JP3351288B2

JP3351288B2 - 転写装置

Info

Publication number: JP3351288B2
Application number: JP10042297A
Authority: JP
Inventors: 正喜金杉; 一隆大塚
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 2002-11-25
Anticipated expiration: 2017-04-17
Also published as: JPH10293474A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一ライン毎の画像
情報に基づいて常に適正な転写電流を供給しながら画像
を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式の画像形成装置
がある。この画像形成装置は、像担持体に光書込みによ
って潜像を形成し、この潜像をトナー像化して、そのト
ナー像を用紙に転写して定着させる。上記のトナー像を
用紙に転写する場合、環境変動等による系の負荷変動に
対しても十分な転写性を得ることができるように転写器
にはコロナ放電器を用いていたが、コロナ放電器は比較
的大きな電流を必要として経費が不経済であるばかりで
なく、処理速度を上げようとするとコロナ放電によるオ
ゾンの発生量が級数的に増加して作業環境を汚染する。
このオゾンを除去するためには処理装置が必要となって
装置の大型化とコストの増大を招くという問題を有して
いた。このため、近年では、コロナ放電に依らない転写
器を用いた小型の画像形成装置が種々実用化されつつあ
る。

【０００３】図５(a) は、そのような画像形成装置の例
を主要部のみを図示したものである。同図(a) に示す画
像形成装置は、感光体ドラム１を備え、その感光体ドラ
ム１の円周面に沿って初期化帯電ブラシ２、書込みヘッ
ド３、現像器４、転写ブラシ５、及びクリーナ６が配置
されている。感光体ドラム１と転写ブラシ５との間には
水平なループ状に形成された搬送ベルト９の上循環部が
配置される。

【０００４】感光体ドラム１は、導電性の金属ローラの
表面に光導電体１−１を一様に被着して成り、金属ロー
ラ部は接地されている。この感光体ドラム１は、初期化
帯電ブラシ２を介して高圧電源２−１によりマイナスの
高電圧を印加されて周表面がマイナス高電位に一様に帯
電して初期化される。書込みヘッド３は、レーザー光源
又はＬＥＤ光源を備えて、感光体ドラム１の周表面を画
像情報に応じて選択的に露光する。感光体ドラム１の表
面には露光により電位が減衰して形成されたマイナス低
電位部と初期化によるマイナス高電位部とからなる静電
潜像が形成される。

【０００５】現像器４は、内部に非磁性のトナー４−１
を収容し、下部開口に現像ローラ４−２を支持してい
る。現像ローラ４−２は、電源４−３から中間電位のマ
イナス現像バイアスを印加される。トナー４−１は、不
図示の規制部材による摩擦により、弱いマイナス電位に
帯電し、一定の層厚に規制されて現像ローラ４−２の表
面に付着する。このトナー４−１は現像ローラ４−２の
回転によって感光体ドラム１との対向部に搬送される。
現像ローラ４−２と感光体ドラム１との対向部では、上
記静電潜像の低電位部と現像ローラ４−２の中間電位に
よる電位差が形成される。即ち静電潜像の低電位部は現
像ローラ４−２に対して相対的にプラス極性の電位を形
成する。この電位差による電界により、マイナス極性に
帯電している非磁性トナー４−１が感光体ドラム１のプ
ラス極性の静電潜像低電位部に転移してトナー像を形成
する。このトナー像は、感光体ドラム１の回転によっ
て、感光体ドラム１と搬送ベルト９との対向部に搬送さ
れる。

【０００６】搬送ベルト９は、例えば固有の体積抵抗を
持った厚さ百数十μｍ程度のフィルム状部材で構成さ
れ、外周面が感光体ドラム１に当接して図の矢印Ａで示
す反時計回り方向に循環移動しながら、上循環部の外周
面に用紙Ｐを静電的に吸着して感光体ドラム１との当接
部へ搬送する。転写ブラシ５は、正極性の定電流電源５
−１に接続され、搬送ベルト９の上記感光体ドラム１と
の当接部背面に摺接し、正極性の電荷を搬送ベルト９を
介して用紙Ｐに印加する。この印加によりプラス電位と
なった用紙Ｐに感光体ドラム１上の負極性のトナー像が
転写される。

【０００７】ところで、上記の転写ブラシ５と感光体ド
ラム１との間において、搬送ベルト９、用紙Ｐ、トナー
４−１、及び感光体ドラム１の光導電体は、通常の電圧
ではほぼ非導通となる固有の静電容量による抵抗値を有
しているが、上記の転写ブラシ５から印加される電圧で
は放電により部分的に電荷が導通する性質を有してい
る。また、転写ブラシ５に接続する電源としては、一般
に安定した画像を得るために転写部に安定した量の転写
電荷を供給すべく定電流源を用いている。

【０００８】一方、画像の印刷形態は様々であって、例
えば印画率の高い部分（トナー転写量が多い部分）や反
対に印画率の低い部分（トナー転写量の少ない部分）な
どが位置不定あるいは周期不定に発生する。また、画像
の形状が異なれば、例えば文字の印刷であれば、一般に
印画率は低く、グラフィックの印刷であれば印画率は高
くなる。そして、これら各々の画像のパターンにおい
て、転写部において転写に必要な電界を得るには夫々適
性な電流の範囲がある。

【０００９】図５(b),(c) は、これを分りやすくするた
めに、夫々左に転写部の部材構成系のモデルを示し、右
にその等価回路を示している。同図(b) は高印画率の極
端な場合の例としてトナー転写量が最も多い真っ黒の部
分を印字処理する場合を示している。そして、同図(c)
は低印画率の極端な場合の例としてトナー転写量の最も
少ない白無地の部分を印字処理する場合を示している。

【００１０】以下、電源５−２を定電流源ではない通常
の電源として、同図(b),(c) について説明する。同図
(b) の等価回路に示すように、高印画率の部分において
電源５−２のプラス電極側と感光体ドラム１側の接地間
には、転写ブラシ５の内部抵抗Ｒ、搬送ベルト９の静電
容量ＣB 、用紙Ｐの静電容量ＣP 、トナー４−１の静電
容量ＣT 、及び感光体ドラム１の光導電体の静電容量Ｃ
D による直列回路が構成される。この回路には上述した
放電による電流Ｉ1 が流れる。

【００１１】一方、同図(c) の等価回路に示すように、
低印画率の部分においては電源５−２のプラス電極側と
感光体ドラム１側の接地間には、トナー８が存在せず、
したがって、転写ブラシ５の内部抵抗Ｒ、搬送ベルト９
の静電容量ＣB 、用紙Ｐの静電容量ＣP 、及び感光体ド
ラム１の光導電体の静電容量ＣD による直列回路が構成
される。この回路にも放電による電流Ｉ2 が流れる。

【００１２】そして、同図(b),(c) の等価回路から分る
ように、静電容量ＣT の無い分だけ同図(c) の方が同図
(b) よりも各部間の電位差が大きく、したがって、より
大きな電流が流れるから、Ｉ1 ＜Ｉ2 である。つまり、
通常の白部分と黒部分が混在して形成される画像におい
て、階調の高い高印画率の部分の印画と、階調の低い低
印画率の部分の印画とでは、転写部に流れる電流の流量
が異なる。

【００１３】図６(a) は、上記モデルで実験的に得られ
るトナー４−１の転写を同じ状態で行うための高印画率
画像及び低印画率画像における転写電流とトナー転写度
の関係を表す転写効率特性図である。同図は、縦軸に転
写効率を表し、横軸に転写電流を表している。同図に示
すように、高印画率のときにおける適正な電流値は＋２
μＡ〜＋４μＡであり低印画率のときの適正な電流値は
＋３μＡ以上である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うに電源５−２は、実際には定電流源５−１で構成され
ている。したがって、定電流源５−１の転写電流値を高
印画率画像の適正範囲の低めの値（例えば＋３μＡ以
下）に合わせようとすると、＋３μＡ以上である低印画
率画像の適正範囲に対応できなくなる。一方、転写電流
値を低印画率画像の適正範囲の高めの値（例えば＋４μ
Ａ以上）に合わせると、高印画率画像の高階調部の印画
には殆ど対応できない。

【００１５】ところで、上記の印字（トナー像の転写）
は、主走査方向（用紙搬送方向とは直角方向）に線状に
形成される転写部（感光体ドラム１と搬送ベルト９との
圧接面）において順次実行されていく。つまり、主走査
方向一ライン毎に形成されたトナー像に略対応して実行
されていく。そして、グラフィック印刷であれば印画率
が高いばかりでなく、その印画率は紙面全体に平均して
いる場合が多いが、通常の書類のように文章だけから成
るものでは印画率が５％以下と低いばかりでなく、その
印画率にバラ付きがある。例えば文字行の印画率は１０
％前後と見られるが、行間つまり白無地部分の印字率は
０％である。すなわち０〜１０％の範囲で印画率が変動
する。

【００１６】また、主走査方向一ライン単位で考えると
印画率には更に大きなバラツキができる。例えば、罫線
の引かれた図表などでは、横罫部分の印画率は略１００
％に近く、次のラインでは印画率は０％（縦罫が無い場
合）から数％（縦罫が有る場合）である。そして、この
ような状態が一頁内で繰り返される。

【００１７】上述した高印画率の場合と低印画率の場合
で、その転写適正範囲が、少なくとも図６(a) に示すよ
うに＋３μＡ〜＋４μＡの転写電流の範囲で一致してい
る場合はよいが、実際にはこのように高印画率の適正範
囲と低印画率の適正範囲とが重なる範囲は極めて狭い。
また、特にコントラストの良い画像を得るために感光体
ドラムへ印加する初期化電位を高く（マイナス電位を大
きく）設定すると、同図(b),(c) に示すように高印画率
の適正範囲ａと低印画率の適正範囲ｂとが離れて重なら
なくなってくる。そして、感光体ドラムの初期化電位が
同図(b) の「−６５０Ｖ」から同図(c) の「−８５０
Ｖ」というように大きくなるほど、高印画率の適正範囲
ａと低印画率の適正範囲ｂはますます大きく隔たってく
る。

【００１８】上記各々の印画率の異なる場合を同時に満
足させる方法としては、非画像部の電位を低下させるた
めに転写前の感光体ドラム面に適宜量の光を当てる方法
があるが、これは、折角のコントラスト強化の目的を失
わせるから良い改善策とはいえない。また、コントラス
トに拘泥しない場合でも、この方法は露光装置を新たに
設けることになるから製品価格の上昇を招き、また、装
置も大型化して近年のＯＡ機器の小型化の要望に対応で
きない。

【００１９】また、転写ブラシの抵抗を高くして転写部
に大きな電位差を設定する方法もあるが、この方法は、
転写ブラシの抵抗を高くすることに比例して高圧の電源
が更に必要となって、やはり製品価格の上昇を招くと共
に、高圧の電源に対応するために材料を選択する設計の
自由度が制約されるという問題を有している。

【００２０】これらの問題を解決するものとして、定電
流電源の出力側に或る一定の抵抗値を有する抵抗素子を
並列に接続することによって、低印画率の画像形成に対
応するよう設定した定電流源の電流を、高印画率の画像
形成のとき転写部の電位差が大きくなった分だけ上記抵
抗素子を介して余剰電流を接地回路側へ流出させ、これ
によって印字率に応じて転写電流を変化させるという方
法が考えられる。但しこれには、この方法が通常の状態
における高印字率と低印字率の適性電流の差が１μＡ程
度であることに基づいているものであるため、更に電位
コントラストの高い電位設定を行った場合は、図６(b),
(c) に示したように高印字率と低印字率の適性電流の差
が更に大きくなって、単に定電流電源の出力側に一定の
抵抗値を有する抵抗素子を並列に接続しただけでは対応
できなくなるといった更に改良すべき点が潜在してい
る。

【００２１】本発明の課題は、印画率の高低に応じ、定
電流源から転写部に供給される電流を適正な値に制御す
る画像形成装置を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】以下に、本発明の画像形
成装置の構成を述べる。本発明の画像形成装置は、画像
情報を格納する格納手段と、該格納手段に格納された画
像情報を一ライン毎に順次出力する画像情報出力手段
と、該画像情報出力手段から出力される一ラインの画像
情報に関する値を出力する一ライン情報出力手段と、循
環移動する像担持体と、該像担持体表面の移動方向と交
差する方向に上記画像情報出力手段からの一ライン毎の
画像情報を順次書込む画像情報書込み手段と、該画像情
報書込み手段による画像情報の書込みに対応して上記像
担持体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
該トナー像形成手段によりトナー像を形成された上記像
担持体に転写材を接触させるべく搬送する転写材搬送手
段と、該転写材搬送手段により搬送される上記転写材
を、上記像担持体に押圧して上記転写材に上記トナー像
を転写する接触型転写器と、該接触型転写器に電流を供
給するための定電流供給手段と、該定電流供給手段の電
流出力部と上記接触型転写器との接続回路間から分岐し
所定の抵抗値を有する抵抗素子を介して装置本体に接地
接続する転写電流制御手段と、上記接続回路間と上記装
置本体との間の抵抗値を上記一ライン情報出力手段によ
り出力される値に応じて可変させる制御手段とを備えて
構成される。

【００２３】上記値は、例えば請求項２記載のように、
上記一ラインの画像情報毎に算出される画像率である。
また、例えば請求項３記載のように、上記画像情報書込
み手段を駆動する一ライン毎の駆動電力値である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。尚、以下に説明する実施の形
態において、上記格納手段は例えばＩ／Ｆコントローラ
（インタフェース・コントローラ）２６のバッファメモ
リ等であり、上記画像情報出力手段は例えばＩ／Ｆコン
トローラ２６のイメージデータ転送回路等であり、上記
一ライン情報出力手段は例えばＩ／Ｆコントローラ２６
のＣＰＵ（中央演算処理装置）であり、上記像担持体は
例えば感光体ドラム１１等であり、上記画像情報書込み
手段は例えば書込みヘッド１３等であり、上記トナー像
形成手段は例えば現像器１４の現像ローラ１４−２等で
あり、上記転写材は例えば用紙２２等であり、上記転写
材搬送手段は例えば搬送ベルト１７等であり、上記接触
型転写器は例えば転写ブラシ１５等であり、上記定電流
供給手段は例えば転写用電源１５−１等であり、上記転
写電流制御手段は例えばＨＶＵ（高電圧制御ユニット）
２３等であり、上記制御手段は例えばＩ／Ｆコントロー
ラ２６、ヘッドコントロール部２７等である。

【００２５】図１は一実施の形態における画像形成装置
の主要部である画像形成部の構成を模式的に示す図であ
る。同図に示すように、画像形成部１０は、感光体ドラ
ム１１を備え、その感光体ドラム１１の円周面に沿って
初期化帯電ブラシ１２、書込みヘッド１３、現像器１
４、転写ブラシ１５及びクリーナ１６を備えている。

【００２６】感光体ドラム１１は、金属ローラの表面を
例えば有機光導体（ＯＰＣ）、あるいは、Ｓｅやａ−Ｓ
ｉのような無機光導電体から成る感光層によって一様に
覆われて成り、金属ローラ部は接地されている。

【００２７】初期化帯電ブラシ１２は、高圧電源１２−
１から供給されるマイナスの高電圧を感光体ドラム１１
に印加して感光体ドラム１１の周表面の電位を初期化す
る。この初期化により感光体ドラム１１の周表面の感光
層は、例えば「−６５０Ｖ」のマイナス高電位に一様に
帯電する。

【００２８】書込みヘッド１３は、レーザーヘッド又は
ＬＥＤヘッドから成り、感光体ドラム１１のマイナス高
電位に帯電した周表面を画像情報に応じて選択的に露光
する。この露光によりおよそ「−５０Ｖ」に減衰したマ
イナス低電位部が形成され、その「−５０Ｖ」の低電位
部と上記初期化による「−６５０Ｖ」の高電位部とで静
電潜像が形成される。

【００２９】現像器１４は、その匡体内部に非磁性のト
ナー１４−１を収容し、下部開口に現像ローラ１４−２
を回転可能に支持している。現像ローラ１４−２は、電
源１４−３からおよそ「−２５０Ｖ」の現像バイアスを
印加され、一方、トナー１４−１は、不図示の規制部材
により、摩擦による弱いマイナス電位に帯電すると共に
一定の層厚に規制されて、現像ローラ１４−２の表面に
付着する。このトナー１４−１を現像ローラ１４−２が
回転しながら感光体ドラム１１との対向部に搬送する。

【００３０】現像ローラ１４−２と感光体ドラム１１と
の対向部では、静電潜像の「−５０Ｖ」の低電位部と現
像ローラ１４−２との間に「−２００Ｖ」の電位差が形
成され、静電潜像の低電位部は現像ローラ１４−２に対
して相対的にプラス極性の電位を形成する。この電位差
による電界により、マイナス極性に帯電している非磁性
トナー１４−１が感光体ドラム１１のプラス極性の静電
潜像低電位部に転移してトナー像を形成（現像）する。
この現像されたトナー像は、感光体ドラム１１の回転に
よって感光体ドラム１１と転写ブラシ１５との対向部に
搬送される。

【００３１】この感光体ドラム１１と転写ブラシ１５と
の対向部には、搬送ベルト１７が張設されている。搬送
ベルト１７は、フッ素樹脂（テトラフルオロエチレン共
重合体（ＥＴＦＥ））にカーボンブラックを添加して抵
抗調整することにより、１０ ¹¹〜１０¹⁴Ω・cmの体積固
有抵抗を持たせた厚さおよそ１５０μｍのフィルム状部
材で構成される。この搬送ベルト１７は、水平方向に偏
平なループ状に配置され、駆動ローラ１８と従動ローラ
１９に保持されて、図の矢印Ｂで示す反時計回り方向に
循環移動する。搬送ベルト１７は、図外の給紙部から給
送されてくる用紙２２をベルト面に静電的に吸着し、そ
の用紙２２を感光体ドラム１１に接触させるべく搬送す
る。

【００３２】転写ブラシ１５は、その搬送ベルト１７の
上循環部内側に当接し、感光体ドラム１１と対向する位
置に、搬送ベルト１７を挟み込むように配置されて、こ
こに転写部を形成している。転写ブラシ１５は、導電性
のレーヨン、ナイロン、又はアクリル等を繊維素材とし
てパイル状に織った織物を、ブラシ状に形成して金属又
はプラスチックの基体に取り付けて構成される。転写ブ
ラシ１５には、正極性の定電流を出力する転写用電源１
５−１が詳しくは後述するＨＶＵ２３を介して接続され
ている。

【００３３】転写ブラシ１５は、搬送ベルト１７に正極
性の電荷を印加し、この電荷は搬送ベルト１７の誘電効
果によって用紙２２に印加される。この電荷による電界
により、感光体ドラム１１に接触中の用紙２２に、感光
体ドラム１１上の負極性のトナー像が転写される。トナ
ー像を転写された用紙２２は、引続き搬送ベルト１７に
より図の左方に搬送されて図外の定着部においてトナー
像を熱定着され、機外に排出される。

【００３４】上記トナー像の転写において、前述したよ
うに、高印画率の画像部では転写電流が小さく、低印画
率の画像部では転写電流が多く流れる。そして、定電流
電源の出力側に一定の抵抗値を有する抵抗素子を並列に
接続しただけでは、電位コントラストの高い電位設定に
よって印字処理を行いたい場合には対応できなくなるこ
とも前述した。

【００３５】本実施の形態においては、定電流電源１５
−１の出力側に、本発明になるＨＶＵ（高電圧制御ユニ
ット）２３を接続し、このＨＶＵ２３に後述するプリン
タコントローラ（一ライン情報出力手段）から印字率情
報ｓ（一ライン中の画像情報に関する値）を出力して、
定電流源から出力されて転写ブラシ１５に印加される電
流を制御する。

【００３６】図２は、上記転写ブラシ１５へ印加する電
流を制御する主要部の構成を示すブロック図である。
尚、同図にはこの画像形成装置に印画情報を出力する外
部のホスト機器であるパソコン（パーソナルコンピュー
タ）２５も共に示している。同図に示すように、パソコ
ン２５から出力される印画情報は画像形成装置のＩ／Ｆ
コントローラ（インタフェース・コントローラ）２６に
入力される。

【００３７】Ｉ／Ｆコントローラ２６は、例えばＣＰＵ
（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory) 、
ＲＡＭ (Random Access Memory) 、ＥＥＰＲＯＭ（再書
込み可能な読出し用メモリ）、バッファメモリ、イメー
ジデータ発生部、イメージメモリ（フレームメモリ）、
イメージデータ転送回路等からなる。

【００３８】Ｉ／Ｆコントローラ２６のＣＰＵは、ＲＯ
Ｍから読み出したシステムプログラムに従って、上記の
各部を制御して、パソコン２５から入力される印画情報
と、必要によってはキー入力されている設定データとに
基づいて、印字（印刷、印画）処理の制御を実行する。

【００３９】すなわち、パソコン２５から入力される文
字コード、画像データ、各種コマンド等からなる印字情
報をバッファメモリに書き込み、これを順次読み出して
解析し、この解析に基づきイメージデータ発生部を制御
して印画データをイメージデータとしてフレームメモリ
に展開し、このイメージデータをイメージデータ転送回
路を介してヘッドコントロール部２７およびプリンタエ
ンジン制御部２８に線順次に転送すると共に、この転送
した主走査１ラインのイメージデータの印画率を演算し
て、この演算結果をヘッドコントロール部２７に出力す
る。

【００４０】この印字率の演算は、ＬＥＤヘッド１３の
印字領域の総ドット数、例えば主走査方向３５１０ドッ
トに対し、ｘドット点灯させる割合「ｘ／３５１０」で
求められる。この情報がヘッドコントロール部２７を介
してＨＶＵ２３の制御部３０へ随時送られてくる。

【００４１】プリンタエンジン部２８は、ＣＰＵやＲＯ
Ｍ等を備え、入力側にはＩ／Ｆコントローラ２６からの
データや指令信号、各種の検知センサの出力等が入力す
る。出力側にはＬＥＤヘッド１３を印画用データに基づ
いて駆動する印刷ドライバを始めとして、不図示のモー
タを駆動するモータドライバ、そのモータの駆動を各部
に伝達する駆動系を切り替えるクラッチドライバ、図１
の初期化帯電ブラシ１２に高圧電源１２−１の初期化電
圧を供給する電源ドライバ、現像ローラ１４−２に電源
１４−３のバイアス電圧を供給する電源ドライバ、転写
ブラシ１５に適正な転写電流ｉｏｕｔを供給すべくＨＶ
Ｕ２３に定電流源１５−１の定電流Ｉtを供給する電源
ドライバが接続されている。プリンタエンジン部２８
は、Ｉ／Ｆコントローラ２６からのデータや指令信号に
基づいて、あるいは各種センサの出力等に基づいて各部
を駆動制御して印刷を実行する。

【００４２】ＨＶＵ２３は、制御部３０と、この制御部
３０から制御信号をベースに入力される２個のトランジ
スタＱ1 及びＱ2 と、これらトランジスタＱ1 及びＱ2
のコレクタおよびエミッタに接続される３個の抵抗Ｒ1
、Ｒ2 及びＲ3 を備えている。これら３個の抵抗Ｒ1
、Ｒ2 及びＲ3 は定電流Ｉt 入力端子３１と転写電流
ｉｏｕｔ出力端子３２との接点３３と接地間に直列に配
置され、且つ抵抗Ｒ1 は上記接点３３とトランジスタＱ
1 のコレクタ端子３４との間に接続され、抵抗Ｒ2はト
ランジスタＱ1 のコレクタ端子３４とトランジスタＱ1
のエミッタ及びトランジスタＱ2 のコレクタ共通端子３
５との間に接続され、抵抗Ｒ3 は上記共通端子３５とト
ランジスタＱ2 のエミッタ端子３６との間に接続されて
いる。尚、後述するように、抵抗Ｒ1 の抵抗値は１５０
ＭΩ（メガオウム）、抵抗Ｒ2 の抵抗値は５０ＭΩ、及
びＲ3 の抵抗値は１００ＭΩに設定されている。

【００４３】制御部３０は、ヘッドコントロール部２７
を介してＩ／Ｆコントローラ２６から入力される印字率
情報ｓに基づいて２個のトランジスタＱ1 またはＱ2 を
オン・オフ制御する。これにより、３個の抵抗Ｒ1 、Ｒ
2 又はＲ3 が、定電流Ｉt 入力端子３１と転写電流ｉｏ
ｕｔ出力端子３２との接点３３と接地間で、選択的に接
続される。

【００４４】図３は、上記制御部３０により印字率情報
ｓに基づいて制御される２個のトランジスタＱ1 及びＱ
2 のオン（ＯＮ）／オフ（ｏｆｆ）の状態と３個の抵抗
Ｒ1、Ｒ2 及びＲ3 の接続状態、並びにＩ／Ｆコントロ
ーラ２６において演算された印字率（印画率）との関係
を示す図表である。同図に示すように、トランジスタＱ
1 及びＱ2 のオン（ＯＮ）／オフ（ｏｆｆ）の組み合わ
せは、の「ｏｆｆ、ｏｆｆ」、の「ＯＮ、ｏｆ
ｆ」、の「ｏｆｆ、ＯＮ」、及びの「ＯＮ、ＯＮ」
の４通りがある。

【００４５】上記のでは、トランジスタＱ1 及びＱ2
のスイッチが共に開いて不通であるから３個の抵抗Ｒ1
、Ｒ2 及びＲ3 がすべて接点３３と接地間に接続さ
れ、ここに合計の抵抗値３００ＭΩ（＝１５０Ｍ＋５０
Ｍ＋１００Ｍ）が形成される。これにより、接地側に流
れる電流は極めて少なく、定電流Ｉt の大部分（例えば
１３μＡ）が転写電流ｉｏｕｔとして転写ブラシ１５に
供給される。

【００４６】また、では、トランジスタＱ1 がオンで
導通して抵抗Ｒ2 が接続から外れ、且つトランジスタＱ
2 がオフで不通であるから、抵抗Ｒ1 及びＲ3 が接点３
３と接地間に接続され、ここに合計の抵抗値２５０ＭΩ
（＝１５０Ｍ＋１００Ｍ）が形成される。これにより、
上記の場合より抵抗が少ない分だけ接地側に流れる電
流はやや増加し、すなわち定電流Ｉt の一部が流失し
て、残る部分（例えば１１．５μＡ）の電流が転写電流
ｉｏｕｔとして転写ブラシ１５に供給される。

【００４７】また、では、トランジスタＱ1 がオフで
不通であるから抵抗Ｒ1 及びＲ2 が接続され、且つトラ
ンジスタＱ2 がオンで導通しているから抵抗Ｒ3 が接続
から外れ、接点３３と接地間には、抵抗Ｒ1 及びＲ2 に
よる合計の抵抗値２００ＭΩ（＝１５０Ｍ＋５０Ｍ）が
形成される。これにより、上記の場合よりさらに抵抗
が少ない分だけ接地側に流れる電流は幾分多くなり、定
電流Ｉt の比較的多くの部分が流失して、残る部分（例
えば９μＡ）の電流が転写電流ｉｏｕｔとして転写ブラ
シ１５に供給される。

【００４８】そして、では、トランジスタＱ1 及びＱ
2 が共にオンであるから抵抗Ｒ2 及びＲ3 が接点３３と
接地間の接続から外れ、したがって接点３３と接地間に
は、抵抗Ｒ1 のみによる一番低い抵抗値１５０ＭΩが形
成される。これにより、接地側に流れる電流はさらに多
くなり、すなわち定電流Ｉt がさらに流失して、残る部
分（例えば７μＡ）の電流が転写電流ｉｏｕｔとして転
写ブラシ１５に供給される。

【００４９】上記のようにしてトランジスタＱ1 及びＱ
2 をオン・オフする制御は、同図の右側欄に示すよう
に、Ｉ／Ｆコントローラ２６からヘッドコントロール部
２７を介して制御部３０に入力される印字率情報ｓが印
字率０〜２０％の範囲を示しているときはの制御を行
い、印字率情報ｓが印字率２１〜４０％の範囲を示して
いるときはの制御を行い、印字率情報ｓが印字率４１
〜６５％の範囲を示しているときはの制御を行い、そ
して印字率情報ｓが印字率６６〜１００％の範囲を示し
ているときはの制御を行うように設定されている。

【００５０】図４は、上記のような０〜１００％までの
印字率に対応して、適正であるべき転写電流の範囲（斜
線で囲む部分）と、その転写電流を実現するために必要
な接点３３と接地間の抵抗値を示す図である。同図に示
すように、０〜１００％までの印字率に対応する転写電
流の適性範囲は、上下に或る幅をもって、この幅が印字
率が高いほど先細りになって、より少ない電流値へと変
化していく。

【００５１】このような適性範囲において転写電流を過
不足のない余裕をもって常に安定して供給するために
は、同図に示すように、０〜１００％までの印字率に対
応して抵抗値を４段階に分けて徐々に下げていくように
すると、転写電流が適正範囲に収まって良く対応する。
上述の図３に示した４段階の、図２に示したＨＶＵ２３
における転写電流ｉｏｕｔの制御は、この図４に示す転
写電流の適性範囲を示す特性図に基づいて設定されてい
る。

【００５２】尚、上記の抵抗値の切り替えは、４段階に
限ることなく、図４の特性図に示す転写電流の適性範囲
に収まるようであれば３段階以下の切り替えで行うよう
にしてもよい。例えば図４の例であれば、印字率のほぼ
６５％を境として２００ＭΩから１５０ＭΩへ（または
１５０ＭΩから２００ＭΩへ）２段階に切り替えるよう
にしても、印字率に対応した適正な転写電流が得られ
る。

【００５３】また、Ｉ／Ｆコントローラ２６からヘッド
コントロール部２７を介して制御部３０へ出力される制
御情報を印字率情報ｓとしているが、これに限ることな
く、上記の制御情報は、主走査１ライン毎にＬＥＤヘッ
ド１３の各発光素子を駆動する駆動電圧の合計値に対応
した情報としてもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、転写ブラシと接地間において定電流源と並列に設
けた複数の抵抗を印字率によって接続制御するので、定
電流源から転写ブラシに印加される電流を印字率に応じ
て適切に制御でき、したがって、低印字率から高印字率
まで印字率が随時変化してもその変動する印字率に拘わ
りなく常に良好な転写画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態における画像形成装置の主要部で
ある画像形成部の構成を模式的に示す図である。

【図２】転写ブラシへ印加する電流を制御する主要部の
構成を示すブロック図である。

【図３】制御部により印字率情報に基づいて制御される
２個のトランジスタのオン／オフ状態と３個の分圧抵抗
の接続状態並びにＩ／Ｆコントローラ部において演算さ
れた印字率（印画率）との関係を示す図表である。

【図４】印字率に対応して適正であるべき転写電流の範
囲とその転写電流を実現するために必要な抵抗値を示す
図である。

【図５】(a) は従来の画像形成装置の主要部の構成を模
式的に示す図、(b) は転写部の部材構成系のモデルとそ
の等価回路の高印画率の場合の状態を説明する図、(c)
は低印画率の場合の状態を説明する図である。

【図６】(a),(b),(c) は高印画率画像及び低印画率画像
における転写電流とトナー転写度の関係を表す転写効率
特性図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム１−１光導電体２初期化帯電ブラシ２−１高圧電源３書込みヘッド４現像器４−１トナー４−２現像ローラ４−３電源５転写ブラシ５−２電源６クリーナ９搬送ベルトＰ用紙１０画像形成部１１感光体ドラム１２初期化帯電ブラシ１２−１高圧電源１３書込みヘッド１４現像器１４−１トナー１４−２現像ローラ１４−３電源１５転写ブラシ１５−１転写用電源１６クリーナ１７搬送ベルト１８駆動ローラ１９従動ローラ２２用紙２３ＨＶＵ（高電圧制御ユニット）ｓ印字率情報（一ライン中の画像情報に関する値）２５パソコン（パーソナルコンピュータ）２６Ｉ／Ｆコントローラ（インタフェース・コントロ
ーラ）２７ヘッドコントロール部２８プリンタエンジン制御部Ｉt 定電流ｉｏｕｔ転写電流ｉｎ接地電流３０制御部３１、３２、３４、３５、３６端子３３接点

フロントページの続き (56)参考文献特開平７−5773（ＪＰ，Ａ) 特開平７−20731（ＪＰ，Ａ) 特開平７−175340（ＪＰ，Ａ) 特開平５−289547（ＪＰ，Ａ) 特開平６−102776（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報を格納する格納手段と、該格納手段に格納された画像情報を一ライン毎に順次出
力する画像情報出力手段と、該画像情報出力手段から出力される一ラインの画像情報
に関する値を出力する一ライン情報出力手段と、循環移動する像担持体と、該像担持体表面の移動方向と交差する方向に前記画像情
報出力手段からの一ライン毎の画像情報を順次書込む画
像情報書込み手段と、該画像情報書込み手段による画像情報の書込みに対応し
て前記像担持体表面にトナー像を形成するトナー像形成
手段と、該トナー像形成手段によりトナー像を形成された前記像
担持体に転写材を接触させるべく搬送する転写材搬送手
段と、該転写材搬送手段により搬送される前記転写材を、前記
像担持体に押圧して前記転写材に前記トナー像を転写す
る接触型転写器と、該接触型転写器に電流を供給するための定電流供給手段
と、該定電流供給手段の電流出力部と前記接触型転写器との
接続回路間から分岐し所定の抵抗値を有する抵抗素子を
介して装置本体に接地接続する転写電流制御手段と、前記接続回路間と前記装置本体との間の抵抗値を前記一
ライン情報出力手段により出力される値に応じて可変さ
せる制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記値は、前記一ラインの画像情報毎に
算出される画像率であることを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置。
【請求項３】前記値は、前記画像情報書込み手段を駆
動する一ライン毎の駆動電力値であることを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置。