(57)【要約】【課題】高圧出力基板に搭載する高圧出力の数を削減し、高圧出力基板の面積及び体積の低減を図った画像形成装置を提供する。【解決手段】形成の順番が連続しない色の被高圧出力部に高圧電圧を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部を使用することで、被高圧出力部に電圧を供給する高圧出力部の数を低減させることができる。従って、高圧基板の面積及び高さを小さくしてコストの低減を図ることができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に潜像を形成し該潜像を現像手段により現像する複数色分の画像形成ユニットを有し、該複数色の画像形成ユニットによって形成されたトナー像を転写材上に順次多重転写することで画像を形成するタンデム方式の画像形成装置であって、
画像形成のために必要な高圧電源の供給を受ける、前記複数色分の被高圧出力部と、
前記被高圧出力部に前記高圧電源を供給する高圧出力部と、を有し、
前記高圧出力部は、
形成の順番が連続しない色の被高圧出力部に高圧電圧を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体上に潜像を形成し該潜像を現像手段により現像するＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色分の画像形成ユニットを有し、該４色の画像形成ユニットによって形成されたトナー像を転写材上に順次多重転写することで画像を形成するタンデム方式の画像形成装置であって、
画像形成のために必要な高圧電源の供給を受ける、前記４色分の被高圧出力部と、
前記被高圧出力部に前記高圧電源を供給する高圧出力部と、を有し、
前記高圧出力部は、第１色用と第３色用の被高圧出力部に高圧電源を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部とする、または／及び第２色用と第４色用の被高圧出力部に高圧電源を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部とすることを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記高圧出力部は、
高圧電源を供給する電圧駆動トランスと、
前記駆動トランスを制御する駆動制御手段と、
高圧出力部が高圧電源を供給する被高圧出力部毎に設けれられ、制御手段からのトリガ信号を入力した際には、前記接続された被高圧出力部に前記駆動トランスからの高圧電源を供給するスイッチ手段と、
を有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。
【請求項４】
前記駆動制御手段から前記駆動トランスに出力される出力電流を検出する出力電流検出手段と、
前記出力電流検出手段によって検出された出力電流値を電圧値に変換する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段によって電圧値に変換された出力電流を所定の閾値と比較する比較手段と、を有し、
前記比較手段は、前記電圧値が前記閾値よりも小さい場合には異常信号を前記制御手段に送信してトリガ信号をオフさせることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段から前記駆動トランスに出力される出力電流を検出する出力電流検出手段と、
前記出力電流検出手段によって検出された出力電流値を電圧値に変換する電圧変換手段と、を有し、
前記制御手段は、前記電圧変換手段から出力される電圧値の出力時間が所定の時間よりも長い場合には、異常と判定してトリガ信号をオフさせることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｃ（シアン）・Ｍ（マゼンタ）・Ｙ（イエロー）・Ｋ（ブラック）の４基の感光体ドラムを備えるタンデム方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、Ｃ・Ｍ・Ｙ・Ｋの４基の画像形成ユニットを有し、転写材上にカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置が知られている。このタンデム方式の画像形成装置は、感光体ドラム等の像担持体上に潜像を形成して、この潜像を現像する画像形成ユニットをＣ・Ｍ・Ｙ・Ｋの各色毎に有している。これらの画像形成ユニットにより像担持体上に形成したトナー像を転写材上に順次多重転写することでカラー画像を形成している。
【０００３】
画像形成装置は、感光体ドラム帯電、現像バイアス印加、中間転写ベルトバイアス印加（一次転写印加）、ドラムクリーニング等の各プロセスにおいて高電圧を印加する必要がある。高電圧の印加には、駆動制御回路、駆動トランスからなる高圧出力部をＣＭＹＫの各色及び各色形成の工程毎に設ける必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、タンデム方式によってカラー画像を形成する画像形成装置は、感光体ドラムの帯電に４個、現像バイアスを印加するために４個、一次転写を行うために４個、ドラムクリーニングのために４個の計１６個の駆動制御回路、駆動トランスを必要とする。その他に、二次転写、ベルトクリーニング、紙分離等の高圧出力部を加えると、多大な高圧出力部を高圧基板上に設ける必要がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高圧出力基板に搭載する高圧出力の数を削減し、高圧出力基板の面積及び体積の低減を図った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】
係る目的を達成するために請求項１記載の発明は、像担持体上に潜像を形成し該潜像を現像手段により現像する複数色分の画像形成ユニットを有し、該複数色の画像形成ユニットによって形成されたトナー像を転写材上に順次多重転写することで画像を形成するタンデム方式の画像形成装置であって、画像形成のために必要な高圧電源の供給を受ける、複数色分の被高圧出力部と、被高圧出力部に高圧電源を供給する高圧出力部と、を有し、高圧出力部は、形成の順番が連続しない色の被高圧出力部に高圧電圧を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部とすることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、像担持体上に潜像を形成し該潜像を現像手段により現像するＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色分の画像形成ユニットを有し、該４色の画像形成ユニットによって形成されたトナー像を転写材上に順次多重転写することで画像を形成するタンデム方式の画像形成装置であって、画像形成のために必要な高圧電源の供給を受ける、４色分の被高圧出力部と、被高圧出力部に高圧電源を供給する高圧出力部と、を有し、高圧出力部は、第１色用と第３色用の被高圧出力部に高圧電源を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部とする、または／及び第２色用と第４色用の被高圧出力部に高圧電源を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部とすることを特徴とすることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、高圧出力部は、高圧電源を供給する電圧駆動トランスと、駆動トランスを制御する駆動制御手段と、高圧出力部が高圧電源を供給する被高圧出力部毎に設けれられ、制御手段からのトリガ信号を入力した際には、接続された被高圧出力部に駆動トランスからの高圧電源を供給するスイッチ手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、駆動制御手段から駆動トランスに出力される出力電流を検出する出力電流検出手段と、出力電流検出手段によって検出された出力電流値を電圧値に変換する電圧変換手段と、電圧変換手段によって電圧値に変換された出力電流を所定の閾値と比較する比較手段と、を有し、比較手段は、電圧値が閾値よりも小さい場合には異常信号を制御手段に送信してトリガ信号をオフさせることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、駆動制御手段から駆動トランスに出力される出力電流を検出する出力電流検出手段と、出力電流検出手段によって検出された出力電流値を電圧値に変換する電圧変換手段と、を有し、制御手段は、電圧変換手段から出力される電圧値の出力時間が所定の時間よりも長い場合には、異常と判定してトリガ信号をオフさせることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照しながら本発明の画像形成装置に係る実施の形態を詳細に説明する。図１〜図８を参照すると本発明の画像形成装置に係る実施の形態が示されている。
【００１２】
まず、図１を参照しながら画像形成装置の全体構成を説明する。
本実施形態の画像形成装置の上部には原稿読取装置が設けられている。この原稿読取装置はコンタクトガラス上にセットした原稿を光源により照射し、その原稿の反射画像を複数のミラーにより反射し、結像レンズによりＣＣＤイメージセンサ（固体撮像素子）に結像するものである。このＣＣＤイメージセンサは原稿の画像を原画像に対応した電気信号に変換する。電気信号に変換された画像データは、図示しない画像処理部で変換され、光走査装置に出力される。光走査装置はレーザダイオード等のビーム発光素子から出射された発散ビーム光を図示しないコリメートレンズにより略平行光にし、シリンドリカルレンズにより副走査方向に集光し、集光されたビーム光を偏向モータにより駆動される多面鏡で偏向し、偏向されたビーム光をｆθレンズ、折り返しミラー、トロイダルレンズを介して感光体に照射する。
【００１３】
次に、図２を参照しながら画像形成ユニットの構成について説明する。
カラー画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ形成するための画像形成ユニット１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄと、閉ループ上に形成されて走行する中間転写ベルト１８と、感光体ドラム３上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１８に転写する１次転写ローラ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄと、用紙カセットから供給された用紙に中間転写ベルト１８上のトナー像を転写する２次転写ローラ１９と、２次転写ローラ１９により用紙に転写されたトナー像を定着させる定着ユニット１１、用紙にトナー像を転写後の中間転写ベルトに残留したトナーを除去するベルトクリーニング部等を有している。
【００１４】
また、画像形成ユニット１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄの内部には、このユニットに設けられた感光体ドラム３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの表面を一様に帯電させる帯電器４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄと、一様に帯電した感光体ドラムの表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する図示しない露光器と、潜像をトナーなどの現像液で現像する現像ユニット５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄと、感光体ドラムに付いたトナーを除去するドラムクリーニング部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄと、を有する。
【００１５】
また、用紙搬送部としては、給紙ローラ、給紙ガイド板、レジストローラ、搬送ベルト、定着ローラ、排紙ローラを有し、給紙ローラを駆動することにより、給紙カセットから１枚ずつ用紙を取り出し転写器に導いてトナー像を転写させ、定着ローラによってトナー像を加熱し、定着させた後、受台上に排出するように構成する。
【００１６】
また、本実施形態の画像形成装置は、図３に示されるように帯電器４、現像ローラ、１次転写ローラ１３、ドラムクリーニングローラ、２次転写ローラ１９、ベルトクリーニングローラ等からなる被高圧出力部へ高圧電源を供給する、駆動制御回路と駆動トランスとからなる高圧出力部２２と、ＣＰＵ及び周辺ＡＳＩＣからなり、高圧出力部２２を制御する主制御部２０と、主制御部２０からの信号、または主制御部２０への信号の入出力制御を行う副制御部２１と、を有している。高圧出力部２２の制御を画像形成装置本体の主制御部２０で行い、高圧出力部２２の出力目標値を、ＰＷＭ信号やトリガ信号（出力固定時）として副制御部２１を介して各高圧出力部２２に送信している。
【００１７】
帯電器、現像ローラ、１次転写ローラ、ドラムクリーニングローラ、２次転写ローラ、ベルトクリーニングローラ等からなる被高圧出力部に駆動用の高電圧を供給する高圧出力部２２は、タンデム方式の画像形成装置の場合ＣＭＹＫの４色毎に高圧出力部を設けなければならない。すなわち、帯電器４個、現像ローラ４個、１次転写ローラ４個、クリーニングローラ４個、二次転写ローラ４個、ベルトクリーニングローラ４個で計２４個の高圧出力部を設けなければならない。この高圧出力部は、駆動制御回路と駆動トランスとからなるが、駆動トランスは高さと面積があるため、多大な空間場所の確保を高圧基板上に確保しなければならない。
【００１８】
このような事情に鑑み本実施形態は、形成の順番が連続しない色の被高圧出力部に高圧電圧を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部としている。すなわち、第１色用と第３色用、または／及び第２色用と第４色用の被高圧出力部に高圧電源を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部としている。なお、本実施形態は、被高圧出力部に高圧電源を供給してトナー像を形成する各色の形成工程に重なりができないなど、各工程間に時間的間隔がある画像形成装置に用いて最適である。しかし、このような場合に限定されるものではない。
【００１９】
ここで、図３を参照しながら高圧出力部２２の構成について詳述する。
高圧出力部２２は、図３に示されるようにこの高圧出力部が担当する色毎の出力、非出力を設定するトリガ信号を副制御部２１から入力するＮＡＮＤ回路２３と、ＮＡＮＤ回路２３の出力を入力する駆動制御回路２４と、駆動制御回路２４によって駆動制御を受ける駆動トランス２５と、この高圧出力部が担当する色毎に設けられ、駆動トランス２５の出力のスイッチングを行うフォトカプラ２６、２７と、対応する色のフォトカプラに接続され、駆動トランスからの駆動電圧を該当する被高圧出力部に出力する出力部２８、２９と、を有している。フォトカプラ２７、２８は、図示しない電源部から供給される電源電圧にも接続される。
【００２０】
図示しない主制御部２０から出力されたトリガ信号は、信号の入出力ポートとしての副制御部２１を介してＮＡＮＤ回路２３に入力される。Ｎ色目、またはＮ＋α色目のトリガ信号がＯＮになると、駆動制御回路２４の制御によって駆動トランス２５から駆動電圧が供給される。また、トリガ信号は該当する色のフォトカプラにも入力され、駆動トランス２５からの駆動電圧が該当する色の被高圧出力部に出力される。
【００２１】
このように本実施形態は、形成の順番が連続しない色の被高圧出力部に高圧電圧を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部とすることで、被高圧出力部に電圧を供給する高圧出力部の数を低減させることができる。従って、高圧基板の面積及び高さを小さくしてコストの低減を図ることができる。
【００２２】
なお、図３に示された高圧出力部２２は、第１色用と第３色用、または／及び第２色用と第４色用の被高圧出力部に高圧電源を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部としているが、図４に示されるように高圧出力部４１を１つだけ設け、各色毎に設けたフォトカプラ４５、４６、４７、４８によってスイッチングを行い、該当する色の被高圧出力部に高圧出力部４１から高電圧を供給するものであってもよい。このような構成を採用することで、高圧基板の面積及び高さをさらに小さくすることができる。
【００２３】
次に、添付図面を参照しながら本発明に係る第２の実施形態の構成について説明する。
上述のような構成の高圧出力部を採用した場合、誤動作によって例えば第１色目と第３色目の被高圧出力部に同時に電圧を供給してしまう、異常動作を引き起こす可能性がある。図３に示された高圧出力部において、仮にＮ色目とＮ＋α色目のトリガ信号がアクティブローで出力された場合、２つのフォトカプラ２６、２７は同時にＯＮし、Ｎ色被高圧出力部と（Ｎ＋α）色被高圧出力部の両方に電圧が印加される。そのため、Ｎ色、（Ｎ＋α）色双方の被高圧出力部への出力電流が半分になり、プロセス仕様要求とは異なった条件になる。従って、紙に転写され排出された画像は異常画像となる。
【００２４】
このような不具合を防止するために本実施形態は、駆動制御回路２４から駆動トランス２５に出力される出力帰還電流値を検出する出力電流検出回路３０と、出力電流検出回路３０によって検出された出力帰還電流値を電圧変換する出力電流−電圧変換回路３１と、出力電流−電圧変換回路３１によって出力される電圧値と所定の閾値とを比較し、電圧値が閾値よりも小さかった場合には異常信号を副制御部２１に出力する比較回路３２とを設けたことを特徴としている。
【００２５】
出力電流−電圧変換回路３１によって電圧値に変換された出力帰還電流値を比較回路３２に入力し、予め設定された閾値と比較する。図６には、出力帰還電流−電圧変換特性が示されている。比較部３２は、電圧値が所定の閾値値Ｖ　１［Ｖ］以下になった場合には、異常信号を副制御部２１のポートに出力する。副制御部２１は、各色のトリガ信号をオフすると共に機械動作を強制的に停止させる。
【００２６】
このように本実施形態は、１つの高圧出力部２２によって複数の被高圧出力部に高圧電源が供給されてしまった場合に、副制御部のポートに異常信号を送信して機械動作を停止させることができる。従って、不適当な画像の形成を防止することができる。
【００２７】
次に、添付図面を参照しながら本発明に係る第３の実施形態について説明する。
本実施形態は、被高圧出力部に、予め設定された時間以上高圧電源が供給された場合に、この出力を即座に停止させることを目的としている。被高圧出力部への出力を予め定められたｔ［ｓｅｃ］以上検知した場合には、紙転写を行う前にトリガ信号をＯＦＦし、機械動作を即座に停止させる。
【００２８】
このため本実施形態は、図７に示されるように出力電流−電圧変換回路３１の出力であるアナログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ３３を設けて、このＡ／Ｄコンバータ３３の出力を直接主制御回路２０に出力している。主制御回路２０は、入力されたデジタル値（高圧電源が被高圧出力回路に出力され続けている時間）をカウントし、高圧出力部２２の正常／非正常を検出する。非正常と検出された場合、主制御部２０は、トリガ信号をＯＦＦにして機械動作を停止させる。
【００２９】
ここで図８に示された形成色毎の被高圧出力部への高圧電源の出力タイミングを参照しながら本実施形態について詳述する。
図８のタイミングチャートは、横軸が時間を示し、縦軸が被高圧出力部への高圧電源のＯＮ／ＯＦＦ（上がＯＮを示し、下がＯＦＦを示す）のタイミングを示している。図７に示された出力電流検出回路３０は、被高圧出力部への高圧電源オン時間ｔ０、ｔ１を検出する。主制御部２０は、Ａ／Ｄコンバータ３３から出力される信号の出力時間を計時し、この時間が所定の閾値（ｔｓｅｃ）を超えた場合には、トリガ信号をオフして機械動作を停止させる。
【００３０】
これによって高圧電源が被高圧出力部に出力され続け、被高圧出力部が故障するといった不具合を防止することができる。
【００３１】
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明は、形成の順番が連続しない色の被高圧出力部に高圧電圧を供給する高圧出力部を同一の高圧出力部を使用することで、被高圧出力部に電圧を供給する高圧出力部の数を低減させることができる。従って、高圧基板の面積及び高さを小さくしてコストの低減を図ることができる。
【００３３】
また、駆動制御手段から駆動トランスに出力される出力電流を出力電流検出手段によって検出し、検出した出力電流値を電圧値に変換し、電圧値に変換された出力電流を所定の閾値と比較して閾値よりも小さい場合には異常信号を制御手段に送信してトリガ信号をオフさせる。従って、１つの高圧出力部によって複数の被高圧出力部に高圧電源が供給されてしまった場合に、異常信号を送信して機械動作を停止させることができる。従って、不適当な画像の形成を防止することができる。
【００３４】
また、駆動制御手段から駆動トランスに出力される出力電流を出力電流検出手段により検出し、検出した出力電流値を電圧値に変換してこの電圧値の出力時間が所定の時間よりも長い場合には、異常と判定してトリガ信号をオフさせる。従って、高圧電源が被高圧出力部に出力され続け、被高圧出力部が故障するといった不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の外観形状を示す図である。
【図２】画像形成ユニットの構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態の高圧出力部の構成を示す図である。
【図４】高圧出力部の他の構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態の高圧出力部の構成を示す図である。
【図６】出力帰還電流−電圧変換特性を示す図である。
【図７】第３の実施形態の高圧出力部の構成を示す図である。
【図８】各色毎に高圧電源を供給されるタイミングを示す図である。
【符号の説明】
２０　主制御部
２１　副制御部
２２　高圧出力部
２３　ＮＡＮＤ回路
２４　駆動制御回路
２５　駆動トランス
２６、２７　フォトカプラ
２８、２９　出力部
３０　出力電流検出回路
３１　出力電流−電圧変換回路
３２　比較回路
３３　Ａ／Ｄコンバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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