JP3839933B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は転写方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
より詳しくは、像担持体と、これに圧接して転写部位を形成する接触転写部材とを備え、転写部位に記録媒体を導入通過させるとともに接触転写部材に転写バイアスを印加して像担持体側に形成の可転写像を記録媒体側に転写（転移）させる接触転写方式の画像形成装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体の表面に対して適宜の作像プロセスにてトナー像を一般的とする画像情報の可転写像を形成担持させ、その可転写像を紙等の記録媒体に転写させ、像定着させて画像形成物（コピー、プリント）として出力させ、像担持体は繰り返して画像形成に供する転写方式の画像形成装置は従来から広く実用されている。
【０００４】
電子写真感光体等の像担持体側に形成の可転写像としてのトナー像を紙等の記録媒体側に転写させる転写手段としては、転写ローラに代表される接触転写部材を用いた接触転写方式の転写手段が普及しており、コロナ帯電器等を用いた転写手段に比べ、電源容量の小型化、オゾンに代表される放電生成物の発生量が少ない、等のメリットがある。
【０００５】
接触転写部材としての転写ローラは、例えば、芯金と該芯金周りに形成した中抵抗の弾性層からなるものであり、像担持体に対して弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させて転写部位（転写ニップ部）を形成させてあり、像担持体の回転に順方向に、像担持体の回転周速度と略同じ周速度で回転する。
【０００６】
転写部位に給送された記録媒体はその表面が像担持体に密着して転写部位を挟持搬送されていく。また、転写部位に記録媒体の先端部が到来してから後端部が転写部位を抜け出るまでの間、転写ローラの芯金には転写バイアス印加手段（転写出力電源装置、転写電圧発生電源、外部電源）から所定の転写バイアス（転写電圧）が印加される。
【０００７】
そして記録媒体が転写部位を挟持搬送されていく過程において、像担持体側のトナー像が記録媒体側に、転写ローラによって形成される転写電界の作用及び転写部位における押圧力にて順次に転写されていく。
【０００８】
ところで、接触転写方式において、接触転写部材としての転写ローラは環境変化等により特性変化を生じるので、転写ローラに対する印加転写電圧を転写ローラの特性変化に対応させて適切に制御する方策が一般にとられる。
【０００９】
その印加転写電圧制御方式の１つとしてＡＴＶＣ方式(Auto Transfer Voltage Control)がある。
【００１０】
ＡＴＶＣは、転写部位が非画像領域時（非通紙時）のタイミングにおいて、転写ローラに流れる検知用電流が予め設定された定電流値Ｉoとなるように転写バイアス印加手段を制御し（定電流モード）、この時の印加電圧Ｖtoを検出する。
【００１１】
この検出した電圧Ｖtoを基に転写電圧Ｖtを決定する。例えば、
Ｖt ＝ａ×Ｖto＋ｂ［ｋＶ］
なる算定式を用いて、転写電圧Ｖtを算定・決定させる。
【００１２】
そして、転写部位が画像領域時（通紙時）において上記決定の転写電圧Ｖtを定電圧制御で転写ローラに印加して像担持体側から記録媒体側へのトナー像の転写を実行させる（定電圧モード）。
【００１３】
このような方法で転写電圧を決定することで、環境変化等による転写ローラの特性変化に関わらず、転写ローラに対する印加転写電圧を接触転写部材の特性変化に対応させて適切に制御して、常時良好な転写性を得ることが出来る。
【００１４】
ここで、転写部位が非画像領域時のタイミングとは、スタンバイ（待機）状態にある画像形成装置の駆動がプリント開始信号に基づいて開始されてから１枚目の記録媒体の先端部が転写部位に到達するまでの画像形成装置の所謂「前回転」時の転写部位における像担持体非画像領域時（＝非通紙時）のタイミング、あるいは連続給紙プリントモードの場合の記録媒体の後端部と次の記録媒体の先端部との間隔部である所謂「紙間」時の転写部位における像担持体非画像領域時（＝非通紙時）のタイミングである。
【００１５】
転写バイアス印加手段の転写電圧発生部において、転写出力は電源を制御するＣＰＵからの定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）と、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）の２つの信号によって制御される。
【００１６】
定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）は定電圧モードでの出力レベルを制御するアナログ制御信号であり、電圧を大きくすると転写出力Ｖt は上昇する。
【００１７】
また、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）は転写ローラに予め設定された定電流Ｉo を流すモードで駆動する場合の制御信号であり、Ｌｏｗレベルで定電流モード時に設定される。
【００１８】
また、電圧検出信号（ＶＳＥＮ）は電源の印加電圧を検出するアナログ信号であり、定電流時の印加電圧Ｖt oはこの信号で検出する。
【００１９】
図７は、転写バイアス印加手段について、定電流モードと定電圧モードの相互切り替えを行った場合の、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）、転写出力Ｖt のタイミングチャートを示している。
【００２０】
定電流モードでの駆動は、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）が０、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）がオンの状態でなされ、ＡＴＶＣが行なわれる。即ち、転写ローラに流れる電流が予め設定された定電流値Ｉo となるように転写バイアス印加手段が制御され、この時の印加電圧Ｖtoが検出され、この検出した電圧Ｖtoを基に転写電圧Ｖt が決定（算定）される。
【００２１】
この定電流モードから定電圧モードへのモード切り替えは、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）をＨｉｇｈ状態、即ち定電流モード制御をオフ状態とし、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を所定の電圧まで上昇させ転写出力を上記の定電流モード時に決定した転写電圧Ｖt に上昇させることでなされる。
【００２２】
次に、この定電圧モード状態から定電流モードに切り替える場合には、まず定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を０に設定し、次に定電流出力制御信号（ＣＣＤ）をオンする。これにより、再び、転写ローラに流れる電流が予め設定された定電流値Ｉo となるように転写バイアス印加手段が制御され、この時の印加電圧Ｖtoが検出され、この検出した電圧Ｖtoを基に次の定電圧モード時での転写電圧Ｖt が決定（算定）される。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の接触転写方式・ＡＴＶＣ方式の画像形成装置においては次のような課題がある。
【００２４】
第一の課題：従来の転写バイアス印加手段（転写出力電源装置）において、定電圧モードから定電流モードに切り替える場合には、前述（図７）したように、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を０にし、続いて定電流出力制御信号（ＣＣＤ）をオンすることから、定電圧モードでの出力から定電流モードでの定常出力に切り替わるまでに比較的長い時間（出力モードの切り替え時間）ｔを要した。
【００２５】
従って、定電流モードでの駆動を行ないＡＴＶＣ（定電流時の印加電圧Ｖtoの検出、該印加電圧Ｖtoを基にした転写電圧Ｖt の決定）を行なうべき、転写部位が非画像領域時の時間に対して、上記の出力モードの切り替え時間ｔが該非画像領域時の時間以上になる場合や、該非画像領域時の時間内に占める上記の出力モードの切り替え時間ｔ後の定電流モードの定常出力時間がＡＴＶＣを正しく実行させるに十分な時間とならない場合には、定電流モード時の印加電圧Ｖtoを正しく検知することができず、次の定電流定電流モード時に正確な転写電圧Ｖt を出力できなくなるといった問題があった。
【００２６】
特に、連続給紙プリントモードの場合の一の記録媒体の後端部と次の記録媒体の先端部との間隔部である所謂「紙間」時の転写部位における像担持体非画像領域時のタイミングで、定電流モードでの駆動を行ないＡＴＶＣを行なう場合には、高速機種ほど上記紙間時の転写部位における非画像領域時間は短いものとなるために問題となった。
【００２７】
この問題に対しては、紙間の間隔距離を大きくして紙間時の転写部位における非画像領域時間を大きくすることが考えられるが、記録媒体のスループットが下がり画像形成装置の性能を低下させることになり、有効な対策とはいえない。
【００２８】
第二の課題：従来の転写バイアス印加手段において、出力電圧が極めて低い値になるよう制御した場合、出力が正しく行なえないといった問題があった。これは、出力電圧が極めて低い値になった場合、
ａ：転写バイアス印加手段内のオペアンプの入力値が動作保証外となりオペアンプの動作が異常になる
ｂ：トランスの電圧検出の精度が悪化する
ｃ：制御回路の応答性が変化して出力が発振状態となる
等が原因である。
【００２９】
この問題は、転写ローラの抵抗値が低い場合で、定電流モードでの駆動時に生じる。
【００３０】
そこで本発明は、接触転写方式・制御方式の画像形成装置における上述の第一や第二の課題を解消することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。
【００３２】
（１）トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からトナー像を転写をする転写部材と、前記転写部材に電流を出力する電源と、を有し、前記電源は、定電圧出力制御信号を受けて定電圧出力をすること及び、定電流出力制御信号を受けて定電流出力をすることが可能であり、前記電源は、前記像担持体と前記転写部材の間にトナー像がないときに定電流制御された検知用電流を出力し、前記電源は、前記像担持体からトナー像を転写する時に定電圧制御された転写電圧を出力し、前記検知用電流の出力時に前記電源が出力している電圧値に基づいて、前記転写電圧の値を決定する画像形成装置において、
前記電源へは前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が同時に入力されており、前記電源内では前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が比較され、前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号のうちの一方に基づいて前記電源の出力が制御され、前記検知用電流を出力する時と前記転写電圧を出力する時の前記電源の切り替えは、前記定電流出力制御信号を出力したままで前記定電圧出力制御信号のレベルのみを 切り替えることで行うことを特徴とする画像形成装置。
【００３３】
（２）前記転写電圧出力から前記検知用電流出力に切り替える時には、前記定電圧出力制御信号のレベルを低くすることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００３４】
（３）前記転写電圧出力から前記検知用電流出力に切り替える時には、前記定電圧出力制御信号のレベルを０にすることを特徴とする（２）に記載の画像形成装置。
【００３５】
（４）前記検知用電流出力から前記転写電圧出力に切り替える時には、前記定電圧出力制御信号のみレベルを高くすることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００３６】
（５）トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からトナー像を転写をする転写部材と、前記転写部材に電流を出力する電源と、を有し、前記電源は、定電圧出力制御信号を受けて定電圧出力をすること及び、定電流出力制御信号を受けて定電流出力をすることが可能であり、前記電源は、前記像担持体と前記転写部材の間にトナー像がないときに検知用電流を出力し、前記電源は、前記像担持体からトナー像を転写する時に定電圧制御された転写電圧を出力し、前記検知用電流出力時に前記電源が出力している電圧値に基づいて、前記転写電圧の値を決定する画像形成装置において、
前記検知用電流を出力する時に、前記電源へは前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が同時に入力されており、前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が比較され、前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号のうちの一方の信号に基づいて前記検知用電流の出力が制御されることを特徴とする画像形成装置。
【００３７】
（６）前記電源において、前記定電流出力制御信号と前記定電圧出力制御信号の比較及び、前記電源の出力制御は、前記定電流出力制御信号と前記定電圧出力制御信号が一つのダイオードの別々の端部に入力され、前記ダイオードの一端からトランスへ制御信号が入力されることによって行われることを特徴とする（１）から（５）のいずれか一項に記載の画像形成装置。
（７）複数のトナー像の転写を連続して行う場合において、前記電源は、前記検知用電流の出力を複数のトナー像を転写する合間で行うことを特徴とする（１）から（６）のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【００３８】
〈作 用〉
接触転写方式・ＡＴＶＣ方式の画像形成装置において、接触転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段を、定電流モード時の出力レベル制御信号と、定電圧モード時の出力レベル信号のうち高い方の出力レベル信号をトランスの出力制御として用いる構成とし、定電圧モード時においては定電流駆動回路をオン状態とし、更に定電圧出力制御信号を所定の値にして駆動して定電圧出力を制御する。
【００３９】
要するに、定電流駆動モードでの出力制御信号と定電圧駆動モードでの出力制御信号を比較し、高いレベルの信号の値を用いて出力制御を行うハード構成とする。
【００４０】
そして、定電圧モードから定電流モードに切り替える場合には、定電圧出力が０となる様に定電圧出力制御信号を設定して定電流出力を行なう。つまり定電圧の出力制御信号のみを制御して行う。
【００４１】
あるいは、定電圧モードから定電流モードに切り替える場合には、定電圧出力制御信号を所定の弱バイアスが出力される値に設定して定電流出力を行なう。
【００４２】
このように制御することで、定電圧モードから定電流モードへの切り替えに要する時間を短くすることができ、装置の画像形成動作における前回転時に比べて時間が短い紙間時においてもＡＴＶＣを行うことができる。
【００４３】
また、接触転写部材の抵抗値に関わらず定電流駆動時の転写出力の下限が所定の値に制御される。よって、転写バイアス印加手段内のオペアンプの入力値が動作保証外となりオペアンプの動作が異常になる、トランスの電圧検出の精度が悪化する、制御回路の応答性が変化して出力が発振状態となる、といった不具合を防止できる。
【００４４】
また、接触転写方式・ＡＴＶＣ方式の画像形成装置において、ＡＴＶＣを行うタイミングをプリントモードに応じて切り替える。接触転写部材の特性変動が大きくなるプリントモードの場合には紙間を大きくして紙間でＡＴＶＣを行い、接触転写部材の特性変動がさほど大きくないプリントモードの場合にはプリント前の前回転時のみＡＴＶＣを行う。
【００４５】
この様な制御を行うことで、全てのプリントモードで紙間を大きくしてＡＴＶＣを実施する必要がなくなり、スループットの低下を特定のプリントモードに絞ることができる。
【００４６】
具体的に、片面プリントと両面プリントが選択できる画像形成装置にあっては、定電流モードから定電圧モードへの切り替えに長い時間を要する転写バイアス印加手段を使用している場合でも、少なくとも接触転写部材の特性変化が小さい片面プリントモードにおいては、スルートップを落とすことなく安定した転写性を実現できる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
〈第１の実施例〉（図１〜図３）
図１は本実施例における接触転写方式・制御方式の画像形成装置の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は転写方式電子写真プロセス利用の複写機またはプリンタである。
【００４８】
（１）画像形成装置の全体的概略構成
１０１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（第一の画像担持体、以下、感光ドラムと記す）であり、矢印の反時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動され、この回転感光ドラムに対して、帯電、画像露光、現像、転写、クリーニングの作像プロセスが適用される。
【００４９】
即ち、回転駆動される感光ドラム１０１はその表面が１次帯電器１０２によって所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
【００５０】
次いでその帯電処理面に画像情報書き込み手段としての不図示の画像露光手段（原稿画像の投影露光装置、画像変調されたレーザビームの走査露光装置など）による画像露光１０３がなされることで、露光明部の帯電電位が減衰して感光ドラム表面に露光画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００５１】
その静電潜像が現像部位Ａにおいて現像装置１０４により可視画像化される。
【００５２】
そのトナー像は転写部位Ｔにおいて転写手段により記録媒体（第二の画像担持体、）としての記録紙（転写材）Ｐに転写される。
【００５３】
本例における転写手段はローラ状の接触転写部材１０５（以下、転写ローラと記す）を用いた接触転写方式の転写手段である。
【００５４】
転写ローラ１０５は、例えば、芯金と該芯金周りに形成した中抵抗の弾性層からなるものであり、感光ドラム１０１に弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させて転写部位Ｔ（転写ニップ部、感光ドラムと転写ローラ両者の圧接ニップ部）を形成させてあり、感光ドラム１０１の回転に順方向に、感光ドラム１０１の回転周速度と略同じ周速度で回転する。
【００５５】
記録紙Ｐは不図示の給送手段部から給紙され、転写部位Ｔの手前側に配設したレジストローラ１０８によりタイミング合わせされて転写部位Ｔに給送される。
【００５６】
即ち、レジストローラ１０８は、回転感光ドラム１０１の表面に形成されたトナー像の先端部が転写部位Ｔに到来したとき、記録紙Ｐの先端部も丁度転写部位Ｔに到来するタイミングになるように記録紙Ｐを転写部位Ｔに給送させる。
【００５７】
転写部位Ｔに給送された記録紙Ｐはその表面が回転感光ドラム１０１に密着して転写部位Ｔを挟持搬送されていく。また、転写部位Ｔに記録紙Ｐの先端部が到来してから後端部が転写部位Ｔを抜け出るまでの間、転写ローラ１０５の芯金には、ＣＰＵ３００にて制御される転写バイアス印加手段としての転写出力電源装置２００からＡＴＶＣによる所定の転写電圧が印加される。
【００５８】
この転写出力電源装置２００の構成およびＡＴＶＣ時の該電源装置２００の制御方法については次の（２）項で詳述する。
【００５９】
そして記録紙Ｐが転写部位Ｔを挟持搬送されていく過程において、回転感光ドラム１０１側のトナー像が記録紙Ｐ側に、転写ローラ１０５によって形成される転写電界の作用及び転写部位Ｔにおける押圧力にて順次に転写されていく。
【００６０】
記録紙Ｐは、転写部位Ｔを出ると回転感光ドラム１０１表面から分離されて定着装置１０７に搬送され、転写を受けたトナー像が永久固着像として記録紙面に定着処理され、画像形成物（コピー、プリント）として排紙される。
【００６１】
記録紙分離後の感光ドラム１０１表面はクリーニング装置１０６によって残留トナーや紙粉等の付着汚染物の除去を受けて清掃され、繰り返して画像形成に供される。
【００６２】
画像形成方式として、例えば、帯電した感光体表面に画像情報のバックグラウンド部に対応して露光し（バックグラウンド露光方式）、バックグラウンド部以外の部分を現像する正規現像方式、逆に画像情報部に対応して露光し（イメージ露光方式）、非露光部分を現像する反転現像方式があり、それぞれの特徴を生かして用いられている。
【００６３】
本実施例の画像形成装置において、像担持体である感光ドラム１０１の一次帯電器１１による帯電処理の極性は例えばマイナスである。そして感光ドラム１０１の表面に形成させた静電潜像の現像装置１０４によるトナー現像は感光ドラム１０１の帯電処理極性と同極性のマイナス極性のトナー（ネガトナー）を用いた反転現像方式である。現像装置１０４に回転自在に取り付けられた現像スリーブ１０９上にトナーが薄層コートされてり、現像スリーブ１０９には不図示の外部電源（現像電圧印加電源）より所定の現像バイアスが加えられて、現像スリーブ１０９上のトナーが静電潜像に対応して感光ドラム１０１側に選択的に転移して静電潜像がトナーで反転現像される。
【００６４】
（２）転写出力電源装置２００の構成
ＡＴＶＣ時の該電源装置の制御方法
ａ．転写出力電源装置２００
図２は本実施例における転写バイアス印加手段としての転写出力電源装置２００の回路構成を示している。
【００６５】
転写出力は定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）と、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）の信号で制御される。これらの信号は転写出力電源装置２００を制御する外部のＣＰＵ３００に接続されており、転写出力はこの外部ＣＰＵ３００によって制御される。
【００６６】
定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）は定電圧で転写出力レベルを制御するアナログ制御信号である。この信号レベル電圧を大きくするとオペアンプ２０１の出力が上昇し、トランジスタ２０４がオン状態になり、トランス２１０の１次側巻線（ａ−ｂ間）に電流が流れる。これにより２次側巻線（ｅ−ｆ間）に高電圧が発生し、転写出力端子２１１の電圧が上昇する。
【００６７】
一方、トランス２１０には電圧検出用巻線（ｃ−ｄ間）が設けられており、この巻線には２次側巻線間の発生電圧に比例した電圧が発生する。この電圧検出用巻線間の電圧はダイオード２０９とコンデンサ２０８及びＲ４によって整流されてオペアンプ２０１の負入力側に入力される。このような構成とすることで転写出力は定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）のレベルに対応した所定の電圧で安定し、転写出力の定電圧制御が行なわれる。
【００６８】
これに対して、定電流駆動信号（ＣＣＤ）は転写ローラ１０５に予め設定された定電流を流すモードで駆動する場合の制御信号である。
【００６９】
定電流出力制御信号（ＣＣＤ）がオフ状態になると、トランジスタ２１４がオフ状態となり、オペアンプ２０２の正入力側に基準電圧Ｒｅｆ１が印加され、オペアンプ２０２の出力電圧が上昇し、ダイオード２０３を介してオペアンプ２０１の正入力側の電圧が上昇する。これにより、前述の定電圧駆動時と同様に転写出力端子２１１の電圧が上昇する。一方、転写出力電圧の上昇に伴って転写出力から流れる転写電流も上昇し、抵抗２１３の両端の電圧降下の発生によってオペアンプ２０２の負入力側の電圧が低下する。
【００７０】
このような構成とすることで、転写出力の転写電流Ｉｔは下記の値で安定し、転写出力の定電流制御が行われる。
【００７１】
Ｉｔ＝（Ｒｅｆ２−Ｒｅｆ１）／Ｒ３
ここで、ダイオード２０３の役割について説明する。
【００７２】
ダイオード２０３は定電流駆動時に駆動するオペアンプ２０２の出力と定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を比較し、レベルの高い方の信号をトランス２１０を直接制御するオペアンプ２０１の正入力部に入力するよう動作する。例えば、オペアンプ２０２の出力よりも定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）の方が高い場合には、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）の値がオペアンプ２０１に入力されて定電圧制御が行われる。逆にオペアンプ２０２の出力の方が定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）よりも高い場合には、オペアンプ２０２の出力がオペアンプ２０１に入力されて定電流制御が行われる。
【００７３】
ｂ．ＡＴＶＣ時の電源装置２００の制御方法
次に本実施例におけるＡＴＶＣ時の該転写出力電源装置２００の制御方法について、図３のタイミングチャートを用いて説明する。
【００７４】
画像形成装置はスタンバイ状態においてプリントスタート信号が入力すると、プリント動作に入る前の準備動作としての、感光ドラム１０１の回転駆動を含む所定の「前回転」動作が実行され、所定の前回転動作が終了するとプリント実行動作に入る。連続給紙プリントモードの場合は所定の「紙間」をあけて設定枚数分の記録紙Ｐが順次に転写部位Ｔに連続的に給紙されて１枚目・２枚目・３枚目・・・・と所定枚数分のプリント実行動作が繰り返して行なわれる。最終枚目のプリントが終了すると装置停止準備動作としての所定の「後回転」動作が実行され、所定の後回転動作の終了で感光ドラム１０１の回転駆動が停止されて、装置は再びプリントスタート信号が入力されるまでスタンバイ状態に保持される。
【００７５】
１枚だけのプリントモードの場合は、そのプリント実行動作終了後に、後回転動作が実行され、装置は再びプリントスタート信号が入力されるまでスタンバイ状態に保持される。
【００７６】
本実施例においては、プリントスタート信号の入力から１枚目のプリントの実行までの「前回転」時と、連続給紙プリントモードの場合の各「紙間」時においてＡＴＶＣを実施する。
【００７７】
まず、前回転時は、１枚目プリントの記録紙Ｐが転写部位Ｔに至るまでは定電流出力制御信号（ＣＣＤ）をオン状態、すなわちＬＯＷ状態とし、転写電圧は定電流駆動となる。ここでＣＰＵ３００は電圧検出信号ＶＳＥＮを読み込み、この電圧Ｖtoを基に転写電圧Ｖt を決定し、ＡＴＶＣが完了する。
【００７８】
１枚目プリントの記録紙Ｐに対するトナー像転写時は、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）はオン状態のままとし、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を所定のレベルまで上昇させる。この時の定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）は定電流駆動時に駆動するオペアンプ２０２の出力電圧より高くなっており、ダイオード２０３はオフ状態になっており、オペアンプ２０１には定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）が入力され、転写出力は定電圧値Ｖt まで上昇する。即ち１枚目プリントの記録紙Ｐに対するトナー像転写は定電圧モードで実行される。
【００７９】
１枚目プリントの記録紙Ｐに対するトナー像転写が終了した時点で、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を０に下げ、２枚目の記録紙までの紙間を定電流駆動に切り換え、ＡＴＶＣを実施する。そして２枚目プリントの記録紙Ｐに対するトナー像転写はそのＡＴＶＣで決定された転写電圧Ｖt による定電圧モードで実行される。
【００８０】
以下同様に、３枚目・４枚目・・・のプリントの記録紙Ｐに対するトナー像転写も夫々その前の紙間で実施されたＡＴＶＣで決定の転写電圧Ｖt による定電圧モードで実行される。
【００８１】
このようにＡＴＶＣ時の転写出力電源装置２００の制御を行なうことで、定電圧駆動から定電流駆動への転写出力の切り替わり時間が短くなり、前回転時に比べて時間が短い紙間時においてもＡＴＶＣを行うことができる。
【００８２】
〈第２の実施例〉（図４・図５）
上述した第１の実施例においては定電流駆動時には定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を０にしてダイオード２０３をオン状態にすることで定電流駆動を行ったが、本実施例においては定電流駆動時の定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を所定の弱い転写出力が得られるレベルに設定することを特徴としている。
【００８３】
図４・図５のタイミングチャートを用いて説明する。第１の実施例と異なる点は定電流駆動時に定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）が所定の値αに設定されている。
【００８４】
図４は転写ローラ１０５の抵抗値が大きい場合のタイミングチャートであり、定電流駆動時において転写ローラ１０５には定電流が流れ、転写電圧が発生している。
【００８５】
一方、図５は転写ローラ１０５の抵抗値が極めて小さい場合のタイミングチャートを示しており、定電流駆動モードにおいても定電流は流れず、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）の値αに対応した定電圧Ｖαが出力される。これは、転写ローラ１０５の抵抗値が小さいためにオペアンプ２０２の出力電圧が定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）の値αより低くなり、ダイオード２０３がオン状態にならないため定電圧駆動となるためである。
【００８６】
この様に制御することで、転写ローラ１０５の抵抗値に関わらず定電流駆動時の転写出力の下限が所定の値に制御される。よって、転写出力電源装置２００内のオペアンプの入力値が動作保証外となりオペアンプの動作が異常になる、トランス２１０の電圧検出の精度が悪化する、制御回路の応答性が変化して出力が発振状態となる、といった不具合を防止できる。
【００８７】
〈参考例〉（図６）
第１の実施例及び第２の実施例においては、「前回転」時及び「紙間」時でＡＴＶＣを行っているが、本参考例における画像形成装置においては、プリントモードに応じてＡＴＶＣを実施するタイミングを切り替えることを特徴とする。
【００８８】
本参考例における一連の処理の流れを図６のフローチャートに沿って説明する。
【００８９】
転写出力電源装置２００を制御するＣＰＵ３００がプリント開始のコマンドを受信すると（ステップＳ６０１）、ＡＴＶＣの実施タイミングを決定する。
【００９０】
その際、プリントモードを考慮し（ステップＳ６０２）、プリントモードが「両面プリント」の場合はＡＴＶＣ制御の実施タイミングを「前回転」時及び「紙間」時とする（ステップＳ６０３）。
【００９１】
一方、プリントモードが両面プリントモードではない場合はＡＴＶＣの実施タイミングを「前回転」時のみに設定する（ステップＳ６０４）。
【００９２】
プリントスタート（ステップＳ６０５）がなされてプリント動作中はこの方法で設定されたタイミングでＡＴＶＣを行う。
【００９３】
ここで、プリントモードとＡＴＶＣの実施タイミングの関係について説明する。
【００９４】
記録紙Ｐの両面に印字する両面プリントモードの場合、記録紙Ｐは１面目の一連の画像形成処理で定着装置１０７を一度通過して加熱された後、更に２面目に画像形成を行うことから、連続プリント時には転写ローラ１０５の温度が通過する記録紙Ｐの熱によって高くなる。よって両面プリント時は安定した転写性を得るために、前回転時に加えて紙間時でもＡＴＶＣを実施して転写ローラ１０５の熱による特性変化を補正する。但し、紙間でのＡＴＶＣを実現するために、両面プリント時の紙間は長く設定する。
【００９５】
一方、記録紙Ｐの片面のみに印字を行う片面プリントモード時は、連続プリント時の転写ローラ１０５の温度変化はさほど大きくならないことからＡＴＶＣは前回転時のみ実施し、紙間の大きさを短く設定して記録紙Ｐのスループットを大きくする。
【００９６】
この様な制御を行うことで、定電流モードから定電圧モードへの切り替えに長い時間を要する転写出力電源装置を使用している場合でも、少なくとも転写ローラ１０５の特性変化が小さい片面モードにおいては、スルートップを落とすことなく安定した転写性を実現できる。
【００９７】
〈その他〉
１）像担持体１０１は、電子写真感光体に限らず、静電記録誘電体、磁気記録磁性体などであってもよく、それらの像担持体に対する可転写像の形成原理・プロセスも任意である。
【００９８】
またドラム型に限らず、ベルト型、ウエブ型、シート型など任意である。
【００９９】
２）接触転写部材１０５は、ローラ型に限らず、ベルト型、ベルトと電極ブレードの組み合わせ等任意である。
【０１００】
３）記録媒体Ｐは中間転写ドラムや中間転写ベルトなどの中間転写体であってもよい。
【０１０１】
４）連続プリント時の紙間でのＡＴＶＣは全ての紙間で実施するのでなく、所定に間引きして実施することもできる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、転写部材に対する転写バイアス印加手段につき、
定電圧駆動から定電流駆動へ切り替えるのに要する時間を短縮し、短時間でＡＴＶＣを行うことが可能となり、時間が短い紙間時においても正確なＡＴＶＣを行なわせることができる。
【０１０３】
また、転写部材の抵抗値に関わらず、検知電流出力の下限が所定の値に制御され、転写バイアス印加手段内のオペアンプの入力値が動作保証外となりオペアンプの動作が異常になる、トランスの電圧検出の精度が悪化する、制御回路の応答性が変化して出力が発振状態となる、といったいずれかの不具合を防止できる。
【０１０４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施例の接触転写方式・ＡＴＶＣ制御方式の画像形成装置の概略構成模型図
【図２】 転写出力電源装置の回路図
【図３】 転写出力電源装置の駆動方法を示すタイミングチャート
【図４】 第２の実施例の画像形成装置における転写出力電源装置の駆動方法を示すタイミングチャート（転写ローラの抵抗値が大きい場合）
【図５】 第２の実施例の画像形成装置における転写出力電源装置の駆動方法を示すタイミングチャート（転写ローラの抵抗値が極めて小さい場合）
【図６】 参考例の画像形成装置における一連の処理の流れを示すフローチャート
【図７】 従来の転写出力電源装置の駆動方法を示すタイミングチャート
【符号の説明】
１０１ 感光ドラム（像担持体）
１０２ １次帯電器
１０３ 画像露光
１０４ 現像装置
１０５ 転写ローラ（接触帯電部材）
１０６ クリーニング装置
１０７ 定着装置
１０８ レジストローラ
２００ 転写出力電源装置（転写バイアス印加手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は転写方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
より詳しくは、像担持体と、これに圧接して転写部位を形成する接触転写部材とを備え、転写部位に記録媒体を導入通過させるとともに接触転写部材に転写バイアスを印加して像担持体側に形成の可転写像を記録媒体側に転写（転移）させる接触転写方式の画像形成装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体の表面に対して適宜の作像プロセスにてトナー像を一般的とする画像情報の可転写像を形成担持させ、その可転写像を紙等の記録媒体に転写させ、像定着させて画像形成物（コピー、プリント）として出力させ、像担持体は繰り返して画像形成に供する転写方式の画像形成装置は従来から広く実用されている。
【０００４】
電子写真感光体等の像担持体側に形成の可転写像としてのトナー像を紙等の記録媒体側に転写させる転写手段としては、転写ローラに代表される接触転写部材を用いた接触転写方式の転写手段が普及しており、コロナ帯電器等を用いた転写手段に比べ、電源容量の小型化、オゾンに代表される放電生成物の発生量が少ない、等のメリットがある。
【０００５】
接触転写部材としての転写ローラは、例えば、芯金と該芯金周りに形成した中抵抗の弾性層からなるものであり、像担持体に対して弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させて転写部位（転写ニップ部）を形成させてあり、像担持体の回転に順方向に、像担持体の回転周速度と略同じ周速度で回転する。
【０００６】
転写部位に給送された記録媒体はその表面が像担持体に密着して転写部位を挟持搬送されていく。また、転写部位に記録媒体の先端部が到来してから後端部が転写部位を抜け出るまでの間、転写ローラの芯金には転写バイアス印加手段（転写出力電源装置、転写電圧発生電源、外部電源）から所定の転写バイアス（転写電圧）が印加される。
【０００７】
そして記録媒体が転写部位を挟持搬送されていく過程において、像担持体側のトナー像が記録媒体側に、転写ローラによって形成される転写電界の作用及び転写部位における押圧力にて順次に転写されていく。
【０００８】
ところで、接触転写方式において、接触転写部材としての転写ローラは環境変化等により特性変化を生じるので、転写ローラに対する印加転写電圧を転写ローラの特性変化に対応させて適切に制御する方策が一般にとられる。
【０００９】
その印加転写電圧制御方式の１つとしてＡＴＶＣ方式(Auto Transfer Voltage Control)がある。
【００１０】
ＡＴＶＣは、転写部位が非画像領域時（非通紙時）のタイミングにおいて、転写ローラに流れる検知用電流が予め設定された定電流値Ｉoとなるように転写バイアス印加手段を制御し（定電流モード）、この時の印加電圧Ｖtoを検出する。
【００１１】
この検出した電圧Ｖtoを基に転写電圧Ｖtを決定する。例えば、
Ｖt ＝ａ×Ｖto＋ｂ［ｋＶ］
なる算定式を用いて、転写電圧Ｖtを算定・決定させる。
【００１２】
そして、転写部位が画像領域時（通紙時）において上記決定の転写電圧Ｖtを定電圧制御で転写ローラに印加して像担持体側から記録媒体側へのトナー像の転写を実行させる（定電圧モード）。
【００１３】
このような方法で転写電圧を決定することで、環境変化等による転写ローラの特性変化に関わらず、転写ローラに対する印加転写電圧を接触転写部材の特性変化に対応させて適切に制御して、常時良好な転写性を得ることが出来る。
【００１４】
ここで、転写部位が非画像領域時のタイミングとは、スタンバイ（待機）状態にある画像形成装置の駆動がプリント開始信号に基づいて開始されてから１枚目の記録媒体の先端部が転写部位に到達するまでの画像形成装置の所謂「前回転」時の転写部位における像担持体非画像領域時（＝非通紙時）のタイミング、あるいは連続給紙プリントモードの場合の記録媒体の後端部と次の記録媒体の先端部との間隔部である所謂「紙間」時の転写部位における像担持体非画像領域時（＝非通紙時）のタイミングである。
【００１５】
転写バイアス印加手段の転写電圧発生部において、転写出力は電源を制御するＣＰＵからの定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）と、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）の２つの信号によって制御される。
【００１６】
定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）は定電圧モードでの出力レベルを制御するアナログ制御信号であり、電圧を大きくすると転写出力Ｖt は上昇する。
【００１７】
また、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）は転写ローラに予め設定された定電流Ｉo を流すモードで駆動する場合の制御信号であり、Ｌｏｗレベルで定電流モード時に設定される。
【００１８】
また、電圧検出信号（ＶＳＥＮ）は電源の印加電圧を検出するアナログ信号であり、定電流時の印加電圧Ｖt oはこの信号で検出する。
【００１９】
図７は、転写バイアス印加手段について、定電流モードと定電圧モードの相互切り替えを行った場合の、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）、転写出力Ｖt のタイミングチャートを示している。
【００２０】
定電流モードでの駆動は、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）が０、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）がオンの状態でなされ、ＡＴＶＣが行なわれる。即ち、転写ローラに流れる電流が予め設定された定電流値Ｉo となるように転写バイアス印加手段が制御され、この時の印加電圧Ｖtoが検出され、この検出した電圧Ｖtoを基に転写電圧Ｖt が決定（算定）される。
【００２１】
この定電流モードから定電圧モードへのモード切り替えは、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）をＨｉｇｈ状態、即ち定電流モード制御をオフ状態とし、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を所定の電圧まで上昇させ転写出力を上記の定電流モード時に決定した転写電圧Ｖt に上昇させることでなされる。
【００２２】
次に、この定電圧モード状態から定電流モードに切り替える場合には、まず定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を０に設定し、次に定電流出力制御信号（ＣＣＤ）をオンする。これにより、再び、転写ローラに流れる電流が予め設定された定電流値Ｉo となるように転写バイアス印加手段が制御され、この時の印加電圧Ｖtoが検出され、この検出した電圧Ｖtoを基に次の定電圧モード時での転写電圧Ｖt が決定（算定）される。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の接触転写方式・ＡＴＶＣ方式の画像形成装置においては次のような課題がある。
【００２４】
第一の課題：従来の転写バイアス印加手段（転写出力電源装置）において、定電圧モードから定電流モードに切り替える場合には、前述（図７）したように、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を０にし、続いて定電流出力制御信号（ＣＣＤ）をオンすることから、定電圧モードでの出力から定電流モードでの定常出力に切り替わるまでに比較的長い時間（出力モードの切り替え時間）ｔを要した。
【００２５】
従って、定電流モードでの駆動を行ないＡＴＶＣ（定電流時の印加電圧Ｖtoの検出、該印加電圧Ｖtoを基にした転写電圧Ｖt の決定）を行なうべき、転写部位が非画像領域時の時間に対して、上記の出力モードの切り替え時間ｔが該非画像領域時の時間以上になる場合や、該非画像領域時の時間内に占める上記の出力モードの切り替え時間ｔ後の定電流モードの定常出力時間がＡＴＶＣを正しく実行させるに十分な時間とならない場合には、定電流モード時の印加電圧Ｖtoを正しく検知することができず、次の定電流定電流モード時に正確な転写電圧Ｖt を出力できなくなるといった問題があった。
【００２６】
特に、連続給紙プリントモードの場合の一の記録媒体の後端部と次の記録媒体の先端部との間隔部である所謂「紙間」時の転写部位における像担持体非画像領域時のタイミングで、定電流モードでの駆動を行ないＡＴＶＣを行なう場合には、高速機種ほど上記紙間時の転写部位における非画像領域時間は短いものとなるために問題となった。
【００２７】
この問題に対しては、紙間の間隔距離を大きくして紙間時の転写部位における非画像領域時間を大きくすることが考えられるが、記録媒体のスループットが下がり画像形成装置の性能を低下させることになり、有効な対策とはいえない。
【００２８】
第二の課題：従来の転写バイアス印加手段において、出力電圧が極めて低い値になるよう制御した場合、出力が正しく行なえないといった問題があった。これは、出力電圧が極めて低い値になった場合、
ａ：転写バイアス印加手段内のオペアンプの入力値が動作保証外となりオペアンプの動作が異常になる
ｂ：トランスの電圧検出の精度が悪化する
ｃ：制御回路の応答性が変化して出力が発振状態となる
等が原因である。
【００２９】
この問題は、転写ローラの抵抗値が低い場合で、定電流モードでの駆動時に生じる。
【００３０】
そこで本発明は、接触転写方式・制御方式の画像形成装置における上述の第一や第二の課題を解消することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。
【００３２】
（１）トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からトナー像を転写をする転写部材と、前記転写部材に電流を出力する電源と、を有し、前記電源は、定電圧出力制御信号を受けて定電圧出力をすること及び、定電流出力制御信号を受けて定電流出力をすることが可能であり、前記電源は、前記像担持体と前記転写部材の間にトナー像がないときに定電流制御された検知用電流を出力し、前記電源は、前記像担持体からトナー像を転写する時に定電圧制御された転写電圧を出力し、前記検知用電流の出力時に前記電源が出力している電圧値に基づいて、前記転写電圧の値を決定する画像形成装置において、
前記電源へは前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が同時に入力されており、前記電源内では前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が比較され、前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号のうちの一方に基づいて前記電源の出力が制御され、前記検知用電流を出力する時と前記転写電圧を出力する時の前記電源の切り替えは、前記定電流出力制御信号を出力したままで前記定電圧出力制御信号のレベルのみを 切り替えることで行うことを特徴とする画像形成装置。
【００３３】
（２）前記転写電圧出力から前記検知用電流出力に切り替える時には、前記定電圧出力制御信号のレベルを低くすることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００３４】
（３）前記転写電圧出力から前記検知用電流出力に切り替える時には、前記定電圧出力制御信号のレベルを０にすることを特徴とする（２）に記載の画像形成装置。
【００３５】
（４）前記検知用電流出力から前記転写電圧出力に切り替える時には、前記定電圧出力制御信号のみレベルを高くすることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００３６】
（５）トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からトナー像を転写をする転写部材と、前記転写部材に電流を出力する電源と、を有し、前記電源は、定電圧出力制御信号を受けて定電圧出力をすること及び、定電流出力制御信号を受けて定電流出力をすることが可能であり、前記電源は、前記像担持体と前記転写部材の間にトナー像がないときに検知用電流を出力し、前記電源は、前記像担持体からトナー像を転写する時に定電圧制御された転写電圧を出力し、前記検知用電流出力時に前記電源が出力している電圧値に基づいて、前記転写電圧の値を決定する画像形成装置において、
前記検知用電流を出力する時に、前記電源へは前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が同時に入力されており、前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が比較され、前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号のうちの一方の信号に基づいて前記検知用電流の出力が制御されることを特徴とする画像形成装置。
【００３７】
（６）前記電源において、前記定電流出力制御信号と前記定電圧出力制御信号の比較及び、前記電源の出力制御は、前記定電流出力制御信号と前記定電圧出力制御信号が一つのダイオードの別々の端部に入力され、前記ダイオードの一端からトランスへ制御信号が入力されることによって行われることを特徴とする（１）から（５）のいずれか一項に記載の画像形成装置。
（７）複数のトナー像の転写を連続して行う場合において、前記電源は、前記検知用電流の出力を複数のトナー像を転写する合間で行うことを特徴とする（１）から（６）のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【００３８】
〈作 用〉
接触転写方式・ＡＴＶＣ方式の画像形成装置において、接触転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段を、定電流モード時の出力レベル制御信号と、定電圧モード時の出力レベル信号のうち高い方の出力レベル信号をトランスの出力制御として用いる構成とし、定電圧モード時においては定電流駆動回路をオン状態とし、更に定電圧出力制御信号を所定の値にして駆動して定電圧出力を制御する。
【００３９】
要するに、定電流駆動モードでの出力制御信号と定電圧駆動モードでの出力制御信号を比較し、高いレベルの信号の値を用いて出力制御を行うハード構成とする。
【００４０】
そして、定電圧モードから定電流モードに切り替える場合には、定電圧出力が０となる様に定電圧出力制御信号を設定して定電流出力を行なう。つまり定電圧の出力制御信号のみを制御して行う。
【００４１】
あるいは、定電圧モードから定電流モードに切り替える場合には、定電圧出力制御信号を所定の弱バイアスが出力される値に設定して定電流出力を行なう。
【００４２】
このように制御することで、定電圧モードから定電流モードへの切り替えに要する時間を短くすることができ、装置の画像形成動作における前回転時に比べて時間が短い紙間時においてもＡＴＶＣを行うことができる。
【００４３】
また、接触転写部材の抵抗値に関わらず定電流駆動時の転写出力の下限が所定の値に制御される。よって、転写バイアス印加手段内のオペアンプの入力値が動作保証外となりオペアンプの動作が異常になる、トランスの電圧検出の精度が悪化する、制御回路の応答性が変化して出力が発振状態となる、といった不具合を防止できる。
【００４４】
また、接触転写方式・ＡＴＶＣ方式の画像形成装置において、ＡＴＶＣを行うタイミングをプリントモードに応じて切り替える。接触転写部材の特性変動が大きくなるプリントモードの場合には紙間を大きくして紙間でＡＴＶＣを行い、接触転写部材の特性変動がさほど大きくないプリントモードの場合にはプリント前の前回転時のみＡＴＶＣを行う。
【００４５】
この様な制御を行うことで、全てのプリントモードで紙間を大きくしてＡＴＶＣを実施する必要がなくなり、スループットの低下を特定のプリントモードに絞ることができる。
【００４６】
具体的に、片面プリントと両面プリントが選択できる画像形成装置にあっては、定電流モードから定電圧モードへの切り替えに長い時間を要する転写バイアス印加手段を使用している場合でも、少なくとも接触転写部材の特性変化が小さい片面プリントモードにおいては、スルートップを落とすことなく安定した転写性を実現できる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
〈第１の実施例〉（図１〜図３）
図１は本実施例における接触転写方式・制御方式の画像形成装置の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は転写方式電子写真プロセス利用の複写機またはプリンタである。
【００４８】
（１）画像形成装置の全体的概略構成
１０１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（第一の画像担持体、以下、感光ドラムと記す）であり、矢印の反時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動され、この回転感光ドラムに対して、帯電、画像露光、現像、転写、クリーニングの作像プロセスが適用される。
【００４９】
即ち、回転駆動される感光ドラム１０１はその表面が１次帯電器１０２によって所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
【００５０】
次いでその帯電処理面に画像情報書き込み手段としての不図示の画像露光手段（原稿画像の投影露光装置、画像変調されたレーザビームの走査露光装置など）による画像露光１０３がなされることで、露光明部の帯電電位が減衰して感光ドラム表面に露光画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００５１】
その静電潜像が現像部位Ａにおいて現像装置１０４により可視画像化される。
【００５２】
そのトナー像は転写部位Ｔにおいて転写手段により記録媒体（第二の画像担持体、）としての記録紙（転写材）Ｐに転写される。
【００５３】
本例における転写手段はローラ状の接触転写部材１０５（以下、転写ローラと記す）を用いた接触転写方式の転写手段である。
【００５４】
転写ローラ１０５は、例えば、芯金と該芯金周りに形成した中抵抗の弾性層からなるものであり、感光ドラム１０１に弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させて転写部位Ｔ（転写ニップ部、感光ドラムと転写ローラ両者の圧接ニップ部）を形成させてあり、感光ドラム１０１の回転に順方向に、感光ドラム１０１の回転周速度と略同じ周速度で回転する。
【００５５】
記録紙Ｐは不図示の給送手段部から給紙され、転写部位Ｔの手前側に配設したレジストローラ１０８によりタイミング合わせされて転写部位Ｔに給送される。
【００５６】
即ち、レジストローラ１０８は、回転感光ドラム１０１の表面に形成されたトナー像の先端部が転写部位Ｔに到来したとき、記録紙Ｐの先端部も丁度転写部位Ｔに到来するタイミングになるように記録紙Ｐを転写部位Ｔに給送させる。
【００５７】
転写部位Ｔに給送された記録紙Ｐはその表面が回転感光ドラム１０１に密着して転写部位Ｔを挟持搬送されていく。また、転写部位Ｔに記録紙Ｐの先端部が到来してから後端部が転写部位Ｔを抜け出るまでの間、転写ローラ１０５の芯金には、ＣＰＵ３００にて制御される転写バイアス印加手段としての転写出力電源装置２００からＡＴＶＣによる所定の転写電圧が印加される。
【００５８】
この転写出力電源装置２００の構成およびＡＴＶＣ時の該電源装置２００の制御方法については次の（２）項で詳述する。
【００５９】
そして記録紙Ｐが転写部位Ｔを挟持搬送されていく過程において、回転感光ドラム１０１側のトナー像が記録紙Ｐ側に、転写ローラ１０５によって形成される転写電界の作用及び転写部位Ｔにおける押圧力にて順次に転写されていく。
【００６０】
記録紙Ｐは、転写部位Ｔを出ると回転感光ドラム１０１表面から分離されて定着装置１０７に搬送され、転写を受けたトナー像が永久固着像として記録紙面に定着処理され、画像形成物（コピー、プリント）として排紙される。
【００６１】
記録紙分離後の感光ドラム１０１表面はクリーニング装置１０６によって残留トナーや紙粉等の付着汚染物の除去を受けて清掃され、繰り返して画像形成に供される。
【００６２】
画像形成方式として、例えば、帯電した感光体表面に画像情報のバックグラウンド部に対応して露光し（バックグラウンド露光方式）、バックグラウンド部以外の部分を現像する正規現像方式、逆に画像情報部に対応して露光し（イメージ露光方式）、非露光部分を現像する反転現像方式があり、それぞれの特徴を生かして用いられている。
【００６３】
本実施例の画像形成装置において、像担持体である感光ドラム１０１の一次帯電器１１による帯電処理の極性は例えばマイナスである。そして感光ドラム１０１の表面に形成させた静電潜像の現像装置１０４によるトナー現像は感光ドラム１０１の帯電処理極性と同極性のマイナス極性のトナー（ネガトナー）を用いた反転現像方式である。現像装置１０４に回転自在に取り付けられた現像スリーブ１０９上にトナーが薄層コートされてり、現像スリーブ１０９には不図示の外部電源（現像電圧印加電源）より所定の現像バイアスが加えられて、現像スリーブ１０９上のトナーが静電潜像に対応して感光ドラム１０１側に選択的に転移して静電潜像がトナーで反転現像される。
【００６４】
（２）転写出力電源装置２００の構成
ＡＴＶＣ時の該電源装置の制御方法
ａ．転写出力電源装置２００
図２は本実施例における転写バイアス印加手段としての転写出力電源装置２００の回路構成を示している。
【００６５】
転写出力は定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）と、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）の信号で制御される。これらの信号は転写出力電源装置２００を制御する外部のＣＰＵ３００に接続されており、転写出力はこの外部ＣＰＵ３００によって制御される。
【００６６】
定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）は定電圧で転写出力レベルを制御するアナログ制御信号である。この信号レベル電圧を大きくするとオペアンプ２０１の出力が上昇し、トランジスタ２０４がオン状態になり、トランス２１０の１次側巻線（ａ−ｂ間）に電流が流れる。これにより２次側巻線（ｅ−ｆ間）に高電圧が発生し、転写出力端子２１１の電圧が上昇する。
【００６７】
一方、トランス２１０には電圧検出用巻線（ｃ−ｄ間）が設けられており、この巻線には２次側巻線間の発生電圧に比例した電圧が発生する。この電圧検出用巻線間の電圧はダイオード２０９とコンデンサ２０８及びＲ４によって整流されてオペアンプ２０１の負入力側に入力される。このような構成とすることで転写出力は定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）のレベルに対応した所定の電圧で安定し、転写出力の定電圧制御が行なわれる。
【００６８】
これに対して、定電流駆動信号（ＣＣＤ）は転写ローラ１０５に予め設定された定電流を流すモードで駆動する場合の制御信号である。
【００６９】
定電流出力制御信号（ＣＣＤ）がオフ状態になると、トランジスタ２１４がオフ状態となり、オペアンプ２０２の正入力側に基準電圧Ｒｅｆ１が印加され、オペアンプ２０２の出力電圧が上昇し、ダイオード２０３を介してオペアンプ２０１の正入力側の電圧が上昇する。これにより、前述の定電圧駆動時と同様に転写出力端子２１１の電圧が上昇する。一方、転写出力電圧の上昇に伴って転写出力から流れる転写電流も上昇し、抵抗２１３の両端の電圧降下の発生によってオペアンプ２０２の負入力側の電圧が低下する。
【００７０】
このような構成とすることで、転写出力の転写電流Ｉｔは下記の値で安定し、転写出力の定電流制御が行われる。
【００７１】
Ｉｔ＝（Ｒｅｆ２−Ｒｅｆ１）／Ｒ３
ここで、ダイオード２０３の役割について説明する。
【００７２】
ダイオード２０３は定電流駆動時に駆動するオペアンプ２０２の出力と定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を比較し、レベルの高い方の信号をトランス２１０を直接制御するオペアンプ２０１の正入力部に入力するよう動作する。例えば、オペアンプ２０２の出力よりも定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）の方が高い場合には、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）の値がオペアンプ２０１に入力されて定電圧制御が行われる。逆にオペアンプ２０２の出力の方が定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）よりも高い場合には、オペアンプ２０２の出力がオペアンプ２０１に入力されて定電流制御が行われる。
【００７３】
ｂ．ＡＴＶＣ時の電源装置２００の制御方法
次に本実施例におけるＡＴＶＣ時の該転写出力電源装置２００の制御方法について、図３のタイミングチャートを用いて説明する。
【００７４】
画像形成装置はスタンバイ状態においてプリントスタート信号が入力すると、プリント動作に入る前の準備動作としての、感光ドラム１０１の回転駆動を含む所定の「前回転」動作が実行され、所定の前回転動作が終了するとプリント実行動作に入る。連続給紙プリントモードの場合は所定の「紙間」をあけて設定枚数分の記録紙Ｐが順次に転写部位Ｔに連続的に給紙されて１枚目・２枚目・３枚目・・・・と所定枚数分のプリント実行動作が繰り返して行なわれる。最終枚目のプリントが終了すると装置停止準備動作としての所定の「後回転」動作が実行され、所定の後回転動作の終了で感光ドラム１０１の回転駆動が停止されて、装置は再びプリントスタート信号が入力されるまでスタンバイ状態に保持される。
【００７５】
１枚だけのプリントモードの場合は、そのプリント実行動作終了後に、後回転動作が実行され、装置は再びプリントスタート信号が入力されるまでスタンバイ状態に保持される。
【００７６】
本実施例においては、プリントスタート信号の入力から１枚目のプリントの実行までの「前回転」時と、連続給紙プリントモードの場合の各「紙間」時においてＡＴＶＣを実施する。
【００７７】
まず、前回転時は、１枚目プリントの記録紙Ｐが転写部位Ｔに至るまでは定電流出力制御信号（ＣＣＤ）をオン状態、すなわちＬＯＷ状態とし、転写電圧は定電流駆動となる。ここでＣＰＵ３００は電圧検出信号ＶＳＥＮを読み込み、この電圧Ｖtoを基に転写電圧Ｖt を決定し、ＡＴＶＣが完了する。
【００７８】
１枚目プリントの記録紙Ｐに対するトナー像転写時は、定電流出力制御信号（ＣＣＤ）はオン状態のままとし、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を所定のレベルまで上昇させる。この時の定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）は定電流駆動時に駆動するオペアンプ２０２の出力電圧より高くなっており、ダイオード２０３はオフ状態になっており、オペアンプ２０１には定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）が入力され、転写出力は定電圧値Ｖt まで上昇する。即ち１枚目プリントの記録紙Ｐに対するトナー像転写は定電圧モードで実行される。
【００７９】
１枚目プリントの記録紙Ｐに対するトナー像転写が終了した時点で、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を０に下げ、２枚目の記録紙までの紙間を定電流駆動に切り換え、ＡＴＶＣを実施する。そして２枚目プリントの記録紙Ｐに対するトナー像転写はそのＡＴＶＣで決定された転写電圧Ｖt による定電圧モードで実行される。
【００８０】
以下同様に、３枚目・４枚目・・・のプリントの記録紙Ｐに対するトナー像転写も夫々その前の紙間で実施されたＡＴＶＣで決定の転写電圧Ｖt による定電圧モードで実行される。
【００８１】
このようにＡＴＶＣ時の転写出力電源装置２００の制御を行なうことで、定電圧駆動から定電流駆動への転写出力の切り替わり時間が短くなり、前回転時に比べて時間が短い紙間時においてもＡＴＶＣを行うことができる。
【００８２】
〈第２の実施例〉（図４・図５）
上述した第１の実施例においては定電流駆動時には定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を０にしてダイオード２０３をオン状態にすることで定電流駆動を行ったが、本実施例においては定電流駆動時の定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）を所定の弱い転写出力が得られるレベルに設定することを特徴としている。
【００８３】
図４・図５のタイミングチャートを用いて説明する。第１の実施例と異なる点は定電流駆動時に定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）が所定の値αに設定されている。
【００８４】
図４は転写ローラ１０５の抵抗値が大きい場合のタイミングチャートであり、定電流駆動時において転写ローラ１０５には定電流が流れ、転写電圧が発生している。
【００８５】
一方、図５は転写ローラ１０５の抵抗値が極めて小さい場合のタイミングチャートを示しており、定電流駆動モードにおいても定電流は流れず、定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）の値αに対応した定電圧Ｖαが出力される。これは、転写ローラ１０５の抵抗値が小さいためにオペアンプ２０２の出力電圧が定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）の値αより低くなり、ダイオード２０３がオン状態にならないため定電圧駆動となるためである。
【００８６】
この様に制御することで、転写ローラ１０５の抵抗値に関わらず定電流駆動時の転写出力の下限が所定の値に制御される。よって、転写出力電源装置２００内のオペアンプの入力値が動作保証外となりオペアンプの動作が異常になる、トランス２１０の電圧検出の精度が悪化する、制御回路の応答性が変化して出力が発振状態となる、といった不具合を防止できる。
【００８７】
〈参考例〉（図６）
第１の実施例及び第２の実施例においては、「前回転」時及び「紙間」時でＡＴＶＣを行っているが、本参考例における画像形成装置においては、プリントモードに応じてＡＴＶＣを実施するタイミングを切り替えることを特徴とする。
【００８８】
本参考例における一連の処理の流れを図６のフローチャートに沿って説明する。
【００８９】
転写出力電源装置２００を制御するＣＰＵ３００がプリント開始のコマンドを受信すると（ステップＳ６０１）、ＡＴＶＣの実施タイミングを決定する。
【００９０】
その際、プリントモードを考慮し（ステップＳ６０２）、プリントモードが「両面プリント」の場合はＡＴＶＣ制御の実施タイミングを「前回転」時及び「紙間」時とする（ステップＳ６０３）。
【００９１】
一方、プリントモードが両面プリントモードではない場合はＡＴＶＣの実施タイミングを「前回転」時のみに設定する（ステップＳ６０４）。
【００９２】
プリントスタート（ステップＳ６０５）がなされてプリント動作中はこの方法で設定されたタイミングでＡＴＶＣを行う。
【００９３】
ここで、プリントモードとＡＴＶＣの実施タイミングの関係について説明する。
【００９４】
記録紙Ｐの両面に印字する両面プリントモードの場合、記録紙Ｐは１面目の一連の画像形成処理で定着装置１０７を一度通過して加熱された後、更に２面目に画像形成を行うことから、連続プリント時には転写ローラ１０５の温度が通過する記録紙Ｐの熱によって高くなる。よって両面プリント時は安定した転写性を得るために、前回転時に加えて紙間時でもＡＴＶＣを実施して転写ローラ１０５の熱による特性変化を補正する。但し、紙間でのＡＴＶＣを実現するために、両面プリント時の紙間は長く設定する。
【００９５】
一方、記録紙Ｐの片面のみに印字を行う片面プリントモード時は、連続プリント時の転写ローラ１０５の温度変化はさほど大きくならないことからＡＴＶＣは前回転時のみ実施し、紙間の大きさを短く設定して記録紙Ｐのスループットを大きくする。
【００９６】
この様な制御を行うことで、定電流モードから定電圧モードへの切り替えに長い時間を要する転写出力電源装置を使用している場合でも、少なくとも転写ローラ１０５の特性変化が小さい片面モードにおいては、スルートップを落とすことなく安定した転写性を実現できる。
【００９７】
〈その他〉
１）像担持体１０１は、電子写真感光体に限らず、静電記録誘電体、磁気記録磁性体などであってもよく、それらの像担持体に対する可転写像の形成原理・プロセスも任意である。
【００９８】
またドラム型に限らず、ベルト型、ウエブ型、シート型など任意である。
【００９９】
２）接触転写部材１０５は、ローラ型に限らず、ベルト型、ベルトと電極ブレードの組み合わせ等任意である。
【０１００】
３）記録媒体Ｐは中間転写ドラムや中間転写ベルトなどの中間転写体であってもよい。
【０１０１】
４）連続プリント時の紙間でのＡＴＶＣは全ての紙間で実施するのでなく、所定に間引きして実施することもできる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、転写部材に対する転写バイアス印加手段につき、
定電圧駆動から定電流駆動へ切り替えるのに要する時間を短縮し、短時間でＡＴＶＣを行うことが可能となり、時間が短い紙間時においても正確なＡＴＶＣを行なわせることができる。
【０１０３】
また、転写部材の抵抗値に関わらず、検知電流出力の下限が所定の値に制御され、転写バイアス印加手段内のオペアンプの入力値が動作保証外となりオペアンプの動作が異常になる、トランスの電圧検出の精度が悪化する、制御回路の応答性が変化して出力が発振状態となる、といったいずれかの不具合を防止できる。
【０１０４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施例の接触転写方式・ＡＴＶＣ制御方式の画像形成装置の概略構成模型図
【図２】 転写出力電源装置の回路図
【図３】 転写出力電源装置の駆動方法を示すタイミングチャート
【図４】 第２の実施例の画像形成装置における転写出力電源装置の駆動方法を示すタイミングチャート（転写ローラの抵抗値が大きい場合）
【図５】 第２の実施例の画像形成装置における転写出力電源装置の駆動方法を示すタイミングチャート（転写ローラの抵抗値が極めて小さい場合）
【図６】 参考例の画像形成装置における一連の処理の流れを示すフローチャート
【図７】 従来の転写出力電源装置の駆動方法を示すタイミングチャート
【符号の説明】
１０１ 感光ドラム（像担持体）
１０２ １次帯電器
１０３ 画像露光
１０４ 現像装置
１０５ 転写ローラ（接触帯電部材）
１０６ クリーニング装置
１０７ 定着装置
１０８ レジストローラ
２００ 転写出力電源装置（転写バイアス印加手段）
Claims (7)
- トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からトナー像を転写をする転写部材と、前記転写部材に電流を出力する電源と、を有し、前記電源は、定電圧出力制御信号を受けて定電圧出力をすること及び、定電流出力制御信号を受けて定電流出力をすることが可能であり、前記電源は、前記像担持体と前記転写部材の間にトナー像がないときに定電流制御された検知用電流を出力し、前記電源は、前記像担持体からトナー像を転写する時に定電圧制御された転写電圧を出力し、前記検知用電流の出力時に前記電源が出力している電圧値に基づいて、前記転写電圧の値を決定する画像形成装置において、
前記電源へは前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が同時に入力されており、前記電源内では前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が比較され、前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号のうちの一方に基づいて前記電源の出力が制御され、前記検知用電流を出力する時と前記転写電圧を出力する時の前記電源の切り替えは、前記定電流出力制御信号を出力したままで前記定電圧出力制御信号のレベルのみを切り替えることで行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記転写電圧出力から前記検知用電流出力に切り替える時には、前記定電圧出力制御信号のレベルを低くすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記転写電圧出力から前記検知用電流出力に切り替える時には、前記定電圧出力制御信号のレベルを０にすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
- 前記検知用電流出力から前記転写電圧出力に切り替える時には、前記定電圧出力制御信号のみレベルを高くすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からトナー像を転写をする転写部材と、前記転写部材に電流を出力する電源と、を有し、前記電源は、定電圧出力制御信号を受けて定電圧出力をすること及び、定電流出力制御信号を受けて定電流出力をすることが可能であり、前記電源は、前記像担持体と前記転写部材の間にトナー像がないときに検知用電流を出力し、前記電源は、前記像担持体からトナー像を転写する時に定電圧制御された転写電圧を出力し、前記検知用電流出力時に前記電源が出力している電圧値に基づいて、前記転写電圧の値を決定する画像形成装置において、
前記検知用電流を出力する時に、前記電源へは前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が同時に入力されており、前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号が比較され、前記定電圧出力制御信号と前記定電流出力制御信号のうちの一方の信号に基づいて前記検知用電流の出力が制御されることを特徴とする画像形成装置。 - 前記電源において、前記定電流出力制御信号と前記定電圧出力制御信号の比較及び、前記電源の出力制御は、前記定電流出力制御信号と前記定電圧出力制御信号が一つのダイオードの別々の端部に入力され、前記ダイオードの一端からトランスへ制御信号が入力されることによって行われることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 複数のトナー像の転写を連続して行う場合において、前記電源は、前記検知用電流の出力を複数のトナー像を転写する合間で行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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