴とする請求項9乃至14のいずれか一に記載の放電制御方法。
The waveform is a sine wave or a trapezoidal wave,
15. The discharge control method according to any one of claims 9 to 14, characterized in that:
前記補正処理を、前記高圧電源基板内に配置されているCPUにより実行する、
ことを特徴とする請求項9乃至15のいずれか一に記載の放電制御方法。
executing the correction process by a CPU arranged in the high-voltage power supply board;
16. The discharge control method according to any one of claims 9 to 15, characterized in that:
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