JP2004258207A - 転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】要求される転写電圧が低い場合でも、出力電圧リップルを大きくすることなくかつ安価な回路構成で、要求された低い転写電圧を生成することができる転写装置を提供する。
【解決手段】転写装置の転写電圧生成回路１０１においては、マイクロコンピュータＩＣ１０１により、ハイモードとローモードとを切り換えて実行することが可能である。ハイモードは、転写正電圧生成回路１０２を単独に動作させ、転写正電圧生成回路１０２により生成された電圧を転写電圧として出力するモードである。ローモードは、転写正電圧生成回路１０２と転写負電圧生成回路１０３の両者を動作させ、それぞれにより生成された電圧を重畳して転写電圧として出力するモードである。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ装置など、電子写真方式による画像形成装置に用いられる転写装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式による画像形成装置においては、像担持体いわゆる感光ドラム上に担持されたトナー像を転写材いわゆる用紙に転写させるための転写装置が用いられており、この転写装置としては、いくつかのものが知られている。
【０００３】
そのうち、円筒形の転写部材いわゆる転写ローラに転写電圧を印加し、転写ローラと感光ドラムの間に用紙を通紙することによって、感光ドラム上に担持されているトナー像を用紙上に転写する方式が広く用いられている。この方式においては、転写ローラと感光ドラムの間に用紙が通紙されていない状態にあるとき、転写ローラが感光ドラムに当接されている。従って、用紙が装置内で滞留し、人手によりそれを取り除いたときなどに、転写ローラがトナーで汚されることがある。そのため、本方式では、所定のタイミングで転写ローラに転写電圧と逆の極性の電圧を印加し、感光ドラムと転写ローラを回転させることにより、転写ローラの清掃を行う機能が設けられている。
【０００４】
従って、転写電圧生成回路には、正の転写電圧を生成する回路と負の電圧を生成する回路とが設けられている。一般には、転写正電圧、転写負電圧をそれぞれ生成する回路としては、インバータトランスと整流回路で構成された直流高圧出力回路が用いられる。このような転写電圧生成回路では、転写電圧として正電位の電圧を、環境や転写ローラの特性に応じて可変可能に出力する。一方、転写ローラを清掃する場合の出力電圧は、トナーが転写ローラから感光ドラムへ移動するように促進する機能を実現するために、負電圧である。この負電圧は、高精度が要求されないため、可変制御する必要はなく、固定出力電圧である。
【０００５】
この転写電圧生成回路について図６ないし図８を参照しながら説明する。図６はトナーがネガトナーの場合の転写電圧生成回路を示す構成図、図７は図６のマイクロコンピュータＩＣ２０１のパルス出力ポートＤＰＬＳ１０ポートから出力されるパルス波形を示す図、図８は図６の転写正電圧作成回路２０２の出力電圧とマイクロコンピュータＩＣ２０１から出力されるＰＷＭ信号との関係を示す図である。
【０００６】
画像形成装置においては、図６に示すように、レーザ光１０９により露光走査される感光ドラム１０５が設けられており、感光ドラム１０５は接地されている。感光ドラム１０５の周囲には、帯電ローラ１０７、現像スリーブ１０８、転写ローラ１０６が配置されている。帯電ローラ１０７、現像スリーブ１０８のそれぞれには、帯電電圧発生回路（図示せず）、現像電圧発生回路（図示せず）により所定の電圧が印加される。転写ローラ１０６には、転写電圧作成回路２０１から出力される転写電圧が印加される。
【０００７】
画像形成時、感光ドラム１０５は図中の矢印の方向に回転され、その表面は、帯電ローラ１０８により所定電位に一様に帯電される。そして、感光ドラム１０５表面はレーザ光１０９により露光走査される。これにより、感光ドラム１０５上には静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像スリーブ１０７から供給されたトナーによりトナー像として可視像化される。この感光ドラム１０５上に担持されているトナー像は、転写ローラ１０６により、感光ドラム１０５と転写ローラ１０６との間に狭持されて搬送される用紙１１０上に転写される。
【０００８】
転写電圧生成回路２０１は、マクロコンピュータＩＣ２０１、正の転写電圧を生成する転写正電圧生成回路２０２、負の転写電圧を生成する転写負電圧生成回路１０３および転写ローラ１０６に流れる電流を検出する転写電流検出回路１０４を有する。マイクロコンピュータＩＣ２０１は独立した２つのパルス出力ポートＤＰＬＳ１０と、１つのポートＰＷＭと、１つのＡ／ＤポートＣＲＩＮＴとを有する。２つのパルス出力ポートＤＰＬＳ１０からは、それぞれ同じ波形のパルスが出力され、いずれの波形も例えば図７に示すようなＯＮ Ｄｕｔｙ１０％の波形である。これら２つのパルスは、転写正電圧生成回路２０１、転写負電圧生成回路１０３の駆動信号となり、インバータトランスＴ１０１、Ｔ１０２をそれぞれ駆動する。インバータトランスＴ１０１、Ｔ１０２の出力は、それぞれ後段の４倍整流回路、整流回路により転写正電圧、転写負電圧となる。すなわち、マイクロコンピュータＩＣ２０１は、転写正電圧を出力するときは、転写正電圧生成回路２０１に接続されたパルス出力ポートＤＰＬＳ１０をオンし、転写負電圧を出力するときには、転写負電圧生成回路１０３に接続されたパルス出力ポートＤＰＬＳ１０をオンする。
【０００９】
ＰＷＮポートは転写正電圧生成回路２０２に接続され、Ａ／Ｄポートは転写電流検出回路１０４に接続されている。マイクロコンピュータＩＣ２０１は、Ａ／Ｄポートを介して転写電流検出回路１０４で検出された電流値を入力し、この電流値に基づいて転写電圧を決定する。そして、決定された転写電圧が得られるように、ＰＷＭ信号が変化され、ポートＰＷＭを介して転写正電圧生成回路２０２に送出される。このＰＷＭ信号により、転写正電圧生成回路２０２のトランスＴ１０１の駆動電圧は変化し、所望の出力電圧（転写電圧）が得られる。例えば、このＰＷＭ信号が２５６段階に可変可能であれば、転写正電圧生成回路２０２の出力電圧とＰＷＭ信号の設定値との関係は図８に示すようになる。
【００１０】
転写正電圧生成回路２０２は、具体的には、マイクロコンピュータＩＣ２０１のパルス出力ポートＤＰＬＳ１０からのパルス信号に基づいてトランスＴ１０１を駆動するスイッチング部と、トランスＴ１０１のスイッチング状態を制御する定電圧制御部と、トランスＴ１０１の出力電圧を整流／平滑する４倍整流部とを含む。上記スイッチング部は、トランジＱ１０１，Ｑ１０２、抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０２、コンデンサＣ２０２、およびダイオードＤ１０１から構成される。
【００１１】
上記定電圧制御部は、比較演算増幅器ＩＣ２０２、トランジスタＱ２０１、抵抗Ｒ２０１，Ｒ２０２，Ｒ２０３，Ｒ２０４，Ｒ２０５，Ｒ１０３、およびコンデンサＣ２０１から構成される。上記定電圧制御部においては、上記マイクロコンピュータＩＣ２０１からのＰＷＭ信号に基づいて比較演算増幅器ＩＣ２０２に入力すべき電圧が生成され、比較演算増幅器ＩＣ２０２の比較演算の結果によりトランジスタＱ２０１の動作が制御される。
【００１２】
４倍整流部は、コンデンサＣ１０１，Ｃ１０２，Ｃ１０３，Ｃ１０４、ダイオードＤ１０２，Ｄ１０３，Ｄ１０４，Ｄ１０５および抵抗Ｒ１０４から構成される。この整流部の出力電圧は正電圧であり、負荷である転写ローラ１０６に印加される。
【００１３】
転写負電圧生成回路１０３は、具体的には、マイクロコンピュータＩＣ２０１のパルス出力ポートＤＰＬＳ１０からのパルス信号に基づいてトランスＴ１０２を駆動するスイッチング部と、トランスＴ１０２の出力電圧を整流／平滑する整流部とを含む。上記スイッチング部は、トランジタＱ１０３，Ｑ１０４、抵抗Ｒ１０５，Ｒ１０６，Ｒ１０７から構成される。ここで、抵抗Ｒ１０７は基準電源（２４Ｖ）に接続され、この基準電源により、トランスＴ１０２の出力電圧が設定される。上記整流部は、コンデンサＣ１０５、ダイオードＤ１０７および抵抗Ｒ１０８から構成される。この整流部の出力電圧は負電圧であり、負荷である転写ローラ１０６に印加される。
【００１４】
転写電流検出回路１０４は、転写正電圧生成回路２０２の出力正電圧が転写ローラ１０６に印加された際の転写ローラ１０６に流れる電流値を検出し、この電流値をマイクロコンピュータＩＣ２０１に送出する。転写電流検出回路１０４は、具体的には、比較演算増幅器ＩＣ１０２、コンデンサＣ１０６，Ｃ１０７、抵抗Ｒ１０９〜Ｒ１１６から構成され、比較演算増幅器ＩＣ１０２の出力は、検出された電流値を示す信号（ＣＲＮＴ）としてマイクロコンピュータＩＣ２０１に入力される。
【００１５】
また、転写正電圧生成回路として、特開平０８−１４０３５１号公報に記載されているようなインバータトランスの駆動周波数を変化させるものを用いることも可能である。この特開平０８−１４０３５１号公報記載のものが転写正電圧生成回路として用いられている転写電圧生成回路について図９ないし図１１を参照しながら説明する。図９は特開平０８−１４０３５１号公報記載の回路が転写正電圧生成回路として用いられている転写電圧生成回路の回路構成を示す図、図１０は図９のマイクロコンピュータＩＣ３０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルス波形を示す図、図１１は図９の転写正電圧作成回路１０２の出力電圧とマイクロコンピュータＩＣ３０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスとの関係を示す図である。なお、図中、図６に示す回路、部品、部材と同一の部材には同一の符号を付すものとする。
【００１６】
具体的には、この転写電圧作成回路３０１は、図９に示すように、転写正電圧生成回路１０２、転写負電圧生成回路１０３、転写電流検出回路１０４、およびマクロコンピュータＩＣ３０１を有する。転写正電圧生成回路１０２は、マイクロコンピュータＩＣ３０１のポートＤＰＬＳＶＡＲからのパルス信号に基づいてトランスＴ１０１を駆動するスイッチング部と、トランスＴ１０１の出力電圧を整流／平滑する４倍整流部とを含む。上記スイッチング部は、トランジＱ１０１，Ｑ１０２、抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０２，Ｒ１０３、およびダイオードＤ１０１から構成される。ここで、抵抗Ｒ１０３は基準電源（２４Ｖ）に接続され、この基準電源により、トランスＴ１０２の出力電圧が設定される。
【００１７】
マイクロコンピュータＩＣ３０１は、周波数可変オン時間一定のパルスを出力するためのポートＤＰＬＳＶＡＲと、パルスを出力する１つのパルス出力ポートＤＰＬＳ１０と、１つのＡ／ＤポートＣＲＩＮＴとを有する。このマイクロコンピュータＩＣ３０１には、図６に示すポートＰＷＭは設けられていない。
【００１８】
ここで、マイクロコンピュータＩＣ３０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスは、デジタル回路のカウンタを用いた分周により生成され、ポートＤＰＬＳＶＡＲからは、例えば図１０に示すような２５６通りの周波数のパルスが出力される。このパルスは、ＯＮ Ｄｕｔｙ２５％から約０．１％まで変化する。このマイクロコンピュータＩＣ３０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスの変化に対して、転写正電圧生成回路１０２の出力電圧は図１１に示すように変化する。
【００１９】
このように、特開平０８−１４０３５１号公報記載の回路を転写正電圧生成回路１０２として用いた場合、この転写正電圧生成回路１０２は、図６に示す転写電圧生成回路２０２に対して部品点数が少ないものであるので、転写電圧生成回路３０１を安価に構成することができる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平０８−１４０３５１号公報記載の回路が転写正電圧生成回路１０２として用いられている転写電圧生成回路１０１において、要求される転写電圧が低くなる場合、インバータトランスを駆動するパルス周波数が低くなるので、転写電圧の出力リップルが大きくなる。また、インバータトランスを駆動する低い周波数のパルスを生成するためにデジタル回路のカウンタを追加しなければならない。
【００２１】
本発明の目的は、要求される転写電圧が低い場合でも、出力電圧リップルを大きくすることなくかつ安価な回路構成で、要求された低い転写電圧を生成することができる転写装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、現像剤像を担持するための像担持体に所定圧力で転写材が通紙可能なように圧接されている転写部材および前記転写部材に印加する転写電圧を生成する転写電圧生成手段を備え、前記像担持体上に担持されている現像剤像を前記像担持体と前記転写部材との間に通紙された転写材に転写する転写装置であって、前記転写電圧生成手段は、正電圧を生成する第１の生成手段と、負電圧を生成する第２の生成手段と、前記第１の生成手段と前記第２の生成手段とをそれぞれ独立に制御するための制御信号を生成する制御手段とを有し、前記第１の生成手段は、前記制御手段からの対応する制御信号に応じて電圧を可変に生成するように構成され、前記制御手段は、前記第１の生成手段と前記第２の生成手段とによりそれぞれ電圧を生成し、それぞれの電圧を重畳して前記転写電圧として出力する第１のモードと、前記第１の生成手段により生成された電圧のみを前記転写電圧として出力する第２のモードとを切り換えて実行することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る転写装置の主要部構成を示す回路図である。本実施形態においては、特開平０８−１４０３５１号公報記載の回路が転写正電圧生成回路として用いられており、図中、図９に示す回路、部品、部材と同一の部材には同一の符号を付すものとする。
【００２５】
画像形成装置においては、図１に示すように、レーザ光１０９により露光走査される感光ドラム１０５が設けられており、感光ドラム１０５は接地されている。感光ドラム１０５の周囲には、帯電ローラ１０７、現像スリーブ１０８、転写ローラ１０６が配置されている。帯電ローラ１０７、現像スリーブ１０８のそれぞれには、帯電電圧発生回路（図示せず）、現像電圧発生回路（図示せず）により所定の電圧が印加される。転写ローラ１０６には、転写電圧作成回路１０１から出力される転写電圧が印加される。
【００２６】
画像形成時、感光ドラム１０５は図中の矢印の方向に回転され、その表面は、帯電ローラ１０８により所定電位に一様に帯電される。そして、感光ドラム１０５表面はレーザ光１０９により露光走査される。これにより、感光ドラム１０５上には静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像スリーブ１０７から供給されたトナーによりトナー像として可視像化される。この感光ドラム１０５上に担持されているトナー像は、転写ローラ１０６により、感光ドラム１０５と転写ローラ１０６との間に狭持されて搬送される用紙１１０上に転写される。
【００２７】
転写電圧作成回路１０１は、図１に示すように、転写正電圧生成回路１０２、転写負電圧生成回路１０３、転写電流検出回路１０４、およびマクロコンピュータＩＣ１０１を有する。
【００２８】
転写正電圧生成回路１０２は、マイクロコンピュータＩＣ１０１のポートＤＰＬＳＶＡＲからのパルス信号に基づいてトランスＴ１０１を駆動するスイッチング部と、トランスＴ１０１の出力電圧を整流／平滑する４倍整流部とを含む。スイッチング部は、トランジＱ１０１，Ｑ１０２、抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０２，Ｒ１０３、およびダイオードＤ１０１から構成される。ここで、抵抗Ｒ１０３は基準電源（２４Ｖ）に接続され、この基準電源により、トランスＴ１０２の出力電圧が設定される。また、４倍整流部は、コンデンサＣ１０１，Ｃ１０２，Ｃ１０３，Ｃ１０４、ダイオードＤ１０２，Ｄ１０３，Ｄ１０４，Ｄ１０５および抵抗Ｒ１０４から構成される。この整流部の出力電圧は正電圧であり、負荷である転写ローラ１０６に印加される。
【００２９】
転写負電圧生成回路１０３は、具体的には、マイクロコンピュータＩＣ１０１のパルス出力ポートＤＰＬＳ１０からのパルス信号に基づいてトランスＴ１０２を駆動するスイッチング部と、トランスＴ１０２の出力電圧を整流／平滑する整流部とを含む。スイッチング部は、トランジタＱ１０３，Ｑ１０４、抵抗Ｒ１０５，Ｒ１０６，Ｒ１０７から構成される。ここで、抵抗Ｒ１０７は基準電源（２４Ｖ）に接続され、この基準電源により、トランスＴ１０２の出力電圧が設定される。また、整流部は、コンデンサＣ１０５、ダイオードＤ１０７および抵抗Ｒ１０８から構成される。この整流部の出力電圧は負電圧であり、負荷である転写ローラ１０６に印加される。
【００３０】
転写電流検出回路１０４は、転写正電圧生成回路１０２の出力正電圧が転写ローラ１０６に印加された際の転写ローラ１０６に流れる電流値を検出し、この電流値をマイクロコンピュータＩＣ１０１に送出する。転写電流検出回路１０４は、具体的には、比較演算増幅器ＩＣ１０２、コンデンサＣ１０６，Ｃ１０７、抵抗Ｒ１０９〜Ｒ１１６から構成され、比較演算増幅器ＩＣ１０２の出力は、検出された電流値を示す信号（ＣＲＮＴ）としてマイクロコンピュータＩＣ１０１に入力される。
【００３１】
マイクロコンピュータＩＣ１０１は、パルスを出力する１つのパルス出力ポートＤＰＬＳ１０と、周波数が可変であり、オン時間が一定となるパルスを出力するためのポートＤＰＬＳＶＡＲと、転写電流検出回路１０４で検出された電流値を入力するためのＡ／Ｄポートとを有する。
【００３２】
ここで、マイクロコンピュータＩＣ１０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスは、転写正電圧生成回路１０２の駆動信号となり、インバータトランスＴ１０１を駆動する。インバータトランスＴ１０１の出力は、後段の４倍整流回路により転写正電圧となる。すなわち、マイクロコンピュータＩＣ１０１は、転写正電圧を出力するときには、転写正電圧生成回路１０２に接続されたパルス出力ポートＤＰＬＳＶＡＲをオンする。なお、マイクロコンピュータＩＣ１０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスは、デジタル回路のカウンタを用いた分周により生成され、ポートＤＰＬＳＶＡＲからは、例えば図１０に示すような２５６通りの周波数のパルスが出力される。このパルスの周波数は、ＯＮ Ｄｕｔｙ２５％から約０．１％まで変化する。実際には、上記パルスの周波数を、ＯＮ Ｄｕｔｙ２５％から約０．１％まで変化させる必要はなく、ＯＮ Ｄｕｔｙ２５％から後述するＤＰＬＳＶＡＲ設定値１９２に対応する％まで変化させればよい。よって、従来のものより、分周回路の数を減らすことが可能になる。
【００３３】
また、パルス出力ポートＤＰＬＳ１０から出力されるパルスは、転写負電圧生成回路１０３の駆動信号となり、インバータトランスＴ１０２を駆動する。インバータトランスＴ１０２の出力は、後段の整流回路により転写負電圧となる。すなわち、マイクロコンピュータＩＣ１０１は、転写負電圧を出力するときには、転写負電圧生成回路１０３に接続されたパルス出力ポートＤＰＬＳ１０をオンする。
【００３４】
さらに、Ａ／Ｄポートは転写電流検出回路１０４に接続されている。マイクロコンピュータＩＣ１０１は、Ａ／Ｄポートを介して転写電流検出回路１０４で検出された電流値を入力し、この電流値に基づいて転写電圧を決定する。そして、決定された転写電圧が得られるように、ＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルス、およびＤＰＬＳ１０から出力されるパルスが変化され、それぞれ転写正電圧生成回路１０２、および転写負電圧生成回路１０３に送出される。以上の動作により、転写正電圧生成回路１０２のトランスＴ１０１の駆動電圧は変化し、所望の出力電圧（転写電圧）が得られる。
【００３５】
以下に、所望の転写電圧を転写ローラ１０６に印加するために、ＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルス、およびＤＰＬＳ１０から出力されるパルスを設定する動作について説明する。
【００３６】
本実施形態では、マイクロコンピュータＩＣ１０１により、ハイモードとローモードとを切り換えて実行することが可能である。ハイモードは、転写正電圧生成回路１０２を単独に動作させ、転写正電圧生成回路１０２により生成された電圧を転写電圧として出力するモードである。ローモードは、転写正電圧生成回路１０２と転写負電圧生成回路１０３の両者を動作させ、それぞれにより生成された電圧を重畳して転写電圧として出力するモードである。
【００３７】
上記各モードについて図２を参照しながら説明する。図２は図１の転写電圧生成回路１０１におけるマイクロコンピュータＩＣ１０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスの周波数（ＤＰＬＳＶＡＲ設定値）と出力転写電圧との関係を示す図である。図中、曲線Ａは転写正電圧生成回路１０２のみを動作させたときのポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスの周波数（ＤＰＬＳＶＡＲ設定値）と出力電圧（転写電圧）との関係を示し、曲線Ｂは転写正電圧生成回路１０２と転写負電圧生成回路１０３の両者を動作させたときのＤＰＬＳＶＡＲ設定値と出力電圧（転写電圧）との関係を示す。
【００３８】
曲線Ｂが示す出力電圧（ローモード時の出力転写電圧）は、曲線Ａが示す出力電圧（ハイモード時の出力転写電圧）に対して、転写負電圧生成回路１０３の出力電圧分低くなる。曲線Ｂが示す出力電圧は、ＤＰＬＳＶＡＲ設定値が約８５で、０Ｖとなる。従って、低い転写電圧が要求される場合はローモードとし、高い転写電圧が必要なときはハイモードとすることにより、図９に示す回路に対して部品を全く追加することなしに、０Ｖから最高電圧まで転写電圧を制御することができる。
【００３９】
本実施形態において、転写電圧を定電流制御する場合、まず、マイクロコンピュータＩＣ１０１は、ポートＤＰＬＳ１０とポートＤＰＬＳＶＡＲをオンし、ローモードで転写電圧を立上げる。この際のＤＰＬＳＶＡＲ設定値は８５とする。そして、マイクロコンピュータＩＣ１０１は、目標となる電流値（転写電流検出回路１０４の検出電流）がマイクロコンピュータＩＣ１０１のＡ／Ｄポートに入力されるまでＤＰＬＳＶＡＲ設定値を小さくする。すなわちポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスの周波数を高くする。ＤＰＬＳＶＡＲ設定値が２４まで下がっても、検出された電流値が所定値に到達しない場合（図２中のａ点）、マイクロコンピュータＩＣ１０１は、ハイモードに切り換えるために、転写負電圧作成回路１０３のポートＤＰＬＳ１０をオフにし、ＤＰＬＳＶＡＲ設定値を１５４に切り換える（図２中のｂ点）。その後、マイクロコンピュータＩＣ１０１は、目標となる電流値（転写電流検出回路１０４の検出電流）がマイクロコンピュータＩＣ１０１のＡ／Ｄポートに入力されるまでＤＰＬＳＶＡＲ設定値を小さくする。なお、転写電流検出回路１０４からマイクロコンピュータＩＣ１０１に入力される検出電流値が目標電流値となったか否かは、例えば、目標電流値をＩａとして、Ｉａ−α＜検出電流値＜Ｉａ＋α（α：所定の電流値）を満たすか否かにより判定することができる。
【００４０】
なお、転写電流検出回路１０４からマイクロコンピュータＩＣ１０１に入力される検出電流値が目標電流値になった後において、画像形成装置の置かれた環境や、画像形成装置の各部における動作状態により、転写電流検出回路１０４の検出電流値は変化し得るものである。この場合も、前述のように検出電流値に応じてＤＰＬＳＶＡＲ設定値を変化させて、所望の目標電流値が転写ローラ１０６に流れるようマイクロコンピュータＩＣ１０１はＤＰＬＳＶＡＲ設定値を制御する。例えば、目標となる電流値Ｉａよりも大きな電流値がマイクロコンピュータＩＣ１０１のＡ／Ｄポートに入力された場合は、ＤＰＬＳＶＡＲ設定値を大きくしていく。この際に、動作モードがハイモードである場合はＤＰＬＳＶＡＲ設定値が１５４（図２中のｂ点）に達しても目標となる電流値よりも大きな電流値がマイクロコンピュータＩＣ１０１のＡ／Ｄポートに入力される場合は、ハイモードからローモードに動作モードを切り換える。また、例えば、目標となる電流値Ｉａよりも小さな電流値がマイクロコンピュータＩＣ１０１のＡ／Ｄポートに入力された場合は、ＤＰＬＳＶＡＲ設定値を小さくしていく。この際に、動作モードがローモードである場合はＤＰＬＳＶＡＲ設定値が８５（図２中のａ点）に達しても目標となる電流値よりも小さな電流値がマイクロコンピュータＩＣ１０１のＡ／Ｄポートに入力される場合は、ローモードからハイモードに動作モードを切り換える。
【００４１】
また、転写ローラ１０６の回転周方向に抵抗値のムラがある場合、定電流制御では、常に転写電圧が変動することになる。その場合は、制御を安定させるため、図３に示すようローモードとハイモードの切換えにヒステリシスを設けることが望ましい。図３はローモードとハイモードの切換えにヒステリシスを設けた場合のマイクロコンピュータＩＣ１０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスの周波数（ＤＰＬＳＶＡＲ設定値）と出力転写電圧との関係を示す図である。
【００４２】
図３の場合は、ローモードからハイモードに移行する場合は、ＤＰＡＬＶＡＲ設定値が８の時点で（図３のｃ点）にハイモードに移行し、ＤＰＡＬＶＡＲ設定値を８６にする（図３のｄ点）。また、ハイモードからローモードへの移行の場合は、ＤＰＬＳＶＡＲ設定値が１７５に達すると（図３のｅ点）ローモードに移行し、ＤＰＬＳＶＡＲ設定値を２８にする（図３のｆ点）。
【００４３】
このように、本実施形態では、転写正電圧作成回路１０２を単独に動作させるモードと、転写正電圧作成回路１０２と転写負電圧作成回路１０３の両者を動作させるモードとを切り換えて実行するので、要求される転写電圧が低い場合でも、リップルを大きくすることなくかつ安価な回路構成で、要求された低い転写電圧を生成することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４および図５を参照しながら説明する。図４は本発明の第２実施形態に係る転写装置における転写負電圧生成回路１０３の出力電圧がばらついたときの出力電圧とマイクロコンピュータＩＣ１０１より出力されるパルスの周波数（ＤＰＬＳＶＡＲ設定値）との関係を示す図、図５は本発明の第２実施形態に係る転写装置における負荷がばらついたときの出力電圧とマイクロコンピュータＩＣ１０１より出力されるパルスの周波数（ＤＰＬＳＶＡＲ設定値）との関係を示す図である。
【００４５】
上記第１実施形態では、転写電圧を定電流制御する場合を説明したが、転写電圧を定電流制御した後その定電流制御時の電圧を演算して転写電圧を決める系の場合は、ローモード時の出力電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値が重要となる。これは、転写負電圧生成回路１０３の出力電圧に関してはもともと高い精度が要求されておらず、出力電圧のばらつきが大きいことにより、ローモード時のＤＰＬＳＶＡＲ設定値と出力電圧の関係が一意に決まらないためである。よって、ローモード時の出力電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値が予めわかれば、ＤＰＬＳＶＡＲ設定値と出力電圧の関係に補正を盛り込み、ＤＰＬＳＶＡＲ設定値から出力電圧を求めることができるようになる。
【００４６】
ローモード時において、転写負電圧生成回路１０３の出力電圧がばらついたときには、出力電圧とＤＰＬＳＶＡＲ設定値の関係が例えば図４に示すようになる。ここで、図中の曲線Ｂは標準の関係、曲線Ｂ’，Ｂ’’のそれぞれは転写負電圧生成回路１０３の出力電圧がずれたときの関係を示す。出力電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値は、曲線Ｂ’の場合は６４、曲線Ｂ’’の場合は１１２となる。
【００４７】
曲線Ｂ’，Ｂ’’のそれぞれに示されるように、転写負電圧生成回路１０３の出力電圧がずれたとしても、それぞれの曲線で示される関係は、曲線Ｂが示す標準の関係に対して上下にシフトするのみであるため、定電流制御を行ったときの出力電圧を推測する場合、この出力電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値を用いることにより、転写電圧を補正することは容易である。
【００４８】
この出力電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値は、転写電流検出回路１０４により検出された転写電流値が０Ａとなったときの値とすることができる。この検出動作は、第１実施形態における、検出電流の目標電流値Ｉａを０とすることで行うものとする。検出電流値が目標電流値より小さい場合には、ＤＰＬＳＶＡＲ設定値を小さくし、検出電流値が目標電流値より大きい場合には、ＤＰＬＳＶＡＲ設定値を大きくする。そして、検出電流値が目標電流値となった場合（例えば、目標電流値をＩａとして、Ｉａ−α＜検出電流値＜Ｉａ＋α（α：所定の電流値）を満たす場合）に、マイクロコンピュータＩＣ１０１等が備えるメモリ（不図示）に、そのとき設定されているＤＰＬＳＶＡＲ設定値を記憶させておくものとする。この記憶されたＤＰＬＳＶＡＲ設定値が転写電圧が０Ｖである場合の値であるので、この値に基づいて所望の転写電圧を印加する際にＤＰＬＳＶＡＲ設定値とすべき値を設定することができる。なお、この際、転写電流が感光ドラム１０５上の状態に影響を受けないようにするため、本検出を行う際には、所定の条件に従って上記検出を行うことが必要である。これについては、後述する。
【００４９】
また、転写ローラ１０６の抵抗値がばらついた場合、すなわち負荷がばらついた場合曲線Ｂの傾きは変化する。ただし、負荷がどのようであっても転写電圧が０Ｖとなる場合は、転写電流も０Ａであるため、ローモード時転写電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値は変化しない。ローモード時の負荷が標準値より変化した場合、転写電圧とＤＰＬＳＶＡＲ設定値の関係は、図５の曲線Ｂ’’’，Ｂ’’’’に示すような関係となる。この場合は、曲線Ｂが変化するため、予め負荷変化による曲線Ｂの変化を予測し、定電流制御時のＤＰＬＳＶＡＲ設定値から出力電圧を補正することが必要である。ただし、転写電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値は変化しないため、この点の配慮は不要となる。
【００５０】
転写電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値を検出する際の上述した条件について説明する。転写電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値を検出する際、感光ドラム１０５上が接地電位と同電位であれば問題ないが、感光ドラム１０５は常にその状態にあるとは限らない。少なくとも、帯電ローラ１０７によって帯電されたままの面が転写ローラ１０６に当接された場合は、転写電流値が０Ａであっても転写電圧は０Ｖとならない。これは、帯電された感光ドラム１０５が転写ローラ１０６に当接されたときに感光ドラム１０５上の電荷が転写ローラ１０６に流れこむためである。そのため、少なくとも転写電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値を検出する際に転写ローラ１０６に当接される感光ドラム１０５面は帯電ローラ１０７によって帯電されていない面とする必要がある。また、レーザ光１０９を感光ドラム１０５に照射することにより、感光ドラム１０５上の電荷は消滅する。従って、好ましくは感光ドラム１０５におけるレーザ光１０９が照射された面が転写ローラ１０６に当接されたタイミングで転写電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値を検出する。
【００５１】
また、当然転写電圧が０ＶとなるＤＰＬＳＶＡＲ設定値を検出するとき、転写ローラ１０６と感光ドラム１０５間に用紙１１０が存在してはならない。
【００５２】
以下、本発明の実施態様について列挙する。
【００５３】
［実施態様１］ 現像剤像を担持するための像担持体に所定圧力で転写材が通紙可能なように圧接されている転写部材および前記転写部材に印加する転写電圧を生成する転写電圧生成手段を備え、前記像担持体上に担持されている現像剤像を前記像担持体と前記転写部材との間に通紙された転写材に転写する転写装置であって、前記転写電圧生成手段は、正電圧を生成する第１の生成手段と、負電圧を生成する第２の生成手段と、前記第１の生成手段と前記第２の生成手段とをそれぞれ独立に制御するための制御信号を生成する制御手段とを有し、前記第１の生成手段は、前記制御手段からの対応する制御信号に応じて電圧を可変に生成するように構成され、前記制御手段は、前記第１の生成手段と前記第２の生成手段とによりそれぞれ電圧を生成し、それぞれの電圧を重畳して前記転写電圧として出力する第１のモードと、前記第１の生成手段により生成された電圧のみを前記転写電圧として出力する第２のモードとを切り換えて実行することを特徴とする転写装置。
【００５４】
［実施態様２］ 前記転写電圧生成手段は、前記転写部材に流れる電流値を検出する電流検出手段を有し、前記制御手段は、前記第１のモード時に、前記第１の生成手段に対する制御信号により前記第１の生成手段により生成される電圧を可変し、前記検出された電流値が零となった際の前記制御信号の値を記憶することを特徴とする実施態様１記載の転写装置。
【００５５】
［実施態様３］ 前記検出された電流値が零となった際の前記制御信号の値の記憶は、前記像担持体上に担持されている現像剤像を前記像担持体と前記転写部材との間に通紙された転写材に転写するタイミングと異なるタイミングで行われることを特徴とする実施態様２記載の転写装置。
【００５６】
［実施態様４］ 前記像担持体を帯電させる帯電部材が前記像担持体と前記転写部材との当接位置より上流側に設けられ、前記検出された電流値が零となった際の前記制御信号の値を記憶するタイミングは、前記像担持体上の前記帯電部材により帯電させられていない未帯電部位が前記転写部材と当接しているときのタイミングで行われることを特徴とする実施態様３記載の転写装置。
【００５７】
［実施態様５］ 前記像担持体上を露光する露光部材が前記像担持体と前記転写部材との当接位置より上流側に設けられ、前記検出された電流値が零となった際の前記制御信号の値を記憶するタイミングは、前記像担持体上の前記露光部材により露光されている部位が前記転写部材と当接しているときのタイミングで行われることを特徴とする実施態様３記載の転写装置。
【００５８】
［実施態様６］ 現像剤像を担持するための像担持体に所定圧力で転写材が通紙可能なように圧接されている転写部材に転写電圧を印加し、用紙を前記像担持体と前記転写部材との間に通紙することにより、前記像担持体上に担持されている現像剤像を前記用紙に転写する転写方法であって、
入力された設定値に応じて正電圧を可変可能に生成する第１の生成手段と負電圧を生成する第２の生成手段とによりそれぞれ電圧を生成し、それぞれの電圧を重畳して前記転写電圧として出力する第１のモードを実行する工程と、前記第１の生成手段により生成された電圧のみを前記転写電圧として出力する第２のモードとを実行する工程とを有することを特徴とする転写方法。
【００５９】
［実施態様７］ 前記転写部材に流れる電流値を検出する工程を有し、前記第１のモード時に、前記設定値を変えながら前記第１の生成手段により生成される電圧を可変し、前記検出された電流値が零となった際の前記設定値を記憶することを特徴とする実施態様６記載の転写方法。
【００６０】
［実施態様８］ 前記検出された電流値が零となった際の前記設定値の記憶は、前記像担持体上に担持されている現像剤像を前記像担持体と前記転写部材との間に通紙された転写材に転写するタイミングと異なるタイミングで行われることを特徴とする実施態様７記載の転写方法。
【００６１】
［実施態様９］ 前記像担持体を帯電させる帯電部材が前記像担持体と前記転写部材との当接位置より上流側に設けられ、前記検出された電流値が零となった際の前記制御信号の値を記憶するタイミングは、前記像担持体上の前記帯電部材により帯電させられていない未帯電部位が前記転写部材と当接しているときのタイミングで行われることを特徴とする実施態様８記載の転写方法。
【００６２】
［実施態様１０］ 前記像担持体上を露光する露光部材が前記像担持体と前記転写部材との当接位置より上流側に設けられ、前記検出された電流値が零となった際の前記制御信号の値を記憶するタイミングは、前記像担持体上の前記露光部材により露光されている部位が前記転写部材と当接しているときのタイミングで行われることを特徴とする実施態様８記載の転写方法。
【００６３】
［実施態様１１］ 請求項１記載の転写装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、正電圧を生成する第１の生成手段と負電圧を生成する第２の生成手段とによりそれぞれ電圧を生成し、それぞれの電圧を重畳して転写電圧として出力する第１のモードと、第１の生成手段により生成された電圧のみを転写電圧として出力する第２のモードとを切り換えて実行するので、要求される転写電圧が低い場合でも、出力電圧リップルを大きくすることなくかつ安価な回路構成で、要求された低い転写電圧を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転写装置の主要部構成を示す回路図である。
【図２】図１の転写電圧生成回路１０１におけるマイクロコンピュータＩＣ１０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスの周波数（ＤＰＬＳＶＡＲ設定値）と出力転写電圧との関係を示す図である。
【図３】ローモードとハイモードの切換えにヒステリシスを設けた場合のマイクロコンピュータＩＣ１０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスの周波数（ＤＰＬＳＶＡＲ設定値）と出力転写電圧との関係を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る転写装置における転写負電圧生成回路１０３の出力電圧がばらついたときの出力電圧とマイクロコンピュータＩＣ１０１より出力されるパルスの周波数（ＤＰＬＳＶＡＲ設定値）との関係を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る転写装置における負荷がばらついたときの出力電圧とマイクロコンピュータＩＣ１０１より出力されるパルスの周波数（ＤＰＬＳＶＡＲ設定値）との関係を示す図である。
【図６】トナーがネガトナーの場合の転写電圧生成回路を示す構成図である。
【図７】図７は図６のマイクロコンピュータＩＣ２０１のパルス出力ポートＤＰＬＳ１０ポートから出力されるパルス波形を示す図である。
【図８】図６の転写正電圧作成回路２０２の出力電圧とマイクロコンピュータＩＣ２０１から出力されるＰＷＭ信号との関係を示す図である。
【図９】特開平０８−１４０３５１号公報記載の回路が転写正電圧生成回路として用いられている転写電圧生成回路の回路構成を示す図である。
【図１０】図９のマイクロコンピュータＩＣ３０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルス波形を示す図である。
【図１１】図９の転写正電圧作成回路１０２の出力電圧とマイクロコンピュータＩＣ３０１のポートＤＰＬＳＶＡＲから出力されるパルスとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１０１ 転写電圧生成回路
１０２ 転写正電圧生成回路
１０３ 転写負電圧生成回路
１０４ 転写電流検出回路
１０５ 感光ドラム
１０６ 転写ローラ
１０７ 帯電ローラ
１０８ 現像スリーブ
１０９ レーザ光
１１０ 用紙
ＩＣ１０１ マイクロコンピュータ

Claims (1)

1. 現像剤像を担持するための像担持体に所定圧力で転写材が通紙可能なように圧接されている転写部材および前記転写部材に印加する転写電圧を生成する転写電圧生成手段を備え、前記像担持体上に担持されている現像剤像を前記像担持体と前記転写部材との間に通紙された転写材に転写する転写装置であって、
   前記転写電圧生成手段は、正電圧を生成する第１の生成手段と、負電圧を生成する第２の生成手段と、前記第１の生成手段と前記第２の生成手段とをそれぞれ独立に制御するための制御信号を生成する制御手段とを有し、
   前記第１の生成手段は、前記制御手段からの対応する制御信号に応じて電圧を可変に生成するように構成され、
   前記制御手段は、前記第１の生成手段と前記第２の生成手段とによりそれぞれ電圧を生成し、それぞれの電圧を重畳して前記転写電圧として出力する第１のモードと、前記第１の生成手段により生成された電圧のみを前記転写電圧として出力する第２のモードとを切り換えて実行することを特徴とする転写装置。

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