WO2013111611A1 - エラー検知回路、電源ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

エラー検知回路、電源ユニット及び画像形成装置 Download PDF

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小崎勇輝
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an error detection circuit that detects a power output error, a power supply unit including the error detection circuit, and an image forming apparatus.
  • An electrophotographic color image forming apparatus outputs a high voltage as a transfer voltage from a power supply device when a toner image is transferred to an intermediate transfer member or paper. As described above, in an apparatus that outputs a high voltage to a load, an output abnormality of the power supply apparatus is detected.
  • Patent Document 1 cannot handle when the output of the high-voltage power supply is in an open state.
  • the output of the power supply device is in an open state, when the power supply device is provided with a transformer or the like, normally, a high no-load voltage is generated, which may cause insulation deterioration.
  • an object of the present invention is to provide an error detection circuit, a power supply unit, and an image forming apparatus that can detect a short circuit and an open power supply output.
  • the error detection circuit includes an open detection unit, a short detection unit, and a control unit.
  • the open detection unit is connected to a power supply unit that outputs a voltage to the capacitive load.
  • the output of the power supply unit When the absolute value of the voltage is equal to or greater than the first threshold, the output of the power supply unit is in an open state and outputs an error signal.
  • the short detection unit outputs an error signal when the output of the power supply unit is in a short state when the absolute value of the voltage output to the load by the power supply unit is less than or equal to the second threshold value.
  • the control unit outputs an output instruction signal to the power supply unit, and causes the open detection unit and the short detection unit to perform an error detection operation in this order.
  • the error detection circuit can detect not only a short circuit of the output of the power supply unit but also an open circuit.
  • the rise time of the output voltage varies depending on the state of the load, so the rise time may be long.
  • the short detection unit performs an error detection operation prior to the open detection unit, if the time during which the output voltage is equal to or lower than the second threshold is long, it may be erroneously detected as a short state. There is.
  • control unit causes the open detection unit and the short detection unit to continuously perform the error detection operation.
  • control unit causes the open detection unit and the short detection unit to perform error detection operations discontinuously.
  • the output of the power supply unit is excluded by excluding the output of the power supply unit that was open after the confirmation of the open state.
  • the short state can be reliably detected.
  • control unit causes the open detection unit to perform a detection operation when the voltage output to the capacitive load rises, and after the absolute value of the voltage exceeds the second threshold value when the voltage output to the capacitive load rises.
  • the power supply unit outputs a voltage corresponding to the value of the output instruction signal, and outputs a voltage of a third threshold set between the first threshold and the second threshold when the output instruction signal is a processing threshold.
  • the unit executes the detection operation in the open detection unit when the value of the output instruction signal is less than the processing threshold value, and executes the detection operation in the short detection unit when the value of the output instruction signal is equal to or greater than the third threshold value.
  • the error detection circuit includes a gate portion.
  • the gate unit outputs a logical sum signal of the output of the open detection unit and the output of the short detection unit to the control unit.
  • the gate unit since the gate unit outputs the outputs of the open detection unit and the short detection unit in one, the number of signal output terminals can be reduced.
  • the error detection circuit includes a first switch and a second switch.
  • the first switch connects or separates the open detection unit and the gate unit.
  • the second switch connects or separates the short detection unit and the gate unit.
  • the control unit controls the first switch and the second switch.
  • control unit controls the first switch and the second switch to check the open state and the short state.
  • the error detection circuit includes a switch. This switch connects or separates the short detection section and the gate section.
  • the control unit controls this switch.
  • the output of the open detection unit can be confirmed by placing the switch in the separated state, and the output of the open detection unit and the short detection unit can be confirmed by placing the switch in the connected state.
  • the output of the short detection unit When checking the output of the short detection unit by removing the output open state when performing the open state and the short state of the output of the power supply unit in this order, no signal is output from the open detection unit, Only short state can be confirmed. Thereby, the number of parts and the control method can be simplified.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is a block diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a secondary transfer region of an image forming unit. It is a circuit diagram of a power supply unit.
  • (A) is a time chart in the case of continuously performing open detection following short detection.
  • (B) is a time chart when short detection is continuously performed following open detection. It is a flowchart for demonstrating the error detection process of a power supply part.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of a power supply unit different from FIG. 4. It is a time chart when performing short detection discontinuously following open detection.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of a power supply unit different from FIG. 7.
  • An error detection circuit according to an embodiment of the present invention, a power supply unit including the error detection circuit, and an image forming apparatus will be described.
  • the image forming apparatus 100 includes a paper feeding unit 80, an image reading unit 90, and an image forming unit 110.
  • the image forming apparatus 100 includes a panel unit 120 above the image reading unit 90.
  • the panel unit 120 includes a display unit 130 and an operation unit 140 (not shown).
  • the display unit 130 displays information notified to the user.
  • the operation unit 140 receives user operations.
  • the image forming apparatus 100 uses a plurality of electrophotographic methods on a sheet as a recording medium based on image data of a document read by the image reading unit 90 or image data input from an external device via a communication unit 180 described later. A color or single color image forming process is performed.
  • the image forming unit 110 includes an exposure unit 9, image forming units 10A to 10D, an intermediate transfer unit 60 that is a transfer unit, a secondary transfer unit 30, a fixing unit 70, and a power supply unit 51 described later.
  • the image forming unit 10A includes a developing device 2A, a photosensitive drum 3A, a cleaner unit 4A, and a charger 5A, and forms a black (hereinafter referred to as K) image.
  • the charger 5A uniformly charges the surface of the photosensitive drum 3A to a predetermined potential.
  • the developing device 2A visualizes the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 3A by exposure of the exposure unit 9 into a K toner image.
  • the cleaner unit 4A collects the toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 3A.
  • the image forming units 10B to 10D are configured in the same manner as the image forming unit 10A, and are respectively cyan (hereinafter referred to as C), magenta (hereinafter referred to as M), and yellow (hereinafter referred to as Y). Are formed on the surfaces of the photosensitive drums 3B to 3D.
  • the exposure unit 9 is a laser scanning unit including optical system components such as a semiconductor laser, a polygon mirror, an f ⁇ lens, and a reflection mirror.
  • the exposure unit 9 exposes and scans the surfaces of the photosensitive drums 3A to 3D of the image forming units 10A to 10D along the axial direction with laser beams modulated by the respective Y, M, C, and K image data. An electrostatic latent image is formed.
  • the intermediate transfer unit 60 includes an intermediate transfer belt 61, a driving roller 62, a driven roller 63, primary transfer rollers 64A to 64D, a cleaning unit 65, a pre-transfer charger 7, and a counter roller 66.
  • the intermediate transfer belt 61 is stretched around a driving roller 62, a driven roller 63, and a counter roller 66, and moves along a circulation path that passes through the image forming units 10D, 10C, 10B, and 10A in this order.
  • Each of the primary transfer rollers 64A to 64D is disposed to face the photosensitive drums 3A to 3D with the intermediate transfer belt 61 interposed therebetween, and the toner images formed on the peripheral surfaces of the photosensitive drums 3A to 3D are intermediate transferred.
  • Primary transfer is performed on the surface of the belt 61. When the toner image is transferred, a transfer voltage is applied between the photosensitive drums 3A to 3D and the opposing primary transfer rollers 64A to 64D.
  • the Y, M, C, and K toner images are sequentially superimposed and transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 61 while the intermediate transfer belt 61 moves along the circulation path.
  • the monochrome image forming process only the K toner image is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 61 while the intermediate transfer belt 61 moves along the circulation path.
  • the pre-transfer charger 7 is a corona discharger, and applies a charge having the same polarity as the toner to the toner image on the intermediate transfer belt 61.
  • the secondary transfer unit 30 includes a secondary transfer roller 31 and a secondary transfer belt 32.
  • the secondary transfer belt 32 is stretched around a plurality of rollers and moves along a predetermined circulation path.
  • the secondary transfer roller 31 is disposed to face the driving roller 62 with the secondary transfer belt 32 and the intermediate transfer belt 61 interposed therebetween.
  • the secondary transfer unit 30 secondarily transfers the toner image on the surface of the intermediate transfer belt 61 to a sheet conveyed to a secondary transfer position between the intermediate transfer belt 61 and the secondary transfer belt 32.
  • the toner image on the intermediate transfer belt 61 is transferred onto the sheet by electrostatic force at the secondary transfer position.
  • the toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 61 after the secondary transfer is collected by the cleaning unit 65.
  • the fixing unit 70 heats and pressurizes the paper on which the toner image is transferred after passing through the secondary transfer position, and fixes the toner image on the surface of the paper.
  • the paper that has passed through the fixing unit 70 is discharged to the paper discharge tray 91.
  • the paper feed unit 80 includes a paper feed cassette 81 and a manual feed tray 82.
  • the paper feed cassette 81 stores a plurality of sheets used for image forming processing and is provided below the exposure unit 9.
  • the manual feed tray 82 is provided on the side surface of the image forming apparatus 100.
  • the paper feed unit 80 feeds paper one by one from the paper feed cassette 81 or the manual feed tray 82 to the paper transport path 40.
  • the sheet conveyance path 40 is formed between the sheet feeding unit 80 and the intermediate transfer belt 61 and the secondary transfer unit 30 and the sheet discharge tray 91 via the fixing unit 70.
  • the control unit 190 of the image forming apparatus 100 includes a paper feeding unit 80, an image reading unit 90, an image forming unit 110, a display unit 130, an operation unit 140, a storage unit 160, an image processing unit 170, and Each communication unit 180 is controlled.
  • the communication unit 180 receives image data output from an external device.
  • the power supply unit 51 is connected to the drive roller 62.
  • the secondary transfer roller 31 is grounded.
  • the power supply unit 51 outputs a transfer voltage as an output voltage to the drive roller 62 when the toner image on the intermediate transfer belt 61 is secondarily transferred to the sheet conveyed to the secondary transfer position. Further, the power supply unit 51 outputs a transfer voltage before performing the secondary transfer in order to detect an output error.
  • the transfer voltage is applied between the drive roller 62, the intermediate transfer belt 61, the (paper) secondary transfer belt 32, and the secondary transfer roller 31.
  • a predetermined voltage value (transfer voltage) having the same polarity as the charging potential of the toner is applied to the driving roller 62.
  • the load viewed from the power supply unit 51 is a capacitive load. Therefore, when a voltage is applied to the load, the output voltage of the power supply unit 51 changes with a constant slope.
  • the power supply unit 51 includes a power supply unit 52 and an error detection circuit 53.
  • the error detection circuit 53 includes an open detection unit 531, a short detection unit 532, a switch 534, a switch 535, and a logical sum element (hereinafter referred to as an OR gate) 536 which is a gate unit.
  • the output of the power supply unit 52 is connected to the open detection unit 531 and the short detection unit 532 in addition to the drive roller 62.
  • the output of the open detection unit 531 is connected to one input of the OR gate 536 via the switch 534.
  • a switch 534 that is a first switch connects or separates the open detection unit 531 and the OR gate 536.
  • the output of the short detection unit 532 is connected to the other input of the OR gate 536 through the switch 535.
  • a switch 535 that is a second switch connects or separates the short detection unit 532 and the OR gate 536.
  • the output of the OR gate 536 is connected to the signal input terminal of the control unit 190.
  • the open detection unit 531 detects whether or not the output of the power supply unit 52 is in an open state. If the output of the power supply unit 52 is in an open (open) state, a large current flows through the drive roller 62, so the absolute value of the output voltage of the power supply unit 52 is a very high value. When the absolute value of the output voltage of the power supply unit 52 is greater than or equal to a preset first threshold value (open detection voltage threshold value), the open detection unit 531 sets the output of the power supply unit 52 to an open state and outputs an error signal (Hi signal). Is output. The open detection unit 531 does not output an error signal when the absolute value of the output voltage of the power supply unit 52 is less than the first threshold value.
  • the first threshold is, for example, ⁇ 6 kV.
  • the short detection unit 532 detects whether or not the output of the power supply unit 52 is in a short state. If the output of the power supply unit 52 is in a short (short circuit) state, almost no current flows through the drive roller 62, and the absolute value of the output voltage of the power supply unit 52 is a very low value. When the absolute value of the output voltage of the power supply unit 52 is equal to or less than a preset second threshold value (short detection voltage threshold value), the short detection unit 532 sets the output of the power supply unit 52 to a short state and outputs an error signal (Hi signal). Is output. The short detection unit 532 does not output an error signal when the absolute value of the output voltage of the power supply unit 52 is larger than the second threshold value.
  • the second threshold is, for example, ⁇ 200V.
  • the control unit 190 controls opening and closing of the switch 534 and the switch 535. Further, the control unit 190 outputs a transfer voltage output instruction signal (output command) to the power supply unit 52.
  • the control unit 190 outputs an output instruction signal to the power supply unit 52 at a specific timing
  • the control unit 190 causes the open detection unit 531 and the short detection unit 532 to perform error signal detection operations in this order. That is, when the output instruction signal is input from the control unit 190, the power supply unit 52 starts outputting the voltage.
  • the control unit 190 monitors the output voltage value of the power supply unit 52 with a voltmeter (not shown) or the like, and when the absolute value of the output voltage of the power supply unit 52 is less than or equal to the second threshold, the switch 534 is closed and the switch 535 is opened. Switch to detect open state. Further, when the absolute value of the output voltage of the power supply unit 52 exceeds the second threshold, the control unit 190 opens the switch 534 and closes the switch 535 to detect a short state.
  • the OR gate 536 outputs a logical sum signal to the control unit 190 when an error signal (Hi signal) is input from the open detection unit 531 or the short detection unit 532.
  • the output status of the power supply unit 51 is confirmed (error detection) before image formation.
  • error detection the open state is detected first, and then the short state is detected. That is, the detection of the open state is performed during the rise of the output of the power supply unit 52, and the detection of the short state is detected after the second threshold is exceeded during the rise of the output of the power supply unit 52 or immediately after the rise of the output of the power supply unit 52. Do. This is due to the following reason.
  • the power supply unit 52 outputs a transfer voltage to the driving roller 62, the intermediate transfer belt 61, the secondary transfer belt 32, and the secondary transfer roller 31 that are loads, and as is well known, these loads have a capacity. It is a sex load. Therefore, the secondary transfer voltage, which is the output of the power supply unit 52, varies in rise time depending on the state of the load, so the rise time may be long. In this case, as shown in FIG. 5A, if the short detection unit is caused to execute an error detection operation prior to the open detection unit, a time during which the absolute value of the secondary transfer voltage is equal to or less than the second threshold value. If it is long, it may be erroneously detected as a short circuit and an error signal may be output.
  • the detection operation for the presence or absence of an error in the open detection unit is performed before the detection operation for the presence or absence of an error in the short detection unit. Moreover, the detection operation of the presence or absence of an error of an open detection part and a short detection part is performed continuously. At this time, an error detection operation of the short detection unit is performed after the output of the power supply unit 52 exceeds the second threshold. By doing so, even if the rise time of the output voltage is long depending on the state of the load, the short state is not erroneously detected. Thereby, it is possible to accurately detect the open state and the short state of the power supply unit.
  • FIG. 5 shows a case where a negative value is output as the secondary transfer voltage from the power supply unit 52 because the positive polarity toner is used in the image forming unit 110, but the negative polarity toner is output in the image forming unit 110.
  • the present invention can also be applied to a configuration in which a positive value is output as the secondary transfer voltage.
  • the control unit 190 of the image forming apparatus 100 stands by until an image forming execution instruction is received (S1: N). At this time, both the switch 534 and the switch 535 are open.
  • the transfer unit 190 Before the toner image is transferred, an output instruction signal is output to the power supply unit 52 so that the open detection unit 531 and the short detection unit 532 detect the presence / absence of an error continuously.
  • the control unit 190 performs open detection of the output of the power supply unit 52 (S2). That is, the control unit 190 switches the switch 534 connected to the open detection unit 531 closed. Further, as shown in FIG. 5B, the control unit 190 outputs an output instruction signal to cause the power supply unit 52 to output a transfer voltage. Note that the switch 535 is left open.
  • control unit 190 determines that the output of the power supply unit 52 is abnormal, that is, the output is in an open state, and stops the power supply unit 52. Let In addition, the control unit 190 displays that on the display unit 130 without performing the image forming operation (S4).
  • the control unit 190 subsequently performs a short detection of the output of the power supply unit 52 (S5). That is, the control unit 190 switches the switch 534 connected to the open detection unit 531 to open, and switches the switch 535 connected to the short detection unit 532 to close. Further, as shown in FIG. 5B, the control unit 190 causes the power supply unit 52 to continuously output the transfer voltage. If the output of the power supply unit 52 is not in the open state, the secondary transfer output voltage normally exceeds the second threshold during the execution of step S2.
  • the control unit 190 determines that the output of the power supply unit 52 is abnormal, that is, the output is in a short state, and stops the power supply unit 52. . Further, the control unit 190 displays that on the display unit 130 without performing the image forming operation (S7).
  • the control unit 190 ends the error detection process of the power supply unit 51. Then, image formation is performed.
  • a power supply unit 51A shown in FIG. 7 is obtained by partially changing the configuration of the power supply unit 51 shown in FIG. A difference between the power supply unit 51A and the power supply unit 51 will be described.
  • the power supply unit 51A includes a sub-control unit 54.
  • the sub control unit 54 is connected to the control unit 190, the switch 534, and the switch 535.
  • the sub control unit 54 receives an output instruction signal output from the control unit 190 to the power supply unit 52.
  • the sub control unit 54 controls opening and closing of the switch 534 and the switch 535 according to the value of the output instruction signal.
  • the control unit 190 outputs an output instruction signal to the power supply unit 52, and the power supply unit 52 outputs a voltage corresponding to the value of the output instruction signal.
  • the power supply unit 52 outputs the following voltage. That is, as shown in FIGS. 8A and 8B, the power supply unit 52 outputs a voltage of ⁇ 500 V when the value of the output instruction signal is 1 V, and a voltage of ⁇ 5 kV when the value of the output instruction signal is 5 V. Is output. Further, when the value of the output instruction signal is 3V, which is the processing threshold, the power supply unit 52 is between the first threshold (open detection voltage threshold ( ⁇ 6 kV)) and the second threshold (short detection voltage threshold ( ⁇ 200 V)). -2 kV is output as the voltage of the third threshold value set to. Note that the range of the value of the output instruction signal output by the control unit 190 is 0V to 5V.
  • the output instruction signal output from the control unit 190 is also input to the sub-control unit 54.
  • the sub control unit 54 controls the switch 534 and the switch 535 according to the value of the output instruction signal, and performs open detection and short detection.
  • the processing threshold for example, 1 V
  • the sub control unit 54 performs open detection of the output of the power supply unit 52. That is, the sub control unit 54 closes the switch 534 and opens the switch 535 to check the output of the open detection unit 531.
  • the sub control unit 54 performs short detection of the output of the power supply unit 52. That is, the sub control unit 54 opens the switch 534 and closes the switch 535, and confirms the output of the short detection unit 532. By doing in this way, an open state and a short state can be confirmed, without measuring the output voltage of the power supply part 52 using a voltmeter etc.
  • the processing threshold for example, 5 V
  • the power supply unit 51A detects open and short of the output of the power supply unit 52 as follows. As shown in FIG. 9, the control unit 190 of the image forming apparatus 100 stands by until an instruction to execute image formation is received (S11: N).
  • the control unit 190 accepts an image formation execution instruction with the operation unit 140 or receives an input of image data from an externally connected device at the communication unit 180 as an image formation execution instruction (S11: Y). Outputs an output instruction signal to the power supply unit 52 before transferring the toner image. As shown in FIG. 9, the control unit 190 outputs 1V as an output instruction signal for a predetermined time t3 as an output instruction signal (S12).
  • the power supply unit 52 When 1 V is input as the output instruction signal, the power supply unit 52 outputs ⁇ 500 V as the secondary transfer voltage to the capacitive load such as the driving roller 62.
  • the secondary transfer voltage changes at a constant rate and becomes ⁇ 500 V after the time t1 has elapsed.
  • the sub-control unit 54 waits until the control unit 190 receives an image formation execution instruction and outputs an output instruction signal (S21: N). At this time, both the switch 534 and the switch 535 are open.
  • the sub control unit 54 When the sub control unit 54 detects the output instruction signal output from the control unit 190 (S21: Y), the sub control unit 54 compares the value of the output instruction signal with the processing threshold value. When the value of the output instruction signal output in step S12 is 1V and less than the processing threshold value of 3V (S22: N), the sub control unit 54 performs open detection of the output of the power supply unit 52. That is, the switch 534 is switched to close and the switch 535 is left open (S23). In this state, only the open detection unit 531 is connected to the OR gate 536, and the sub-control unit 54 can detect an error signal output from the open detection unit 531. When the output of the power supply unit 52 is in an open state, the output voltage exceeds the first threshold after the elapse of time t2, and the error detection circuit 53 outputs an error signal.
  • the sub-control unit 54 detects that the open detection unit 531 has output an error signal if it detects an error signal before the predetermined time t3 elapses (S24: Y). 190 is notified (S25), and the process is terminated.
  • control unit 190 When the control unit 190 is notified of the detection of the error signal (open state) from the sub control unit 54 (S13: Y), the control unit 190 stops the power supply unit 52, and the output abnormality (open state) has occurred in the power supply unit 51. Is displayed on the display unit 130 (S17), and the process is terminated.
  • step S21 if the sub-control unit 54 does not detect an error signal even after the predetermined time t3 has elapsed (S24: N), it performs the process of step S21 again.
  • the control unit 190 After outputting 1V as the output instruction signal in step S12, the control unit 190 does not receive an error signal detection from the sub-control unit 54 even if the predetermined time t3 has passed (S14), and outputs the output instruction signal twice. If not (S15: N), as shown in FIG. 8A, 5V, which is a value equal to or greater than the processing threshold, is output as an output instruction signal for a time t3 (S16).
  • the power supply unit 52 When 5 V is input as the output instruction signal, the power supply unit 52 outputs ⁇ 5 kV as the secondary transfer voltage to the capacitive load such as the drive roller 62.
  • the secondary transfer voltage changes with a constant slope and becomes ⁇ 5 kV after the elapse of time t4.
  • control unit 190 waits for an error signal detection notification from the sub-control unit 54 until a predetermined time t3 elapses (S13: N, S14: N).
  • the sub control unit 54 detects the output instruction signal output from the control unit 190 (S21: Y), when the value of the output instruction signal is 5V and is equal to or higher than the processing threshold of 3V (S22: Y), Short detection of the output of the power supply unit 52 is performed. That is, the switch 534 is switched to open and the switch 535 is switched to close (S26). In this state, only the short detection unit 532 is connected to the OR gate 536, and the sub-control unit 54 can detect the error signal output from the short detection unit 532.
  • the sub control unit 54 when performing the short detection, performs the detection after the time t1 has elapsed after detecting the output instruction signal. As shown in FIGS. 8A and 8B, the voltage output from the power source 52 to the capacitive load when the detection operation for the presence / absence of errors in the open detection unit and the short detection unit is performed discontinuously. This is to prevent erroneous detection of a short state during a period equal to or less than the second threshold (short detection voltage threshold).
  • control unit 190 can continuously execute an error detection operation of the open detection unit and the short detection unit. That is, immediately after the output instruction signal 1V is output and a predetermined time t3 elapses, 5V is output immediately as the output instruction signal, and the voltage output from the power supply unit 52 is changed from ⁇ 500V to ⁇ 5 kV. Thereby, when the short state is confirmed, since the output voltage does not once become 0V and the absolute value of the output voltage is not less than the second threshold value, the short state can be detected without waiting for the elapse of time t1 as described above. .
  • the sub-control unit 54 detects the error signal until the output voltage of the power supply unit 52 remains below the second threshold (short detection voltage threshold) and the predetermined time t3 elapses. If so (S27: Y), the short detection unit 532 outputs an error signal, notifies the control unit 190 to that effect (S28), and ends the process.
  • the second threshold short detection voltage threshold
  • control unit 190 When the control unit 190 is notified of the detection of the error signal (short state) from the sub control unit 54 (S13: Y), the control unit 190 stops the power supply unit 52, and an output error (short state) has occurred in the power supply unit 51. Is displayed on the display unit 130 (S17), and the process is terminated.
  • step S16 the controller 190 outputs 5V as the output instruction signal, and if there is no error signal detection notification from the sub-control section 54 even after the fixed time t3 has elapsed (S14), the controller 190 sends an output instruction signal of 2. Since the output has been made twice (S15: Y), it is determined that the output of the power supply unit 52 is not in an error state, and the process ends.
  • the fixed time t3 is set to a value that has a margin for fluctuations in the rise time.
  • the error detection circuit deletes the switch 534 and directly connects the open detection unit 531 and the OR gate 536, and connects or separates the short detection unit 532 and the gate unit 536 by the switch 535. It is also possible to configure so as to.
  • control unit 190 when receiving an image formation execution instruction, the control unit 190 first outputs an output instruction signal of less than 3 V, and subsequently outputs an output instruction signal of more than 3 V if the power supply unit 51B is not in an open state.
  • the power supply unit 52 outputs a voltage of ⁇ 500 V when the value of the output instruction signal is 1 V.
  • the power supply unit 52 outputs a voltage of ⁇ 5 kV when the value of the output instruction signal is 5V.
  • the sub control unit 54 opens the switch 535 and performs open detection. Further, if the power supply unit 51B is not in an open state, the sub control unit 54 closes the switch 535 and performs short detection when the control unit 190 outputs an output instruction signal exceeding 3V.
  • This configuration can reduce the number of switches and simplify the control.
  • the output of the power supply unit 52 is confirmed before image formation. If an abnormality has occurred, execution of the image formation is stopped and no abnormality has occurred. Only image formation is performed. Thereby, in the power supply part 52, since an output becomes an open state and a high no-load voltage does not occur, a design for improving insulation is not required, and design costs and component costs can be reduced.
  • the power supply unit that outputs a transfer voltage for secondary transfer of the toner image has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the toner image formed on the photosensitive drums 3A to 3D is transferred to the intermediate transfer belt 61.
  • the present invention can also be applied to a power supply unit (not shown) that outputs a transfer voltage for transfer.
  • the present invention can be applied not only to a power supply unit that outputs a transfer voltage of an image forming apparatus, but also to detection of an output abnormality of a power supply that is generally used.
  • the configuration is not limited to this configuration, and the control unit directly includes the error detection circuit without including the sub-control unit. It is also possible to configure to control.
  • the polarity of the secondary transfer output voltage is negative.
  • the present invention is not limited to this, and when the negative polarity toner is used.
  • the polarity of the secondary transfer output voltage can also be positive.
  • 10A to 10D Image forming unit 30 ... Secondary transfer unit 31 ... Secondary transfer roller 32 ... Secondary transfer belt 51, 51A, 51B ... Power supply unit 52 ... Power supply unit 53, 53B ... Error detection circuit 54 ... Sub control unit 60 ... Intermediate transfer unit 61 ... Intermediate transfer belt 62 ... Drive roller (load) 100 ... Image forming device 110 ... Image forming part 120 ... Panel unit 130 ... Display part 140 ... Operation part 180 ... Communication part 190 ... Control part 531 ... Open detection Section 532 ... Short detection section 534, 535 ... Switch 536 ... OR element (OR gate)

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Abstract

　電源出力のショート及びオープンを検出できるエラー検知回路、電源ユニット、及び画像形成装置を提供する。　エラー検知回路（５３）は、容量性負荷（６２）に電圧を出力する電源部（５２）に接続され、その電圧の絶対値が第１閾値以上のときに、電源部（５２）の出力がオープン状態としてエラー信号を出力するオープン検知部（５３１）と、電源部（５２）に接続され、電源部（５２）が容量性負荷（６２）に出力する電圧の絶対値が第２閾値以下のときに、電源部（５２）の出力がショート状態としてエラー信号を出力するショート検知部（５３２）と、電源部（５２）に対して出力指示信号を出力して、オープン検知部（５３１）とショート検知部（５３２）のエラー有無の検知動作をこの順に実行させる制御部（１９０）と、を備えている。

Description

エラー検知回路、電源ユニット及び画像形成装置
　本発明は、電源出力のエラーを検知するエラー検知回路、このエラー検知回路を備えた電源ユニット及び画像形成装置に関する。
　電子写真方式のカラー画像形成装置は、トナー像を中間転写体や用紙に転写するときに、電源装置から転写電圧として高電圧を出力する。このように、負荷に対して高電圧を出力する装置では、電源装置の出力異常を検知するようにしている。
　例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、高圧電源の出力ショートの発生を確認し、出力ショートが発生している場合には、電源装置の安全を担保するため、及び装置全体の異常動作を停止させて異常原因の把握とその原因を取り除くために、高圧電源の駆動を直ちに停止する。
特開２００５－１１７７６９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、高圧電源の出力がオープン状態になったときには対応できない。電源装置の出力がオープン状態になると、電源装置にトランスなどを備えている場合には、通常は高い無負荷電圧が発生し、絶縁劣化が発生する可能性がある。
　そこで、本発明は、電源出力のショート及びオープンを検出できるエラー検知回路、電源ユニット、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
　この発明のエラー検知回路は、オープン検知部と、ショート検知部と、制御部と、を備えている。オープン検知部は、容量性負荷に電圧を出力する電源部に接続され、その電圧の絶対値が第１閾値以上のときに、電源部の出力がオープン状態としてエラー信号を出力する。ショート検知部は、電源部が負荷に出力する電圧の絶対値が第２閾値以下のときに、電源部の出力がショート状態としてエラー信号を出力する。制御部は、電源部に対して出力指示信号を出力して、オープン検知部とショート検知部のエラー有無の検知動作をこの順に実行させる。
　この構成においては、エラー検知回路は、電源部の出力のショートだけでなく、オープンも検知できる。
　また、エラー検知回路を接続する負荷が容量性負荷の場合、出力電圧は、負荷の状態により立ち上がり時間が変動するので、立ち上がり時間が長くなることがある。このとき、オープン検知部よりも先にショート検知部にエラー有無の検知動作を実行させると、出力電圧が第２閾値以下である時間が長い場合には、誤ってショート状態であると検知するおそれがある。この構成においては、オープン検知部のエラー有無の検知動作を、ショート検知部のエラー有無の検知動作よりも先に行うので、電源部の出力のエラー検知を仮に出力電圧の立ち上がり時に行ったとしても、また、このときに負荷の状態により出力電圧の立ち上がり時間が長かったとしても、ショート状態を誤検知することがない。これにより、電源部のオープン状態とショート状態を正確に検知できる。
　上記発明において、制御部は、オープン検知部とショート検知部のエラー有無の検知動作を連続的に実行させる。
　ショート検知部のエラー有無の検知動作を行うときには、電源部の出力電圧が第２閾値を超えるまでは、ショート状態を誤検知するおそれがある。この構成においては、オープン状態とショート状態を連続して確認するので、オープン状態の確認中に電圧が上昇して第２閾値を超えた状態から、続けてショート状態の確認を行うことができる。これにより、ショート状態を誤検知することなく、電源部の出力の異常確認を短時間で終了することができる。
　上記発明において、制御部は、オープン検知部とショート検知部のエラー有無の検知動作を不連続に実行させる。
　この構成においては、オープン状態の確認を完了してから、ショート状態の確認を行うので、オープン状態の確認後に電源部の出力がオープン状態であったものを除外することで、電源部の出力がショート状態であることを確実に検知できる。
　上記発明において、制御部は、容量性負荷に出力する電圧の立ち上がり時にオープン検知部に検知動作を実行させ、容量性負荷に出力する電圧の立ち上がり時に電圧の絶対値が第２閾値を超えてからショート検知部に検知動作を実行させる。
　この構成においては、出力電圧の立ち上がり時に電源部の出力のエラー検知を行ったときに、出力電圧の立ち上がり時間が長いために、出力電圧が第２閾値以下である時間が長くても、誤ってショート状態であると検知することがない。これにより、負荷に出力する電圧の立ち上がり時に、電源の出力異常を検知できるので、負荷に出力する電圧の立ち上がり後に、直ちに任意の処理を行うことができる。
　電源部は、出力指示信号の値に応じた電圧を出力し、出力指示信号が処理閾値のときに、第１閾値と第２閾値の間に設定された第３閾値の電圧を出力し、制御部は、出力指示信号の値が処理閾値未満のときに、オープン検知部における検知動作を実行し、出力指示信号の値が第３閾値以上のときに、ショート検知部における検知動作を実行する。
　この構成においては、出力指示信号が第３閾値未満のときにはオープン状態を確認し、第３閾値以上のときにはショート状態を確認する。これにより、電源部の出力電圧を測定することなく、電源のオープン状態及びショート状態を確実に検知できる。
　上記発明において、エラー検知回路は、ゲート部を備えている。ゲート部は、オープン検知部の出力と、ショート検知部の出力と、の論理和信号を制御部に出力する。
　この構成においては、ゲート部は、オープン検知部とショート検知部の出力を１つにまとめて出力するので、信号の出力端子数を削減することができる。
　上記発明において、エラー検知回路は、第１スイッチと第２スイッチを備えている。第１スイッチは、オープン検知部とゲート部とを接続または離間する。第２スイッチは、ショート検知部とゲート部とを接続または離間する。制御部は、第１スイッチ及び第２スイッチを制御する。
　この構成においては、制御部は、第１スイッチ及び第２スイッチを制御して、オープン状態とショート状態の確認を行う。これにより、電源部の出力がオープン状態であるか、またはショート状態であるかを正確に検知でき、検知結果に応じた処理を行うことができる。
　上記発明において、エラー検知回路は、スイッチを備えている。このスイッチは、ショート検知部と前記ゲート部とを接続または離間する。制御部は、このスイッチを制御する。
　この構成においては、スイッチを離間状態にすることで、オープン検知部の出力を確認でき、スイッチを接続状態にすることで、オープン検知部とショート検知部の出力を確認できる。電源部の出力のオープン状態とショート状態をこの順に行ったときに、出力がオープン状態のもの除外することで、ショート検知部の出力を確認するときには、オープン検知部からは信号が出力されないので、ショート状態のみを確認できる。これにより、部品点数や制御方法を簡素化できる。
　この発明によれば、電源装置のショート及びオープンを検出できる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。 画像形成部の二次転写領域の拡大図である。 電源ユニットの回路図である。 （Ａ）はショート検知に続いてオープン検知を連続的に行う場合のタイムチャートである。（Ｂ）はオープン検知に続いてショート検知を連続的に行う場合のタイムチャートである。 電源部出力のエラー検知処理を説明するためのフローチャートである。 図４とは異なる、電源ユニットの回路図である。 オープン検知に続いてショート検知を不連続に行う場合のタイムチャートである。（Ａ）は、出力指示信号の値、（Ｂ）は二次転写出力電圧、（Ｃ）はオープン状態のときのエラー信号、（Ｄ）はショート状態のときのエラー信号を示す。 図７に示す電源ユニットのエラー検知処理を説明するためのフローチャートである。 図７とは異なる、電源ユニットの回路図である。
　本発明の実施形態に係るエラー検知回路と、このエラー検知回路を備えた電源ユニット及び画像形成装置について説明する。
　図１に示すように、画像形成装置１００は、給紙部８０、画像読取部９０、及び画像形成部１１０を備えている。また、画像形成装置１００は、画像読取部９０の上部にパネルユニット１２０を備えている。パネルユニット１２０は、不図示の表示部１３０と操作部１４０を備えている。表示部１３０は、ユーザに通知する情報を表示する。操作部１４０は、ユーザの操作を受け付ける。
　画像形成装置１００は、画像読取部９０で読み取った原稿の画像データ、または後述の通信部１８０を介して外部装置から入力される画像データに基づいて、記録媒体である用紙に電子写真方式による多色または単色の画像形成処理を行う。
　画像形成部１１０は、露光ユニット９、画像形成ユニット１０Ａ～１０Ｄ、転写部である中間転写ユニット６０と二次転写ユニット３０、定着ユニット７０、及び後述の電源ユニット５１を備えている。
　画像形成ユニット１０Ａは、現像器２Ａ、感光体ドラム３Ａ、クリーナユニット４Ａ、及び帯電器５Ａを備え、ブラック（以下、Ｋと称する。）の画像を形成する。帯電器５Ａは、感光体ドラム３Ａの表面を所定の電位に均一に帯電させる。現像器２Ａは、露光ユニット９の露光によって感光体ドラム３Ａ上に形成された静電潜像を、Ｋのトナー像に顕像化する。クリーナユニット４Ａは、感光体ドラム３Ａの周面に残留したトナーを回収する。画像形成ユニット１０Ｂ～１０Ｄは、画像形成ユニット１０Ａと同様に構成されており、それぞれシアン（以下、Ｃと称する。）、マゼンダ（以下、Ｍと称する。）、イエロー（以下、Ｙと称する。）のトナー像を感光体ドラム３Ｂ～３Ｄの表面に形成する。
　露光ユニット９は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及び反射ミラー等の光学系部品を備えたレーザスキャニングユニットである。露光ユニット９は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれの画像データで変調されたレーザ光のそれぞれで画像形成ユニット１０Ａ～１０Ｄの感光体ドラム３Ａ～３Ｄの表面を軸方向に沿って露光走査し、静電潜像を形成する。
　中間転写ユニット６０は、中間転写ベルト６１、駆動ローラ６２、従動ローラ６３、一次転写ローラ６４Ａ～６４Ｄ、クリーニングユニット６５、プレ転写チャージャ７、及び対向ローラ６６を有する。中間転写ベルト６１は、駆動ローラ６２、従動ローラ６３、及び対向ローラ６６に張架され、画像形成ユニット１０Ｄ、１０Ｃ、１０Ｂ、１０Ａをこの順に通過する循環経路に沿って移動する。一次転写ローラ６４Ａ～６４Ｄのそれぞれは、中間転写ベルト６１を挟んで感光体ドラム３Ａ～３Ｄに対向して配置されており、感光体ドラム３Ａ～３Ｄの周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト６１の表面に一次転写する。トナー像の転写時には、感光体ドラム３Ａ～３Ｄと、対向する一次転写ローラ６４Ａ～６４Ｄとの間には、転写電圧が印加される。
　カラー画像形成処理時には、中間転写ベルト６１が循環経路に沿って移動する間に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像が中間転写ベルト６１の表面に順次重ね合わせて転写される。モノクロ画像形成処理時には、中間転写ベルト６１が循環経路に沿って移動する間に、Ｋのトナー像のみが中間転写ベルト６１の表面に転写される。
　プレ転写チャージャ７は、コロナ放電器であり、トナーと同極性の電荷を中間転写ベルト６１上のトナー像に付与する。
　二次転写ユニット３０は、二次転写ローラ３１及び二次転写ベルト３２を備えている。二次転写ベルト３２は、複数のローラに張架され、所定の循環経路に沿って移動する。二次転写ローラ３１は、二次転写ベルト３２及び中間転写ベルト６１を挟んで駆動ローラ６２に対向して配置されている。二次転写ユニット３０は、中間転写ベルト６１の表面のトナー像を、中間転写ベルト６１と二次転写ベルト３２との間の二次転写位置に搬送された用紙へ二次転写する。中間転写ベルト６１上のトナー像は、二次転写位置において、静電力により用紙に転写される。二次転写後の中間転写ベルト６１の表面に残留したトナーは、クリーニングユニット６５によって回収される。
　定着ユニット７０は、二次転写位置を通過してトナー像が転写された用紙を加熱及び加圧して、用紙の表面にトナー像を定着させる。定着ユニット７０を通過した用紙は、排紙トレイ９１に排出される。
　給紙部８０は、給紙カセット８１及び手差しトレイ８２を備えている。給紙カセット８１は、画像形成処理に使用する複数枚の用紙を収納しており、露光ユニット９の下側に設けられている。手差しトレイ８２は、画像形成装置１００の側面に装備されている。給紙部８０は、給紙カセット８１または手差しトレイ８２から用紙を１枚ずつ用紙搬送路４０に給紙する。用紙搬送路４０は、給紙部８０から中間転写ベルト６１と二次転写ユニット３０との間、及び定着ユニット７０を経由して排紙トレイ９１に至る間に形成されている。
　次に、画像形成装置１００の制御系について説明する。図２に示すように、画像形成装置１００の制御部１９０は、給紙部８０、画像読取部９０、画像形成部１１０、表示部１３０、操作部１４０、記憶部１６０、画像処理部１７０、及び通信部１８０をそれぞれ制御する。通信部１８０は、外部機器が出力した画像データを受け付ける。
　次に、二次転写ユニットに転写電圧を出力する電源ユニットについて説明する。図３に示すように、電源ユニット５１は、駆動ローラ６２に接続されている。また、二次転写ローラ３１は接地されている。電源ユニット５１は、中間転写ベルト６１上のトナー像を、二次転写位置に搬送された用紙へ二次転写する際に、駆動ローラ６２に出力電圧として転写電圧を出力する。また、電源ユニット５１は、出力のエラー検知を行うために、二次転写の実行前に転写電圧を出力する。
　転写電圧は、駆動ローラ６２、中間転写ベルト６１、（用紙、）二次転写ベルト３２、及び二次転写ローラ３１の間に印加される。駆動ローラ６２には、トナーの帯電電位と同極性である所定の電圧値（転写電圧）を印加する。電源ユニット５１から見た負荷は、容量性負荷となる。そのため、負荷に電圧を印加すると、電源ユニット５１の出力電圧は、一定の傾きで変化する。
　次に、本発明の第１実施形態について説明する。図４に示すように、電源ユニット５１は、電源部５２とエラー検知回路５３を備えている。また、エラー検知回路５３は、オープン検知部５３１、ショート検知部５３２、スイッチ５３４、スイッチ５３５、及びゲート部である論理和素子（以下、ＯＲゲートと称する。）５３６を備えている。
　電源部５２の出力は、駆動ローラ６２の他に、オープン検知部５３１とショート検知部５３２に接続されている。オープン検知部５３１の出力は、スイッチ５３４を介してＯＲゲート５３６の一方の入力に接続されている。第１スイッチであるスイッチ５３４は、オープン検知部５３１とＯＲゲート５３６とを接続または離間する。ショート検知部５３２の出力は、スイッチ５３５を介してＯＲゲート５３６の他方の入力に接続されている。第２スイッチであるスイッチ５３５は、ショート検知部５３２とＯＲゲート５３６とを接続または離間する。ＯＲゲート５３６の出力は、制御部１９０の信号入力端子に接続されている。
　オープン検知部５３１は、電源部５２の出力がオープン状態であるか否かを検知する。電源部５２の出力がオープン（開放）状態であれば、駆動ローラ６２に大電流が流れるので、電源部５２の出力電圧の絶対値は非常に高い値となる。オープン検知部５３１は、電源部５２の出力電圧の絶対値が、予め設定した第１閾値（オープン検知電圧閾値）以上であるときに、電源部５２の出力がオープン状態としてエラー信号（Ｈｉ信号）を出力する。オープン検知部５３１は、電源部５２の出力電圧の絶対値が、第１閾値未満のときには、エラー信号を出力しない。第１閾値は、例えば、－６ｋＶである。
　ショート検知部５３２は、電源部５２の出力がショート状態であるか否かを検知する。電源部５２の出力がショート（短絡）状態であれば、駆動ローラ６２に電流はほとんど流れず、電源部５２の出力電圧の絶対値は非常に低い値となる。ショート検知部５３２は、電源部５２の出力電圧の絶対値が、予め設定した第２閾値（ショート検知電圧閾値）以下であるときに、電源部５２の出力がショート状態としてエラー信号（Ｈｉ信号）を出力する。ショート検知部５３２は、電源部５２の出力電圧の絶対値が第２閾値よりも大きいときには、エラー信号を出力しない。第２閾値は、例えば、－２００Ｖである。
　制御部１９０は、スイッチ５３４とスイッチ５３５の開閉を制御する。また、制御部１９０は、電源部５２に転写電圧の出力指示信号（出力命令）を出力する。制御部１９０は、特定のタイミングにおいて、電源部５２に対して出力指示信号を出力すると、オープン検知部５３１とショート検知部５３２にエラー信号の検知動作をこの順に実行させる。すなわち、電源部５２は、制御部１９０から出力指示信号が入力されると、電圧の出力を開始する。制御部１９０は、不図示の電圧計などにより電源部５２の出力電圧値を監視し、電源部５２の出力電圧の絶対値が第２閾値以下のときには、スイッチ５３４を閉、スイッチ５３５を開に切り換えて、オープン状態を検知する。また、制御部１９０は、電源部５２の出力電圧の絶対値が第２閾値を超えると、スイッチ５３４を開、スイッチ５３５を閉に切り換えて、ショート状態を検知する。
　ＯＲゲート５３６は、オープン検知部５３１またはショート検知部５３２からエラー信号（Ｈｉ信号）が入力されると、制御部１９０に論理和信号を出力する。
　なお、ＯＲゲート５３６を用いずに、オープン検知部５３１とショート検知部５３２の出力を制御部１９０に接続する場合には、制御部１９０の信号入力端子が２つ必要である。しかし、ＯＲゲート５３６を用いることで、制御部１９０の信号入力端子が１つでよくなり、制御部１９０の信号入力端子を他の信号の入力に使用できる。これにより、信号入力端子の少ないＣＰＵを制御部１９０として使用することができる。
　本発明では、画像形成前に、電源ユニット５１の出力の状態確認（エラー検知）を行う。エラー検知としては、先にオープン状態の検知を行い、続いてショート状態の検知を行う。すなわち、オープン状態の検知を電源部５２の出力の立ち上がり中に行い、ショート状態の検知を電源部５２の出力の立ち上がり中に第２閾値を超えてから、または電源部５２の出力の立ち上がり直後に行う。これは、以下の理由による。
　電源部５２は、負荷である駆動ローラ６２、中間転写ベルト６１、二次転写ベルト３２、及び二次転写ローラ３１に対して転写電圧を出力するが、周知のように、これらの負荷は、容量性負荷である。そのため、電源部５２の出力である二次転写電圧は、負荷の状態により立ち上がり時間が変動するので、立ち上がり時間が長くなることがある。この場合、図５（Ａ）に示すように、オープン検知部よりも先にショート検知部にエラー有無の検知動作を実行させると、二次転写電圧の絶対値が第２閾値以下である時間が長い場合には、誤ってショート状態であると検知して、エラー信号が出力されるおそれがある。
　そこで、本発明では、図５（Ｂ）に示すように、オープン検知部のエラー有無の検知動作を、ショート検知部のエラー有無の検知動作よりも先に行う。また、オープン検知部とショート検知部のエラー有無の検知動作を連続的に実行させる。このとき、電源部５２の出力が第２閾値を超えてからショート検知部のエラー有無の検知動作を行う。このようにすることで、負荷の状態により出力電圧の立ち上がり時間が長い場合でも、ショート状態を誤検知することがない。これにより、電源部のオープン状態とショート状態を、正確に検知することができる。
　なお、図５には、画像形成部１１０において正極性トナーを使用するので、電源部５２から二次転写電圧として負の値を出力する場合を示しているが、画像形成部１１０において負極性トナーを使用し、二次転写電圧として正の値を出力する構成にも、本発明は当然適用できる。
　次に、電源部５２のエラー検知動作について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
　画像形成装置１００の制御部１９０は、画像形成の実行指示を受け付けるまで待機している（Ｓ１：Ｎ）。このとき、スイッチ５３４とスイッチ５３５は、共に開状態である。
　制御部１９０は、操作部１４０において画像形成の実行指示を受け付けるか、または、画像形成の実行指示として、通信部１８０において外部接続機器から画像データの入力を受け付けると（Ｓ１：Ｙ）、転写部がトナー像を転写する前に、電源部５２に対して出力指示信号を出力して、オープン検知部５３１とショート検知部５３２のエラー有無の検知動作を連続して実行させる。まず、制御部１９０は、電源部５２の出力のオープン検知を実行する（Ｓ２）。すなわち、制御部１９０は、オープン検知部５３１に接続されたスイッチ５３４を閉に切り換える。また、図５（Ｂ）に示すように、制御部１９０は、出力指示信号を出力して電源部５２に転写電圧を出力させる。なお、スイッチ５３５は開の状態にしておく。
　制御部１９０は、ＯＲゲート５３６からエラー信号が出力されたことを検知すれば（Ｓ３：Ｙ）、電源部５２の出力異常、すなわち出力がオープン状態であると判定して、電源部５２を停止させる。また、制御部１９０は、画像形成動作を行わずに、その旨を表示部１３０に表示させる（Ｓ４）。
　一方、制御部１９０は、ＯＲゲート５３６からエラー信号が出力されなければ（Ｓ３：Ｎ）、続いて、電源部５２の出力のショート検知を実行する（Ｓ５）。すなわち、制御部１９０は、オープン検知部５３１に接続されたスイッチ５３４を開に切り換え、ショート検知部５３２に接続されたスイッチ５３５を閉に切り換える。また、図５（Ｂ）に示すように、制御部１９０は、電源部５２に転写電圧を引き続き出力させる。なお、電源部５２の出力がオープン状態でなければ、二次転写出力電圧は、通常、ステップＳ２を実行中に第２閾値を超える。
　制御部１９０は、ＯＲゲート５３６からエラー信号が出力されたこと検知すれば（Ｓ６：Ｙ）、電源部５２の出力異常、すなわち出力がショート状態であると判定して、電源部５２を停止させる。また、制御部１９０は、画像形成動作を行わずに、その旨を表示部１３０に表示させる（Ｓ７）。
　一方、制御部１９０は、ＯＲゲート５３６からエラー信号が出力されなければ（Ｓ６：Ｎ）、電源ユニット５１のエラー検知処理を終了する。そして、画像形成を行う。
　次に、本発明の第２実施形態について説明する。図７に示す電源ユニット５１Ａは、図４に示した電源ユニット５１の構成を一部変更したものであり、変更した部分のみ符号を変えている。電源ユニット５１Ａについて、電源ユニット５１との相違点を説明する。
　電源ユニット５１Ａは、サブ制御部５４を備えている。サブ制御部５４は、制御部１９０とスイッチ５３４とスイッチ５３５に接続されている。サブ制御部５４には、制御部１９０が電源部５２に出力する出力指示信号が入力される。サブ制御部５４は、この出力指示信号の値に応じてスイッチ５３４とスイッチ５３５の開閉を制御する。
　制御部１９０は電源部５２に対して出力指示信号を出力し、電源部５２は出力指示信号の値に応じた電圧を出力する。一例として、電源部５２は、以下の電圧を出力する。すなわち、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように電源部５２は、出力指示信号の値が１Ｖのときには－５００Ｖの電圧を出力し、出力指示信号の値が５Ｖのときには－５ｋＶの電圧を出力する。また、電源部５２は、出力指示信号の値が処理閾値である３Ｖのときには、第１閾値（オープン検知電圧閾値（－６ｋＶ））と第２閾値（ショート検知電圧閾値（－２００Ｖ））の間に設定された第３閾値の電圧として－２ｋＶを出力する。なお、制御部１９０が出力する出力指示信号の値の範囲は、０Ｖ～５Ｖである。
　制御部１９０が出力する出力指示信号は、サブ制御部５４にも入力される。サブ制御部５４は、出力指示信号の値に応じてスイッチ５３４とスイッチ５３５を制御して、オープン検知とショート検知を行う。サブ制御部５４は、出力指示信号の値が処理閾値未満（例えば１Ｖ）のときには、電源部５２の出力のオープン検知を実行する。すなわち、サブ制御部５４は、スイッチ５３４を閉、スイッチ５３５を開にして、オープン検知部５３１の出力を確認する。
　また、サブ制御部５４は、出力指示信号の値が処理閾値以上（例えば５Ｖ）のときには、電源部５２の出力のショート検知を実行する。すなわち、サブ制御部５４は、スイッチ５３４を開、スイッチ５３５を閉にして、ショート検知部５３２の出力を確認する。このようにすることで、電圧計などを用いて電源部５２の出力電圧を測定することなく、オープン状態とショート状態を確認できる。
　電源ユニット５１Ａは、具体的には以下のようにして電源部５２の出力のオープンとショートの検知を行う。図９に示すように、画像形成装置１００の制御部１９０は、画像形成の実行指示を受け付けるまで待機している（Ｓ１１：Ｎ）。
　制御部１９０は、画像形成の実行指示を操作部１４０で受け付けるか、または、画像形成の実行指示として、通信部１８０において外部接続機器から画像データの入力を受け付けると（Ｓ１１：Ｙ）、転写部がトナー像を転写する前に、電源部５２に対して出力指示信号を出力する。図９に示すように、制御部１９０は、出力指示信号として出力指示信号として１Ｖを一定時間ｔ３の間出力する（Ｓ１２）。
　電源部５２は、出力指示信号として１Ｖが入力されると、駆動ローラ６２などの容量性負荷に二次転写電圧として－５００Ｖを出力する。電源部５２の出力が正常なときには、二次転写電圧は、一定の割合で変化し時間ｔ１が経過後に－５００Ｖになる。
　サブ制御部５４は、制御部１９０が画像形成の実行指示を受け付けて出力指示信号を出力するまで待機している（Ｓ２１：Ｎ）。このとき、スイッチ５３４とスイッチ５３５は、共に開状態である。
　サブ制御部５４は、制御部１９０が出力した出力指示信号を検出すると（Ｓ２１：Ｙ）、出力指示信号の値と処理閾値との比較を行う。サブ制御部５４は、ステップＳ１２において出力された出力指示信号の値が１Ｖであり、処理閾値である３Ｖ未満の場合には（Ｓ２２：Ｎ）、電源部５２の出力のオープン検知を実行する。すなわち、スイッチ５３４を閉に切り換え、スイッチ５３５を開のままにする（Ｓ２３）。この状態では、ＯＲゲート５３６にはオープン検知部５３１のみが接続されており、サブ制御部５４は、オープン検知部５３１が出力するエラー信号を検知可能である。なお、電源部５２の出力がオープン状態の場合、出力電圧は時間ｔ２が経過後に第１閾値を超え、エラー検知回路５３は、エラー信号を出力する。
　サブ制御部５４は、図８（Ｃ）に示すように、一定時間ｔ３が経過するまでにエラー信号を検知すれば（Ｓ２４：Ｙ）、オープン検知部５３１がエラー信号を出力した旨を制御部１９０に通知して（Ｓ２５）、処理を終了する。
　制御部１９０は、サブ制御部５４からエラー信号（オープン状態）の検知を通知されると（Ｓ１３：Ｙ）、電源部５２を停止させ、電源ユニット５１で出力異常（オープン状態）が発生した旨を表示部１３０に表示して（Ｓ１７）、処理を終了する。
　一方、サブ制御部５４は、一定時間ｔ３が経過してもエラー信号を検知しなければ（Ｓ２４：Ｎ）、再度ステップＳ２１の処理を行う。
　制御部１９０は、ステップＳ１２において、出力指示信号として１Ｖを出力後に、一定時間ｔ３が経過してもサブ制御部５４からエラー信号検知の通知が無く（Ｓ１４）、出力指示信号を２回出力していなければ（Ｓ１５：Ｎ）、図８（Ａ）に示すように、処理閾値以上の値である５Ｖを出力指示信号として時間ｔ３の間出力する（Ｓ１６）。電源部５２は、出力指示信号として５Ｖが入力されると、駆動ローラ６２等の容量性負荷に二次転写電圧として－５ｋＶを出力する。電源部５２の出力が正常なときには、二次転写電圧は一定の傾きで変化し時間ｔ４が経過後に－５ｋＶになる。
　続いて、制御部１９０は、一定時間ｔ３が経過するまでサブ制御部５４からエラー信号検知の通知を待つ（Ｓ１３：Ｎ、Ｓ１４：Ｎ）。
　サブ制御部５４は、制御部１９０が出力した出力指示信号を検出すると（Ｓ２１：Ｙ）、出力指示信号の値が５Ｖであり、処理閾値である３Ｖ以上の場合には（Ｓ２２：Ｙ）、電源部５２の出力のショート検知を行う。すなわち、スイッチ５３４を開に切り換え、スイッチ５３５を閉に切り換える（Ｓ２６）。この状態では、ＯＲゲート５３６にはショート検知部５３２のみが接続されており、サブ制御部５４は、ショート検知部５３２が出力するエラー信号を検知可能である。
　なお、サブ制御部５４は、ショート検知を行うときには、出力指示信号を検出後、時間ｔ１が経過してから検知を行う。これは、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、オープン検知部とショート検知部のエラー有無の検知動作を不連続に実行させる場合、電源部５２が容量性負荷に出力する電圧が第２閾値（ショート検知電圧閾値）以下の期間に、ショート状態の誤検知を防ぐためである。
　また、制御部１９０は、オープン検知部と前記ショート検知部のエラー有無の検知動作を連続的に実行させることも可能である。すなわち、出力指示信号１Ｖを出力して一定時間ｔ３が経過後、直ちに出力指示信号として５Ｖを出力して、電源部５２が出力する電圧を－５００Ｖから－５ｋＶに変更させる。これにより、ショート状態の確認時に、出力電圧が一旦０Ｖにならず出力電圧の絶対値が第２閾値以上なので、上記のように時間ｔ１の経過を待たずにショート状態の検知を行うことができる。
　サブ制御部５４は、図８（Ｄ）に示すように、電源部５２の出力電圧が第２閾値（ショート検知電圧閾値）以下のままであり、一定時間ｔ３が経過するまでにエラー信号を検知すれば（Ｓ２７：Ｙ）、ショート検知部５３２がエラー信号を出力したとして、その旨を制御部１９０に通知して（Ｓ２８）、処理を終了する。
　制御部１９０は、サブ制御部５４からエラー信号（ショート状態）の検知を通知されると（Ｓ１３：Ｙ）、電源部５２を停止させ、電源ユニット５１で出力エラー（ショート状態）が発生した旨を表示部１３０に表示して（Ｓ１７）、処理を終了する。
　一方、制御部１９０は、ステップＳ１６において、出力指示信号として５Ｖを出力後に、一定時間ｔ３が経過してもサブ制御部５４からエラー信号検知の通知が無ければ（Ｓ１４）、出力指示信号を２回出力しているので（Ｓ１５：Ｙ）、電源部５２の出力はエラー状態でないとして、処理を終了する。
　このように、制御部１９０が電源部５２に出力する出力指示信号の値に応じて、電源部の出力のオープン状態とショート状態を検知することも可能である。
　なお、電源部５２の出力電圧の立ち上がり時間ｔ１、ｔ２、ｔ４は、容量性負荷の状態により変動する。そのため、一定時間ｔ３は、立ち上がり時間の変動に対して余裕のある値に設定する。
　次に、エラー検知回路は、図１０に示すようにスイッチ５３４を削除してオープン検知部５３１とＯＲゲート５３６を直接接続し、スイッチ５３５により、ショート検知部５３２とゲート部５３６とを接続または離間するように構成することも可能である。
　この構成では、図７に示した電源ユニット５１Ａと同様に、オープン状態とショート状態の検知を順番に行う。
　すなわち、制御部１９０は、画像形成の実行指示を受け付けると、まず３Ｖ未満の出力指示信号を出力し、電源ユニット５１Ｂがオープン状態でなければ、続いて３Ｖを超える出力指示信号を出力する。
　電源部５２は、前記のように、出力指示信号の値が１Ｖのときには、－５００Ｖの電圧を出力する。また、電源部５２は、出力指示信号の値が５Ｖのときには－５ｋＶの電圧を出力する。
　サブ制御部５４は、制御部１９０が３Ｖ以下の出力指示信号を出力すると、スイッチ５３５を開にしてオープン検知を行う。また、サブ制御部５４は、電源ユニット５１Ｂがオープン状態でなければ、制御部１９０が３Ｖを超える出力指示信号を出力すると、スイッチ５３５を閉にしてショート検知を行う。
　ショート検知を行うときには、電源部５２の出力がオープン状態でないことを確認済みであり、電源部５２の出力がオープン状態のものを除外しておくことで、オープン検知部５３１はエラー信号を出力しない。そのため、スイッチ５３５を閉にしたときに、ＯＲゲート５３６には、電源部５２の出力がショート状態であると、ショート検知部５３２が出力するエラー信号だけが入力される。
　このように構成することで、スイッチを減らすことができ、制御を簡素化できる。
　以上のように、画像形成装置１００では、電源部５２の出力を画像形成前に確認して、異常が発生している場合には、画像形成の実行を停止させ、異常が発生していないときにのみ画像形成を行う。これにより、電源部５２において、出力がオープン状態となって高い無負荷電圧が発生することがないので、絶縁性を高めるための設計が不要であり、設計コストや部品のコストを低減できる。
　なお、上記の説明では、トナー像を二次転写するための転写電圧を出力する電源ユニットについて説明したが、これに限らず、感光体ドラム３Ａ～３Ｄに形成したトナー像を中間転写ベルト６１に転写するための転写電圧を出力する不図示の電源ユニットにも本発明を適用することができる。
　また、画像形成装置の転写電圧を出力する電源ユニットに限らず、一般的に使用する電源の出力異常の検知するときにも、本発明を適用することができる。
　また、図７と図１０には、電源ユニットがサブ制御部を備える構成を示したが、この構成に限るものではなく、電源ユニットがサブ制御部を備えずに、制御部が直接エラー検知回路を制御するように構成することも可能である。
　また、以上の説明では、画像形成装置において、正極性トナーを使用するので、二次転写出力電圧の極性は負極性としたが、これに限るものではなく、負極性トナーを使用する場合には、二次転写出力電圧の極性を正極性とすることも可能である。
　１０Ａ～１０Ｄ…画像形成ユニット　３０…二次転写ユニット　３１…二次転写ローラ　３２…二次転写ベルト　５１、５１Ａ、５１Ｂ…電源ユニット　５２…電源部　５３、５３Ｂ…エラー検知回路　５４…サブ制御部　６０…中間転写ユニット　６１…中間転写ベルト　６２…駆動ローラ（負荷）　１００…画像形成装置　１１０…画像形成部　１２０…パネルユニット　１３０…表示部　１４０…操作部　１８０…通信部　１９０…制御部　５３１…オープン検知部　５３２…ショート検知部　５３４、５３５…スイッチ　５３６…論理和素子（ＯＲゲート）

Claims (11)

  1. 　容量性負荷に電圧を出力する電源部に接続され、その電圧の絶対値が第１閾値以上のときに、前記電源部の出力がオープン状態としてエラー信号を出力するオープン検知部と、
    　前記電源部に接続され、前記電源部が前記容量性負荷に出力する電圧の絶対値が第２閾値以下のときに、前記電源部の出力がショート状態としてエラー信号を出力するショート検知部と、
    　前記電源部に対して出力指示信号を出力して、前記オープン検知部と前記ショート検知部のエラー有無の検知動作をこの順に実行させる制御部と、
    　を備えたエラー検知回路。
  2. 　前記制御部は、前記オープン検知部と前記ショート検知部のエラー有無の検知動作を連続的に実行させる、請求項１に記載のエラー検知回路。
  3. 　前記制御部は、前記オープン検知部と前記ショート検知部のエラー有無の検知動作を不連続に実行させる、請求項１に記載のエラー検知回路。
  4. 　前記制御部は、前記容量性負荷に出力する電圧の立ち上がり時に前記オープン検知部に前記検知動作を実行させ、前記容量性負荷に出力する電圧の立ち上がり時に電圧の絶対値が前記第２閾値を超えてから前記ショート検知部に前記検知動作を実行させる、請求項２または３に記載のエラー検知回路。
  5. 　前記電源部は、前記出力指示信号の値に応じた電圧を出力し、出力指示信号の値が処理閾値のときに、前記第１閾値と前記第２閾値の間に設定された第３閾値の電圧を出力し、
    　前記制御部は、前記出力指示信号の値が前記処理閾値未満のときに、前記オープン検知部に前記検知動作を実行させ、前記出力指示信号の値が前記処理閾値以上のときに、前記ショート検知部に前記検知動作を実行させる、請求項３に記載のエラー検知回路。
  6. 　前記オープン検知部の出力と、前記ショート検知部の出力と、の論理和信号を前記制御部に出力するゲート部を備えた、請求項１乃至５のいずれかに記載のエラー検知回路。
  7. 　前記オープン検知部と前記ゲート部とを接続または離間する第１スイッチと、
    　前記ショート検知部と前記ゲート部とを接続または離間する第２スイッチと、
    　を備え、
    　前記制御部は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する、請求項６に記載のエラー検知回路。
  8. 　前記ショート検知部と前記ゲート部とを接続または離間するスイッチを備え、
    　前記制御部は、前記スイッチを制御する、請求項６に記載のエラー検知回路。
  9. 　請求項１乃至８のいずれかに記載のエラー検知回路と、
    　容量性負荷に電圧を出力する電源部と、
    　を備えた電源ユニット。
  10. 　トナー像を形成する画像形成部と、
    　前記画像形成部が形成したトナー像を記録媒体に転写する転写部と、
    　前記転写部がトナー像を転写するための転写電圧として前記転写部に電圧を出力する、請求項９に記載の電源ユニットと、
    　を備えた画像形成装置。
  11. 　前記制御部は、前記出力指示信号を、前記転写部がトナー像を転写する前に出力する、請求項１０に記載の画像形成装置。
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