JP2023140281A - 電源装置、画像形成装置、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】直流電圧が出力された後に交流電圧が出力される制御シーケンスにおいて、トランスの耐電圧を守りつつ、用途に適した重畳電圧を出力することができる電源装置、画像形成装置、およびプログラムを提供する。【解決手段】本発明の一態様にかかる電源装置は、発生する直流電圧の値が可変である直流電源と、発生する交流電圧の値が可変であり、発生した交流電圧と直流電源から出力された直流電圧とを重畳し重畳電圧を出力する交流電源と、交流電源と直流電源とを制御する制御部と、を備える。制御部が直流電源に対して直流電圧の出力指示を開始した後に交流電源に対して交流電圧の出力指示を開始する制御シーケンスにおいて、直流電源は、交流電源が発生する交流電圧に応じて直流電圧の出力を制限する。制御部は、交流電源に対する交流電圧の出力指示の開始から直流電圧の出力の制限の開始までの所定期間において、重畳電圧の絶対値を所定値以下とする。【選択図】図３

Description

本発明は、電源装置、画像形成装置、およびプログラムに関する。

電子写真方式の画像形成装置では、一様に帯電された像担持体上に静電潜像を形成し、形成した静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、形成したトナー像を記録媒体に転写して定着することにより、記録媒体に画像を形成する。

凹凸のある記録媒体の場合、凹部は凸部に比べてトナーが転写されにくいが、直流電圧に交流電圧が重畳された重畳電圧を用いて転写を行うことでトナー転写率を向上できる。このような画像形成装置では、交流電源の出力側に重畳電圧（直流電圧＋交流電圧）が印加されることになるため、重畳電圧が交流電源の耐電圧を超えないように直流電圧が設定されることが一般的である。

近年では、記録媒体へのトナーの転写性をより改善するため、上述したような画像形成装置において、記録媒体の凹凸度合いに応じて直流電圧と重畳電圧とを切り替えるのではなく、記録媒体の凹凸度合いに応じて直流電圧に重畳される交流電圧の出力波形を異ならせるような技術も開発されている。例えば特許文献１には、交流電圧の出力波形に応じて、直流電圧の制限値を変えている。すなわち「非凹凸紙」使用時には交流電圧の出力波形を高デューティ比とし、直流電圧の制限値を小さくすることにより、トランスの耐電圧を守った上で転写不良を防止する。「凹凸紙」使用時には交流電圧の出力波形を低デューティ比とし、直流電圧の制限値を大きくすることにより、トランスの耐電圧を守った上でトナーの転写性を確保している。

従来においては、交流電圧が出力された後に直流電圧が出力される制御シーケンスにおいて、交流電圧に応じた直流電圧を出力することで、トランスの耐電圧を守った上でトナーの転写性を確保するものである。これに加えて、直流電圧が出力された後に交流電圧が出力される制御シーケンスにおいて、トランスの耐電圧を守った上でトナーの転写性を確保することができればより有益である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、直流電圧が出力された後に交流電圧が出力される制御シーケンスにおいて、トランスの耐電圧を守りつつ、用途に適した重畳電圧を出力することができる電源装置、画像形成装置、およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様にかかる電源装置は、発生する直流電圧の値が可変である直流電源と、発生する交流電圧の値が可変であり、発生した前記交流電圧と前記直流電源から出力された前記直流電圧とを重畳し重畳電圧を出力する交流電源と、前記交流電源と前記直流電源とを制御する制御部と、を備える。前記制御部が前記直流電源に対して前記直流電圧の出力指示を開始した後に前記交流電源に対して前記交流電圧の出力指示を開始する制御シーケンスにおいて、前記直流電源は、前記交流電源が発生する前記交流電圧に応じて前記直流電圧の出力を制限する。前記制御部は、前記交流電源に対する前記交流電圧の出力指示の開始から前記直流電圧の出力の前記制限の開始までの所定期間において、前記重畳電圧の絶対値を所定値以下とする。

本発明によれば、直流電圧が出力された後に交流電圧が出力される制御シーケンスにおいて、トランスの耐電圧を守りつつ、用途に適した重畳電圧を出力することができるという効果を奏する。

図１は、本実施形態の印刷装置の一例を示す機械的構成図である。 図２は、本実施形態の画像形成部の一例を示す機械的構成図である。 図３は、本実施形態の印刷装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。 図４は、本実施形態の電源制御部の構成の一例を示すブロック図である。 図５は、本実施形態の交流出力基準信号の一例を示す図である。 図６は、本実施形態の直流出力値指示信号の一例の説明図である。 図７は、本実施形態の直流電圧の一例の説明図である。 図８は、本実施形態の交流出力値指示信号の一例の説明図である。 図９は、本実施形態の交流電圧の一例の説明図である。 図１０は、本実施形態の重畳電圧の一例の説明図である。 図１１は、比較例の重畳電圧の一例の説明図である。 図１２は、第２の制限機能を含む制御シーケンスの一例を示すためのタイミングチャート図である。 図１３は、比較例にかかる制御シーケンスの一例を示すためのタイミングチャート図である。 図１４は、変形例に係る第２の制限機能を含む制御シーケンスの一例を示すためのタイミングチャート図である。 図１５は、第２の実施形態に係る印刷装置の構成を示したブロック構成図である。 図１６は、第３の実施形態にかかる印刷装置における連続印刷時の転写バイアスの切替制御の一例を説明するための図である。 図１７は、第３の実施形態にかかる印刷装置における後行紙の情報が取得できる場合の紙間での転写バイアスの切替制御の一例を説明するための図である。 図１８は、第３の実施形態にかかる印刷装置における転写バイアスの切り替えの一例を説明するための図である。 図１９は、第３の実施形態にかかる印刷装置における転写バイアスの設定の一例を説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる電源装置、画像形成装置、およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態では、本発明の画像形成装置を電子写真方式のカラー印刷装置、具体的には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色の色成分画像を記録媒体上で重ね合わせて画像を形成する印刷装置に適用した場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

本発明の画像形成装置は、電子写真方式で画像を形成する装置であれば、カラー、モノクロを問わず適用でき、例えば、電子写真方式の複写機や複合機（ＭＦＰ：MultiFunction Peripheral）などにも適用できる。なお、複合機とは、印刷機能、複写機能、スキャナ機能、及びファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する装置である。

図１は、本実施形態の印刷装置１の一例を示す機械的構成図である。図１に示すように、印刷装置１は、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋと、中間転写ベルト６０と、支持ローラ６１、６２と、二次転写部対向ローラ（斥力ローラ）６３（転写部の一例）と、二次転写ローラ６４と、用紙カセット７０と、給紙ローラ７１と、搬送ローラ対７２と、定着装置９０と、二次転写電源２００とを、備える。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋは、図１に示すように、中間転写ベルト６０の移動方向（矢印ａ方向）の上流側から、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの順番で中間転写ベルト６０に沿って配置されている。

図２は、本実施形態の画像形成部１０Ｙの一例を示す機械的構成図である。図２に示すように、画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙと、帯電装置２０Ｙと、現像装置３０Ｙと、一次転写ローラ４０Ｙと、クリーニング装置５０Ｙとを、備える。画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙ上で作像プロセス（帯電工程、照射工程、現像工程、転写工程、及びクリーニング工程）を行うことにより、感光体ドラム１１Ｙ上にイエローのトナー像（色成分画像）を形成し、中間転写ベルト６０に転写する。

なお、画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋは、いずれも画像形成部１０Ｙと共通の構成要素を備えており、画像形成部１０Ｍは、作像プロセスを行うことによりマゼンタのトナー像を形成し、画像形成部１０Ｃは、作像プロセスを行うことによりシアンのトナー像を形成し、画像形成部１０Ｋは、作像プロセスを行うことによりブラックのトナー像を形成する。このため、以下では、画像形成部１０Ｙの構成要素についての説明を主に行い、画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋの構成要素については、画像形成部１０Ｙの構成要素の符号に付したＹに替えてそれぞれＭ、Ｃ、Ｋを付すに留め（図１参照）、その説明を省略する。

感光体ドラム１１Ｙは、像担持体であり、矢印ｂ方向に回転駆動する。感光体ドラム１１Ｙは、例えば、外径６０ｍｍの有機感光体である。感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｃ、及び１１Ｋについても同様に、矢印ｂ方向に回転駆動する。

なお、ブラック用の感光体ドラム１１Ｋと、カラー用の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、及び１１Ｃとを、独立して回転駆動できるようにしてもよい。これにより、モノクロ画像を形成する場合にはブラック用の感光体ドラム１１Ｋのみを回転駆動し、カラー画像を形成する場合には感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、及び１１Ｋを同時に回転駆動させることができる。

まず、帯電工程では、帯電装置２０Ｙは、回転駆動されている感光体ドラム１１Ｙの表面を帯電する。具体的には、帯電装置２０Ｙは、例えばローラ形状の導電性弾性体である帯電ローラに対して直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する。これにより、帯電装置２０Ｙは、帯電ローラと感光体ドラム１１Ｙとの間で直接放電を起こし、感光体ドラム１１Ｙを所定の極性、例えば、マイナス極性に帯電する。

続いて、照射工程では、照射装置は、感光体ドラム１１Ｙの帯電面に光変調されたレーザ光Ｌを照射し、感光体ドラム１１Ｙの表面に静電潜像を形成する。この結果、レーザ光Ｌが照射され感光体ドラム１１Ｙの表面部分の電位の絶対値が低下した部分が静電潜像（画像部）となり、レーザ光Ｌが照射されず電位の絶対値が高く保たれた部分が地肌部となる。

続いて、現像工程では、現像装置３０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙ上に形成された静電潜像をイエロートナーで現像し、感光体ドラム１１Ｙ上にイエローのトナー像を形成する。

現像装置３０Ｙは、収容容器３１Ｙと、収容容器３１Ｙに収容された現像スリーブ３２Ｙと、収容容器３１Ｙに収容されたスクリュー部材３３Ｙとを、備える。収容容器３１Ｙには、イエロートナーとキャリアとを有する２成分現像剤が収容されている。現像スリーブ３２Ｙは、現像剤担持体であり、収容容器３１Ｙの開口部を介して感光体ドラム１１Ｙと対向するように配置されている。スクリュー部材３３Ｙは、現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌部材である。スクリュー部材３３Ｙは、現像スリーブ側となる現像剤の供給側と、トナー補給装置から供給を受ける受給側とに配置され、軸受け部材によって収容容器３１Ｙに回転自在に支持されている。

続いて、転写工程では、一次転写ローラ４０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙ上に形成されたイエローのトナー像を中間転写ベルト６０に転写する。なお、感光体ドラム１１Ｙ上には、トナー像の転写後においても未転写トナーが僅かながら残存する。

一次転写ローラ４０Ｙは、例えば導電性のスポンジ層を有する弾性ローラであり、中間転写ベルト６０の裏面から感光体ドラム１１Ｙに対して押し当てられるように配置されている。なお、弾性ローラには、一次転写バイアスとして定電流制御されたバイアスが印加されている。一次転写ローラ４０Ｙは、例えば、外形が１６ｍｍであり、心金径が１０ｍｍであり、スポンジ層の抵抗Ｒの値が約３Ｅ７Ωである。なお、スポンジ層の抵抗Ｒの値は、接地された外径３０ｍｍの金属ローラを１０Ｎで押し当てた状態で一次転写ローラ４０Ｙの心金に電圧Ｖを１０００Ｖ印加したときに流れる電流Ｉからオームの法則（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）を用いて算出した値である。

続いて、クリーニング工程では、クリーニング装置５０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙ上に残存している未転写トナーを払拭する。クリーニング装置５０Ｙは、クリーニングブレード５１Ｙと、クリーニングブラシ５２Ｙとを、備える。クリーニングブレード５１Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの回転方向に対してカウンタ方向から感光体ドラム１１Ｙと当接している状態で感光体ドラム１１Ｙの表面をクリーニングする。クリーニングブラシ５２Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの回転方向と逆方向に回転しながら感光体ドラム１１Ｙと接触している状態で感光体ドラム１１Ｙの表面をクリーニングする。

図１に戻り、中間転写ベルト６０は、支持ローラ６１、６２や二次転写部対向ローラ６３などの複数のローラに掛け回されたエンドレスのベルトであり、支持ローラ６１、６２の一方が回転駆動させられることにより矢印ａ方向に無端移動する。中間転写ベルト６０には、まず、画像形成部１０Ｙによりイエローのトナー像が転写され、続いて、画像形成部１０Ｍによりマゼンタのトナー像、画像形成部１０Ｃによりシアンのトナー像、画像形成部１０Ｋによりブラックのトナー像が順次重畳して転写される。これにより、中間転写ベルト６０上にフルカラーのトナー像（フルカラーの画像）が形成される。そして中間転写ベルト６０は、形成されたフルカラーのトナー像を二次転写部対向ローラ６３と二次転写ローラ６４との間に搬送する。

中間転写ベルト６０は、例えば、厚さが２０～２００μｍ（好ましくは、６０μｍ程度）、体積抵抗率が６．０～１３．０ＬｏｇΩｃｍ（好ましくは、７．５～１２．５ＬｏｇΩｃｍ、より好ましくは、約９ＬｏｇΩｃｍ）、表面抵抗率が９．０～１３．０ＬｏｇΩｃｍ（好ましくは、１０．０～１２．０ＬｏｇΩｃｍ）の無端状カーボン分散ポリイミド樹脂で構成される。体積抵抗率は、三菱化学製ハイレスタ ＨＲＳプローブ １００Ｖ、１０ｓｅｃでの抵抗測定値であり、表面抵抗率は、三菱化学製ハイレスタ ＨＲＳプローブ ５００Ｖ、１０ｓｅｃでの抵抗測定値である。支持ローラ６２は接地されている。

用紙カセット７０には、各トレイに複数の記録媒体が重ね合わせて収容される。記録媒体は、収容されるトレイ毎に用紙の種別やサイズが異なるものとする。本実施形態では、記録媒体は、例えば、普通紙や凹凸の大きいレザック紙であるものとするがこれに限定されるものではなく、ＯＨＰシートやフィルムなどであってもよい。

給紙ローラ７１は、用紙カセット７０のトレイの最上部に位置する記録媒体Ｐに当接されており、当接している記録媒体Ｐを給紙する。

搬送ローラ対７２は、給紙ローラ７１により給紙された記録媒体Ｐを、二次転写部対向ローラ６３と二次転写ローラ６４との間に（矢印ｃ方向）所定のタイミングで搬送する。

二次転写部対向ローラ６３及び二次転写ローラ６４は、二次転写部対向ローラ６３と二次転写ローラ６４との間の二次転写ニップで、中間転写ベルト６０により搬送されたフルカラーのトナー像を、搬送ローラ対７２により搬送された記録媒体Ｐ上に一括転写する。

二次転写部対向ローラ６３は、例えば、外形が２４ｍｍであり、心金径が１６ｍｍであり、導電性のＮＢＲ系ゴム層である。なお、導電性のＮＢＲ系ゴム層の抵抗Ｒの値は、６．０～１２．０ＬｏｇΩ（又はＳＵＳ）であり、好ましくは、４．０ＬｏｇΩである。二次転写ローラ６４は、例えば、外形が２４ｍｍであり、心金径が１４ｍｍであり、導電性のＮＢＲ系ゴム層である。なお、導電性のＮＢＲ系ゴム層の抵抗Ｒの値は、６．０～８．０ＬｏｇΩであり、好ましくは、７．０～８．０ＬｏｇΩである。二次転写ローラ６４の体積抵抗は、回転測定で測定した抵抗測定値であり、加重：５Ｎ／片側、バイアス印加：転写ローラ軸に１ＫＶ印加、１ｍｉｎ測定間にローラ１回転の抵抗測定し、平均値を体積抵抗としたものである。

二次転写部対向ローラ６３には、電源装置１００が有する転写バイアス用の二次転写電源２００が接続されている。電源装置１００は、二次転写電源２００を制御する電源制御部３００を有する。二次転写電源２００は、二次転写ニップでフルカラーのトナー像を記録媒体Ｐに転写するために、二次転写部対向ローラ６３に電圧を印加する。具体的には、二次転写電源２００は、直流電圧と交流電圧とを重畳した重畳電圧（以下、「重畳バイアス」と称する場合がある）を二次転写部対向ローラ６３に印加する。これにより、二次転写部対向ローラ６３と二次転写ローラ６４との間に電位差が生じ、トナーが中間転写ベルト６０から記録媒体Ｐ側へ向かう電圧が生じるため、フルカラーのトナー像を記録媒体Ｐに転写することができる。ここで、本実施形態における電位差は、（二次転写部対向ローラ６３の電位）－（二次転写ローラ６４の電位）とする。

定着装置９０は、フルカラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐを加熱及び加圧することにより、フルカラーのトナー像を記録媒体Ｐに定着する。そして、フルカラーのトナー像が定着された記録媒体Ｐは、印刷装置１の外部に排紙される。

図３は、本実施形態の印刷装置１の電気的構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、印刷装置１は、電源装置の一例である電源装置１００を有する。電源装置１００は、二次転写電源２００と、電源制御部３００とを、備える。二次転写電源２００は、直流電源１１０と、交流電源１４０とを、備える。直流電源１１０と交流電源１４０とは、直列に接続されている。

直流電源１１０は、トナー転写用の電源であり、直流電圧を交流電源１４０に出力する。本実施形態では、直流電源１１０は、後述する第１の制限機能に従って、交流電源１４０が生成する交流電圧に応じた直流出力値（詳細には、交流電圧の出力波形の形状に基づいて定まる直流出力値）に基づいて、直流電圧を出力する。なお本実施形態では、直流電源１１０が出力する直流電圧は、負極性（マイナス極性）の直流電圧である場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

直流電源１１０は、直流駆動部１１１と、直流トランス１１２とを、備える。直流駆動部１１１は、直流駆動回路１１１ａおよび制限回路１１１ｂを有する。直流駆動回路１１１ａは、例えば、直流トランス１１２を駆動する駆動回路が挙げられる。

交流電源１４０は、トナー振動用の電源であり、交流電圧を生成し、生成した交流電圧と直流電源１１０から出力された直流電圧とを重畳した重畳電圧を、負荷である二次転写部対向ローラ６３に出力する。本実施形態では、交流電源１４０は、電源制御部３００が直流電源１１０に対して直流電圧の出力指示を開始した後に交流電源１４０に対して交流電圧の出力指示を開始する制御シーケンスにおいて、後述する第２の制限機能に従って、所定期間において重畳電圧の絶対値が所定値以下となるように交流電圧を発生する。

交流電源１４０は、交流駆動部１４１と、交流トランス１４２とを、備える。交流駆動部１４１は、交流駆動回路１４１ａおよび判定回路１４１ｂを有する。交流駆動回路１４１ａは、例えば、交流トランス１４２を駆動する駆動回路が挙げられる。

電源制御部３００は、二次転写電源２００を制御するものである。本実施形態では、電源制御部３００は、直流電源１１０に対して直流電圧の出力指示を開始した後に交流電源１４０に対して交流電圧の出力指示を開始する制御シーケンスにおいて、後述する第２の制限機能に従って、所定期間において重畳電圧の絶対値が所定値以下となるように交流電源１４０を制御する。

図４は、本実施形態の電源制御部３００の構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、電源制御部３００は、Ｉ／Ｏ制御部３１０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３２０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３３０と、ＣＰＵ３４０とを、備える。

Ｉ／Ｏ制御部３１０は、各種信号の入出力を制御するものであり、二次転写電源２００との間でやりとりされる信号の入出力などを制御する。

ＲＡＭ３２０は、揮発性の記憶装置（メモリ）であり、ＣＰＵ３４０などの作業領域として使用される。

ＲＯＭ３３０は、不揮発性の読出用の記憶装置（メモリ）であり、電源制御で実行される各種プログラムや電源制御で実行される各種処理に使用されるデータなどを記憶する。なおＲＯＭ３３０をフラッシュメモリなどで実現し、書き込みも行えるようにしてもよい。

ＣＰＵ３４０は、オペレーションパネルなどから高圧出力のユーザ設定を受け付け、Ｉ／Ｏ制御部３１０を介して、受け付けたユーザ設定に応じた高圧出力を二次転写電源２００に行わせる。本実施形態では、高圧出力のユーザ設定は、重畳バイアスに用いられる交流電圧の出力波形を高デューティの出力波形とするか、低デューティの出力波形とするかの設定である場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。本実施形態では、ＣＰＵ３４０は、ＲＡＭ３２０等の記憶領域を作業領域として、ＲＯＭ３３０に記憶されるプログラムを実行することにより、二次転写電源２００による高圧出力を制御する。

具体的には、高デューティの出力波形とは、デューティ比が閾値以上の出力波形であり、低デューティの出力波形とは、デューティ比が閾値未満の出力波形である。本実施形態では、閾値が５０％であり、高デューティの出力波形が、デューティ比が８０％の出力波形、低デューティの出力波形が、デューティ比が２０％の出力波形である場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

また本実施形態では、和紙などの凹凸度合いが大きい記録媒体に画像を転写する場合、高圧出力のユーザ設定として低デューティの出力波形が設定され、普通紙などの凹凸度合いが小さい記録媒体に画像を転写する場合、高圧出力のユーザ設定として高デューティの出力波形が設定される場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

（重畳電圧制限機能）
次に、本実施形態に係る印刷装置１が備える重畳電圧制限機能について説明する。重畳電圧制限機能は、重畳電圧（重畳バイアス）が交流トランス１４２の耐電圧を超えないように、直流電源１１０が出力する直流電圧、交流電源１４０が発生する交流電圧を制限するものである。

以下、直流電源１１０が出力する直流電圧を制限する機能を第１の制限機能と呼び、交流電源１４０が発生する交流電圧を制限する機能を第２の制限機能と呼ぶ。また、二次転写電源２００（直流電源１１０及び交流電源１４０）が定電圧制御されている場合を例に取り説明するが、これに限定されず、二次転写電源２００（直流電源１１０及び交流電源１４０）は、定電流制御されていてもよい。また、交流電源１４０の交流トランス１４２の出力側（出力端子）の耐電圧は、絶対値で１５ｋＶである場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

（第１の制限機能）
まず、第１の制限機能について説明する。

電源制御部３００は、交流出力基準信号を交流電源１４０に出力する。交流出力基準信号は、交流電圧の出力波形の形状を特定するための信号であり、本実施形態では、図５に示すような、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。図５に示す例では、Ｔが周期（１／Ｔが周波数）、ｔがパルス幅を示すため、デューティ比Ｄｕｔｙは、（ｔ／Ｔ）×１００となる。

なお、交流出力基準信号の周期Ｔ、パルス幅ｔは、それぞれ、交流電源１４０が生成する交流電圧（交流電源１４０が出力する重畳電圧）の周期、パルス幅となるため、交流出力基準信号のデューティ比Ｄｕｔｙは、交流電源１４０が生成する交流電圧のデューティ比となる。

前述したように、本実施形態では、高デューティの出力波形は、デューティ比が８０％の出力波形、低デューティの出力波形は、デューティ比が２０％の出力波形である。このため電源制御部３００は、高圧出力のユーザ設定として高デューティの出力波形が設定されている場合、例えば、周期Ｔを２．０ｍｓ、パルス幅ｔを１．６ｍｓとして、デューティ比Ｄｕｔｙを８０％に設定した交流出力基準信号を交流電源１４０に出力する。また電源制御部３００は、高圧出力のユーザ設定として低デューティの出力波形が設定されている場合、例えば、周期Ｔを２．０ｍｓ、パルス幅ｔを０．４ｍｓとして、デューティ比Ｄｕｔｙを２０％に設定した交流出力基準信号を交流電源１４０に出力する。

交流駆動部１４１は、電源制御部３００から交流出力基準信号を受信すると、当該受信した交流出力基準信号に基づいて、複数の制限信号のうち、交流電源１４０が生成する交流電圧の出力波形のデューティ比に応じた制限信号を直流電源に出力する。具体的には、交流駆動部１４１は、判定回路１４１ｂを有する。判定回路１４１ｂは、受信した交流出力基準信号に基づいて、交流電源１４０が生成する交流電圧の出力波形のデューティ比が閾値以上であるか否かを判定する。そして、判定回路１４１ｂは、閾値以上である場合、第１の制限信号を直流電源１１０に出力し、閾値未満である場合、第２の制限信号を直流電源１１０に出力する。ここで、第１の制限信号および第２の制限信号は、単に、ＨｉｇｈまたはＬｏｗを示す２値の直流出力制限信号であっても良い。例えば、判定回路１４１ｂは、直流出力制限信号がＨｉｇｈの場合を第１の制限信号の出力とし、直流出力制限信号がＬｏｗの場合を第２の制限信号の出力としても良い。

本実施形態では、交流駆動部１４１は、受信した交流出力基準信号のデューティ比が５０％以上であるか否かを判定し、５０％以上である場合、第１の制限信号を直流電源１１０に出力し、５０％未満である場合、第２の制限信号を直流電源１１０に出力する。

なお本実施形態では、第１の制限信号は、直流電圧の出力を制限することを示す信号であり、第２の制限信号は、直流電圧の出力を制限しないことを示す信号であるが、これに限定されるものではない。

また本実施形態では、第１の制限信号及び第２の制限信号は、それぞれ、アクティブとインアクティブとを切り替え可能な信号である場合を例に取り説明するが、これに限定されず、どのような信号であってもよい。また本実施形態では、第１の制限信号を出力するとは第１の制限信号をアクティブにすること、第２の制限信号を出力するとは第２の制限信号をアクティブにすることとするが、これに限定されるものではない。

また電源制御部３００は、直流出力値指示信号を直流電源１１０に出力する。直流出力値指示信号は、直流電源１１０が出力する直流電圧の電圧値を制御するための第２の直流出力値を示す信号であり、本実施形態では、ＰＷＭ信号である場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

本実施形態では、前述の通り、直流電源１１０は定電圧制御を行うため、第２の直流出力値は、直流電圧の電圧値を示す。また本実施形態では、図６に示すように、直流出力値指示信号のデューティ比で第２の直流出力値である直流電圧の電圧値を示す。本実施形態では、直流出力値指示信号はデューティ比５０％であり、第２の直流出力値が－１０ｋＶである場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

なお、直流電源１１０が定電流制御を行う場合、第２の直流出力値は、直流電圧の出力に伴い直流電源１１０から出力される直流電流の電流値を示す。この場合、直流電源１１０は、出力する直流電流の電流値が第２の直流出力値となるように、直流電圧の電圧値を制御する。

直流駆動部１１１は、交流電源１４０から受信した制限信号に応じた直流出力値に基づいて、直流トランス１１２から直流電圧を出力させる（直流トランス１１２に直流電圧を発生させる）。具体的には、直流駆動部１１１は、交流電源１４０から第１の制限信号を受信した場合、第１の直流出力値に基づいて、直流トランス１１２から直流電圧を出力させ（直流トランス１１２に直流電圧を発生させ）、交流電源１４０から第２の制限信号を受信した場合、第２の直流出力値に基づいて、直流トランス１１２から直流電圧を出力させる（直流トランス１１２に直流電圧を発生させる）。

第１の直流出力値は、直流電源１１０が出力する直流電圧の電圧値を制御するための値であり、前述の通り、直流電源１１０は定電圧制御を行うため、第１の直流出力値も、直流電圧の電圧値を示す。第１の直流出力値の絶対値は、第２の直流出力値の絶対値より小さく、本実施形態では、第１の直流出力値が－５ｋＶである場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

具体的には、直流駆動部１１１の制限回路１１１ｂは、直流出力値指示信号を受信し、かつ第２の制限信号を受信している状態の場合、直流出力値指示信号の値ではなく、第２の直流出力値を指示する信号を直流駆動回路１１１ａに出力する。また、制限回路１１１ｂは、直流出力値指示信号を受信し、かつ第１の制限信号を受信している場合、直流出力値指示信号の値を直流駆動回路１１１ａに出力する。制限回路１１１ｂは、直流出力値指示信号を受信していない場合、第２の直流出力値を指示する信号、および直流出力値指示信号のいずれも出力しない。直流駆動部１１１の直流駆動回路１１１ａは、電源制御部３００から直流出力値指示信号を受信すると、交流電源１４０から第２の制限信号を受信している場合、直流出力値指示信号が示す第２の直流出力値に基づく直流電圧の出力を直流トランス１１２に行わせる。

本実施形態では、直流駆動部１１１は、交流電源１４０から第２の制限信号を受信している状態で、電源制御部３００から直流出力値指示信号を受信すると、直流トランス１１２が発生させる直流電圧の電圧値が、第２の直流出力値である－１０ｋＶとなるように直流トランス１１２を駆動する。これにより、直流トランス１１２は、図７に示すように、－１０ｋＶの負極性の直流の高電圧出力（ＤＣバイアス出力）を行う。

一方、直流駆動部１１１は、電源制御部３００から直流出力値指示信号を受信すると、交流電源１４０から第１の制限信号を受信している場合、直流出力値指示信号が示す第２の直流出力値に基づく直流電圧の出力を、第１の直流出力値に基づく直流電圧の出力に制限して直流トランス１１２に行わせる。

本実施形態では、直流駆動部１１１は、交流電源１４０から第１の制限信号を受信している状態で、電源制御部３００から直流出力値指示信号を受信すると、直流トランス１１２が発生させる直流電圧の電圧値が、第２の直流出力値である－１０ｋＶではなく、第１の直流出力値である－５ｋＶとなるように直流トランス１１２を駆動する。これにより、直流トランス１１２は、－１０ｋＶではなく－５ｋＶに制限された負極性の直流の高電圧出力（ＤＣバイアス出力）を行う。

また電源制御部３００は、交流出力値指示信号を交流電源１４０に出力する。交流出力値指示信号は、交流電源１４０が出力する交流電圧の電圧値を制御するための交流出力値を示す信号であり、本実施形態では、ＰＷＭ信号である場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

本実施形態では、前述の通り、交流電源１４０は定電圧制御を行うため、交流出力値は、交流電圧のピーク間の電位差（最大電圧値と最小電圧値との差）を示す。また本実施形態では、図８に示すように、交流出力値指示信号のデューティ比で交流出力値である交流電圧の電位差を示す。本実施形態では、交流出力値指示信号はデューティ比１００％であり、交流出力値が１０ｋＶである場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

なお、交流電源１４０が定電流制御を行う場合、交流出力値は、交流電圧の出力に伴い交流電源１４０から出力される交流電流の電流値を示す。この場合、交流電源１４０は、出力する交流電流の電流値が交流出力値となるように、交流電圧の電圧値を制御する。

交流駆動部１４１は、電源制御部３００から交流出力基準信号に加え、交流出力値指示信号も受信すると、交流出力基準信号及び交流出力値指示信号が示す交流出力値に基づいて、交流トランス１４２に交流電圧を生成させ（交流トランス１４２に交流電圧を発生させ）、発生させた交流電圧と直流電源１１０から出力された直流電圧とを重畳した重畳電圧を出力させる。

例えば、交流出力基準信号が、周期Ｔを２．０ｍｓ、パルス幅ｔを１．６ｍｓとして、デューティ比Ｄｕｔｙを８０％に設定した信号であり、交流出力値指示信号が、デューティ比１００％として、交流出力値を１０ｋＶに設定した信号であるとする。この場合、交流駆動部１４１は、交流出力基準信号及び交流出力値指示信号が示す交流出力値に基づいて、交流トランス１４２が発生させる交流電圧の電圧値が、図９に示すような波形の電圧値となるように交流トランス１４２を駆動する。これにより、交流トランス１４２は、図９に示すような出力波形の交流電圧を生成する（発生させる）。

このため、交流トランス１４２が発生させた交流電圧と直流電源１１０が出力する直流電圧とを重畳した重畳電圧の電圧値は、図１０に示すような波形の電圧値となる。

ここで、図１０に示す重畳電圧の場合、負極性の最大電圧は－１３ｋＶ（－５ｋＶ－８ｋＶ）であり、交流トランス１４２の出力側（出力端子）にも最大－１３ｋＶの電圧が印加されるが、交流トランス１４２の出力側（出力端子）の耐電圧は、絶対値で１５ｋＶであり、耐電圧未満に収めることができる。このため、交流トランス１４２に耐電圧を超える電圧が印加され、交流トランス１４２の破損等の不具合が発生してしまうことを防止できる。また、図１０に示す重畳電圧の場合、－３ｋＶ～－１３ｋＶの電圧が二次転写部対向ローラ６３に印加されるため、十分な転写性を確保できる。

なお、第１の制限機能を用いない場合、すなわち、交流電源１４０が第１の制限信号を直流電源１１０に出力せずに、直流電源１１０が出力する直流電圧の電圧値を、－１０ｋＶから－５ｋＶに制限しない場合、交流トランス１４２が発生させた交流電圧と直流電源１１０が出力する直流電圧とを重畳した重畳電圧の電圧値は、図１１に示すような波形の電圧値となる。

なお、例えば図１１に示す重畳電圧の場合、負極性の最大電圧は－１８ｋＶ（－１０ｋＶ－８ｋＶ）であり、交流トランス１４２の出力側（出力端子）にも最大－１８ｋＶの電圧が印加されるが、交流トランス１４２の出力側（出力端子）の耐電圧は、絶対値で１５ｋＶであり、耐電圧未満に収めることができない。このため、交流トランス１４２に耐電圧を超える電圧が印加され、交流トランス１４２の破損等の不具合が発生してしまうことを防止できない。

この様な第１の制限機能によれば、凹凸度合いが小さい記録媒体に画像を転写するために、直流電圧に高デューティの出力波形の交流電圧を重畳した重畳バイアスに用いる場合、直流電圧の電圧値が制限されるため、交流電源の耐電圧を守りつつ、転写に適した重畳バイアスを出力することができ、転写不良を防止できる。

また、この様な第１の制限機能によれば、交流電圧の出力波形のデューティに応じて、直流電圧の電圧値の制限の有無を切り替えるため、どのような記録媒体に画像を転写する場合であっても、交流電源の耐電圧を守りつつ、転写に適した重畳バイアスを出力することができる。

（第２の制限機能）
次に、第２の制限機能について説明する。

普通紙の印刷後に、凹凸紙に印刷する場合など、直流電圧出力中に、交流電圧の出力を開始して重畳電圧を出力することがある。係る場合において単純に上記第１の制限機能のみを用いると、交流電圧の出力指示が開始された後、第１の制限機能により直流電圧の出力制限が開始されるまでに遅延時間があるため、当該遅延時間において重畳電圧が交流電源の耐電圧を超えてしまう恐れがある。

第２の制限機能は、直流電圧出力中に交流電圧の出力を開始して重畳電圧を出力する制御シーケンスにおいて、交流電圧の出力指示を開始した後直流電圧の出力制限が開始されるまでの所定期間においては、重畳電圧が交流電源の耐電圧（所定値の一例）を超えないように、交流電圧出力信号の絶対値を段階的に大きくする制御を実行するものである。これにより、少なくとも当該所定期間において、重畳電圧が交流電源の耐電圧を超えないように制御することができる。

なお、以下においては、説明を具体的にするため、交流電圧の出力指示を開始した後直流電圧の出力制限を開始するまでの所定期間において、交流電圧出力信号が指示する電圧の絶対値が第１の指示値、第２の指示値（ただし、第１の指示値の絶対値＜第２の指示値の絶対値）の二段階で制御する場合を例とする。これに対し、交流電圧出力信号が指示する電圧の絶対値を３段階以上の多段階によって制御する様にしてもよい。

図１２は、第２の制限機能を含む制御シーケンスの一例を示すためのタイミングチャート図である。具体的には、図１２において、電源制御部３００が交流電源１４０へ出力する交流出力値指示信号、交流電源１４０が直流電源１１０へ出力する直流出力制御信号、電源制御部３００が直流電源１１０へ出力する直流出力値指示信号、交流電源１４０から二次転写部６３、６４へ出力される重畳電圧のそれぞれのタイミングを示している。なお、重畳電圧においては、交流トランス１４２の耐電圧（トランス耐圧：所定値の一例）が示してある。

まず、電源制御部３００は直流出力値指示信号を周期的に直流電源１１０へ出力する。なお、図１２においては、一つの直流出力値指示信号（パルス）を一つの縦線によって示した。直流駆動部１１１は、入力した直流出力値指示信号に基づいて直流トランス１１２を駆動する。直流トランス１１２は、直流駆動部１１１からの駆動信号に基づいて直流電圧（直流バイアス）を発生する。

電源制御部３００は、第１の指示値を有する交流出力値指示信号の交流電源１４０への出力を開始する。電源制御部３００は、少なくとも所定期間（図１２の例では、交流電源１４０が直流電源１１０への直流出力制御信号の出力開始までの期間）において、第１の指示値を有する交流出力値指示信号を交流電源１４０へ出力する。

ここで、第１の指示値は、少なくとも所定期間において、重畳電圧の絶対値がトランス耐圧の絶対値を超えないように交流電圧を設定するためのパラメータである。すなわち、重畳電圧は、少なくとも所定期間においては、第１の指示値により交流電圧の絶対値を制限することで、電源制御部３００によりトランス耐圧を超えないように制御される。交流電源１４０は、上記所定期間において、直流出力値指示信号に基づく直流電圧と、第１の指示値を有する交流出力値指示信号に基づく交流電圧との重畳電圧を、二次転写部対向ローラ６３へ出力される。

交流電源１４０は、第１の指示値を有する交流出力値指示信号に基づく交流電圧の出力開始から所定期間経過後、直流電源１１０への直流出力制御信号の出力を開始する。また、電源制御部３００は、少なくとも所定期間経過後、第２の指示値を有する交流出力値指示信号を交流電源１４０へ出力する。

ここで、第２の指示値は、所定期間経過後において、重畳電圧の絶対値がトランス耐圧の絶対値を超えないように交流電圧を設定するためのパラメータである。すなわち、重畳電圧は、所定期間以後においては、第２指示値により交流電圧の絶対値を制限することで、電源制御部３００によりトランス耐圧を超えないように制御される。従って、交流電源１４０は、所定期間経過後においては、第２の指示値を有する交流出力値指示信号に基づく交流電圧と第１の制限機能によって値が制限された直流電圧との和でありトランス耐圧を超えない重畳電圧を、二次転写部対向ローラ６３へ出力することができる。

以上述べた様に、実施形態に係る電源制御装置を備えた印刷装置１は、発生する直流電圧の値が可変である直流電源１１０と、発生する交流電圧の値が可変であり、発生した交流電圧と直流電源１１０から出力された直流電圧とを重畳し重畳電圧を出力する交流電源１４０と、交流電源と直流電源とを制御する制御部としての電源制御部３００と、を備える。電源制御部３００が直流電源１１０に対して直流電圧の出力指示を開始した後に交流電源１４０に対して交流電圧の出力指示を開始する制御シーケンスにおいて、直流電源１１０は、交流電源１４０が発生する交流電圧に応じて直流電圧の出力を制限する。電源制御部３００は、交流電源１４０に対する交流電圧の出力指示の開始から直流電圧の出力の制限の開始までの所定期間において、重畳電圧の絶対値を所定値以下とする。

従って、直流電圧の出力を開始した後に交流電圧を出力し転写バイアスとしての重畳電圧を出力する制御シーケンスを用いる場合に、交流電圧の出力開始から直流電圧の制限開始までの所定期間において、交流電圧を多段階起動とし、重畳電圧の絶対値をトランス耐圧以下とすることができる。そして、所定期間経過後においては、交流電源１４０が発生する交流電圧に応じて出力する直流電圧を制限し、交流電圧を狙いの電圧に設定し、トランス耐圧を超えない範囲とすることができる。その結果、直流電圧が出力された後に交流電圧が出力される制御シーケンスにおいて、トランスの耐電圧を守りつつ、記録媒体の状況に応じて用途に適した重畳電圧を出力することができる。

図１３は、比較例に係る重畳電圧の制御シーケンスの一例を示すためのタイミングチャート図である。比較例に係る重畳電圧の制御シーケンスは、第１の制限機能のみを有するものである。すなわち、電源制御部３００が例えば第２の指示値を有する交流出力値指示信号の交流電源１４０への出力を開始してから所定期間経過後において、第１の制限機能に従って、直流出力指示信号に基づく直流電圧の出力制限のみが実行される。係る構成では、上記所定期間において、重畳電圧の絶対値がトランス耐圧を超え、装置が故障する可能性がある。一方、実施形態に係る電源制御装置によれば、当該不具合を解消することができる。

（変形例１）
次に、変形例１に係る電源制御装置を備えた印刷装置１について説明する。変形例１に係る電源制御装置は、直流電源１１０による直流電圧の出力開始から直流電圧の制限開始までの遅延時間（所定期間）において、第１の指示値を「ＰＷＭ５％」として交流出力値指示信号を出力するものである。

図１４は、変形例に係る第２の制限機能を含む制御シーケンスの一例を示すためのタイミングチャート図である。図１４に示した交流出力値指示信号は、第１の指示値として「ＰＷＭ５％」と設定されている。

この場合、図８に示した様に交流電圧の値は０Ｖとなる。ただし、交流電源１４０には電源制御部３００からの交流出力値が入力されている状態である。従って、交流電源１４０は、交流出力値の入力を開始してから遅延時間（所定時間）は交流電圧をゼロとし、遅延時間（所定期間）経過後においては、直流出力制限信号をアクティブとすると共に。第２の指示値に基づく交流電圧を発生することができる。

なお、第１の指示値として「ＰＷＭ５％」と設定する設定期間は、直流電源１１０による直流電圧の出力開始から直流電圧の制限開始までの遅延時間（所定期間）以上の長さにすることができる。当該構成により、狙いの直流電圧から狙いの重畳電圧への切り替え時間を短縮することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に電源制御装置を備えた印刷装置１について説明する。二次転写直流出力は、定電流制御であることが多い。その場合、交流電源１４０への出力直前の直流電圧の値を把握する必要がある。第２の実施形態に電源制御装置では、交流電源１４０への入力前の直流電圧の値を検知可能とし、検知した直流電圧の値とトランス耐圧値とから、交流出力値指示信号の第１の指示値を設定するものである。例えば、「トランス耐圧値」から「検知した交流電源１４０への入力直前の直流電圧の値」を減じることにより、交流出力値指示信号の第１の指示値を設定する。

図１５は、第２の実施形態に係る印刷装置１の構成を示したブロック構成図である。図１５に示した様に、第２の実施形態に係る印刷装置１は、二次転写電源２２００の直流電源２１１０において出力検知部２１１４を新たに有する。図１５において、交流駆動部２１４１は、図４に示す交流駆動部１４１と同様に、判定回路１４１ｂおよび交流駆動回路１４１ａを有する。また、図１５において、直流駆動部２１１１は、図４に示す直流駆動部１１１と同様に、制限回路１１１ｂおよび直流駆動回路１１１ａを有する。

出力検知部２１１４は、直流トランス１１２から出力される直流電圧（すなわち、交流電源１４０への入力直前の直流電圧）を検知し、検知した直流電圧を電源制御部２３００に出力する。出力検知部２１１４の具体例としては、少なくとも電圧を検知できる検知回路が挙げられる。出力検知部２１１４は、検知した電圧値を電源制御部２３００へ出力する。

電源制御部２３００は、出力検知部２１１４により検知された電圧値、トランス耐圧に基づいて、直流電源１１０による直流電圧の出力指示の開始から直流電圧の制限開始までの遅延時間（所定期間）において、重畳電圧がトランス耐圧を超えない様に第１の指示値をフィードバック制御する。

定電流制御の場合、出力検知部２１１４は、直流トランス１１２から出力される直流電流を検知し、検知した直流電流を電源制御部２３００に出力するものであり、例えば、少なくとも電流を検知できる検知回路が挙げられる。そして電源制御部２３００は、出力検知部２１１４により検知された電流値に基づいて直流出力値指示信号が示す第２の直流出力値を調整し、直流出力値指示信号を直流電源２１１０に出力する。

二次転写部材は、温湿度や経時により負荷抵抗或いは容量が変化する場合がある。このため、直流電圧が設定値と異なることがある。第２の実施形態に係る電源制御装置によれば、係る場合であっても、直流電圧の出力を開始した後に交流高圧を出力し転写バイアスとしての重畳電圧を出力する際に、直流電圧の出力開始から直流電圧の制限開始までの所定期間においてトランス耐圧を超えない範囲において、重畳電圧を印刷媒体に応じて適切な値に制御することができる。

（変形例２）
直流出力制限信号により制限される直流電圧の値は、トランス耐圧のみが制約になるとは限らない。例えば、印刷装置１内で重畳電圧がリークしないようにするための値が制約となることもある。さらには、交流トランス１４２内部の電子部品（コンデンサ・抵抗など）の耐圧が、制約となることもある。直流出力制限信号により制限される直流電圧の値は、これらの制約に応じて、任意に設定することができる。

（変形例３）
上述した各実施形態、各変形例においては、印刷装置１が電源制御部３００、直流電源１１０、交流電源１４０（又は電源制御部２３００、直流電源２１１０、交流電源２１４０）の３つの構成基板を有する場合を例として説明した。しかしながら、構成基板の数に制約は無い。すなわち、印刷装置１への配置に応じて、回路ブロックの分配を決定すればよい。

（変形例４）
上述した各実施形態、各変形例に係る電源制御装置は、二次転写直流出力／交流出力ともに、定電流制御／定電圧制御のいずれかに制限されるものではない。また、上述した各実施形態、各変形例に係る電源制御装置は、二次転写力流出力／交流出力だけではなく、「帯電交流出力／直流出力」「現像交流出力／直流出力」にも転用することができる。

（第３の実施形態）
本実施形態は、先行する記録媒体である先行紙および後行する記録媒体である後行紙の紙種に応じて、先行紙と後行紙の紙間で、直流電源による直流電圧の出力の制限が機能するまでの制限期間、直流電圧と交流電圧との和が所定値以下となる重畳電圧のバイアス出力を行ってから、後行紙への重畳電圧のバイアス出力への切替制御を行う例である。以下の説明では、上述の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

電子写真装置の二次転写工程では、転写バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳することにより、様々な用紙に対する転写性を確保している。交流トランスの出力側には、直流電圧と交流電圧を重畳した電圧が印加されることで、交流トランスの耐電圧を超える可能性がある。そのため交流電圧の出力時は、直流電圧の最大値を制限する技術が既に知られている。

例えば、交流電圧の転写バイアスの波形に応じて、直流電圧の転写バイアスの制限値を変えることで、トランスの耐電圧を守った上で、用紙に対する転写性を確保(すなわち、可能な限り高いバイアス値を出力可能と)している。

すなわち、非凹凸紙を使用時には、交流電圧の転写バイアスを高デューティ比の波形とし、直流電圧の転写バイアスの制限値を小さくすることにより、トランスの耐電圧を守った上で転写不良を防止する。また、凹凸紙を使用時には、交流電圧の転写バイアスを低デューティ比の波形とし、直流電圧の転写バイアスの制限値を大きくすることにより、トランスの耐電圧を守った上で用紙に対する転写性を確保している。

また、交流電圧の転写バイアスの制御信号をオンすることにより、直流電圧の転写バイアスの制限信号を生成している。したがって、直流電圧の転写バイアスを出力した後、交流電圧の転写バイアスを出力すると、交流電圧の転写バイアスの出力直後から、直流電圧の転写バイアスの制限信号の生成までの間に、交流トランスの耐電圧を超えてしまう期間が生じてしまうことがある。また、交流電圧が出力された後に直流電圧が出力される制御シーケンスにおいて、転写バイアスのかけ方を変更する際には、一度、重畳電圧の出力をオフし、再度立ち上げる制御にするため、次の印刷再開までに時間を要する。

そこで、本実施形態では、電源制御部３００は、先行紙および後行紙の紙種に応じて、先行紙と後行紙の紙間で、直流電源１１０による直流電圧の出力の制限が機能するまでの制限期間、直流電圧と交流電圧との和が所定値以下となる重畳電圧のバイアス出力を行ってから、後行紙への重畳電圧のバイアス出力への切替制御を行う。これにより、重畳電圧の出力をオンしたままで、後行紙への重畳電圧のバイアス出力への切替制御ができるため、今までの再立ちあげ制御を不要にすることで、次の印刷再開までの時間を短くすることができる。

電源制御部３００は、制限期間を、紙間の時間より短い期間とする。これにより、紙間の時間で交流電圧を０Ｖにできるので、印刷の生産性を保つことができる。

また、電源制御部３００は、１枚目の記録媒体への印刷では（すなわち、先行紙の情報が無い場合）、その紙種に応じて、制限期間において、直流電圧と交流電圧との和が所定値以下とする重畳電圧のバイアス出力を行ってから、１枚目の記録媒体への重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う。

また、電源制御部３００は、後行紙の情報がない場合、紙間調整パターンの二次転写部対向ローラ６３の通過を待って、直流電圧と０Ｖの交流電圧との和の重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う。紙間調整パターンの読取センサが二次転写側にあるため、紙間調整パターンの二次転写部対向ローラ６３の通過を待ってから、重畳電圧のバイアス出力の切替制御を行うことで、先行紙と同様の重畳バイアスを紙間調整パターンへ出力し、その前ページまでの連続印刷中の読取と同様の転写条件にすることで読取結果に影響を与えないようにすることができる。

また、電源制御部３００は、先行紙が、直流電圧の出力中である場合、紙間で、直流電圧と０Ｖの交流電圧との和の重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う。すなわち、直流電圧を出力する印刷からの切替制御では、後行紙によらずに紙間で０Ｖの交流電圧を出力する。

また、電源制御部３００は、先行紙が、直流電圧と低デューティ比の交流電圧との和の重畳電圧のバイアス出力中である場合、紙間で、直流電圧と０Ｖの交流電圧との和の重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う。すなわち、直流電圧と低デューティ比の交流電圧の和の重畳電圧による印刷からの切替制御では、後行紙によらずに、紙間で０Ｖの交流電圧を出力する。

また、電源制御部３００は、先行紙に高デューティ比の交流電圧が出力され、後行紙に直流電圧が出力される場合、紙間を、高デューティ比の前記交流電圧のままとする。また、電源制御部３００は、先行紙および後行紙が高デューティ比の交流電圧である場合、紙間を、高デューティ比の交流電圧のままとする。これにより、０Ｖの交流電圧を出力する必要がない紙間においては、紙間パターン等の調整パターンの転写性を確保することができる。

また、電源制御部３００は、先行紙に出力する重畳電圧のバイアスパターンと、後行紙に出力する重畳電圧のバイアスパターンと、が異なる場合に、紙間の重畳電圧の切替制御を行う。すなわち、先行紙と後行紙とが変わるときのみ、紙間において、０Ｖの交流電圧の出力する制御を行う。

図１６は、第３の実施形態にかかる印刷装置における連続印刷時の転写バイアスの切替制御の一例を説明するための図である。連続印刷中は、図４に示す電源制御部３００が有するＣＰＵ３４０によって、Ｉ／Ｏ制御部３１０を操作し、二次転写部対向ローラ６３に対する転写バイアス（重畳バイアス）の切替制御を行う。前述したように、交流駆動部２１４１は、用紙の凹凸度合いに応じて、高デューティ比の出力波形（例えば、デューティ比が８０％の出力波形）、低デューティ比の出力波形（例えば、デューティ比が２０％の出力波形）、若しくは、交流電圧の出力なしの直流電圧の出力のみの３パターンを切り替えて制御する。以下の説明では、直流電圧のみの転写バイアスをＤＣと記載する。また、直流電圧と高デューティ比の交流電圧との和の転写バイアスを高ＤｕｔｙＡＣと記載する。また、直流電圧と低デューティ比の交流電圧との和の転写バイアスを低ＤｕｔｙＡＣと記載する。

図１７は、第３の実施形態にかかる印刷装置における後行紙の情報が取得できる場合の紙間での転写バイアスの切替制御の一例を説明するための図である。ここでは、凹凸度合いの異なる複数の用紙（記録媒体の一例）を連続で印刷する場合の転写バイアスの切替制御について説明する。また、ここでは、現在転写している用紙に対する転写バイアスの設定を先行紙の転写バイアスとし、次に転写する用紙に対する転写バイアスの設定を後行紙の転写バイアスとし、その先行紙と後行紙の間を紙間として説明する。

また、紙間にて、ＡＣ高圧出力を多段階起動の一段目を出力し、後行紙のタイミングで二段目の狙いの電圧に設定する。本実施形態では、紙間を０Ｖとして説明するため、以降の説明において、紙間での一段目のＡＣ出力を、ＤＣ（直流電圧）＋ＡＣ(０Ｖの交流電圧)、または０Ｖの交流電圧として説明する。電源制御部３００は、図１７に示す表に従って、先行紙と後行紙の組み合わせによって、一段目の出力となる紙間の転写バイアスを決定する。

図１７の太枠部分について、ここでは、紙間でＡＣ（交流電圧）：０Ｖは出力せず、先行紙が高ＤｙｔｙＡＣ、後行紙がＤＣ（直流電圧）の場合、紙間は、高ＤｕｔｙＡＣのままとする。これは、切替時間が不要な切替（高ＤｕｔｙＡＣからＤＣへの切替）の場合は、後行紙の開始で切り替えればよく、またそうすることで印刷中は紙間パターンの転写性が高い高ＤｕｔｙＡＣの転写バイアスを紙間で使いたいためである。そして、同様の理由で先行紙、後行紙が高ＤｕｔｙＡＣである場合も、紙間は高ＤｕｔｙＡＣのままとする。

図１８は、第３の実施形態にかかる印刷装置における転写バイアスの切り替えの一例を説明するための図である。具体的には、図１８は、１枚目の印刷において、後行紙に応じて０ＶのＡＣを入れておくか判断する組み合わせを説明するための図である。１枚目の印刷では、先行紙が無いため、後行紙に応じて０ＶのＡＣを入れておくか判断する。一枚目の用紙が二次転写部対向ローラ６３を通過する前に、予め画像のない部分（非画像部と言う）で、ＤＣ、高ＤｕｔｙＡＣ、またはＤＣ＋ＡＣ（０Ｖの交流電圧）を出力しておく。すなわち、電源制御部３００は、図１８に示す表に従って、紙間の転写バイアスを決定する。

図１９は、第３の実施形態にかかる印刷装置における転写バイアスの設定の一例を説明するための図である。具体的には、図１９は、最終紙の印刷で、先行紙に応じた紙間での転写バイアスの設定の組み合わせの一例を示す図である。

最終紙では次の紙種情報がないため、下記の制御を行う。後行紙の情報が取得できない場合、または、最終紙の場合、電源制御部３００は、図１９に示す表に従って、紙間の転写バイアスを決定する。ここでは、高ＤｕｔｙＡＣの印刷時であって、次の紙種情報がない場合に、紙間パターンの二次転写部対向ローラ６３の通過を待って、ＤＣ＋ＡＣ（０Ｖの交流電圧）へ切り替える制御について説明する。

ジョブ終了となる最終紙か、調整動作等によって紙間が延長しているかが判断できないため、高圧基板を守るためには、後行紙の情報がない場合でも、０ＶのＡＣ（交流電圧）を入れておきたい。しかし、高ＤｕｔｙＡＣの紙間が、前述した連続印刷中の紙間の転写バイアスの設定と異ならないように、高ＤｕｔｙＡＣを先に入れておき、さらに紙間パターンが二次転写部対応ローラ６３を通過後に、０Ｖの交流電圧を入れる多段階制御をする。

このように、第３の実施形態にかかる印刷装置１によれば、重畳電圧の出力をオンしたままで、後行紙への重畳電圧のバイアス出力への切替制御ができるため、今までの再立ちあげ制御を不要にすることで、次の印刷再開までの時間を短くすることができる。

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。

＜１＞ 発生する直流電圧の値が可変である直流電源と、
発生する交流電圧の値が可変であり、発生した前記交流電圧と前記直流電源から出力された前記直流電圧とを重畳し重畳電圧を出力する交流電源と、
前記交流電源と前記直流電源とを制御する制御部と、を備え、
前記制御部が前記直流電源に対して前記直流電圧の出力指示を開始した後に前記交流電源に対して前記交流電圧の出力指示を開始する制御シーケンスにおいて、
前記直流電源は、前記交流電源が発生する前記交流電圧に応じて前記直流電圧の出力を制限し、
前記制御部は、前記交流電源に対する前記交流電圧の出力指示の開始から前記直流電圧の出力の前記制限の開始までの所定期間において、前記重畳電圧の絶対値を所定値以下とする、
電源装置。

＜２＞ 前記制御部は、前記直流電源による前記直流電圧の出力の前記制限を開始した後、前記重畳電圧の絶対値を前記所定値以下としつつ、前記交流電源が発生する前記交流電圧の絶対値を大きくする、
＜１＞に記載の電源装置。

＜３＞ 前記制御部は、
少なくとも前記所定期間においては、前記交流電源が発生する前記交流電圧の絶対値を設定値に向かって段階的に大きくし、
前記直流電源による前記直流電圧の出力の前記制限を開始した後、前記交流電源が発生する前記交流電圧を前記設定値とする、
＜１＞又は＜２＞に記載の電源装置。

＜４＞ 前記制御部は、前記所定期間においては、前記交流電源に対し前記交流電圧の発生を指示する信号を出力し、
前記交流電源は、前記所定期間においては、前記交流電圧をゼロとし、前記直流電源による前記直流電圧の出力の前記制限を開始した後、前記交流電圧を前記設定値とする、
＜３＞に記載の電源装置。

＜５＞ 前記直流電源が出力する前記直流電圧の絶対値を検知する検知部を備え、
前記制御部は、前記所定期間において、検知された前記直流電圧の前記絶対値に応じて、前記重畳電圧の絶対値が前記所定値以下となるように、前記交流電源が発生する前記交流電圧を制御する、
＜１＞乃至＜４＞のうちいずれか一項に記載の電源装置。

＜６＞ ＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の電源装置と、
前記交流電源から出力される前記重畳電圧に基づいて、記録媒体に画像を転写する転写部と、
を備える画像形成装置。

＜７＞ 前記制御部は、先行する前記記録媒体である先行紙および後行する前記記録媒体である後行紙の紙種に応じて、前記先行紙と前記後行紙の紙間で、前記直流電源による前記直流電圧の出力の制限が機能するまでの制限期間、前記直流電圧と前記交流電圧との和が所定値以下となる前記重畳電圧のバイアス出力を行ってから、前記後行紙への前記重畳電圧のバイアス出力への切替制御を行う、＜６＞に記載の画像形成装置。

＜８＞ 前記制御部は、前記制限期間を、前記紙間の時間より短い期間とする、＜７＞に記載の画像形成装置。

＜９＞ 前記制御部は、１枚目の前記記録媒体への印刷では、その紙種に応じて、前記制限期間において、前記直流電圧と前記交流電圧との和が所定値以下とする前記重畳電圧のバイアス出力を行ってから、１枚目の前記記録媒体への前記重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う、＜７＞に記載の画像形成装置。

＜１０＞ 前記制御部は、前記後行紙の情報がない場合、紙間調整パターンの前記転写部の通過を待って、前記直流電圧と０Ｖの前記交流電圧との和の前記重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う、＜７＞に記載の画像形成装置。

＜１１＞ 前記制御部は、前記先行紙が、前記直流電圧の出力中である場合、前記紙間で、前記直流電圧と０Ｖの前記交流電圧との和の前記重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う、＜７＞に記載の画像形成装置。

＜１２＞ 前記制御部は、前記先行紙が、前記直流電圧と低デューティ比の前記交流電圧との和の前記重畳電圧のバイアス出力中である場合、前記紙間で、前記直流電圧と０Ｖの前記交流電圧との和の前記重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う、＜７＞に記載の画像形成装置。

＜１３＞ 前記制御部は、
前記先行紙に高デューティ比の前記交流電圧が出力され、前記後行紙に前記直流電圧が出力される場合、前記紙間を、高デューティ比の前記交流電圧のままとし、
前記先行紙および前記後行紙が高デューティ比の前記交流電圧である場合、前記紙間を、高デューティ比の前記交流電圧のままとする、＜７＞に記載の画像形成装置。

＜１４＞ 前記制御部は、前記先行紙に出力する前記重畳電圧のバイアスパターンと、前記後行紙に出力する前記重畳電圧のバイアスパターンと、が異なる場合に、前記紙間における前記重畳電圧の切替制御を行う、＜７＞に記載の画像形成装置。

＜１５＞ 発生する直流電圧の値が可変である直流電源と、発生する交流電圧の値が可変であり、発生した前記交流電圧と前記直流電源から出力された前記直流電圧とを重畳し重畳電圧を出力する交流電源と、前記重畳電圧に基づいて、記録媒体に画像を転写する転写部と、を備える画像形成装置を制御するコンピュータを、
前記交流電源と前記直流電源とを制御する制御部、して機能させ、
前記制御部が前記直流電源に対して前記直流電圧の出力指示を開始した後に前記交流電源に対して前記交流電圧の出力指示を開始する制御シーケンスにおいて、
前記直流電源は、前記交流電源が発生する前記交流電圧に応じて前記直流電圧の出力を制限し、
前記制御部は、前記交流電源に対する前記交流電圧の出力指示の開始から前記直流電圧の出力の前記制限の開始までの所定期間において、前記重畳電圧の絶対値を所定値以下とし、先行する前記記録媒体である先行紙および後行する前記記録媒体である後行紙の紙種に応じて、前記先行紙と前記後行紙の紙間で、前記直流電源による前記直流電圧の出力の制限が機能するまでの制限期間、前記直流電圧と前記交流電圧との和が所定値以下とする前記重畳電圧のバイアス出力を行ってから、前記後行紙への前記重畳電圧のバイアス出力への切替制御を行う、プログラム。

なお、本実施形態の印刷装置１で実行されるプログラムは、ＲＯＭ３３０等に予め組み込まれて提供される。本実施形態の印刷装置１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施形態の印刷装置１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の印刷装置１で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施形態の印刷装置１で実行されるプログラムは、電源制御部３００が実現する機能を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ３４０等のプロセッサの一例が上記ＲＯＭ３３０からプログラムを読み出して実行することにより、当該機能の各部が主記憶装置上にロードされ、当該機能が主記憶装置上に生成されるようになっている。

なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。

１ 印刷装置
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成部
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 感光体ドラム
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ 帯電装置
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ 現像装置
３１Ｙ 収容容器
３２Ｙ 現像スリーブ
３３Ｙ スクリュー部材
４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ 一次転写ローラ
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ クリーニング装置
５１Ｙ クリーニングブレード
５２Ｙ クリーニングブラシ
６０ 中間転写ベルト
６１、６２ 支持ローラ
６３ 二次転写部対向ローラ
６４ 二次転写ローラ
７０ 用紙カセット
７１ 給紙ローラ
７２ 搬送ローラ対
９０ 定着装置
１１０、２１１０ 直流電源
１１１、２１１１ 直流駆動部
１１２ 直流トランス
１４０、２１４０ 交流電源
１４１、２１４１ 交流駆動部
１４２ 交流トランス
２００、２２００ 二次転写電源
３００、２３００ 電源制御部
３１０ Ｉ／Ｏ制御部
３２０ ＲＡＭ
３３０ ＲＯＭ
３４０ ＣＰＵ
２１１４ 出力検知部

特許第６６６５６５０号公報

Claims (15)

1. 発生する直流電圧の値が可変である直流電源と、
   発生する交流電圧の値が可変であり、発生した前記交流電圧と前記直流電源から出力された前記直流電圧とを重畳し重畳電圧を出力する交流電源と、
   前記交流電源と前記直流電源とを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部が前記直流電源に対して前記直流電圧の出力指示を開始した後に前記交流電源に対して前記交流電圧の出力指示を開始する制御シーケンスにおいて、
   前記直流電源は、前記交流電源が発生する前記交流電圧に応じて前記直流電圧の出力を制限し、
   前記制御部は、前記交流電源に対する前記交流電圧の出力指示の開始から前記直流電圧の出力の前記制限の開始までの所定期間において、前記重畳電圧の絶対値を所定値以下とする、
   電源装置。
2. 前記制御部は、前記直流電源による前記直流電圧の出力の前記制限を開始した後、前記重畳電圧の絶対値を前記所定値以下としつつ、前記交流電源が発生する前記交流電圧の絶対値を大きくする、
   請求項１に記載の電源装置。
3. 前記制御部は、
   少なくとも前記所定期間においては、前記交流電源が発生する前記交流電圧の絶対値を設定値に向かって段階的に大きくし、
   前記直流電源による前記直流電圧の出力の前記制限を開始した後、前記交流電源が発生する前記交流電圧を前記設定値とする、
   請求項１又は２に記載の電源装置。
4. 前記制御部は、前記所定期間においては、前記交流電源に対し前記交流電圧の発生を指示する信号を出力し、
   前記交流電源は、前記所定期間においては、前記交流電圧をゼロとし、前記直流電源による前記直流電圧の出力の前記制限を開始した後、前記交流電圧を前記設定値とする、
   請求項３に記載の電源装置。
5. 前記直流電源が出力する前記直流電圧の絶対値を検知する検知部を備え、
   前記制御部は、前記所定期間において、検知された前記直流電圧の前記絶対値に応じて、前記重畳電圧の絶対値が前記所定値以下となるように、前記交流電源が発生する前記交流電圧を制御する、
   請求項１に記載の電源装置。
6. 請求項１に記載の電源装置と、
   前記交流電源から出力される前記重畳電圧に基づいて、記録媒体に画像を転写する転写部と、
   を備える画像形成装置。
7. 前記制御部は、先行する前記記録媒体である先行紙および後行する前記記録媒体である後行紙の紙種に応じて、前記先行紙と前記後行紙の紙間で、前記直流電源による前記直流電圧の出力の制限が機能するまでの制限期間、前記直流電圧と前記交流電圧との和が所定値以下となる前記重畳電圧のバイアス出力を行ってから、前記後行紙への前記重畳電圧のバイアス出力への切替制御を行う、請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記制限期間を、前記紙間の時間より短い期間とする、請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、１枚目の前記記録媒体への印刷では、その紙種に応じて、前記制限期間において、前記直流電圧と前記交流電圧との和が所定値以下とする前記重畳電圧のバイアス出力を行ってから、１枚目の前記記録媒体への前記重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う、請求項７に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記後行紙の情報がない場合、紙間調整パターンの前記転写部の通過を待って、前記直流電圧と０Ｖの前記交流電圧との和の前記重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う、請求項７に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、前記先行紙が、前記直流電圧の出力中である場合、前記紙間で、前記直流電圧と０Ｖの前記交流電圧との和の前記重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う、請求項７に記載の画像形成装置。
12. 前記制御部は、前記先行紙が、前記直流電圧と低デューティ比の前記交流電圧との和の前記重畳電圧のバイアス出力中である場合、前記紙間で、前記直流電圧と０Ｖの前記交流電圧との和の前記重畳電圧のバイアス出力へ切替制御を行う、請求項７に記載の画像形成装置。
13. 前記制御部は、
    前記先行紙に高デューティ比の前記交流電圧が出力され、前記後行紙に前記直流電圧が出力される場合、前記紙間を、高デューティ比の前記交流電圧のままとし、
    前記先行紙および前記後行紙が高デューティ比の前記交流電圧である場合、前記紙間を、高デューティ比の前記交流電圧のままとする、請求項７に記載の画像形成装置。
14. 前記制御部は、前記先行紙に出力する前記重畳電圧のバイアスパターンと、前記後行紙に出力する前記重畳電圧のバイアスパターンと、が異なる場合に、前記紙間における前記重畳電圧の切替制御を行う、請求項７に記載の画像形成装置。
15. 発生する直流電圧の値が可変である直流電源と、発生する交流電圧の値が可変であり、発生した前記交流電圧と前記直流電源から出力された前記直流電圧とを重畳し重畳電圧を出力する交流電源と、前記重畳電圧に基づいて、記録媒体に画像を転写する転写部と、を備える画像形成装置を制御するコンピュータを、
    前記交流電源と前記直流電源とを制御する制御部、して機能させ、
    前記制御部が前記直流電源に対して前記直流電圧の出力指示を開始した後に前記交流電源に対して前記交流電圧の出力指示を開始する制御シーケンスにおいて、
    前記直流電源は、前記交流電源が発生する前記交流電圧に応じて前記直流電圧の出力を制限し、
    前記制御部は、前記交流電源に対する前記交流電圧の出力指示の開始から前記直流電圧の出力の前記制限の開始までの所定期間において、前記重畳電圧の絶対値を所定値以下とし、先行する前記記録媒体である先行紙および後行する前記記録媒体である後行紙の紙種に応じて、前記先行紙と前記後行紙の紙間で、前記直流電源による前記直流電圧の出力の制限が機能するまでの制限期間、前記直流電圧と前記交流電圧との和が所定値以下とする前記重畳電圧のバイアス出力を行ってから、前記後行紙への前記重畳電圧のバイアス出力への切替制御を行う、プログラム。

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