JPH09152781A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH09152781A
JPH09152781A JP7311012A JP31101295A JPH09152781A JP H09152781 A JPH09152781 A JP H09152781A JP 7311012 A JP7311012 A JP 7311012A JP 31101295 A JP31101295 A JP 31101295A JP H09152781 A JPH09152781 A JP H09152781A
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JP
Japan
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voltage
target value
value
duty ratio
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Application number
JP7311012A
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English (en)
Inventor
Eiji Nemoto
栄治 根本
Koji Ishigaki
好司 石垣
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型、軽量、安価なDC構成でAC成分とD
C成分を出力して、分離チャージャの分離特性を向上さ
せる。 【解決手段】 CPU22はA/D変換器21の出力に
応じてPWM(パルス幅変調)タイマ22をセットする
ことにより、トランジスタQをオン、オフする際のデュ
ーティ比を制御する。トランジスタQがオン、オフする
とフライバックトランスTの2次側に高圧が発生し、A
/D変換器21を介してCPU22にフィードバックさ
れる。CPU22はトランジスタQをオン、オフするた
めのPWM制御信号のデューティ比を制御することによ
り、フィードバック測定された電圧が目標値になるよう
に制御すると共にフライバックトランスTの2次側にA
C成分とDC成分を発生させ、更に画像形成条件に応じ
てAC成分とDC成分を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、乾式PPC(普通
紙複写機)などの画像形成装置に関し、特に画像形成装
置の分離チャージャの高圧電源に関する。
【0002】
【従来の技術】図9は一般的な乾式PPCの電子写真プ
ロセス機構を示し、時計回り方向に回転する感光体11
の回りにはその回転方向に沿って、帯電チャージャ1、
露光部2、イレース部3、現像部4、転写前除電ランプ
5、転写チャージャ6、分離チャージャ7、Pセンサ
8、クリーニング部9、除電ランプ10などが配置され
ている。帯電チャージャ1はマイナスのコロナ放電を発
生して感光体11上にマイナス電荷を均一に帯電させ、
露光部2は原稿像に応じた静電潜像を感光体11上に形
成する。イレース部3は感光体11上の非画像領域の帯
電電位を除去し、現像部4は感光体11上の静電潜像に
トナーを付着させることにより可視像を形成する。
【0003】転写前除電ランプ5は転写チャージャ6の
転写効率、分離チャージャ7の分離性能、クリーニング
部9のクリーニング効率を向上させるために転写前に感
光体11上の全面を露光して表面電位を低下させ、転写
チャージャ6は感光体11上に密着した紙の裏面からマ
イナス電荷を印加することによりトナーを紙に転写させ
る。分離チャージャ7は転写チャージャ6により紙に印
加されたマイナス電荷を除電することにより紙を感光体
11上から分離し、Pセンサ8はトナー濃度の制御を行
うために感光体11上に現像された一定パターンの濃度
を読み取り、また、画像補正を行うために感光体11の
残留電位を読み取る。クリーニング部9は感光体11上
の残存トナーをクリーニングブレードとクリーニングブ
ラシでかき落とし、除電ランプ10はクリーニング後の
感光体11の残留電位を消去するために全面露光を行
い、次のコピーに備える。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記分離チャージャ7
の高圧電源装置としては、AC+DC出力除電方式が一
般的であるが、AC出力構成ではトランスが大きくな
り、重く、コスト高となる理由からDC出力構成も用い
られている。しかしながら、分離チャージャ7の分離特
性はAC+DC出力除電方式の方が優れており、小型、
軽量、安価なものが望まれている。
【0005】本発明は上記従来の問題点に鑑み、小型、
軽量、安価なDC構成でAC成分とDC成分を出力し
て、分離チャージャの分離特性を向上させることができ
る画像形成装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の手段は上記目的を
達成するために、フライバックトランスの1次側をオ
ン、オフするスイッチング素子と、前記フライバックト
ランスの2次側の電圧をを整流する整流手段と、前記整
流手段により整流された電圧を平滑する平滑手段と、前
記平滑手段により平滑された電圧を測定する電圧測定手
段と、前記スイッチング素子をオン、オフするためのP
WM制御信号のデューティ比を制御することにより、前
記電圧測定手段により測定された電圧が目標値になるよ
うに制御すると共にAC成分とDC成分を発生させ、更
に画像形成条件に応じて前記AC成分とDC成分を変化
させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】第2の手段は、フライバックトランスの1
次側をオン、オフするスイッチング素子と、前記フライ
バックトランスの2次側の電圧をを整流する整流手段
と、前記整流手段により整流された電圧を平滑する平滑
手段と、前記平滑手段により平滑された電圧測定する電
圧測定手段と、前記スイッチング素子をオン、オフする
ためのPWM制御信号のデューティ比を変更することに
より、前記電圧測定手段により測定された電圧が目標値
になるように制御すると共にAC成分とDC成分を発生
させ、更に転写紙の先端が分離チャージャを通過する前
後で前記AC成分とDC成分を変化させる制御手段とを
備えたことを特徴とする。
【0008】第3の手段は、第1、第2の手段において
前記制御手段が、前記目標値を変更することによりDC
成分の値を変更し、前記デューティ比を変更することに
より前記DC成分のリップル成分を変更することを特徴
とする。
【0009】第4の手段は、第1ないし第3の手段にお
いて前記制御手段が、転写紙の先端が分離チャージャを
通過する前に予め前記目標値と前記デューティ比を初期
設定し、前記電圧測定手段により測定された電圧に基づ
いて前記目標値と前記デューティ比を補正することを特
徴とする。
【0010】第4の手段は、第1ないし第4の手段にお
いて前記制御手段が、前記フライバックトランスが磁気
飽和しないように前記デューティ比を設定することを特
徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。 〔第1の実施形態〕図1は本発明の第1の実施形態に係
る画像形成装置の要部である高圧電源装置を示すブロッ
ク図、図2は図1の高圧電源装置の処理を説明するため
のフローチャート、図3は図1の高圧電源装置の出力電
圧を示す波形図である。
【0012】図1において、CPU22はA/D変換器
21の出力に応じてPWM(パルス幅変調)タイマ23
をセットすることにより、トランジスタQをオン、オフ
する際のデューティ比を制御する。トランジスタQはフ
ライバックトランスTの1次側に接続され、トランジス
タQがオン、オフするとフライバックトランスTの2次
側に高圧が発生する。この電圧はダイオードDにより整
流され、コンデンサCにより平滑化されて図9に示す分
離チャージャ7に印加される。また、コンデンサCによ
り平滑化されたDC電圧は分圧抵抗R1、R2により分
圧され、A/D変換器21を介してCPU22にフィー
ドバックされる。
【0013】次に、図2を参照して上記実施例の動作を
説明する。先ず、図9に示す分離チャージャ7に対する
出力タイミングか否かを判別する(ステップS1)。な
お。この判定は用紙搬送開始後のカウント値に基づいて
用紙の先端が図9に示す分離チャージャ7に到達する前
にYESとなり、用紙の後端が分離チャージャ7を通過
するとNOとなる。そして、NOの場合には出力をオフ
にし(ステップS2)、他方、YESの場合にステップ
S3に進んで画像条件別の出力目標値Vsとフィードバ
ック係数値Kを設定する。
【0014】この出力目標値Vsとフィードバック係数
値Kは例えば温度や湿度に応じて設定し、また、分離特
性が比較的悪い薄紙が使用されている場合には出力目標
値Vsとフィードバック係数値Kを共に大きく設定し、
他方、分離特性が比較的良好な厚紙が使用されている場
合には出力目標値Vsとフィードバック係数値Kを共に
小さく設定する。
【0015】次いでフィードバック値をA/D変換器2
1によりA/D変換し(ステップS4)、このA/D変
換値と出力目標値Vsを比較する(ステップS5)。そ
して、A/D変換値≧出力目標値Vsの場合には次式 PWMデータ=旧PWMデータ+(目標値Vs−AD変
換値)×K によりPWMのデューティ比を小さく設定し(ステップ
S6)、他方、A/D変換値<出力目標値Vsの場合に
は次式 PWMデータ=旧PWMデータ+(目標値Vs+AD変
換値)×K によりPWMのデューティ比を大きく設定する(ステッ
プS7)。
【0016】したがって、図3に示すように出力値は目
標値Vsを中心に上下してAC成分とDC成分を含む波
形となり、DC回路のみで小型、軽量、安価なAC+D
C出力方式を実現することができる。また、分離特性が
比較的悪い薄紙が使用されている場合には出力目標値V
sとフィードバック係数値Kが共に大きいので、この波
形がより大きく上下に振れた、すなわちAC成分を多く
含む波形となり、分離チャージャ7の分離性を向上させ
ることができる。
【0017】図2に戻り、続くステップS8では、ステ
ップS6、S7において設定されたPWMデータを、フ
ライバックトランスTが磁気飽和する場合のデューティ
比の最大値MAXと比較し、最大値MAXより大きい場
合にはフライバックトランスTが磁気飽和しないように
最大値MAXに設定する(ステップS9)。また、ステ
ップS6、S7において設定されたPWMデータが
「0」より小さい場合にはPWMデータ=0に設定する
(ステップS10→S11)。そして、このPWMデー
タをPWMタイマ23に設定してこの区間だけトランジ
スタQをオンにすることによりAC+DC出力を行う
(ステップS12)。
【0018】〔第2の実施形態〕次に、図4および図5
を参照し、第2の実施形態について説明する。先ず、同
様に分離チャージャ7に対する出力タイミングの場合に
はステップS21からステップS23に進み、図5に示
す画像条件別の出力基準値VsとAC成分の振れ幅Vf
を設定する。この場合にも同様に、出力基準値VsとA
C成分の振れ幅Vf は温度や湿度に応じて設定したり、
また、例えば分離特性が比較的悪い薄紙が使用されてい
る場合には出力基準値Vsと振れ幅Vf を共に大きく設
定し、他方、分離特性が比較的良好な厚紙が使用されて
いる場合には出力基準値Vsと振れ幅Vf を共に小さく
設定する。
【0019】次いでフィードバック値をA/D変換器2
1によりA/D変換し(ステップS24)、このA/D
変換値と基準値Vsを比較する(ステップS25)。そ
して、A/D変換値≦基準値Vsの場合には、 出力目標値=出力基準値Vs+V に設定し(ステップS26)、他方、A/D変換値≦基
準値Vsでない場合には、 出力目標値=出力基準値Vs−V に設定する(ステップS27)。
【0020】次いで出力目標値をA/D変換してそのデ
ューティ比(PWMデータ)を求め(ステップS2
8)、同様にフライバックトランスTが磁気飽和しない
ように0≦PWMデータ≦MAXに設定し(ステップS
29〜S32)、PWMタイマ23に設定する(ステッ
プS33)。したがって、分離特性が比較的悪い薄紙が
使用されている場合には、出力基準値Vsと振れ幅Vf
が共に大きいので図5に示すリップル成分が大きくな
り、分離性を上げることができる。その他、特に説明し
ない各部は第1の実施形態と同等に構成されている。
【0021】〔第3の実施形態〕次に、図6および図7
を参照し、第3の実施形態について説明する。図6は図
2に示す第1の実施形態の変形例を示し、第1の実施形
態では出力目標値Vsとフィードバック係数値Kを、画
像条件別、例えば用紙の分離特性が比較的悪いか良好か
応じて変更して設定しているが、この第3の実施形態で
は用紙の先端が分離チャージャ7を通過したか否かに応
じて出力目標値Vsとフィードバック係数値Kを変更し
て設定する。
【0022】すなわち、同様に分離チャージャ7に対す
る出力タイミングの場合にはステップS41からステッ
プS43に進み、用紙の先端が分離チャージャ7を通過
する前の、用紙の分離特性が比較的悪い状態では出力目
標値Vsとフィードバック係数値Kを共に大きく設定し
(ステップS44)、他方、通過した後の、用紙の分離
特性が比較的良好な状態では出力目標値Vsとフィード
バック係数値Kを共に小さく設定する(ステップS4
5)。なお、ステップS46〜S54における他の処理
は第1の実施形態と同一であるので説明を省略する。
【0023】したがって、この第3の実施形態によれ
ば、図7においてAで示すように用紙の先端が分離チャ
ージャ7を通過する前では出力値が目標値Vsを中心に
大きく上下するので、用紙の先端が分離チャージャ7を
通過する前の、用紙の分離特性が比較的悪い状態でも分
離し易くすることができる。また、図7においてBで示
すように用紙の先端が分離チャージャ7を通過した後
の、用紙の分離特性が比較的良好な状態では出力値が目
標値Vsを中心に小さく上下するので、高圧出力のリー
ク等の異常を防止することができる。
【0024】また、この第3の実施形態は図4に示す第
2の実施形態にも適用することができる。すなわち、第
2の実施形態では、出力目標値VsとAC成分の振れ幅
fを画像条件別、例えば用紙の分離特性が比較的悪い
か良好か応じて変更して設定しているが、用紙の先端が
分離チャージャ7を通過したか否かに応じて変更して設
定するようにしてもよい。その他、特に説明しない各部
は第1の実施形態と同等に構成されている。
【0025】〔第4の実施形態〕次に、図8を参照し、
第4の実施形態について説明する。この第4の実施形態
では用紙が分離チャージャ7に到達する前にプレ出力を
行って出力目標値Vsとフィードバック係数値Kを補正
するように構成され、第1〜第3の実施形態に適用する
ことができる。すなわち、用紙が分離チャージャ7に到
達する前に、出力目標値Vsとフィードバック係数値K
を初期設定し(ステップS61→S62)、その場合の
PWMデータをタイマ23に設定することによりプレ出
力を行う(ステップS63)。
【0026】そして、このプレ出力によるフィードバッ
ク値をA/D変換器21によりA/D変換し(ステップ
S64)、このプレ出力A/D変換値と出力目標値Vs
に基づいて以下のように補正値、を求め、 補正値=(初期設定出力目標値Vs)−(プレ出力A
/D変換値) 補正値=(初期設定出力目標値Vs)÷(プレ出力A
/D変換値) 初期設定した出力目標値Vsとフィードバック係数値K
をこの補正値、から以下のように補正する。
【0027】新出力目標値Vs=(初期設定出力目標値
Vs)+(補正値) 新フィードバック係数値K=(初期設定フィードバック
係数値K×(補正値) このように補正された新出力目標値Vsと新フィードバ
ック係数値Kを用いて、実際の高圧出力を行うことによ
り高精度でAC+DC出力電圧を制御することができ
る。その他、特に説明しない各部は第1の実施形態と同
様に構成されている。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、フライバックトランスとその1次側をオン、
オフするスイッチング素子を用いたDC構成において、
スイッチング素子をオン、オフするためのPWM制御信
号のデューティ比を制御することにより、フライバック
トランスの2次側の電圧が目標値になるように制御する
と共に2次側にAC成分とDC成分を発生させ、更に画
像形成条件に応じてAC成分とDC成分を変化させるの
で、分離チャージャの分離性が悪い場合にはAC成分を
多くすることにより分離特性を向上させることができ
る。
【0029】請求項2記載の発明によれば、フライバッ
クトランスとその1次側をオン、オフするスイッチング
素子を用いたDC構成において、スイッチング素子をオ
ン、オフするためのPWM制御信号のデューティ比を制
御することにより、フライバックトランスの2次側の電
圧が目標値になるように制御すると共に2次側にAC成
分とDC成分を発生させ、更に転写紙の先端が分離チャ
ージャを通過する前後でAC成分とDC成分を変化させ
るので、転写紙の先端が分離チャージャを通過する前
の、分離性が悪い状態ではAC成分を多くすることによ
り分離特性を向上させることができる。
【0030】請求項3記載の発明によれば、目標値を変
更することによりDC成分の値を変更し、デューティ比
を変更することによりDC成分のリップル成分を変更す
るので、小型、軽量、安価なDC構成でAC成分とDC
成分を出力して、分離チャージャの分離特性を向上させ
ることができる。
【0031】請求項4記載の発明によれば、転写紙の先
端が分離チャージャを通過する前に予め目標値とデュー
ティ比を初期設定し、フライバックトランスの2次側の
電圧に基づいて目標値とデューティ比を補正するので、
AC成分とDC成分を高精度で補正することができ、し
たがって、分離チャージャの分離特性を向上させること
ができる。
【0032】請求項5記載の発明によれば、フライバッ
クトランスが磁気飽和しないようにデューティ比を設定
するので、AC成分とDC成分を安定して出力すること
ができ、したがって、分離チャージャの分離特性を向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施形態の要部
である高圧電源装置を示すブロック図である。
【図2】図1の高圧電源装置の処理を説明するためのフ
ローチャートである。
【図3】図1の高圧電源装置の出力電圧を示す波形図で
ある。
【図4】第2の実施形態の高圧電源装置の処理を説明す
るためのフローチャートである。
【図5】第2の実施形態の高圧電源装置の出力電圧を示
す波形図である。
【図6】第3の実施形態の高圧電源装置の処理を説明す
るためのフローチャートである。
【図7】第3の実施形態の高圧電源装置の出力電圧を示
す波形図である。
【図8】第4の実施形態の高圧電源装置の処理を説明す
るためのフローチャートである。
【図9】電子写真プロセス機構を示す構成図である。
【符号の説明】
7 分離チャージャ 21 A/D変換器 22 CPU 23 PWMタイマ Q トランジスタ T フライバックトランス D 整流ダイオード C 平滑コンデンサ R1,R2 分圧抵抗

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フライバックトランスの1次側をオン、
    オフするスイッチング素子と、 前記フライバックトランスの2次側の電圧を整流する整
    流手段と、 前記整流手段により整流された電圧を平滑する平滑手段
    と、 前記平滑手段により平滑された電圧を測定する電圧測定
    手段と、 前記スイッチング素子をオン、オフするためのPWM制
    御信号のデューティ比を制御することにより、前記電圧
    測定手段により測定された電圧が目標値になるように制
    御すると共にAC成分とDC成分を発生させ、更に画像
    形成条件に応じて前記AC成分とDC成分を変化させる
    制御手段と、を備えた画像形成装置。
  2. 【請求項2】 フライバックトランスの1次側をオン、
    オフするスイッチング素子と、 前記フライバックトランスの2次側の電圧を整流する整
    流手段と、 前記整流手段により整流された電圧を平滑する平滑手段
    と、 前記平滑手段により平滑された電圧を測定する電圧測定
    手段と、 前記スイッチング素子をオン、オフするためのPWM制
    御信号のデューティ比を変更することにより、前記電圧
    測定手段により測定された電圧が目標値になるように制
    御すると共にAC成分とDC成分を発生させ、更に転写
    紙の先端が分離チャージャを通過する前後で前記AC成
    分とDC成分を変化させる制御手段と、を備えた画像形
    成装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、前記目標値を変更する
    ことによりDC成分の値を変更し、前記デューティ比を
    変更することにより前記DC成分のリップル成分を変更
    することを特徴とする請求項1または2記載の画像形成
    装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は、転写紙の先端が分離チ
    ャージャを通過する前に予め前記目標値と前記デューテ
    ィ比を初期設定し、前記電圧測定手段により測定された
    電圧に基づいて前記目標値と前記デューティ比を補正す
    ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載
    の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記制御手段は、前記フライバックトラ
    ンスが磁気飽和しないように前記デューティ比を設定す
    ることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載
    の画像形成装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0890885A2 (en) * 1997-07-11 1999-01-13 Sharp Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
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