JP6788806B2

JP6788806B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6788806B2
Application number: JP2017182191A
Authority: JP
Inventors: 研介藤原
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2037-09-22
Also published as: JP2019056869A

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

プリンター、複合機などといった電子写真方式の画像形成装置は、高電圧が要求される現像ローラーなどの部位を内蔵しているため、そのような部位に、所定の高電圧を印加している（例えば特許文献１参照）。

図２は、電子写真方式の画像形成装置１１０の一例を示すブロック図である。図２に示すように、電子写真方式の画像形成装置１１０は、高圧基板１０１および制御基板１０２を備えており、現像装置１０３や、感光体ドラムを帯電させる帯電装置１０４に高電圧を印加している。

高圧基板１０１における高圧電源部１１１は、制御基板１０２から印加される電源電圧（例えば２４ボルト）を昇圧して高電圧を生成する昇圧回路１１２と、制御基板１０２から供給される制御信号に従って昇圧回路１１２を制御する制御回路１１３とを備える。また、制御基板１０２は、その制御信号を供給するコントローラー１２１を備える。さらに、高圧基板１０１と制御基板１０２とを電気的に接続するケーブルとして、制御信号ラインＣＮＴと、電源ラインＶｐと、パワーグランドラインＰＧとが設けられている。

図２に示すように、パワーグランドラインＰＧは、昇圧回路１１２のグランド（パワーグランド）として使用されるが、制御回路１１３のシグナルグランドＳＧとしても使用される。また、高圧基板１０１内において、パワーグランドが、装置内のフレーム（つまりフレームグランドＦＧ）に接続されているとともに、制御基板１０２内において、パワーグランドが、装置内のフレーム（つまりフレームグランドＦＧ）に接続されている。

特開２０１７−３２７３０号公報

しかしながら、上述のように、高圧基板１０１内においてパワーグランドがシグナルグランドとしても使用される場合、現像装置１０３などに導通する交流電流に起因して、パワーグランドにリップル電圧が発生すると、シグナルグランドにもリップル電圧が伝播する。そのため、制御回路１１３のグランドレベルが変動し、そのグランドレベルを基準として昇圧回路１１２の出力電圧が制御されるため、昇圧回路１１２の出力電圧（つまり、高圧電圧レベル）も変動してしまい、現像装置１０３などの高圧が要求される部位が正確に動作しなくなる可能性がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、高圧が要求される部位が正確に動作する画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、電源電圧を昇圧して高電圧を生成し、前記高電圧を電子写真方式の現像プロセスにおいて使用される所定の部位に印加する高圧電源部を備える高圧基板と、前記高圧基板に対して前記電源電圧を印加するとともに制御信号を供給する制御基板と、前記高圧基板と前記制御基板とを電気的に接続し、前記制御信号を前記制御基板から前記高圧基板へ伝送する制御信号ラインと、前記高圧基板と前記制御基板とを電気的に接続し、前記制御信号の基準グランドレベルを示すシグナルグランドラインと、前記高圧基板と前記制御基板とを電気的に接続し、前記電源電圧を前記制御基板から前記高圧基板へ印加する電源ラインと、前記シグナルグランドラインとは別に前記高圧基板と前記制御基板とを電気的に接続し、前記電源電圧の基準グランドレベルを示すパワーグランドラインとを備える。前記高圧基板において、前記シグナルグランドラインに電気的に接続されるシグナルグランドは、前記パワーグランドラインに電気的に接続されるパワーグランドに接続されておらず、前記高圧基板の前記シグナルグランドは、前記高圧基板の第１接合箇所でフレームグランドに電気的に接続され、前記高圧基板の前記パワーグランドは、前記第１接合箇所とは異なる前記高圧基板の第２接合箇所でフレームグランドに電気的に接続される。前記制御基板において、前記シグナルグランドラインに電気的に接続されるシグナルグランドは、前記パワーグランドラインに電気的に接続されるパワーグランドに接続されており、前記制御基板の前記シグナルグランドおよび前記制御基板の前記パワーグランドの少なくとも一方は、フレームグランドに電気的に接続されている。

本発明によれば、高圧が要求される部位が正確に動作する画像形成装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０における高圧基板１および制御基板２の構成を示すブロック図である。図２は、電子写真方式の画像形成装置１１０の一例を示すブロック図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０における高圧基板１および制御基板２の構成を示すブロック図である。

この実施の形態に係る画像形成装置１０は、電子写真方式の画像形成装置であり、感光体ドラム、感光体ドラムを帯電させる帯電ローラー、感光体ドラムの表面上の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラー、トナー画像の１次転写または２次転写のための転写ローラーなどを備えている。

これらの現像ローラー、帯電ローラー、転写ローラーなどの部位には、それぞれ独立して高電圧の印加が要求される。したがって、この実施の形態に係る画像形成装置１０は、電子写真方式の現像プロセスにおいて使用されるそのような部位に、電源電圧を昇圧して所定レベルの高電圧を生成し、生成した所定レベルの高電圧を印加する高圧基板１、および高圧基板１を制御する制御基板２を備えている。

高圧基板１は、出力すべき高電圧の電圧レベルの数に応じて１または複数の高圧電源部１１を備える。

高圧電源部１１は、電源電圧（例えば２４ボルト）を所定レベルの高電圧へ昇圧する昇圧回路１２、および、昇圧回路１２を制御する制御回路１３を備える。制御回路１３は、昇圧回路１２のオン／オフ制御、昇圧回路１２の出力電圧を所定レベルに維持させるレベル制御などを行う。制御回路１３は、シグナルグランドラインの電圧レベルを基準グランドレベルとして制御信号を受け付け、その電圧レベルを基準グランドレベルとして、昇圧回路１２を制御して、昇圧回路１２の出力電圧を所定レベルに維持させる。

また、制御基板２は、高圧基板１に対して制御信号（動作を指令する信号、クロック信号など）を高圧基板１に供給するとともに、電源電圧を印加する。制御基板２は、その制御信号を生成するコントローラー２１、および電源電圧の印加のオン／オフを行うスイッチング部２２を備える。例えば、インターロックが動作すると、スイッチング部２２は、高圧基板１への電源電力の供給を遮断する。

さらに、画像形成装置１０は、高圧基板１と制御基板２とを互いに電気的に接続するケーブルとして、制御信号ラインＣＮＴ、シグナルグランドラインＳＧ、電源ラインＶｐ、およびパワーグランドラインＰＧを備える。

制御信号ラインＣＮＴは、上述の制御信号を制御基板２から高圧基板１へ伝送する。

シグナルグランドラインＳＧは、上述の制御信号の基準グランドレベルを示す。

電源ラインＶｐは、電源電圧（例えば２４ボルト）を制御基板２から高圧基板１へ印加する。

パワーグランドラインＰＧは、シグナルグランドラインＳＧとは別に高圧基板１と制御基板２とを電気的に接続し、電源電圧の基準グランドレベルを示す。

この実施の形態では、制御信号ラインＣＮＴは、コネクター１４，２３で、高圧基板１および制御基板２に対して着脱可能となっており、シグナルグランドラインＳＧは、コネクター１５，２４で、高圧基板１および制御基板２に対して着脱可能となっており、電源ラインＶｐは、コネクター１６，２５で、高圧基板１および制御基板２に対して着脱可能となっており、パワーグランドラインＰＧは、コネクター１７，２６で、高圧基板１および制御基板２に対して着脱可能となっている。

さらに、高圧基板１におけるシグナルグランドＳＧ１は、配線パターンなどとして、シグナルグランドラインＳＧおよび制御回路１３に電気的に接続されており、高圧基板１におけるパワーグランドＰＧ１は、配線パターンなどとして、パワーグランドラインＰＧおよび昇圧回路１２に電気的に接続されている。

そして、高圧基板１におけるシグナルグランドＳＧ１とパワーグランドＰＧ１とは、高圧基板１上では直接的に接続されていない。

他方、高圧基板１におけるシグナルグランドＳＧ１は、高圧基板１の接合箇所１８でフレームグランドＦＧに電気的に接続され、高圧基板１におけるパワーグランドＰＧ１は、接合箇所１８とは異なる高圧基板１の接合箇所１９でフレームグランドＦＧに電気的に接続される。

例えば、接合箇所１８，１９では、それぞれ、高圧基板１上に露出している金属端子が金属製のフレーム（つまり、フレームグランドＦＧ）に接触した状態で着脱可能に（例えばネジ止めなどで）機械的に固定されている。その場合、接合箇所１８の金属端子にはシグナルグランドＳＧ１が電気的に接続され、接合箇所１９の金属端子にはパワーグランドＰＧ１が電気的に接続される。

これにより、シグナルグランドＳＧ１とパワーグランドＰＧ１とが電気的に接続されるが、接合箇所１８，１９の接触抵抗、接合箇所１８，１９の間のフレームの電気抵抗などの抵抗成分がシグナルグランドＳＧ１とパワーグランドＰＧ１との間に介在するため、上述のリップル成分の伝播が抑制される。

なお、この実施の形態では、接合箇所１８と接合箇所１９とは、図１に示すように、高圧基板１において互いに対向する端部（ここでは、高圧基板１は、略四角形状を有し、その略四角形状の１つの長辺の両端部）にそれぞれに設定されている。

また、この実施の形態では、接合箇所１８および接合箇所１９は、高電圧が印加される所定の部位（ここでは、現像装置３および帯電装置４）が電気的に接続される端部（高圧基板１の端部）とは異なる端部に設定されている。

ここでは、高圧基板１は、略四角形状を有し、その略四角形状の２つの長辺の一方に、現像装置３および帯電装置４への高電圧の出力端子が設けられ、その２つの長辺の他方の両端部に、接合箇所１８および接合箇所１９が設けられている。

他方、制御基板２におけるシグナルグランドＳＧ２は、配線パターンなどとして、シグナルグランドラインＳＧおよびコントローラー２１に電気的に接続されており、制御基板２におけるパワーグランドＰＧ２は、配線パターンなどとして、パワーグランドラインＰＧおよびスイッチング部２２に電気的に接続されている。

そして、制御基板２におけるシグナルグランドＳＧ２とパワーグランドＰＧ２とは、配線パターンなどで、制御基板２上で直接的に接続されている。さらに、制御基板２におけるシグナルグランドＳＧ２およびパワーグランドＰＧ２の少なくとも一方は、フレームグランドＦＧに電気的に接続されている。この実施の形態では、シグナルグランドＳＧ２が、接合箇所１８，１９と同様にして、接合箇所２７で、フレームグランドＦＧに電気的に接続されている。

次に、上記画像形成装置１０の動作について説明する。

電子写真方式の印刷処理における現像プロセスが要求されると、制御基板２のコントローラー２１は、制御信号ラインＣＮＴおよびシグナルグランドラインＳＧを介して、高圧基板１を動作させるための制御信号を高圧基板１へ供給するとともに、電源ラインＶｐおよびパワーグランドラインＰＧを介して電源電圧を高圧基板１に印加する。

高圧基板１では、制御回路１３が、その制御信号を受信し、その制御信号に従って昇圧回路１２を制御する。昇圧回路１２は、制御回路１３に従って動作し、電源電圧を昇圧して所定レベルの高電圧を生成し、現像装置３、帯電装置４などに印加する。

そして、現像装置３、帯電装置４などが現像プロセスを実行する。つまり、帯電装置４が感光体ドラムを帯電させた後、露光装置によって印刷画像に応じた静電潜像が感光体ドラム上に形成され、現像装置３により帯電されたトナーが静電潜像に付着して現像が行われる。なお、現像プロセスにより得られたトナー像は、印刷用紙などに転写され定着器で定着させられる。

以上のように、上記実施の形態によれば、制御信号ラインＣＮＴは、高圧基板１と制御基板２とを電気的に接続し、制御信号を制御基板２から高圧基板１へ伝送する。シグナルグランドラインＳＧは、高圧基板１と制御基板２とを電気的に接続し、制御信号の基準グランドレベルを示す。電源ラインＶｐは、高圧基板１と制御基板２とを電気的に接続し、電源電圧を制御基板２から高圧基板１へ印加する。パワーグランドラインＰＧは、シグナルグランドラインＳＧとは別に高圧基板１と制御基板２とを電気的に接続し、電源電圧の基準グランドレベルを示す。高圧基板１のシグナルグランドＳＧ１は、高圧基板１のパワーグランドＰＧ１に接続されておらず、高圧基板１の接合箇所１８でフレームグランドＦＧに電気的に接続されている。高圧基板１のパワーグランドＰＧ１は、接合箇所１８とは異なる高圧基板１の接合箇所１９でフレームグランドＦＧに電気的に接続される。制御基板２のシグナルグランドＳＧ２は、パワーグランドＰＧ２に接続されており、制御基板２のシグナルグランドＳＧ２およびパワーグランドＰＧ２の少なくとも一方は、フレームグランドＦＧに電気的に接続されている。

これにより、シグナルグランドラインＳＧとパワーグランドラインＰＧとを独立させているため、リップル成分の伝播など高電圧側から低電圧側への影響が抑制される。

また、高圧基板１においてシグナルグランドＳＧ１とパワーグランドＰＧ１とがそれぞれ別々の接合箇所１８，１９でフレームグランドＦＧに電気的に接続されており、仮にコネクター１５，２４において接触不良が発生したりコネクター１５，２４においてシグナルグランドラインＳＧが高圧基板１または制御基板２から脱落したりして電気的に切断されても、シグナルグランドラインＳＧとパワーグランドラインＰＧとを独立させているにも拘わらず、フレームグランドＦＧがシグナルグランドラインＳＧの代わりに機能するため、制御信号の基準グランドレベルが不安定にならずに済む。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。

１高圧基板
２制御基板
１０画像形成装置

Claims

電源電圧を昇圧して高電圧を生成し、前記高電圧を電子写真方式の現像プロセスにおいて使用される所定の部位に印加する高圧電源部を備える高圧基板と、
前記高圧基板に対して前記電源電圧を印加するとともに制御信号を供給する制御基板と、
前記高圧基板と前記制御基板とを電気的に接続し、前記制御信号を前記制御基板から前記高圧基板へ伝送する制御信号ラインと、
前記高圧基板と前記制御基板とを電気的に接続し、前記制御信号の基準グランドレベルを示すシグナルグランドラインと、
前記高圧基板と前記制御基板とを電気的に接続し、前記電源電圧を前記制御基板から前記高圧基板へ印加する電源ラインと、
前記シグナルグランドラインとは別に前記高圧基板と前記制御基板とを電気的に接続し、前記電源電圧の基準グランドレベルを示すパワーグランドラインとを備え、
前記高圧基板において、前記シグナルグランドラインに電気的に接続されるシグナルグランドは、前記パワーグランドラインに電気的に接続されるパワーグランドに接続されておらず、
前記高圧基板の前記シグナルグランドは、前記高圧基板の第１接合箇所でフレームグランドに電気的に接続され、
前記高圧基板の前記パワーグランドは、前記第１接合箇所とは異なる前記高圧基板の第２接合箇所でフレームグランドに電気的に接続され、
前記制御基板において、前記シグナルグランドラインに電気的に接続されるシグナルグランドは、前記パワーグランドラインに電気的に接続されるパワーグランドに接続されており、
前記制御基板の前記シグナルグランドおよび前記制御基板の前記パワーグランドの少なくとも一方は、フレームグランドに電気的に接続されていること、
を特徴とする画像形成装置。
前記第１接合箇所と前記第２接合箇所とは、前記高圧基板において互いに対向する端部にそれぞれに設定されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記第１接合箇所および前記第２接合箇所は、前記所定の部位が電気的に接続される端部とは異なる端部に設定されることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。