本発明は電源回路、それを用いた画像形成装置及び画像形成装置の現像バイアス電圧印加方法に関し、特に、静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを付与して静電画像を顕像化させる現像手段に現像バイアス電圧を印加する電源回路、それを用いた画像形成装置及び画像形成装置の現像バイアス電圧印加方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit, an image forming apparatus using the same, and a developing bias voltage applying method for the image forming apparatus. The present invention relates to a power supply circuit for applying a developing bias voltage to developing means to be developed, an image forming apparatus using the same, and a developing bias voltage applying method for the image forming apparatus.
複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらを組み合わせた複合機等の画像形成装置には、表面にトナー層が形成された現像ローラに、直流電圧(DC電圧)に交流電圧(AC電圧)を重畳した現像バイアス電圧を印加することで、トナー層のトナーを感光体ドラム表面へ飛翔させる画像形成装置がある。このような画像形成装置の電源回路として、特許文献1には、現像バイアス電圧を生成する電源回路のAC電圧生成のために、黒(K)のAC出力用のトランスと、シアン(C)、マゼンタ(M)、及びイエロー(Y)のAC出力用のトランスとを設け、黒以外の色(シアン、マゼンダ及びイエロー)のAC出力用のトランスを共通にして電圧印加手段の部品数を削減した電源回路が記載されている。 In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a combination machine combining these, development in which an AC voltage (AC voltage) is superimposed on a DC voltage (DC voltage) on a developing roller having a toner layer formed on the surface thereof. There is an image forming apparatus in which a toner in a toner layer is caused to fly to the surface of a photosensitive drum by applying a bias voltage. As a power supply circuit of such an image forming apparatus, Patent Document 1 discloses a black (K) AC output transformer, a cyan (C), and an AC voltage generation of a power supply circuit that generates a developing bias voltage. Magenta (M) and yellow (Y) AC output transformers are provided, and AC output transformers of colors other than black (cyan, magenta, and yellow) are used in common to reduce the number of parts of the voltage applying means. A power circuit is described.
しかしながら、特許文献1に記載された電源回路においては、黒のAC出力用のトランスの負荷に対して、シアン、マゼンダ及びイエローのAC出力用のトランスの負荷はほぼ3倍となるために、出力電流値の変動に対応させてシアン、マゼンダ及びイエローのAC出力用のトランスをスペックアップすることが必要となるために、コストが増大し、サイズが大きくなる課題があった。 However, in the power supply circuit described in Patent Document 1, the load of the transformer for cyan, magenta and yellow AC output is almost three times that of the transformer for black AC output. Since it is necessary to improve the transformer for cyan, magenta, and yellow AC output corresponding to the fluctuation of the current value, there is a problem that the cost increases and the size increases.
本発明の目的は、シアン、マゼンダ及びイエローのAC出力用のトランスの負担を軽減し、コストを低減し、サイズを縮小することができる電源回路、それを用いた画像形成装置及び画像形成装置の現像バイアス電圧印加方法を提供することにある。 An object of the present invention is to reduce a burden on a transformer for cyan, magenta, and yellow AC output, reduce a cost, and reduce a size, and an image forming apparatus and an image forming apparatus using the power supply circuit. The object is to provide a developing bias voltage application method.
本発明の電源回路は、少なくとも1つの第1の直流電圧出力手段と、第1の交流電圧出力手段とを有し、前記少なくとも1つの第1の直流電圧出力手段から出力される直流電圧に、前記第1の交流電圧出力手段から出力される交流電圧を重畳させた少なくとも1つの第1のバイアス電圧を出力する少なくとも1つの第1のバイアス電圧出力手段と、
複数の第2の直流電圧出力手段と、第2の交流電圧出力手段とを有し、前記複数の第2の直流電圧出力手段から出力される複数の直流電圧の各直流電圧に、前記第2の交流電圧出力手段から出力される交流電圧を重畳させた複数の第2のバイアス電圧を出力する第2のバイアス電圧出力手段と、
前記第1の交流電圧出力手段と前記第2の交流電圧出力手段とを接続する容量手段と、
を備えたことを特徴とする電源回路である。The power supply circuit of the present invention has at least one first DC voltage output means and first AC voltage output means, and the DC voltage output from the at least one first DC voltage output means At least one first bias voltage output means for outputting at least one first bias voltage on which the AC voltage output from the first AC voltage output means is superimposed;
A plurality of second DC voltage output means and a second AC voltage output means, and each of the plurality of DC voltages output from the plurality of second DC voltage output means is supplied with the second DC voltage output means. Second bias voltage output means for outputting a plurality of second bias voltages on which AC voltages output from the AC voltage output means are superimposed,
Capacity means for connecting the first AC voltage output means and the second AC voltage output means;
A power supply circuit comprising:
本発明の画像形成装置は、電源回路と、
前記電源回路から出力される少なくとも1つの第1のバイアス電圧が印加される少なくとも1つの第1の現像手段と、
前記電源回路から出力される複数の第2のバイアス電圧がそれぞれ印加される複数の第2の現像手段と、
前記少なくとも1つの第1のバイアス電圧の印加により前記少なくとも1つの第1の現像手段からトナーが付与されて、静電潜像が顕像化される少なくとも1つの第1の感光体ドラムと、
前記複数の第2のバイアス電圧のそれぞれの印加により前記複数の第2の現像手段からそれぞれトナーが付与されて、それぞれ静電潜像が顕像化される複数の第2の感光体ドラムと、を備え、
前記電源回路は、
少なくとも1つの第1の直流電圧出力手段と、第1の交流電圧出力手段とを有し、前記少なくとも1つの第1の直流電圧出力手段から出力される直流電圧に、前記第1の交流電圧出力手段から出力される交流電圧を重畳させた少なくとも1つの第1のバイアス電圧を出力する少なくとも1つの第1のバイアス電圧出力手段と、
複数の第2の直流電圧出力手段と、第2の交流電圧出力手段とを有し、前記複数の第2の直流電圧出力手段から出力される複数の直流電圧の各直流電圧に、前記第2の交流電圧出力手段から出力される交流電圧を重畳させた複数の第2のバイアス電圧を出力する第2のバイアス電圧出力手段と、
前記第1の交流電圧出力手段と前記第2の交流電圧出力手段とを接続する容量手段と、
を備えた画像形成装置である。An image forming apparatus of the present invention includes a power supply circuit,
At least one first developing means to which at least one first bias voltage output from the power supply circuit is applied;
A plurality of second developing means to which a plurality of second bias voltages output from the power supply circuit are respectively applied;
At least one first photosensitive drum on which an electrostatic latent image is visualized by applying toner from the at least one first developing means by applying the at least one first bias voltage;
A plurality of second photosensitive drums, each of which is provided with toner from each of the plurality of second developing means by applying each of the plurality of second bias voltages, and each of which electrostatic latent images are visualized; With
The power supply circuit is
The first AC voltage output means includes at least one first DC voltage output means and first AC voltage output means, and the DC voltage output from the at least one first DC voltage output means is converted into the first AC voltage output. At least one first bias voltage output means for outputting at least one first bias voltage on which an alternating voltage output from the means is superimposed;
A plurality of second DC voltage output means and a second AC voltage output means, and each of the plurality of DC voltages output from the plurality of second DC voltage output means is supplied with the second DC voltage output means. Second bias voltage output means for outputting a plurality of second bias voltages on which AC voltages output from the AC voltage output means are superimposed,
Capacity means for connecting the first AC voltage output means and the second AC voltage output means;
An image forming apparatus.
本発明の画像形成装置の現像バイアス電圧印加方法は、上記本発明の画像形成装置の現像バイアス電圧印加方法であって、
前記第2の交流電圧出力手段の供給電力が低下したときに、前記第1の交流電圧出力手段から電力を供給する、現像バイアス電圧印加方法である。A developing bias voltage applying method for the image forming apparatus of the present invention is a developing bias voltage applying method for the image forming apparatus of the present invention,
In the developing bias voltage application method, power is supplied from the first AC voltage output unit when the power supplied to the second AC voltage output unit decreases.
本発明によれば、第1の交流電圧出力手段から容量手段を介して電力を供給することで第2の交流電圧出力手段の負担を軽減し、これにより第2の交流電圧出力手段を構成するトランスのスペックアップの必要性をなくすことで、コストの低減と、トランスのサイズの縮小を実現することができる。 According to the present invention, the load on the second AC voltage output means is reduced by supplying power from the first AC voltage output means via the capacity means, thereby configuring the second AC voltage output means. By eliminating the need for transformer specifications, cost reduction and transformer size reduction can be achieved.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は本発明の第1の実施形態の電源回路を示す回路図である。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a power supply circuit according to a first embodiment of the present invention.
図1に示す電源回路において、黒(K)用のDC電圧出力部1から抵抗R1を介して出力される直流電圧に、黒(K)用のAC電圧出力部5から出力される交流電圧が、抵抗R5とコンデンサC1を介して重畳され、黒用現像バイアス電圧として黒用の現像ローラに出力される。 In the power supply circuit shown in FIG. 1, the AC voltage output from the black (K) AC voltage output unit 5 is added to the DC voltage output from the black (K) DC voltage output unit 1 via the resistor R1. Are superimposed via a resistor R5 and a capacitor C1 and output to the black developing roller as a black developing bias voltage.
また、シアン(C)用のDC電圧出力部2から抵抗R2を介して出力される直流電圧、マゼンタ(M)用のDC電圧出力部3から抵抗R3を介して出力される直流電圧、及びイエロー(Y)用のDC電圧出力部4から抵抗R4を介して出力される直流電圧に、シアン(C)、マゼンタ(M)、及びイエロー(Y)用のAC電圧出力部6から出力される交流電圧が、それぞれ抵抗R6とコンデンサC2、抵抗R7とコンデンサC3、抵抗R8とコンデンサC4を介して重畳され、シアン用現像バイアス電圧、マゼンタ用現像バイアス電圧、及びイエロー用現像バイアス電圧として、シアン、マゼンタ、及びイエロー用の各現像ローラに出力される。 Further, a DC voltage output from the DC voltage output unit 2 for cyan (C) through the resistor R2, a DC voltage output from the DC voltage output unit 3 for magenta (M) through the resistor R3, and yellow The AC voltage output from the AC voltage output unit 6 for cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) is added to the DC voltage output from the DC voltage output unit 4 for (Y) via the resistor R4. The voltages are superimposed via a resistor R6 and a capacitor C2, a resistor R7 and a capacitor C3, a resistor R8 and a capacitor C4, respectively, and cyan, magenta and cyan developing bias voltage, magenta developing bias voltage, and yellow developing bias voltage, respectively. , And yellow developing rollers.
図2は黒用のAC電圧出力部5及びシアン、マゼンタ、及びイエロー用のAC電圧出力部6の一例を示す図である。黒用のAC電圧出力部5はDC電源10−1、トランス11−1、トランジスタ12−1、信号源7から構成される。シアン、マゼンタ、及びイエロー用のAC電圧出力部6はDC電源10、トランス11−2、トランジスタ12−2、信号源7から構成される。なお図2では、黒用AC電圧出力部5とシアン、マゼンタ、及びイエロー用AC電圧出力部6とは出力AC波形を同期させるために同じ信号源7を用いているが、カラー印刷時に、AC電圧出力部6の出力電圧値が黒用のAC電圧出力部5の出力電圧値より低くなったときに、黒用のトランス5から十分な電力を供給することができれば、別々な信号源を用いてもよい。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the AC voltage output unit 5 for black and the AC voltage output unit 6 for cyan, magenta, and yellow. The black AC voltage output unit 5 includes a DC power source 10-1, a transformer 11-1, a transistor 12-1, and a signal source 7. The AC voltage output unit 6 for cyan, magenta, and yellow includes a DC power source 10, a transformer 11-2, a transistor 12-2, and a signal source 7. In FIG. 2, the black AC voltage output unit 5 and the cyan, magenta, and yellow AC voltage output unit 6 use the same signal source 7 to synchronize the output AC waveform. When the output voltage value of the voltage output unit 6 is lower than the output voltage value of the black AC voltage output unit 5, if a sufficient power can be supplied from the black transformer 5, a separate signal source is used. May be.
なお、黒用のDC電圧出力部1は第1の直流電圧出力手段に対応し、黒用のAC電圧出力部5は第1の交流電圧出力手段に対応し、黒用のDC電圧出力部1、黒用のAC電圧出力部5、抵抗R1とR5及びコンデンサC1は第1のバイアス電圧出力手段に対応する。また、シアン用のDC電圧出力部2、マゼンタ用のDC電圧出力部3及びイエロー用のDC電圧出力部4は複数の第2の直流電圧出力手段に対応し、シアン、マゼンタ、及びイエロー用のAC電圧出力部6は第2の交流電圧出力手段に対応し、シアン用のDC電圧出力部2、マゼンタ用のDC電圧出力部3及びイエロー用のDC電圧出力部4と、シアン、マゼンタ、及びイエロー用のAC電圧出力部6と、抵抗R2〜R4,R6〜R8と、コンデンサC2〜C4とは第2のバイアス電圧出力手段に対応する。 The black DC voltage output unit 1 corresponds to the first DC voltage output unit, the black AC voltage output unit 5 corresponds to the first AC voltage output unit, and the black DC voltage output unit 1. The black AC voltage output unit 5, the resistors R1 and R5, and the capacitor C1 correspond to first bias voltage output means. The cyan DC voltage output unit 2, the magenta DC voltage output unit 3 and the yellow DC voltage output unit 4 correspond to a plurality of second DC voltage output units, and are used for cyan, magenta, and yellow. The AC voltage output unit 6 corresponds to a second AC voltage output unit, and includes a DC voltage output unit 2 for cyan, a DC voltage output unit 3 for magenta, a DC voltage output unit 4 for yellow, cyan, magenta, and The yellow AC voltage output unit 6, resistors R2 to R4, R6 to R8, and capacitors C2 to C4 correspond to the second bias voltage output means.
黒用のAC電圧出力部5と、シアン、マゼンタ、及びイエロー用のAC電圧出力部6とが、抵抗R5、コンデンサC1、抵抗R9、容量手段となるコンデンサC5、及び抵抗R10を介して接続されており、カラー印刷時に、AC電圧出力部6の出力電圧値が黒用のAC電圧出力部5の出力電圧値より低くなって、コンデンサC5の両端に電圧差が生じたときに黒用のAC電圧出力部5からAC電圧出力部6へ向かって電力が供給される。コンデンサC5の両端が同電位の場合には電力が供給は行われない。 The AC voltage output unit 5 for black and the AC voltage output unit 6 for cyan, magenta, and yellow are connected via a resistor R5, a capacitor C1, a resistor R9, a capacitor C5 serving as a capacitive means, and a resistor R10. In color printing, when the output voltage value of the AC voltage output unit 6 becomes lower than the output voltage value of the black AC voltage output unit 5 and a voltage difference occurs between both ends of the capacitor C5, the black AC Power is supplied from the voltage output unit 5 toward the AC voltage output unit 6. When both ends of the capacitor C5 are at the same potential, power is not supplied.
黒用のAC電圧出力部5とシアン、マゼンタ、及びイエロー用のAC電圧出力部6との間に抵抗R9、容量手段となるコンデンサC5、及び抵抗R10を設けず、AC電圧出力部5とAC電圧出力部6とを電気的に接続しない場合には、シアン、マゼンタ、及びイエローの印刷領域が広い等のためにシアン、マゼンタ、及びイエロー用の各現像ローラへの出力電流が大きくなったときに、シアン、マゼンタ、及びイエロー用のAC電圧出力部6のトランスをスペックアップしないと、トランスの電力(電圧×電流)に上限があるためにシアン、マゼンタ、及びイエロー用のAC電圧出力部6の出力電圧が低下することになる。本実施形態では、黒用のAC電圧出力部5から電力が供給されるために、シアン、マゼンタ、及びイエロー用のAC電圧出力部6の出力電圧の低下を抑えることができる。 Between the AC voltage output unit 5 for black and the AC voltage output unit 6 for cyan, magenta, and yellow, the resistor R9, the capacitor C5 serving as a capacitive means, and the resistor R10 are not provided, and the AC voltage output unit 5 and the AC When the voltage output unit 6 is not electrically connected, the output currents to the developing rollers for cyan, magenta, and yellow become large due to a large cyan, magenta, and yellow printing area. In addition, if the transformer of the AC voltage output unit 6 for cyan, magenta, and yellow is not upgraded, there is an upper limit on the power (voltage × current) of the transformer, so the AC voltage output unit 6 for cyan, magenta, and yellow The output voltage will be reduced. In the present embodiment, since power is supplied from the black AC voltage output unit 5, it is possible to suppress a decrease in the output voltage of the cyan, magenta, and yellow AC voltage output units 6.
コンデンサC5の容量値は、シアン、マゼンタ、及びイエロー用に電流が流れすぎないように、コンデンサC1〜C4の容量値に対して小さくすることが望ましい。コンデンサC5の容量値は、黒用のAC電圧出力部5のスペックアップが不要で、シアン、マゼンタ、及びイエローのAC出力への電力供給が十分行える範囲で適宜設定されるが、コンデンサC1〜C4の容量値の1/2〜1/10の範囲で設定することが望ましい。抵抗R1〜R10は各現像ローラに供給される電流を制限するために設けられる。 The capacitance value of the capacitor C5 is desirably smaller than the capacitance values of the capacitors C1 to C4 so that current does not flow excessively for cyan, magenta, and yellow. The capacitance value of the capacitor C5 is appropriately set within a range in which the specification of the AC voltage output unit 5 for black is not required and power can be sufficiently supplied to the cyan, magenta, and yellow AC outputs. It is desirable to set in the range of 1/2 to 1/10 of the capacitance value. The resistors R1 to R10 are provided to limit the current supplied to each developing roller.
なお、黒用のAC電圧出力部5から電力を供給してシアン、マゼンタ、及びイエロー用のAC電圧出力部6の出力電圧の低下を効率良く抑えるために、黒用AC電圧出力部5とシアン、マゼンタ、及びイエロー用AC電圧出力部6とは出力AC波形を同期させることが望ましく、そのために、図2に示すように、入力する信号の周期を同じにするために同一の信号源7で駆動回路(トランジスタ)を動作させている。 The black AC voltage output unit 5 and the cyan AC voltage output unit 5 are connected to the black AC voltage output unit 5 in order to efficiently suppress a decrease in the output voltage of the cyan, magenta, and yellow AC voltage output units 6. It is desirable to synchronize the output AC waveform with the AC voltage output unit 6 for magenta, magenta, and yellow. For this reason, as shown in FIG. A drive circuit (transistor) is operated.
モノクロ印刷時にはシアン、マゼンタ、及びイエロー用の感光ドラムの帯電はオフにななっているのでシアン、マゼンタ、及びイエロー用の現像ローラから各感光ドラムへのシアン、マゼンタ、及びイエロー用のトナーの移動を抑えるために、シアン、マゼンタ、及びイエロー用のDC電圧を負電圧から正電圧にすることでシアン、マゼンタ、及びイエローの各現像ローラから各感光体ドラムへのシアン、マゼンタ、及びイエロー用のトナーの移動を抑制することが好ましい。DC電圧を負電圧、正電圧間で切り替えるためには、DC電圧出力部1〜4のそれぞれを、正電圧出力用のDC電源、負電圧出力用のDC電源、これらのDC電源のいずれかに切り替えるスイッチで構成すればよい。トナーは負電荷であるために各現像ローラから感光体ドラムへのトナーの移動を抑制することができる。この場合、シアン、マゼンタ、及びイエロー用の各現像ローラへの出力電流の増大による、AC電圧出力部6の出力電圧が低下することはなく、黒用のAC電圧出力部5からAC電圧出力部6へと電力が供給されない。 Since the photosensitive drums for cyan, magenta, and yellow are turned off during monochrome printing, the cyan, magenta, and yellow toners are transferred from the cyan, magenta, and yellow developing rollers to the photosensitive drums. In order to suppress the DC voltage for cyan, magenta, and yellow from a negative voltage to a positive voltage, cyan, magenta, and yellow toners from the cyan, magenta, and yellow developing rollers to the respective photosensitive drums are used. It is preferable to suppress toner movement. In order to switch the DC voltage between a negative voltage and a positive voltage, each of the DC voltage output units 1 to 4 is switched to a DC power source for positive voltage output, a DC power source for negative voltage output, or one of these DC power sources. What is necessary is just to comprise with the switch to switch. Since the toner has a negative charge, the movement of the toner from each developing roller to the photosensitive drum can be suppressed. In this case, the output voltage of the AC voltage output unit 6 does not decrease due to an increase in the output current to the cyan, magenta, and yellow developing rollers, and the black AC voltage output unit 5 to the AC voltage output unit. No power is supplied to 6.
次に、上記本実施形態の電源回路を用いた画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus using the power supply circuit of the present embodiment will be described.
図3は本実施形態の画像形成装置の感光体ドラム、現像装置、電源回路の配置を示す構成図である。本実施形態の画像形成装置はカラー印刷とモノクロ印刷との双方に対応した画像形成装置であり、黒、シアン、マゼンダ及びイエロー用の感光体ドラムと現像装置、及び現像装置にDC電圧にAC電圧が重畳された現像バイアス電圧を黒、シアン、マゼンダ及びイエローごとに出力する図1に示した電源回路を備えている。ここでは、シアン用の感光体ドラム、現像装置、電源回路を示しているが、黒、マゼンダ、イエローについても同様な構成となっている。図3においては、シアン(C)用の現像装置1002、現像装置1002内のシアン用の現像ローラ1003(現像手段となる)、シアン用の感光体ドラム1004、シアン用の現像ローラ1003に、DC電圧にAC電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加する電源部1001が示されている。電源部1001は黒用の現像バイアス電圧とシアン、マゼンダ、イエロー用の各現像バイアス電圧とを出力する電源回路であり、図1に示した電源回路が対応する。図3ではシアン用のDC電圧にシアン用のAC電圧が重畳されたシアン用現像バイアス電圧が、シアン用の現像ローラ1003に出力される様子が示されている。表面にトナー層が形成されたシアン用の現像ローラ1003に、DC電圧にAC電圧を重畳した現像バイアス電圧を印加することで、トナー層のトナーを感光体ドラム1004の表面へ飛翔させる。 FIG. 3 is a configuration diagram showing the arrangement of the photosensitive drum, the developing device, and the power supply circuit of the image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus according to the present embodiment is an image forming apparatus that supports both color printing and monochrome printing. The photosensitive drums and developing devices for black, cyan, magenta, and yellow, and the developing device include DC voltage and AC voltage. 1 is output for each of black, cyan, magenta and yellow. The power supply circuit shown in FIG. Here, a cyan photosensitive drum, a developing device, and a power supply circuit are shown, but black, magenta, and yellow have the same configuration. In FIG. 3, a cyan (C) developing device 1002, a cyan developing roller 1003 (developing means) in the developing device 1002, a cyan photosensitive drum 1004, and a cyan developing roller 1003 are connected to a DC. A power supply unit 1001 for applying a developing bias voltage in which an AC voltage is superimposed on a voltage is shown. The power supply unit 1001 is a power supply circuit that outputs the development bias voltage for black and the development bias voltages for cyan, magenta, and yellow, and corresponds to the power supply circuit shown in FIG. FIG. 3 shows how a cyan developing bias voltage in which a cyan AC voltage is superimposed on a cyan DC voltage is output to the cyan developing roller 1003. By applying a developing bias voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage to a cyan developing roller 1003 having a toner layer formed on the surface, toner in the toner layer is caused to fly to the surface of the photosensitive drum 1004.
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらを組み合わせた複合機等であり、以下の実施形態においては、画像形成装置の一例として、電子写真方式のレーザビームプリンタ(以下、単に「プリンタ」という)を用いて説明する。 Next, the overall configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described. The image forming apparatus according to the present embodiment is a copying machine, a printer, a facsimile, and a multifunction machine that combines these. In the following embodiments, an electrophotographic laser beam printer (hereinafter, referred to as an example of an image forming apparatus). , And simply “printer”).
まず、プリンタ100の概略構成について、図4を参照しながら説明する。図4は、本発明の一実施形態に係るプリンタ100を模式的に示す断面図である。本プリンタはカラー印刷とモノクロ印刷との双方に対応している。 First, a schematic configuration of the printer 100 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the printer 100 according to an embodiment of the present invention. This printer supports both color printing and monochrome printing.
図4に示すように、プリンタ100は、記録媒体となるシートを給送するシート給送部10と、シートを手差し給送可能な手差し給送部20と、シート給送部10又は手差し給送部20により給送されたシートに画像を形成する画像形成部30と、画像が形成されたシートを装置外に排出するシート排出部40と、これらを制御する制御部50と、を備えている。 As shown in FIG. 4, the printer 100 includes a sheet feeding unit 10 that feeds a sheet as a recording medium, a manual feeding unit 20 that can manually feed a sheet, and a sheet feeding unit 10 or manual feeding. An image forming unit 30 that forms an image on a sheet fed by the unit 20, a sheet discharge unit 40 that discharges the sheet on which the image is formed to the outside of the apparatus, and a control unit 50 that controls them are provided. .
シート給送部10は、シートを積載収容する給送シート積載部11と、給送シート積載部11に積載されたシートを1枚ずつ分離給送する分離給送部12と、を備えている。給送シート積載部11は、回動軸13を中心に回動する中板14を備えており、中板14は、シートを給送する際に回動してシートを上方に持ち上げる(図4に示す2点鎖線の状態)。分離給送部12は、中板14に持ち上げられたシートを給送するピックアップローラ15と、ピックアップローラ15に圧接する分離バッド16と、を備えている。 The sheet feeding unit 10 includes a feeding sheet stacking unit 11 that stacks and accommodates sheets, and a separation feeding unit 12 that separates and feeds the sheets stacked on the feeding sheet stacking unit 11 one by one. . The feeding sheet stacking unit 11 includes an intermediate plate 14 that rotates about a rotation shaft 13, and the intermediate plate 14 rotates to lift the sheet upward when the sheet is fed (FIG. 4). 2). The separation feeding unit 12 includes a pickup roller 15 that feeds the sheet lifted to the intermediate plate 14, and a separation pad 16 that is in pressure contact with the pickup roller 15.
手差し給送部20は、シートを積載可能な手差しトレイ21と、手差しトレイ21に積載されたシートを1枚ずつ分離しながら給送可能な分離給送部22と、を備えている。手差しトレイ21は、プリンタ筐体101に回動自在に支持されており、手差し給送する際には、回動させることでシートを積載可能になる(図4に示す2点鎖線の状態)。分離給送部22は、手差しトレイ21に積載されたシートを給送する給送ローラ23と、給送ローラ23に圧接する分離パッド24と、を備えている。 The manual feeding unit 20 includes a manual tray 21 on which sheets can be stacked, and a separation feeding unit 22 capable of feeding while separating the sheets stacked on the manual tray 21 one by one. The manual feed tray 21 is rotatably supported by the printer casing 101. When manually feeding the sheet, the manual feed tray 21 can be stacked by stacking the sheets (a state indicated by a two-dot chain line shown in FIG. 4). The separation feeding unit 22 includes a feeding roller 23 that feeds sheets stacked on the manual feed tray 21, and a separation pad 24 that is in pressure contact with the feeding roller 23.
画像形成部30は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の画像を形成する4つのプロセスカートリッジ(画像形成ユニット)31Y〜31Kと、後述する感光体ドラム310Y〜310Kの表面を露光する露光装置32と、感光体ドラム310Y〜310Kの表面に形成されたトナー像をシートに転写する転写部33と、シートに転写された未定着トナー像を定着させる定着部34と、を備えている。露光装置32は露光手段、転写部33は転写手段に対応する。 The image forming unit 30 includes four process cartridges (image forming units) 31Y to 31K that form yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) images, and a photosensitive drum 310Y described later. ˜310K for exposing the surface of the photosensitive drums 310Y to 310K, a transfer unit 33 for transferring the toner images formed on the surfaces of the photosensitive drums 310Y to 310K, and a fixing unit for fixing the unfixed toner images transferred to the sheets. 34. The exposure device 32 corresponds to an exposure unit, and the transfer unit 33 corresponds to a transfer unit.
4つのプロセスカートリッジ31Y〜31Kのそれぞれは、プリンタ筐体101から着脱可能に構成されており、交換可能となっている。なお、4つのプロセスカートリッジ31Y〜31Kは、形成する画像の色が異なること以外は同じ構成であるため、ここでは、イエロー(Y)の画像を形成するプロセスカートリッジ31Yの構成を説明することで、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の画像を形成するプロセスカートリッジ31M、31C、31Kの説明は省略する。 Each of the four process cartridges 31Y to 31K is configured to be detachable from the printer housing 101, and is replaceable. Since the four process cartridges 31Y to 31K have the same configuration except that the colors of the images to be formed are different, here, the configuration of the process cartridge 31Y that forms a yellow (Y) image will be described. Description of the process cartridges 31M, 31C, and 31K for forming magenta (M), cyan (C), and black (K) images is omitted.
プロセスカートリッジ31Yは、トナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム310Yと、感光体ドラム310Yを帯電させる帯電装置311Yと、感光体ドラム310Y上に形成された静電潜像をY用トナーで現像する現像装置312Yと、感光体ドラム310Yの表面に残留するY用トナーを除去するクリーナユニット313Yと、を備えている。 The process cartridge 31Y includes a photosensitive drum 310Y as an image carrier on which a toner image is formed, a charging device 311Y for charging the photosensitive drum 310Y, and an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 310Y for Y. A developing device 312Y for developing with toner and a cleaner unit 313Y for removing Y toner remaining on the surface of the photosensitive drum 310Y are provided.
現像装置312Yは、静電潜像をY用トナーで現像する現像装置本体314Y(現像手段となる現像ローラを含む)と、現像装置本体314Yにイエロー用トナーを供給するトナーカートリッジ315Yと、を備えている。トナーカートリッジ315Yは、現像装置本体314Yに着脱自在に構成されており、収容されたY用トナーが無くなると、現像装置本体314Yから取り外して、交換可能になっている。図1に示した電源回路は図4においては不図示である。現像装置本体314Y、314M、314C、314Kはそれぞれ現像手段となる現像ローラを含んでおり、各現像ローラには電源回路からDC電圧にAC電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加される。 The developing device 312Y includes a developing device main body 314Y (including a developing roller serving as a developing unit) that develops the electrostatic latent image with Y toner, and a toner cartridge 315Y that supplies yellow toner to the developing device main body 314Y. ing. The toner cartridge 315Y is configured to be detachable from the developing device main body 314Y. When the stored Y toner is exhausted, the toner cartridge 315Y can be removed from the developing device main body 314Y and replaced. The power supply circuit shown in FIG. 1 is not shown in FIG. Each of the developing device main bodies 314Y, 314M, 314C, and 314K includes a developing roller serving as a developing unit, and a developing bias voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied to each developing roller from a power supply circuit.
露光装置32は、レーザ光を照射する光源320と、レーザ光を感光体ドラム310Y〜310Kに導く複数のミラー321等を備えている。 The exposure device 32 includes a light source 320 that emits laser light, a plurality of mirrors 321 that guide the laser light to the photosensitive drums 310Y to 310K, and the like.
転写部33は、感光体ドラム310Y〜310Kに形成されたトナー像を担持する中間転写ベルト330と、感光体ドラム310Y〜310Kに形成されたトナー像を中間転写ベルト330に一次転写する一次転写ローラ331Y〜331Kと、中間転写ベルト330が担持するトナー像をシートに二次転写する二次転写ローラ332と、中間転写ベルト330に残留するトナーを除去するクリーナユニット333と、を備えている。中間転写ベルト330は、駆動ローラ334及び従動ローラ335に掛け渡されており、一次転写ローラ331Y〜331Kによって、感光体ドラム310Y〜310Kに押し付けられている。二次転写ローラ332は、駆動ローラ334とで中間転写ベルト330をニップ(挟持)しており、ニップ部Nで中間転写ベルト330が担持するトナー像をシートに転写する。 The transfer unit 33 includes an intermediate transfer belt 330 that carries toner images formed on the photosensitive drums 310Y to 310K, and a primary transfer roller that primarily transfers the toner images formed on the photosensitive drums 310Y to 310K to the intermediate transfer belt 330. 331Y to 331K, a secondary transfer roller 332 that secondarily transfers a toner image carried by the intermediate transfer belt 330 to a sheet, and a cleaner unit 333 that removes toner remaining on the intermediate transfer belt 330. The intermediate transfer belt 330 is stretched around a driving roller 334 and a driven roller 335, and is pressed against the photosensitive drums 310Y to 310K by primary transfer rollers 331Y to 331K. The secondary transfer roller 332 nips (nips) the intermediate transfer belt 330 with the driving roller 334, and transfers the toner image carried by the intermediate transfer belt 330 onto the sheet at the nip portion N.
定着部34は、シートを加熱する加熱ローラ340と、加熱ローラ340に圧接する加圧ローラ341と、を備えている。シート排出部40は、排出ローラ対41を備えて構成されており、排出ローラ対41は、正逆回転可能な排出ローラ42と、排出ローラ42に従動回転する従動ローラ43と、を備えている。 The fixing unit 34 includes a heating roller 340 that heats the sheet, and a pressure roller 341 that presses against the heating roller 340. The sheet discharge unit 40 includes a discharge roller pair 41, and the discharge roller pair 41 includes a discharge roller 42 that can rotate forward and backward, and a driven roller 43 that rotates following the discharge roller 42. .
図5に示すように、制御部50は、シート給送部10、手差し給送部20、画像形成部30及びシート排出部40を駆動制御するCPU51と、各種プログラムや各種情報等を記憶するメモリ52と、を備えている。制御部50は、これらを用いてシート給送部10、手差し給送部20、画像形成部30及びシート排出部40の動作を統合して制御し、例えば、操作パネル102の操作部104から入力されたユーザ指令に基づいて、シートに画像を形成させる。 As shown in FIG. 5, the control unit 50 includes a CPU 51 that drives and controls the sheet feeding unit 10, the manual feeding unit 20, the image forming unit 30, and the sheet discharge unit 40, and a memory that stores various programs, various information, and the like. 52. The control unit 50 controls the operations of the sheet feeding unit 10, the manual feeding unit 20, the image forming unit 30, and the sheet discharge unit 40 by using these, and inputs, for example, from the operation unit 104 of the operation panel 102. Based on the received user command, an image is formed on the sheet.
次に、上述のように構成されたプリンタ100の画像形成動作(制御部50による画像形成制御)について説明する。本実施形態においては、外部PCから入力された画像情報に基づいて、給送シート積載部11に積載された記録媒体となるシートに画像を形成する画像形成動作を用いて説明する。 Next, an image forming operation (image forming control by the control unit 50) of the printer 100 configured as described above will be described. In the present embodiment, an image forming operation for forming an image on a sheet as a recording medium stacked on the feeding sheet stacking unit 11 based on image information input from an external PC will be described.
外部PCからプリンタ100に画像情報が入力されると、入力された画像情報に基づいて、露光装置32が感光体ドラム310Y〜310Kに向けてレーザ光を照射する。このとき感光体ドラム310Y〜310Kは、帯電装置311Y〜311Kにより予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光体ドラム310Y〜310K上に静電潜像が形成される。 When image information is input from the external PC to the printer 100, the exposure device 32 irradiates the photosensitive drums 310Y to 310K with laser light based on the input image information. At this time, the photosensitive drums 310Y to 310K are charged in advance by the charging devices 311Y to 311K, and electrostatic latent images are formed on the photosensitive drums 310Y to 310K by being irradiated with laser light.
その後、現像装置312Y〜312Kにより静電潜像が現像され、感光体ドラム310Y〜310K上に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のトナー像が形成される。感光体ドラム310Y〜310K上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ331Y〜331Kにより、矢印A方向に回転する中間転写ベルト330に順次転写され、転写されたトナー像は、中間転写ベルト330により二次転写ローラ332まで搬送される。 Thereafter, the electrostatic latent images are developed by the developing devices 312Y to 312K, and toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are formed on the photosensitive drums 310Y to 310K. The The toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 310Y to 310K are sequentially transferred to the intermediate transfer belt 330 that rotates in the direction of arrow A by the primary transfer rollers 331Y to 331K, and the transferred toner images are transferred to the intermediate transfer belt. 330 is conveyed to the secondary transfer roller 332.
上述の画像形成動作に並行して、給送シート積載部11に積載されたシートが、分離給送部12により1枚ずつシート搬送路105に給送される。そして、シート搬送路105の下流にあるレジストローラ対106で、斜行が補正されると共に所定の搬送タイミングでニップ部Nに搬送され、ニップ部Nで中間転写ベルト330上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートは、定着部34でトナー像が溶融定着され、排出ローラ対41により装置外に排出される。装置外に排出されたシートは、プリンタ筐体101の上面に設けられた排出シート積載部107に積載される。 In parallel with the image forming operation described above, the sheets stacked on the feeding sheet stacking unit 11 are fed to the sheet conveying path 105 one by one by the separation feeding unit 12. The skew is corrected by the registration roller pair 106 downstream of the sheet conveyance path 105 and conveyed to the nip portion N at a predetermined conveyance timing, and the toner image on the intermediate transfer belt 330 is transferred at the nip portion N. The The sheet on which the toner image has been transferred is melt-fixed by the fixing unit 34 and is discharged out of the apparatus by the discharge roller pair 41. The sheets discharged outside the apparatus are stacked on a discharge sheet stacking unit 107 provided on the upper surface of the printer casing 101.
なお、シートの両面(第1面及び第2面)に画像を形成する場合には、第1面(表面)に画像が形成されたシートが排出シート積載部107に排出される前に、排出ローラ42を逆回転させて両面搬送路108に搬送し、両面搬送路108を介して画像形成部30に再搬送する。そして、第1面と同様に、第2面(裏面)に画像を形成し、装置外に排出する。
(実施形態2)
図6は本発明の第2の実施形態の電源回路を示す回路図である。本実施形態の電源回路を用いた画像形成装置の構成は図3〜図5を用いて説明した画像形成装置と同一なので説明を省略する。When images are formed on both surfaces (first surface and second surface) of a sheet, the sheet on which the image is formed on the first surface (front surface) is discharged before being discharged to the discharge sheet stacking unit 107. The roller 42 is reversely rotated and conveyed to the double-sided conveyance path 108, and is conveyed again to the image forming unit 30 via the double-sided conveyance path 108. Then, similarly to the first surface, an image is formed on the second surface (back surface) and discharged outside the apparatus.
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a circuit diagram showing a power supply circuit according to the second embodiment of the present invention. The configuration of the image forming apparatus using the power supply circuit of this embodiment is the same as that of the image forming apparatus described with reference to FIGS.
図1を用いて既に説明したように、カラー印刷時に、シアン、マゼンダ、イエロー用のAC電圧出力部6の出力電圧値が黒用のAC電圧出力部5の出力電圧値より低くなって、コンデンサC5の両端に電圧差が生じたときに、黒用のAC電圧出力部5から、抵抗R5、コンデンサC1、抵抗R9、コンデンサC5、及び抵抗R10を介して電力が供給される。黒のAC出力用のトランスの負荷はシアン、マゼンダ及びイエローのAC出力用のトランスの負荷の1/3なので、出力電流増大によるAC電圧出力部5の出力電圧値低下の可能性が低く、AC電圧出力部6から電力供給を受ける必要性が低い。かえってコンデンサC5等を介してAC電圧出力部6の出力の変動の影響を受ける可能性がある。そこで、本実施形態では、モノクロ印刷(白黒印刷)時には図6に示す電源回路において、抵抗R9とコンデンサC5との間に、トランジスタ等のスイッチ8を設けて、モノクロ印刷時にスイッチ8をオフにしている。 As already described with reference to FIG. 1, during color printing, the output voltage value of the AC voltage output unit 6 for cyan, magenta, and yellow becomes lower than the output voltage value of the AC voltage output unit 5 for black. When a voltage difference occurs between both ends of C5, power is supplied from the black AC voltage output unit 5 via the resistor R5, the capacitor C1, the resistor R9, the capacitor C5, and the resistor R10. Since the load of the transformer for black AC output is 1/3 of the load of the transformer for cyan, magenta, and yellow AC output, the possibility that the output voltage value of the AC voltage output unit 5 will decrease due to the increase in output current is low. The necessity of receiving power supply from the voltage output unit 6 is low. On the contrary, there is a possibility of being affected by fluctuations in the output of the AC voltage output unit 6 via the capacitor C5 or the like. Therefore, in the present embodiment, a switch 8 such as a transistor is provided between the resistor R9 and the capacitor C5 in the power supply circuit shown in FIG. 6 during monochrome printing (monochrome printing), and the switch 8 is turned off during monochrome printing. Yes.
なお、ここでは、抵抗R9とコンデンサC5との間にスイッチ8を設けたが、抵抗R10とコンデンサC5との間にスイッチ8を設けてもよい。
(実施形態3)
図7は本発明の本発明の第3の実施形態の電源回路を示す回路図である。本実施形態の電源回路を用いた画像形成装置の構成は図3〜図5を用いて説明した画像形成装置と同一なので説明を省略する。Although the switch 8 is provided between the resistor R9 and the capacitor C5 here, the switch 8 may be provided between the resistor R10 and the capacitor C5.
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a circuit diagram showing a power supply circuit according to a third embodiment of the present invention. The configuration of the image forming apparatus using the power supply circuit of this embodiment is the same as that of the image forming apparatus described with reference to FIGS.
図1に示した電源回路では、電源回路のAC電圧出力部を黒用のAC電圧出力部5とシアン、マゼンダ、イエロー用のAC電圧出力部6とに分けており、黒用のAC電圧出力部5とシアン、マゼンダ、イエロー用のAC電圧出力部6とではトランスの負荷が異なるために同じスペック(仕様)のトランスを用いることができず、別々にトランスを設計する必要がある。本実施形態では、電源回路のAC電圧出力部を黒、シアン用のAC電圧出力部9−1とマゼンダ、イエロー用のAC電圧出力部9−2とに分け、トランスの負荷をほぼ同じにしたために、同じスペックのトランスを用いることができる。 In the power supply circuit shown in FIG. 1, the AC voltage output unit of the power supply circuit is divided into the black AC voltage output unit 5 and the AC voltage output unit 6 for cyan, magenta, and yellow. The transformers of the unit 5 and the AC voltage output unit 6 for cyan, magenta, and yellow are different from each other in load. Therefore, transformers having the same specifications cannot be used, and it is necessary to design the transformers separately. In this embodiment, the AC voltage output unit of the power supply circuit is divided into the AC voltage output unit 9-1 for black and cyan and the AC voltage output unit 9-2 for magenta and yellow, and the load of the transformer is made almost the same. In addition, a transformer having the same specifications can be used.
黒及びシアン用のAC電圧出力部9−1と、マゼンタ及びイエロー用のAC電圧出力部9−2とが、抵抗R5、コンデンサC1、抵抗R9、容量手段となるコンデンサC5、及び抵抗R10を介して接続されている。また、黒及びシアン用のAC電圧出力部9−1と、マゼンタ及びイエロー用のAC電圧出力部9−2とが、抵抗R6、コンデンサC2、抵抗R11、容量手段となるコンデンサC5、及び抵抗R10を介して接続されている。 An AC voltage output unit 9-1 for black and cyan and an AC voltage output unit 9-2 for magenta and yellow are connected via a resistor R5, a capacitor C1, a resistor R9, a capacitor C5 serving as a capacitance means, and a resistor R10. Connected. The AC voltage output unit 9-1 for black and cyan and the AC voltage output unit 9-2 for magenta and yellow include a resistor R6, a capacitor C2, a resistor R11, a capacitor C5 serving as a capacitive unit, and a resistor R10. Connected through.
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は特開2012−252173号に開示されたような現像ローラと磁気ローラにそれぞれ直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加する電源回路及び画像形成装置にも適用することができる。この場合、現像ローラにバイアス電圧を印加する電源回路部と同様に、磁気ローラにバイアス電圧を印加する電源回路部においても、黒用のAC電源から2つの抵抗とコンデンサを介してシアン、マゼンダ、イエロー用のAC電圧出力部に接続し、電力を供給できるようにすればよい。 As described above, the representative embodiment of the present invention has been described. However, the present invention applies a bias voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to each of the developing roller and the magnetic roller as disclosed in JP2012-252173A. The present invention can also be applied to a power supply circuit and an image forming apparatus. In this case, similarly to the power supply circuit unit that applies the bias voltage to the developing roller, the power supply circuit unit that applies the bias voltage to the magnetic roller also uses cyan, magenta, It is only necessary to connect to the yellow AC voltage output unit so that power can be supplied.
また、本発明の電源回路は画像形成装置の電源回路に限定されず、直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を用いる装置であれば好適に用いることができる。 The power supply circuit of the present invention is not limited to the power supply circuit of the image forming apparatus, and any apparatus that uses a bias voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage can be used.
本発明の電源回路、画像形成装置及び画像形成装置の現像バイアス電圧印加方法は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらを組み合わせた複合機等に用いることができる。 The power supply circuit, the image forming apparatus, and the developing bias voltage applying method for the image forming apparatus according to the present invention can be used for a copying machine, a printer, a facsimile, a complex machine combining these, and the like.
1、2、3、4 DC電圧出力部
5、6、9−1、9−2 AC電圧出力部
7 信号源
8 スイッチ
10 シート給送部
20 手差し給送部
30 画像形成部
40 シート排出部
50 制御部
51 CPU
52 メモリ
102 操作パネル
104 操作部
C1〜C5 コンデンサ
R1〜R11 抵抗1, 2, 3, 4 DC voltage output unit 5, 6, 9-1, 9-2 AC voltage output unit 7 Signal source 8 Switch 10 Sheet feeding unit 20 Manual feeding unit 30 Image forming unit 40 Sheet discharging unit 50 Control unit 51 CPU
52 Memory 102 Operation Panel 104 Operation Unit C1 to C5 Capacitor R1 to R11 Resistance
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