JP4013453B2 - 転写用高圧電源装置及びこれを用いた転写装置、並びに当該転写装置を用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリンターや複写機等の画像形成装置に使用される転写用高圧電源装置及びこれを用いた転写装置、並びに当該転写装置を用いた画像形成装置に関し、特に、画像情報に応じたトナー像が形成され又は転写される像担持体から、少なくとも直接搬送される転写材上又は中間転写体上にトナー像を転写するための接触型の転写部材と、前記転写部材とは別個に設けられ、当該転写部材自体又は中間転写体にクリーニング用の高電圧を印加するための接触型のクリーニング部材とに転写用の高電圧を印加する転写用高圧電源装置、及びこれを用いた転写装置、並びに当該転写装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
更に具体的には、この発明は、像担持体上に形成されたトナー像を、直接搬送される転写材（用紙材）上、又は転写ベルトによって搬送される転写材（用紙材）上に、転写ローラー等の転写部材によって転写する転写装置等において、転写後の非イメージ部にあたる個所での像担持体に接している転写部材又は転写ベルトの残留トナーによる汚れ付着防止やトナーのクリーニングを可能とした転写用高圧電源装置、及びこれを用いた転写装置、並びに当該転写装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００３】
又、この発明は、像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写体上に１次転写した後、当該中間転写体から転写材（用紙材）上に２次転写する際に、前記像担持体から中間転写体上にトナー像を転写するか、又は中間転写体から転写材（用紙材）上に転写する転写装置等において、転写後の非イメージ部にあたる個所での像担持体に接している転写部材又は中間転写体の残留トナーによる汚れ付着防止やトナーのクリーニングを可能とした転写用高圧電源装置、及びこれを用いた転写装置、並びに当該転写装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来、この種のプリンターや複写機等の画像形成装置としては、例えば、図１０に示すように、感光体ドラム１００の表面を、スコロトロンや帯電ローラー等の１次帯電手段１０１によって、所定の電位に一様に帯電した後、当該感光体ドラム１００の表面に画像露光１０２を施して静電潜像を形成し、この感光体ドラム１００の表面に形成された静電潜像を、現像装置１０３により現像してトナー像を形成して、当該感光体ドラム１００上に形成されたトナー像を、必要に応じて転写前帯電器１０４によって転写前帯電を施した後、転写ロール１０５によって転写材（用紙材）１０６上に転写するとともに、剥離装置１０７の除電によって転写材１０６を感光体ドラム１００の表面から剥離し、図示しない定着装置によって定着処理を施すことにより、画像を形成するように構成したものがある。
【０００５】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１００の表面は、クリーニング前コロトロン１０８によって除電された後、ブレード等からなるクリーニング装置１０９によって、残留トナーや紙粉等が除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【０００６】
また、上記プリンターや複写機等の画像形成装置としては、図１３に示すように、感光体ドラム１００の表面に形成されたトナー像を、１次転写ロール１１０によって中間転写ベルト１１１上に１次転写した後、当該中間転写ベルト１１１上に１次転写されたトナー像を、中間転写ベルト１１１にバックアップローラー１１２を介して圧接する２次転写ローラー１１３によって転写材（用紙材）１０６上に２次転写し、図示しない定着装置によって定着処理を施すことにより、画像を形成するように構成したものがある。
【０００７】
ところで、上記の如く構成されたプリンターや複写機等の画像形成装置においては、図１０及び図１３に示すように、転写電圧が印加される転写ローラー１０５が、感光体ドラム１００の表面に直接接触したり、転写電圧が印加される１次転写ローラー１１０や２次転写ローラー１１３が、感光体ドラム１００の表面又は中間転写ベルト１１１の表面に直接接触する。そのため、上記画像形成装置においては、感光体ドラム１００と転写ローラー１０５の間や、中間転写ベルト１１１と２次転写ローラー１１３等の間に、転写材（用紙材）１０６が存在しないときに、静電気力やファンデルワールス力等の付着力によって、転写ローラー１０５や２次転写ローラー１１３、あるいは中間転写ベルト１１１の表面に残留トナー等が付着することがある。すると、上記転写ローラー１０５や２次転写ローラー１１３、あるいは中間転写ベルト１１１の表面に付着した残留トナー等は、次の画像形成時等に転写材（用紙材）１０６の裏面に付着して、裏面汚れが発生したり、中間転写ベルト１１１の表面に付着した残留トナー等が、次の画像と共に転写材（用紙材）１０６の表面に転移して画質を劣化させるという問題点を生じる。
【０００８】
そこで、上記プリンターや複写機等の画像形成装置においては、転写時に、転写ローラー１０５や１次転写ローラー１１０、あるいは２次転写ローラー１１３に、転写用の高電圧を印加するとともに、非イメージ部において、転写ローラー１０５や１次転写ローラー１１０、あるいは２次転写ローラー１１３に、転写電圧と逆極性のクリーニング用の高電圧を印加するように構成されている。
【０００９】
従来、上記転写ローラーや１次転写ローラー、あるいは２次転写ローラーに、転写時に、転写用の高電圧を印加するとともに、非イメージ部において、転写電圧と逆極性のクリーニング用の高電圧を印加する転写用高圧電源装置としては、例えば、図１１及び図１４に示すように、転写ローラー１０５や１次転写ローラー１１０、あるいは２次転写ローラー１１３に、転写時に、転写用の高電圧を印加する転写用高圧電源１１５と、非イメージ部において、転写電圧と逆極性のクリーニング用の高電圧を印加するクリーニング用高圧電源１１６とを直列に接続し、これらの転写用高圧電源１１５とクリーニング用高圧電源１１６との出力を、出力選択信号１１７によって切り換えるように構成したものが用いられる。
【００１０】
上記転写用高圧電源装置は、例えば、図１５に示すように、昇圧回路１１８、１１９を用い、１次側入力をスイッチング制御するためのスイッチング素子１２０、１２１と、昇圧回路１１８、１１９によって高圧化またはバイアス化された２次側の出力状態を、出力状態検出回路または出力状態の代替特性により出力を検出する機能により検出し、検出した出力状態と基準値とを比較して、スイッチング素子１２０、１２１に与えるべきＰＷＭ信号のデューテイ値を制御する、切り替え回路や比較回路等で構成される制御回路１２２、１２３とを備えるように構成されている。
【００１１】
かかる転写用高圧電源装置としては、例えば、特公平２−１６６５９号公報において提案されているものがある。
【００１２】
この特公平２−１６６５９号公報に開示された正負切換高圧電源装置は、低圧入力電圧を昇圧した高圧出力を負荷に供給する電源装置において、高圧側に設けられた第１および第２の高圧出力部を選択的に作動（片側ＯＦＦ構成）させる出力切り替え装置と、前記第１及び第２の高圧出力部の各出力巻線にそれぞれ並列に設けられ、かつ、相互に接続された第１及び第２の抵抗とを具備し、前記出力切り替え装置により正、負の高圧出力を切り替えて負荷に供給するように構成したものである。
【００１３】
また、上記転写ローラー１０５や１次転写ローラー１１０、あるいは２次転写ローラー１１３に、転写時に、転写用の高電圧を印加するとともに、非イメージ部において、転写電圧と逆極性のクリーニング用の高電圧を印加する転写用高圧電源装置としては、例えば、特開平５−２２４５４１号公報や、特開平１−２９２３８５号公報等において提案されているものがある。
【００１４】
これらの特開平５−２２４５４１号公報や特開平１−２９２３８５号公報等に開示された画像形成装置は、図１６に示すように、転写時に、転写ローラー１０５や１次転写ローラー１１０等に、転写用の高電圧を印加する転写用高圧電源１１５と、非イメージ部において、転写ローラーや１次転写ローラー等に、転写用の高電圧と逆極性のクリーニング用の電圧を印加するクリーニング用高圧電源１１６とを備え、これらの転写用高圧電源１１５とクリーニング用高圧電源１１６とを、高圧リレー等のスイッチング手段１２４、１２５によって切り換えるように構成したものである。
【００１５】
上記転写用高圧電源装置は、例えば、図１９に示すように、昇圧回路１１８、１１９を用い、１次側入力をスイッチング制御するためのスイッチング素子１２０、１２１と、昇圧回路１１８、１１９によって高圧化またはバイアス化された２次側の出力を、高圧リレー等のスイッチング手段１２４、１２５によって切り換えるように構成されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特公平２−１６６５９号公報に開示された正負切換高圧電源装置の場合には、図１０及び図１１に示すように、単体の転写ローラー１０５等を用いることにより、転写時からクリーニング時、又はクリーニング時から転写時の電荷極性を切り替えて供給する際に発生する、正極性の高圧電源内に設けられた出力整流用平滑コンデンサ１２６の静電容量と、負極性の高圧電源内に設けられた出力整流用平滑コンデンサ１２６の静電容量との間同士での充放電による出力電圧の不安定な挙動や、転写ローラー１０５の容量成分と感光体ドラム１００の容量成分への正極性から負極性、または負極性から正極性の電荷の充放電による転写電界の過渡的な挙動の発生を防止する目的がある。
【００１７】
これは、正負の出力を供給する電源１１５、１１６を直列に接続して構成することで、常に正負高圧電源１１５、１１６と転写ローラー１０５と感光体ドラム１００、または転写ローラ−１０５と中間転写ベルト１１１及び感光体ドラム１００、あるいは転写ローラー１０５と転写ベルト及び感光体ドラムとが電気的に接続され、前記転写電界の過渡的な挙動を、図２１及び図２０に示すように、転写ローラー１０５と各感光体ドラム１００、中間転写ベルト１１１、転写ベルト間のインピーダンスによってラッシュ電流を抑制することで、回避することが可能となる。
【００１８】
しかし、上記の如く正負の高圧電源１１５、１１６を直列に接続する転写用高圧電源装置の場合には、正負切り替え時の低ノイズ化に対して有効な技術である反面、２次側の出力電流が比較的低い数百マイクロアンペア以下であっても、バイパス抵抗Ｒ１、Ｒ２に発生する電圧が高くなるため、バイパス抵抗Ｒ１、Ｒ２及び昇圧回路１１８，１１９（即ち、トランスの２次側部分）が印加電圧の耐圧確保のため大型化したり、周辺との機能上の絶縁を確保するため、エポキシ樹脂等からなる絶縁材によってバイパス抵抗昇圧回路１１８，１１９（即ち、トランスの２次側部分）を充填する必要が生じるため、バイパス抵抗バイパス抵抗昇圧回路１１８，１１９（即ち、トランスの２次側部分）が大型となり、電源装置の小型化に限界があるという問題点を有している。
【００１９】
また、上記の如く正負の高圧電源１１５、１１６を直列に接続する転写用高圧電源装置の場合には、バイパス抵抗Ｒ１、Ｒ２のパワーロスが電流又は電圧値の２乗で増加するが、耐圧性を確保するためには、バイパス抵抗の抵抗値をある程度大きく設定せざるを得ず、バイパス抵抗の抵抗値を小さく設定して、高速対応性を向上させることができないという問題点をも有している。
【００２０】
さらに、上記の如く正負の高圧電源１１５、１１６を直列に接続する転写用高圧電源装置の場合には、図２１及び図２２に示すように、転写時からクリーニング時、又はクリーニング時から転写時の電荷極性を切り替えて供給する際に発生する、正極性の高圧電源内に設けられた出力整流用平滑コンデンサ１２６の静電容量と、負極性の高圧電源内に設けられた出力整流用平滑コンデンサ１２７の静電容量との間同士での充放電によって、出力電圧の極性を切り替える際に、立ち上がり時間が長くなり、高速の画像形成装置に対応することができないばかりか、画像の先端等に転写不良による画質欠陥等が発生する虞れがあるという問題点をも有している。
【００２１】
一方、上記特開平５−２２４５４１号公報や特開平１−２９２３８５号公報等に開示された画像形成装置の場合には、図１６及び図１７に示すように、転写用高圧電源１１５とクリーニング用高圧電源１１６とを、高圧リレー等のスイッチング手段１２４、１２５によって切り換えるように構成したものである。そのため、転写時とクリーニング時とで、転写ローラー１０５等に印加される高電圧が、スイッチング手段１２４、１２５によって瞬時に切り換えられるので、図１８に示すように、高電圧の極性の切り換え時に、出力電圧が不安定になるとともに、転写ローラー１０５の容量成分と感光体ドラム１００の容量成分へのプラスからマイナス、またはマイナスからプラスの電荷の充放電による転写電界の過渡的な挙動が発生するという問題点を有していた。
【００２２】
しかし、上記の如く転写用高圧電源１１５とクリーニング用高圧電源１１６とを、高圧リレー等のスイッチング手段１２４、１２５によって切り換えるように構成した場合には、電源装置の高い効率化、出力電圧の高圧化、そしてハイパワー化に対し有効な技術である反面、転写ローラ１０５と中間転写ベルト１１１及び感光体ドラム１００、または転写ローラ１０５と転写ベルト及び感光体ドラム１００との電気的な接続が一時的に解除されるため、良好な転写が得られにくいという問題点を有している。
【００２３】
また、本構成の電源装置は、出力切り替え時にノイズが発生し、装置及び周辺装置への対策が必要となり、このためにコストがかかり、また、切り替え装置とノイズ対策のため装置が大型化し、さらに切り替えスピードが限定されるため、用途が限定されるという問題点をも有している。
【００２４】
さらに、上記のように切り替え回路および比較回路等を備える構成では、切り替え回路の切り替え時間と比較回路での演算時間がかかるため、出力として切り替え後の出力が安定するまでに時間がかかり、ハイスピードのプリンターや複写機の場合、あるいは切り替え時の要求が厳しい場合には、各装置の機能が十分に発揮できずに画質に影響を及ぼす可能性があるという問題点を有している。
【００２５】
そこで、かかる問題点に対して関連する先行技術としては、例えば、特開平８−２３４５３３号公報で提案されているものがある。
【００２６】
この特開平８−２３４５３３号公報に係る画像形成装置は、図２３乃至図２５に示すように、像担持体１３０上に形成されたトナー像を転写部において記録材１３１に転写して搬送するベルト転写装置１３２を備えた画像形成装置において、前記像担持体１３０に対向する転写ベルト１３２の裏面側に、上流側の第１の電極１３３と下流側の第２の電極１３４とを前記転写ベルト１３２の移動方向に交差して配列し、前記第２の電極１３４には、前記記録材１３１が転写部を通過する時にのみ、前記像担持体１３０の電位に対しトナーと逆特性となる電位を印加し、前記第１の電極１３３には、記録材１３１の通紙時および非通紙時において、前記像担持体１３０の電位に対しトナーと同極性の電圧を印加するとともに、前記ベルト転写装置１３１に到る前の前記像担持体１３０上の非画像領域の電位を、画像領域の未露光部の電位より低くするように構成したものである。
【００２７】
しかしながら、上記特開平８−２３４５３３号公報に係る画像形成装置の場合には、図２４及び図２５に示すように、転写用電極１３４がコロトロンで構成されており、従来技術の課題であったマイナスからプラスの電荷の充放電による転写電界の過渡的な挙動の発生を防止することができないという問題点を有している。
【００２８】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものでり、その第１の目的とするところは、小型化及び低ノイズ化と効率改善を図ることを可能とした転写用高圧電源装置及びこれを用いた転写装置、並びに当該転写装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【００２９】
また、この発明の第２の目的とするところは、正負切り換えスピードの高速化を可能とし、広い範囲で使用可能な転写用高圧電源装置及びこれを用いた転写装置、並びに当該転写装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【００３０】
さらに、この発明の第３の目的とするところは、転写用単体のローラー等からなる転写部材に、転写用の高電圧を印加する方式のメリットを維持しつつ、異極性の高電圧を各々独立に供給できる転写用高圧電源装置及びこれを用いた転写装置、並びに当該転写装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載された発明は、画像情報に応じたトナー像が形成され又は転写される像担持体から、転写ベルトによって搬送される転写材上又は中間転写体上にトナー像を転写するため、前記転写ベルト又は中間転写体の裏面に接触するように、当該像担持体の転写領域に配設された接触型の転写部材に、第１のタイミングで転写用の高電圧を印加する転写用高圧電源と、前記転写領域近傍であって、且つ前記転写部材よりも前記転写ベルト又は中間転写体の移動方向に沿った上流側に設けられ、当該転写ベルト又は中間転写体にクリーニング用の高電圧を印加するための接触型のクリーニングバイアス印加部材に、第２のタイミングで前記転写用電圧と逆極性のクリーニング用の高電圧を印加する前記転写用高圧電源とは別個に設けられたクリーニング用高圧電源とを備えたことを特徴とする転写用高圧電源装置である。このように、接触型の転写部材と接触型のクリーニング部材とを個別に設け、これら接触型の転写部材と接触型のクリーニング部材に所定の高電圧を印加する転写用高圧電源とクリーニング用高圧電源とを別個に備えているので、直列又は並列に接続された極性の異なる高電圧を切り替える必要がないため、小型化及び低ノイズ化と効率改善を図ることが可能となる。
【００３２】
上記像担持体としては、例えば、感光体ドラムが用いられるが、これに限定されるものではなく、当該像担持体としては、感光体ドラムからトナー像が転写されるベルト状やドラム状の中間転写体をも含むものである。
【００３３】
また、請求項２に記載された発明は、画像情報に応じたトナー像が形成され又は転写される像担持体から、転写ベルトによって搬送される転写材上又は中間転写体上にトナー像を転写するため、前記転写ベルト又は中間転写体の裏面に接触するように、当該像担持体の転写領域に配設された接触型の転写部材と、前記転写領域近傍であって、且つ前記転写部材よりも前記転写ベルト又は中間転写体の移動方向に沿った上流側に前記転写部材とは別個に設けられ、当該転写ベルト又は中間転写体にクリーニング用の高電圧を印加するための接触型のクリーニングバイアス印加部材と、前記転写部材に第１のタイミングで転写用の高電圧を印加する転写用高圧電源と、前記転写用高圧電源とは別個に設けられ、前記クリーニングバイアス印加部材に第２のタイミングで前記転写用電圧と逆極性のクリーニング用の高電圧を印加するクリーニング用高圧電源とを備えたことを特徴とする転写装置である。このように、接触型の転写部材と接触型のクリーニング部材とを個別に設け、これら接触型の転写部材と接触型のクリーニング部材に所定の高電圧を印加する転写用高圧電源とクリーニング用高圧電源とを別個に備えているので、直列又は並列に接続された極性の異なる高電圧を切り替える必要がないため、小型化及び低ノイズ化と効率改善を図ることが可能となる。
【００３４】
さらに、請求項３に記載された発明は、画像情報に応じたトナー像が形成され又は転写される像担持体と、前記像担持体上に形成され又は転写されたトナー像を転写するため、前記転写ベルト又は中間転写体の裏面に接触するように、当該像担持体の転写領域に配設された接触型の転写部材と、前記転写領域近傍であって、且つ前記転写部材よりも前記転写ベルト又は中間転写体の移動方向に沿った上流側に前記転写部材とは別個に設けられ、当該転写ベルト又は中間転写体にクリーニング用の高電圧を印加するための接触型のクリーニングバイアス印加部材と、前記転写部材に第１のタイミングで転写用の高電圧を印加する転写用高圧電源と、前記転写用高圧電源とは別個に設けられ、前記クリーニングバイアス印加部材に第２のタイミングで前記転写用電圧と逆極性のクリーニング用の高電圧を印加するクリーニング用高圧電源とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。このように、接触型の転写部材と接触型のクリーニング部材とを個別に設け、これら接触型の転写部材と接触型のクリーニング部材に所定の高電圧を印加する転写用高圧電源とクリーニング用高圧電源とを別個に備えているので、直列又は並列に接続された極性の異なる高電圧を切り替える必要がないため、小型化及び低ノイズ化と効率改善を図ることが可能となる。
【００３５】
また更に、請求項４に記載された発明は、前記像担持体上に形成されたトナー像を、転写ベルトによって搬送される転写材上に、当該転写ベルトの裏面に接触する接触型の転写部材によって転写することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
【００３６】
さらに、請求項５に記載された発明は、前記転写ベルトの裏面において、当該転写ベルトの移動方向上流側にクリーニングバイアス印加部材を配置するとともに、当該転写ベルトの移動方向下流側に転写部材を配置したことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置である。
【００３７】
又、請求項６に記載された発明は、前記像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写体上に１次転写部材によって１次転写した後、当該中間転写体上に１次転写されたトナー像を、転写材上に２次転写部材によって２次転写するように構成したことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
【００３８】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記１次転写部材又は２次転写部材の少なくとも一方に、クリーニングバイアス印加部材を接触するように配置したことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置である。
【００３９】
また、請求項８に記載された発明は、前記転写用高圧電源は、転写部材を介して像担持体又は中間転写体にインピーダンス結合されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。そのため、転写部材に印加される高電圧がオン／オフされるときに、転写電界の過渡的な挙動の発生を防止することができる。
【００４０】
更に、請求項９に記載された発明は、前記クリーニング用高圧電源は、クリーニングバイアス印加部材を介して像担持体又は中間転写体にインピーダンス結合されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４２】
実施の形態１
図１はこの発明の実施の形態１に係るプリンターや複写機等の画像形成装置を示すものである。
【００４３】
図１において、１は像担持体としての感光体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム１は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の回転速度（周速）で回転駆動される。なお、この実施の形態では、上記画像形成装置が高速化に対応することが可能となっており、感光体ドラム１の回転速度は、従来に比べて大幅に高速（例えば、３００〜４００ｍｍ／ｓ程度）に設定されている。この感光体ドラム１としては、例えば、ＯＰＣ（有機光導電体）等からなる負帯電性の感光体を用いたものが使用される。上記感光体ドラム１の表面は、スコロトロンや帯電ローラー等の１次帯電手段２によって、例えば負極性の所定の電位に一様に帯電された後、ＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）等からなる露光手段によって画像３が露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、例えば、現像装置４によって反転現像され、顕像化されてトナー像となる。しかし、上記現像装置４は、感光体ドラム１の帯電極性と同極性のトナーによって反転現像するものに限らず、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を、正規現像するものであっても良い。
【００４４】
上記感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、必要に応じて、転写前コロトロン５によって帯電を受け、帯電量が調整された後、転写バイアス印加ローラー６（以下、単に「 転写ローラー」ともいう。）によって、所定のタイミングで給紙される記録紙等の転写材７上に、静電的に転写される。その後、上記感光体ドラム１からトナー像が転写された転写材７は、剥離装置８による除電を受けて、感光体ドラム１の表面から剥離され、図示しない定着装置によって定着処理が施されることにより、画像が形成されるように構成されている。
【００４５】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１の表面は、クリーニング前コロトロン９によって除電された後、ブレード等からなるクリーニング装置１０によって、残留トナーや紙粉等が除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００４６】
ところで、この実施の形態では、転写用高圧電源装置によって、転写バイアス印加ローラーに所定のバイアス電圧を印加するように構成されている。
【００４７】
この転写用高圧電源装置は、画像情報に応じたトナー像が形成され又は転写される像担持体から、少なくとも直接搬送される転写材上、又は中間転写体上にトナー像を転写するための接触型の転写部材に、第１のタイミングで転写用の高電圧を印加する転写用高圧電源と、前記転写部材とは別個に設けられ、当該転写部材自体又は中間転写体にクリーニング用の高電圧を印加するための接触型のクリーニング部材に、第２のタイミングでクリーニング用の高電圧を印加するクリーニング用高圧電源とを備えるように構成されている。
【００４８】
すなわち、上記転写用高圧電源装置１１は、図１及び図２に示すように、感光体ドラム１から直接搬送される転写材７上にトナー像を転写するための接触型の転写バイアス印加ローラー６に、第１のタイミングで転写用の正極性の高電圧を印加する転写用高圧電源１２と、前記転写バイアス印加ローラー６とは別個に設けられ、当該転写バイアス印加ローラー６にクリーニング用の負極性の高電圧を印加するための接触型のクリーニングバイアス印加ローラー１３に、第２のタイミングでクリーニング用の高電圧を印加するクリーニング用高圧電源１４とを備えている。なお、上記クリーニングバイアス印加ローラー１３は、転写バイアス印加ローラー６の表面に接触するように配置されている。また、これらの転写バイアス印加ローラー６及びクリーニングバイアス印加ローラー１３としては、例えば、半導電性のローラーが用いられる。上記転写用高圧電源１２とクリーニング用高圧電源１４の出力は、図１に示すように、出力切換信号１５、１６によって別個に独立して切り換えられるように構成されている。
【００４９】
上記転写用高圧電源１２は、図３に示すように、１次側入力電圧Ｖｉｎを昇圧して、正極性の出力電圧を発生させる第１のトランス１７及び半波整流回路１８を備えるように構成されている。また、上記クリーニング用高圧電源１４は、１次側入力電圧Ｖｉｎを昇圧して、負極性の出力電圧を発生させる第２のトランス１９及び半波整流回路２０を備えるように構成されている。
【００５０】
上記転写用高圧電源１２の第１のトランス１７には、図３に示すように、一次側巻線の一方の端子に１次側入力電圧Ｖｉｎとして、例えば、２４Ｖの直流電圧が印加されているとともに、他方の端子には、スイッチング素子として、エミッタ接地型のスイッチングトランジスタＴｒ１が接続されている。なお、このスイッチング素子としては、スイッチングトランジスタの代わりに、ＦＥＴ等を使用しても良い。上記スイッチングトランジスタＴｒ１のベースには、当該スイッチングトランジスタＴｒ１のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチングトランジスタ制御回路２１が接続されている。
【００５１】
また、上記転写用高圧電源１２の第１のトランス１７には、その二次側巻線に整流用のダイオードＤ１と平滑用のコンデンサＣ１とからなる半波整流回路１８が接続されており、当該半波整流回路１８の出力側の端部には、平滑用のコンデンサＣ１と並列にバイパス抵抗Ｒ１が接続されている。なお、このバイパス抵抗Ｒ１には、負荷としての転写バイアス印加ローラー６に印加する転写用の高電圧のみしか印加されず、従来のように１０ＫＶ程度の高耐圧性を付与する必要がないので、従来に比べて１／５程度の低い電力の抵抗を使用することができる。さらに、上記転写用高圧電源１２の出力電圧は、出力用の抵抗Ｒ２を介して、転写バイアス印加ローラー６に所定の転写用の高電圧が印加されるようになっている。
【００５２】
さらに、上記転写用高圧電源１２の第１のトランス１７には、その二次側巻線に電流検出回路２２が、アースとの間に接続されており、当該電流検出回路２２の検出値は、スイッチングトランジスタ制御回路２１に入力されている。そして、このスイッチングトランジスタ制御回路２１は、電流検出回路２２の検出値に基づいて、図示しない比較回路等により、負荷としての転写バイアス印加ローラー６に流れる電流が、一定の定電流となるように、スイッチングトランジスタＴｒ１をＯＮ／ＯＦＦ制御する際のパルス幅を、ＰＷＭ制御によって制御するように構成されている。
【００５３】
さらに説明すると、上記スイッチングトランジスタ制御回路２１は、第１のトランス１７によって高圧化またはバイアス化された２次側の出力状態を、電流検出回路２２または出力状態の代替特性により出力を検出する機能により検出し、検出した出力状態と基準値とを比較して、スイッチングトランジスタＴｒ１に与えるべきＰＷＭ信号のデューテイ値を制御する切り替え回路や比較回路等で構成されている。
【００５４】
一方、上記クリーニング用高圧電源１４の第１のトランス１９には、図３に示すように、一次側巻線の一方の端子に１次側入力電圧Ｖｉｎとして、例えば、２４Ｖの直流電圧が印加されているとともに、他方の端子には、スイッチング素子として、エミッタ接地型のスイッチングトランジスタＴｒ２が接続されている。なお、このスイッチング素子としては、スイッチングトランジスタの代わりに、ＦＥＴ等を使用しても良い。上記スイッチングトランジスタＴｒ２のベースには、当該スイッチングトランジスタＴｒ２のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチングトランジスタ制御回路２３が接続されている。
【００５５】
また、上記クリーニング用高圧電源１４の第１のトランス１９には、その二次側巻線に転写用高圧電源１２と極性が異なる整流用のダイオードＤ２と平滑用のコンデンサＣ２とからなる半波整流回路２０が接続されており、当該半波整流回路２０の出力側の端部には、平滑用のコンデンサＣ２と並列にバイパス抵抗Ｒ３が接続されている。なお、このバイパス抵抗Ｒ３には、クリーニングバイアス印加ローラー１３に印加する転写用の高電圧のみしか印加されず、従来のように−５ＫＶ程度の高耐圧性を付与する必要がないので、従来に比べて１／５程度の低い電力の抵抗を使用することができる。さらに、上記クリーニング用高圧電源１４の出力電圧は、出力用の抵抗Ｒ４を介して、クリーニングバイアス印加ローラー１３に所定のクリーニング用の高電圧が印加されるようになっている。
【００５６】
さらに、上記クリーニング用高圧電源１４の第１のトランス１９には、その２次側巻線に電流検出回路２４が、アースとの間に接続されており、当該電流検出回路２４の検出値は、スイッチングトランジスタ制御回路２３に入力されている。そして、このスイッチングトランジスタ制御回路２３は、電流検出回路２４の検出値に基づいて、負荷としてのクリーニングバイアス印加ローラー１３に流れる電流が、一定の定電流となるように、スイッチングトランジスタＴｒ２をＯＮ／ＯＦＦ制御する際のパルス幅を、ＰＷＭ制御によって制御するように構成されている。
【００５７】
なお、上記転写用高圧電源１２とクリーニング用高圧電源１４は、出力切換信号１５、１６に基づいて１次側入力電圧ＶｉｎをＯＮ／ＯＦＦすることにより、出力が切り換えられるように構成されている。
【００５８】
また、図４は転写用高圧電源装置１１の他の実施の形態を示すものであり、この転写用高圧電源装置１１では、スイッチングトランジスタ制御回路２１、２３に入力するＯＮ／ＯＦＦ信号によって、転写用高圧電源１２とクリーニング用高圧電源１４の出力を切り換えるように構成されているとともに、クリーニング用高圧電源１４が出力側に接続された電圧検出回路２５によって、定電圧制御されるように構成されている点が、図３に示す転写用高圧電源装置１１と異なっている。
【００５９】
なお、上記転写用高圧電源装置１１では、転写性を向上するため、転写出力を可変する機能または、出力を安定して供給する必要があるときは、転写装置の環境等（機外の温度や湿度の変化等を含む）によって、転写ローラー６等のインピーダンスまたはキャパシタンスの変化や汚れや磨耗による変化、用紙等からなる転写材７のインピーダンス変化があり、高い画質を維持することが困難な場合がある。
【００６０】
そこで、上記転写用高圧電源装置１１では、環境等が転写に与える影響を低減するため、各装置のインピーダンスやキャパシタンス等の状態を適時検出し、各装置への電源の出力を一定に制御する必要がある。一般的な手段としては、各装置の機能が通常動作を行う前に、各装置のインピーダンスやキャパシタンスを検出し、事前に用意された各装置のインピーダンスやキャパシタンスに対する出力電圧、出力電流のテーブルから各機能のパラメータを決定する。または、適正な出力電圧、出力電流を各装置のインピーダンスやキャパシタンスから演算によって求めて、各機能のパタメータを決定する。そして、各機能のパラメータに基づいて、１次側の入力電圧、入力電流をスイッチング制御または、入力電圧、入力電流を直接制御して、供給する電源の出力を一定にすることが行われている。
【００６１】
以上の構成において、上記実施の形態１に係る転写用高圧電源及び転写装置が適用された画像形成装置では、次のようにして、小型化及び低ノイズ化と効率改善を図ることが可能となっている。
【００６２】
また、上記実施の形態１では、次のようにして、正負切り換えスピードの高速化を可能とし、広い範囲で使用することが可能となっている。
【００６３】
さらに、上記実施の形態１では、次のようにして、転写用単体のローラー等からなる転写部材に、転写用の高電圧を印加する方式のメリットを維持しつつ、異極性の高電圧を各々独立に供給することができるようになっている。
【００６４】
すなわち、上記実施の形態１では、図１及び図５（ａ）に示すように、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を、転写材７上に転写する際、感光体ドラム１に転写材７を介して接触する転写バイアス印加ローラー６に、転写用高圧電源１２によって所定の正極性の直流高電圧が印加される。
【００６５】
この転写時には、図３又は図４に示すように、１次側入力電圧Ｖｉｎが印加されるか、転写信号＋ＯＮ／ＯＦＦシグナルの出力オン信号が、スイッチングトランジスタ制御回路２１に入力される。転写信号は、図示しないＯＮ／ＯＦＦ回路に入力され、所定の出力に相当する駆動信号によって第１のトランス１７の１次側の制御回路２１を駆動させる。これにより、１次側入力が制御され、第１のトランス１７及び半波整流回路１８を介して定電流制御された正極性の出力電圧が、転写バイアス印加ローラー６に印加される。
【００６６】
上記転写用高圧電源１２は、転写バイアス印加ローラー６に、第１のタイミングで所定の正極性の直流高電圧を印加するだけであるため、当該転写用高圧電源１２としては、図３に示すように、第１のトランス１７の１次側に印加される入力電圧Ｖｉｎを、スイッチングトランジスタＴｒ１によってＯＮ／ＯＦＦし、当該第１のトランスＴｒ１の２次側に出力される交流の高電圧を、半波整流回路１８によって整流して、転写バイアス印加ローラー６に所定の正極性の直流高電圧を印加するものを用いればよい。そのため、上記転写用高圧電源１２のバイパス抵抗Ｒ１としては、従来のように、従来のように１０ＫＶ程度の高耐圧性を付与する必要がなく、比較的低耐圧のものを使用することができる。更に、低電力のものを使用することができ、バイパス抵抗Ｒ１を小型化することができ、転写用高圧電源１２そのものを小型化することができる。
【００６７】
一方、非イメージ部におけるクリーニング時には、クリーニング用高圧電源１４の１次側入力電圧Ｖｉｎが印加されるか、逆バイアス−ＯＮ／ＯＦＦシグナルの出力オン信号が、スイッチングトランジスタ制御回路２３に入力される。逆バイアス信号は、図示しないＯＮ／ＯＦＦ回路に入力され、所定の出力に相当する駆動信号によって第２のトランス１９の１次側の制御回路２３を駆動させる。これにより、１次側入力が制御され、第２のトランス１９及び半波整流回路２０を介して定電圧または定電流に制御された負極性の出力電圧が、クリーニングバイアス印加ローラー１３に印加される。
【００６８】
このように、上記実施の形態１では、図１及び図５（ａ）に示すように、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を、転写材６上に転写しない非イメージ部において、クリーニングバイアス印加ローラー１３に、クリーニング用高圧電源１４によって所定の負極性の直流高電圧が印加される。なお、クリーニングバイアスを単にＯＮ／ＯＦＦするのではなく、図５（ｂ）に示すように、転写バイアス印加ローラー６等のインピーダンスが低い場合には、転写時に、予め所定のオフセット電圧を印加し、非イメージ部において、所定のクリーニングバイアスを印加するように構成しても良い。
【００６９】
そのため、上記クリーニング用高圧電源１４は、転写用高圧電源１２と同様に、小型化することが可能となる。
【００７０】
さらに、上記の如く、転写用高圧電源１２及びクリーニング用高圧電源１４を共に、小型化することができるので、これら転写用高圧電源１２及びクリーニング用高圧電源１４を備えた転写用高圧電源装置１１そのものを、小型化することが可能となる。
【００７１】
また、上記転写用高圧電源１２及びクリーニング用高圧電源１４は、正極性又は負極性の高電圧を、単に出力すればよいため、これら転写用高圧電源１２及びクリーニング用高圧電源１４としては、市販の部品からなる高圧電源を使用することができ、転写用高圧電源装置１１を従来の電源装置よりも１／３以下のコストで提供することが可能となる。
【００７２】
更にまた、上記転写用高圧電源装置１１では、比較的低耐圧のものを使用することができるとともに、バイパス抵抗Ｒ１、Ｒ３の抵抗値そのものを１／５程度に低く設定することができるので、効率を大幅にアップすることができ、転写バイアス印加ローラー６等に流れる電流を、従来の１／１０程度に低減することが可能となる。
【００７３】
又、上記転写用高圧電源装置１１では、極性の異なる高圧電源の出力を切り換える必要がないので、低ノイズ化を図ることが可能となっている。
【００７４】
ここで、転写時の性能を向上させるために、転写ローラー６の印加出力は、出力を可変する機能または、出力の経時的な安定制御を可能とするように、高圧電源装置を構成してもよい。
【００７５】
出力安定化の阻害要因としては、転写装置の環境等（機外温度変化含む）による装置のインピーダンスまたはキャパシタンスの変化や汚れや磨耗による変化、用紙のインピーダンス変化等があり、高い画質を維持することが困難な場合がある。
【００７６】
そこで、上記環境等が転写に与える影響を低減するため、適切な転写電流を転写ローラー６に供給するために、各装置のインピーダンスやキャパシタンス等の状態値を適時検出し、転写ローラー６への電源の出力を一定に制御することが望ましい。
【００７７】
一般的な手段としては、転写装置の機能が通常動作を行う前に、各装置（転写ローラー６等) のインピーダンスやキャパシタンスを検出し、事前に用意された各装置のインピーダンスやキャパシタンスに対する出力電圧、出力電流のテーブルから各機能のパラメータを決定する。または、適正な出力電圧、出力電流を各装置のインピーダンスやキャパシタンスから演算によって求めて、転写機能のパラメータを決定する。そして、機能のパラメータに基づいて、１次側の入力電圧、入力電流をスイッチング制御または、入力電圧、入力電流を直接制御して、供給する電源の出力を一定にすることが行われている。
【００７８】
また、出力の経時的な安定のための出力制御の高安定化を図るケースにおいては、転写＋ＯＮ／ＯＦＦシングナルの出力オン信号入力し、正極性の出力を発生させ、その際の出力を図示しない出力電圧検出回路で検出し、第１のトランス１７側のスイッチングトランジスタ制御回路２１内の制御回路部へフィードバックすることにより、第１のトランス１７側の１次側入力の定電流制御の精度を向上させることができる。
【００７９】
更に、出力を出力電圧検出回路で検出し、第１のトランス１７側に接続されている入力電圧Ｖｉｎをアップダウンする制御や入力電流の供給制御を行うことによっても、出力を同様に定電流制御の精度向上を図ることができる。
【００８０】
上記の構成による効果は、図３及び図４に示すように、第１のトランス１７の２次側の半波整流回路１８と第２のトランス１９の２次側の半波整流回路２０が独立に、転写ローラー６とクリーニングバイアス印加ローラー１３に供給することで、正極性及び負極性のコンバーターを、直列に接続する回路方式による課題であった、２次側の出力電流が比較的低い数百マイクロアンペアー以下であっても、バイパス抵抗へ発生する電圧が高くなるため、バイパス抵抗が印加電圧の耐圧及び小型化の限界に達するのに対し、第１トランスと整流回路と第２トランスと整流回路とを直列に接続する接続部が不要となり、電源構成がシンプルとなり、小型化が可能となる。更に、第１トランスと整流回路と第２トランスと整流回路とを直列に接続部した特殊な高圧部が不要となるため、一般に製作されているトランス及び整流回路が使用可能となり、経済的メリットも高い。
【００８１】
また、バイパス抵抗のパワーロスが電流、電圧値の２乗で増加することによる出力効率の悪さとその熱を処理するためのバイパス抵抗の大型化は、本構成とすることで、内部ロスが激減し、数倍から十数倍への出力効率改善ができる。
【００８２】
これに対して、従来の電源装置の場合には、正負出力切り替え時間が、第１の整流回路と第２の整流回路の充電時間に左右され、整流回路の容量とバイパス抵抗値の時定数で決まるため、時間を高速にするためには、容量低下かバイパス抵抗値低下を行う必要がある。しかし、平滑容量の低下は、過渡的な出力の安定性の低下と１次側のトランジスタの１次２次エネルギー変換による出力リップルの出力に対する占める割合が増加し、転写材へのトナーの転写の均一性低下やトナーの転写のムラ等による画質劣化をまねくことから、正負出力切り替えの高速化に限界がある。
【００８３】
また、従来の電源装置の場合には、バイパス抵抗値の低下が、第１トランスと整流回路と第２トランスと整流回路部のパワーアップと高耐圧をまねき、更なる装置の大型化、出力効率の大幅な低下をまねくため、この手段も前記同様正負出力切り替えの高速化に限界がある。
【００８４】
この点、従来技術である正極性と負極性のコンバーターを並列にスイッチを介して接続する回路方式による課題は、出力切り替え時にノイズが発生し、装置及び周辺装置への対策が必要となり、このためにコストがかかることは、本願は正負出力の負荷になる転写ローラー６とクリーニングバイアス印加ローラー１３に機能を分割したことによリ、出力切り替えを不要としたため、ノイズ発生またはノイズ発生を抑制する機能アップによるコストアップと切り替え装置とノイズ対策による大型化は発生しない。
【００８５】
更に、転写ローラー６とクリーニングバイアス印加ローラー１３に機能を分割したことにより、クリーニング性能を大幅に向上させることができ、画質劣化が徐々に進行するため、適切な時期に転写装置の交換が可能となり、パーツ交換サイクルが適切に行われるため、経済的な効果を生じる。
【００８６】
また、転写用高圧電源装置として、正極性と負極性のコンバーターを、直列に接続する回路方式に比べて、出力可能な範囲を機能上、必要な上限電圧に第１トランスと２次側の半波整流回路、第２トランスと２次側の半波整流回路で設定できるため、必要最低限の機能を持つ絶縁構造で転写用高圧電源装置から転写装置に供給するケーブルや導電性プレート等の絶縁破壊を防止でき、過電圧保護による機能追加や高耐圧構造への変更、高耐圧品への変更等する必要がなく電源供給システムを構成することが可能である。
【００８７】
更に、正負出力切り替え時に発生する充放電時に発生するうなり音が低くなり、低騒音に対しても効果が得られる。
【００８８】
実施の形態２
図６はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写体上に１次転写した後、当該中間転写体上に１次転写されたトナー像を、転写材上に２次転写することにより、画像を形成するように構成されている。
【００８９】
また、この実施の形態２では、像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写体上に１次転写する１次転写バイアス印加ローラーに、転写用高圧電源によって転写用の高電圧を印加するとともに、当該１次転写バイアス印加ローラーに接触する第１のクリーニングローラーを設け、当該第１のクリーニングローラーに、クリーニング用高圧電源によってクリーニング用の高電圧を印加するように構成されている。
【００９０】
さらに、この実施の形態２では、中間転写体上に１次転写されたトナー像を、転写材上に２次転写する２次転写バイアス印加ローラーに、転写用高圧電源によって転写用の高電圧を印加するとともに、当該２次転写バイアス印加ローラーに接触する第２のクリーニングローラーを設け、当該第２のクリーニングローラーに、クリーニング用高圧電源によってクリーニング用の高電圧を印加するように構成されている。
【００９１】
すなわち、この実施の形態２では、図６に示すように、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像が、１次転写ローラー３０によって中間転写ベルト２１上に１次転写された後、当該中間転写ベルト３１上に１次転写されたトナー像が、中間転写ベルト３１にバックアップローラー３２を介して圧接する２次転写ローラー３３によって転写材（用紙材）７上に二次転写され、図示しない定着装置によって定着処理を施すことにより、画像が形成されるように構成されている。
【００９２】
なお、この実施の形態では、２次転写ローラー３３に直接転写バイアス電圧を印加するのではなく、バックアップローラー３２に転写バイアス印加ローラー３６によって、転写バイアス電圧を印加するように構成されている。
【００９３】
上記中間転写ベルト３１は、駆動ローラー３４と、バックアップローラー３２と、テンションローラー３５とに掛け回されており、感光体ドラム１の回転速度と同一の速度で回転駆動されるようになっている。
【００９４】
上記１次転写ローラー３０及びバックアップローラー３２に転写用の高電圧を印加する転写用高圧電源１２は、図３及び図４に示す実施の形態１と同様に、１次側入力電圧Ｖｉｎを昇圧して、正極性の出力電圧を発生させる第１のトランス１７及び半波整流回路を備えるように構成されている。また、上記クリーニング用高圧電源は、１次側入力電圧Ｖｉｎを昇圧して、正極性の出力電圧を発生させる第２のトランス及び半波整流回路を備えるように構成されている。
【００９５】
また、上記１次転写ローラー３０及びバックアップローラー３２にクリーニング用の高電圧を印加するクリーニング用高圧電源１４は、図３及び図４に示す実施の形態１と同様に、やはり１次側入力電圧Ｖｉｎを昇圧して、負極性の出力電圧を発生させる第２のトランス１９及び半波整流回路２０を備えるように構成されている。
【００９６】
そして、上記転写用高圧電源１２から出力される転写用の高電圧は、図６に示すように、１次転写ローラー３０及びバックアップローラー３２に直接印加されるようになっている。
【００９７】
また、上記クリーニング用高圧電源１４から出力されるクリーニング用の高電圧は、図６に示すように、１次転写ローラー３０及びバックアップローラー３２に、当該１次転写ローラー３０及びバックアップローラー３２に接触するクリーニングバイアス印加ローラー３７及び３８を介して印加されるようになっている。
【００９８】
図７は上記実施の形態２の変形例を示すものであり、この変形例では、クリーニング用の高電圧を、バックアップローラー３２に接触するクリーニングバイアス印加ローラー３８を介して印加するのではなく、２次転写ローラー３３に直接印加するように構成されている。
【００９９】
こうした場合には、クリーニングバイアス印加ローラー３８が不用となるため、装置の構成を簡略化することができる。
【０１００】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０１】
実施の形態３
図８はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、像担持体上に形成されたトナー像を、直接搬送される転写材上に転写するのではなく、転写ベルトによって搬送される転写材上に転写することにより、画像を形成するように構成されている。
【０１０２】
また、この実施の形態３では、前記転写ベルトの裏面において、当該転写ベルトの移動方向上流側にクリーニング部材を配置するとともに、当該転写ベルトの移動方向下流側に転写部材を配置するように構成されている。
【０１０３】
さらに、この実施の形態３では、前記転写用高圧電源が、転写部材を介して像担持体又は中間転写体にインピーダンス結合されているとともに、前記クリーニング用高圧電源が、クリーニング部材を介して像担持体又は中間転写体にインピーダンス結合されるように構成されている。
【０１０４】
すなわち、この実施の形態３では、図８に示すように、感光体ドラム１上に形成されたトナー像が転写される転写材７が、転写ベルト４０によって搬送されるように構成されている。上記転写ベルト４０は、駆動ローラー４１と、バックアップローラー４２と、テンションローラー４３とに掛け回されており、感光体ドラム１の回転速度と同一の速度で回転駆動されるようになっている。
【０１０５】
また、この実施の形態３では、感光体ドラム１と接触する転写ベルト４０の裏面側に、当該感光体ドラム１上から転写材７にトナー像を転写するための転写ローラー４４と、クリーニングバイアス印加ローラー４５が接触するように、感光体ドラム１の転写位置近傍に配置されている。さらに、上記転写ローラー４４とクリーニングバイアス印加ローラー４５は、転写ベルト４０の移動方向に沿って、クリーニングバイアス印加ローラー４５が上流側に、転写ローラー４４が下流側に位置するように配置されている。
【０１０６】
さらに、上記転写ローラー４４には、図８及び図９に示すように、転写用高圧電源１２によって正極性の転写用の高電圧が印加され、クリーニングバイアス印加ローラー４５には、クリーニング用高圧電源１４によってクリーニング用の高電圧が印加されるように構成されている。
【０１０７】
以上の構成において、この実施の形態３では、図８に示すように、転写ベルト４０により搬送されてくる転写材７の上流側に、クリーニングバイアスのマイナス出力を供給するクリーニングバイアス印加ローラー４５を配置し、下流側に転写ローラー４４を配置した構成となっている。
【０１０８】
これは、感光体ドラム１と転写ベルト４０との転写エリアに入る前に、適切なクリーニングバイアス印加を可能とし、クリーニング用高圧電源１４の出力を、転写エリアとクリーニングバイアス印加ローラー４５間の転写ベルト４０の移動時間から出力ＯＮ間を算出し、出力ＯＮ／ＯＦＦシグナルをＯＮ出力状態とすることで、クリーニングバイアス印加への遅れの発生がなくなる。
【０１０９】
この効果から、感光体ドラム１からの不要なトナーの転写防止、転写ベルト４０の残留トナーによる汚れ防止や転写ベルト４０上のトナーのクリーニング機能を確実に得ることができる。
【０１１０】
このように、前記転写装置の構成において、通常、転写装置動作時にクリーニングバイアス印加ローラー４５へのクリーニングバイアス電源供給を出力ＯＮ／ＯＦＦシグナルを通常ＯＮ出力状態とし、感光体ドラム１上に担持されているトナー像を転写ベルト４０で搬送された転写材７に、転写用の電界を転写ローラー４４から転写ベルト４０を介し与えるときに、プラス出力をＯＮ出力状態とすることで、前記同様の感光体ドラム１からの不要トナー転写防止、転写ベルト４０上のトナーのクリーニング機能を得ることができる。
【０１１１】
また、切り替えスピードが切り替え装置によって限定されるが、転写ベルト４０にそって転写ローラー４４とクリーニングバイアス印加ローラー４５を配置することにより、各ローラー４４、４５に供給する電源の性能に加味した自由な切り替え時間の設定が可能となり、切り替え時間の限定がなくなり、転写装置が高速化に対応することができるようになる。
【０１１２】
さらに、転写ベルト４０に沿って転写ローラー４４とクリーニングバイアス印加ローラー４５を配置したことで、各高圧電源は、必要最低限の電源供給が可能となり、転写装置の異物付着やキズのような部分的なエネルギー集中や過剰なエネルギーの供給による転写ベルト４０の損傷防止を可能とし、電源装置からの電源供給による転写装置へのダメージを最小限にとどめることができ、転写ベルト装置４０の寿命延長や部分的な転写不良等の過度の画質ダメージを軽減できるため、明らかな画質劣化が原因によるプリンターや複写機のユーザーのトラブル不満が軽減される。
【０１１３】
また、第１のトランス１７の２次側の半波整流回路１８と第２トランス１９の２次側の半波整流回路２０とが、転写ベルト４０のインピーダンスを必ず介すため、正負出力の切り替え時または負出力供給時に正出力を印加したとき、または正出力供給時に負出力を印加したときに生じる、第１と第２の半波整流回路１８、２０内コンデンサＣ１、Ｃ３への急峻な充放電の発生と、転写装置のキャパシタンスへの急峻な充放電の発生も含め抑えられ極めてノイズ発生が低い構成となっており、画像信号へのノイズ混入による画像欠陥等を防止できる。
【０１１４】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１１５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、小型化及び低ノイズ化と効率改善を図ることを可能とした転写用高圧電源装置及びこれを用いた転写装置、並びに当該転写装置を用いた画像形成装置を提供することができる。
【０１１６】
また、この発明によれば、正負切り換えスピードの高速化を可能とし、広い範囲で使用可能な転写用高圧電源装置及びこれを用いた転写装置、並びに当該転写装置を用いた画像形成装置を提供することができる。
【０１１７】
さらに、この発明によれば、転写用単体のローラー等からなる転写部材に、転写用の高電圧を印加する方式のメリットを維持しつつ、異極性の高電圧を各々独立に供給できる転写用高圧電源装置及びこれを用いた転写装置、並びに当該転写装置を用いた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の実施の形態１に係る転写用高圧電源装置及び転写装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る転写用高圧電源装置を示す等価回路図である。
【図３】 図３はこの発明の実施の形態１に係る転写用高圧電源装置を示す回路図である。
【図４】 図４はこの発明の実施の形態１に係る転写用高圧電源装置の変形例を示す回路図である。
【図５】 図５（ａ）（ｂ）はこの発明の実施の形態１に係る転写用高圧電源装置及び転写装置を適用した画像形成装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】 図６はこの発明の実施の形態２に係る転写用高圧電源装置及び転写装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【図７】 図７はこの発明の実施の形態２に係る転写用高圧電源装置及び転写装置を適用した画像形成装置の変形例を示す構成図である。
【図８】 図８はこの発明の実施の形態３に係る転写用高圧電源装置及び転写装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【図９】 図９はこの発明の実施の形態３に係る転写用高圧電源装置を示す等価回路図である。
【図１０】 図１０は従来の転写用高圧電源装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【図１１】 図１１は従来の転写用高圧電源装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【図１２】 図１２は従来の転写用高圧電源装置を適用した画像形成装の作用を示す説明図である。
【図１３】 図１３は従来の転写用高圧電源装置を適用した他の画像形成装置を示す構成図である。
【図１４】 図１４は従来の転写用高圧電源装置を適用した他の画像形成装置を示す構成図である。
【図１５】 図１５は従来の転写用高圧電源装置を示すブロック図である。
【図１６】 図１６は従来の他の転写用高圧電源装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【図１７】 図１７は従来の他の転写用高圧電源装置を示す等価回路図である。
【図１８】 図１８は従来の転写用高圧電源装置の作用を示すグラフである。
【図１９】 図１９は従来の他の転写用高圧電源装置を示す回路図である。
【図２０】 図２０は従来の他の転写用高圧電源装置を示す回路図である。
【図２１】 図２１は従来の転写用高圧電源装置の作用を示すグラフである。
【図２２】 図２２は従来の転写用高圧電源装置の作用を示すグラフである。
【図２３】 図２３は従来の転写用高圧電源装置を適用した他の画像形成装置を示す構成図である。
【図２４】 図２４は従来の転写用高圧電源装置を適用した他の画像形成装置を示す構成図である。
【図２５】 図２５は従来の転写用高圧電源装置を適用した画像形成装の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１：感光体ドラム（像担持体）、６：転写バイアス印加ローラー、７：転写材、１２：転写用高圧電源、１３：クリーニングバイアス印加ローラー、１４：クリーニング用高圧電源。

Claims (9)

1. 画像情報に応じたトナー像が形成され又は転写される像担持体から、転写ベルトによって搬送される転写材上又は中間転写体上にトナー像を転写するため、前記転写ベルト又は中間転写体の裏面に接触するように、当該像担持体の転写領域に配設された接触型の転写部材に、第１のタイミングで転写用の高電圧を印加する転写用高圧電源と、
   前記転写領域近傍であって、且つ前記転写部材よりも前記転写ベルト又は中間転写体の移動方向に沿った上流側に設けられ、当該転写ベルト又は中間転写体にクリーニング用の高電圧を印加するための接触型のクリーニングバイアス印加部材に、第２のタイミングで前記転写用電圧と逆極性のクリーニング用の高電圧を印加する前記転写用高圧電源とは別個に設けられたクリーニング用高圧電源とを備えたことを特徴とする転写用高圧電源装置。
2. 画像情報に応じたトナー像が形成され又は転写される像担持体から、転写ベルトによって搬送される転写材上又は中間転写体上にトナー像を転写するため、前記転写ベルト又は中間転写体の裏面に接触するように、当該像担持体の転写領域に配設された接触型の転写部材と、
   前記転写領域近傍であって、且つ前記転写部材よりも前記転写ベルト又は中間転写体の移動方向に沿った上流側に前記転写部材とは別個に設けられ、当該転写ベルト又は中間転写体にクリーニング用の高電圧を印加するための接触型のクリーニングバイアス印加部材と、
   前記転写部材に第１のタイミングで転写用の高電圧を印加する転写用高圧電源と、
   前記転写用高圧電源とは別個に設けられ、前記クリーニングバイアス印加部材に第２のタイミングで前記転写用電圧と逆極性のクリーニング用の高電圧を印加するクリーニング用高圧電源とを備えたことを特徴とする転写装置。
3. 画像情報に応じたトナー像が形成され又は転写される像担持体と、
   前記像担持体上に形成され又は転写されたトナー像を転写するため、前記転写ベルト又は中間転写体の裏面に接触するように、当該像担持体の転写領域に配設された接触型の転写部材と、
   前記転写領域近傍であって、且つ前記転写部材よりも前記転写ベルト又は中間転写体の移動方向に沿った上流側に前記転写部材とは別個に設けられ、当該転写ベルト又は中間転写体にクリーニング用の高電圧を印加するための接触型のクリーニングバイアス印加部材と、
   前記転写部材に第１のタイミングで転写用の高電圧を印加する転写用高圧電源と、
   前記転写用高圧電源とは別個に設けられ、前記クリーニングバイアス印加部材に第２のタイミングで前記転写用電圧と逆極性のクリーニング用の高電圧を印加するクリーニング用高圧電源とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記像担持体上に形成されたトナー像を、転写ベルトによって搬送される転写材上に、当該転写ベルトの裏面に接触する接触型の転写部材によって転写することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記転写ベルトの裏面において、当該転写ベルトの移動方向上流側にクリーニングバイアス印加部材を配置するとともに、当該転写ベルトの移動方向下流側に転写部材を配置したことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写体上に１次転写部材によって１次転写した後、当該中間転写体上に１次転写されたトナー像を、転写材上に２次転写部材によって２次転写するように構成したことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
7. 前記１次転写部材又は２次転写部材の少なくとも一方に、クリーニングバイアス印加部材を接触するように配置したことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記転写用高圧電源は、転写部材を介して像担持体又は中間転写体にインピーダンス結合されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
9. 前記クリーニング用高圧電源は、クリーニングバイアス印加部材を介して像担持体又は中間転写体にインピーダンス結合されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。

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