(57)【要約】【課題】昇圧動作の遅延による転写不良の発生を抑制することが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】転写ローラー３５は、感光体ドラム３１上に形成されるトナー像をシートＳに転写する。変換部７１は、ＰＷＭ信号として入力される制御信号Ｓpをアナログ信号Ｓａに変換する。電源部７２は、アナログ信号Ｓａを自励発振により昇圧し、転写ローラー３５に印加される高電圧Ｓｔを生成する。一時負荷部７８は、少なくともアナログ信号Ｓａの立ち上がり開始時点を含む特定期間において一時的に電源部７２における昇圧動作の負荷抵抗となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体上に形成されるトナー像をシートに転写する転写ローラーと、
ＰＷＭ信号として入力される制御信号をアナログ信号に変換する変換部と、
前記アナログ信号を自励発振により昇圧し、前記転写ローラーに印加される高電圧を生成する電源部と、
少なくとも前記アナログ信号の立ち上がり開始時点を含む特定期間において一時的に前記電源部における昇圧動作の負荷抵抗となる一時負荷部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記特定期間は、前記アナログ信号の立ち上がり開始時点から前記アナログ信号の信号レベルが予め定められた閾値に達するまでの間である、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記一時負荷部は、前記電源部に対して前記転写ローラーと並列に接続された抵抗素子と、前記抵抗素子と直列に接続されたスイッチング素子とを含み、
前記アナログ信号の信号レベルが前記閾値未満である間は前記スイッチング素子がオンされ、前記アナログ信号の信号レベルが前記閾値以上である間は前記スイッチング素子がオフされる、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記スイッチング素子がトランジスタであり、
前記抵抗素子の一端は前記転写ローラーに前記高電圧を供給するラインと接続されており、
前記抵抗素子の他端は前記トランジスタを介して接地されており、
前記トランジスタのコレクタは前記抵抗素子の前記他端と接続されており、
前記トランジスタのエミッタは接地されており、
前記トランジスタのベースには、信号を反転する反転部と抵抗とを介して前記アナログ信号が供給される、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記一時負荷部は、少なくとも前記アナログ信号の立ち上がり完了時点以降は、前記電源部における昇圧動作の負荷抵抗とはならない、
請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式でシートに画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＷＭ信号として入力される制御信号を平滑化してアナログ信号に変換し、高圧電源において前記アナログ信号を自励発振により昇圧して高電圧を生成し、前記高電圧を転写ローラーに印加することによって感光体上に形成されるトナー像をシートに転写する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２５０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記アナログ信号には、前記ＰＷＭ信号の周波数の整数倍の周波数のノイズが含まれる。前記ノイズは、前記アナログ信号の立ち上がりが急峻であるほど大きくなり、前記高圧電源における自励発振を不安定にさせることがある。よって、前記アナログ信号の立ち上がりが急峻である場合には、前記高圧電源における自励発振が不安定になって昇圧動作が遅延してしまい、シートの前端部（搬送方向下流側端部）にトナー像が正常に転写されない転写不良が発生することがある。
【０００５】
本発明の目的は、昇圧動作の遅延による転写不良の発生を抑制することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、感光体と、転写ローラーと、変換部と、電源部と、一時負荷部とを備える。前記転写ローラーは、前記感光体上に形成されるトナー像をシートに転写する。前記変換部は、ＰＷＭ信号として入力される制御信号をアナログ信号に変換する。前記電源部は、前記アナログ信号を自励発振により昇圧し、前記転写ローラーに印加される高電圧を生成する。前記一時負荷部は、少なくとも前記アナログ信号の立ち上がり開始時点を含む特定期間において一時的に前記電源部における昇圧動作の負荷抵抗となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、昇圧動作の遅延による転写不良の発生を抑制することが可能な画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で実行される画像形成処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の転写電圧印加部の構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で用いられる制御信号の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で用いられる制御信号の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
図１に示されるように、画像形成装置１０は、画像読取部１、画像形成部３、給紙部４、制御部５等を備えている。なお、画像形成装置１０は、本発明の画像形成装置の一例に過ぎず、本発明の画像形成装置は、プリンター、ＦＡＸ装置、複写機、或いはこれらの機能を備えた複合機であってもよい。
【００１１】
画像読取部１は、ＡＤＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）２を備えている。画像読取部１は、ＡＤＦ２或いはコンタクトガラス１１にセットされた原稿Ｐの画像を読み取って画像データを取得する。画像読取部１は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）などの撮像素子、光学レンズ、光源等を備えている。画像読取部１では、前記光源から原稿Ｐに照射されて反射した光が前記光学レンズを通って前記撮像素子に入力されることにより、原稿Ｐの画像データが読み取られる。なお、画像読取部１の詳細な説明は省略する。
【００１２】
給紙部４は、画像形成部３において画像が形成されるシートＳを給送する。給紙部４には、不図示の給紙カセットが設けられており、この給紙カセットに収容された複数のシートＳを一枚ずつ取り出して画像形成部３に給送する。
【００１３】
画像形成部３は、画像読取部１で読み取られた画像データ、又は外部のパーソナルコンピューター等の情報処理装置から入力された画像データに基づいて電子写真方式による画像形成処理（印刷処理）を実行する。画像形成部３は、感光体ドラム３１（本発明の感光体の一例）、帯電装置３２、ＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｅｒ  Ｕｎｉｔ）３３、現像装置３４、転写ローラー３５、クリーニングブレード３０、除電装置３６、定着ローラー３７、加圧ローラー３８、及びトナーコンテナ３９等を備えている。
【００１４】
画像形成部３では、給紙部４から給送されたシートＳに以下の手順で画像が形成される。まず、帯電装置３２によって感光体ドラム３１が所定の電位に一様に帯電される。次に、ＬＳＵ３３によって感光体ドラム３１の表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム３１上の静電潜像は、現像装置３４によってトナー像として現像（可視像化）される。続いて、感光体ドラム３１に形成されたトナー像は転写ローラー３５によってシートＳに転写される。その後、シートＳに転写されたトナー像は、そのシートＳが前記定着ローラー３７及び前記加圧ローラー３８の間を通過する際に、前記定着ローラー３７で加熱されてシートＳに溶融定着する。シートＳに転写されずに感光体ドラム３１の外周面上に残存したトナーは、クリーニングブレード３０によって除去される。感光体ドラム３１の電位は除電装置３６で除電される。このように画像が形成されたシートＳは、その後、排紙トレイ４０に排出される。なお、現像によって現像装置３４の内部のトナーが減少すると、トナーコンテナ３９からトナーが補給される。
【００１５】
制御部５は、画像形成装置１０を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を有する。
【００１６】
図２に示されるように、画像形成装置１０は、モーター駆動部６１、光源駆動部６２、帯電電圧印加部６３、現像電圧印加部６４、及び転写電圧印加部７０なども備える。
【００１７】
転写電圧印加部７０は、転写ローラー３５にバイアス電圧を印加する回路である。画像形成時に転写ローラー３５に印加される転写バイアス電圧は、感光体ドラム３１の表面電位を基準にしてトナーの帯電極性と逆の極性となるバイアス電圧である。これにより、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像がシートＳに転写される。
【００１８】
制御部５は、モーター駆動部６１、光源駆動部６２、帯電電圧印加部６３、現像電圧印加部６４、及び転写電圧印加部７０各々に対して制御信号を出力する。制御部５は、前記ＲＯＭ、前記ＥＥPＲＯＭなどに予め記憶された各種の制御プログラムを実行することにより画像形成装置１０を統括的に制御する。
【００１９】
次に、図３を参照しつつ、制御部５によって実行される画像形成処理の手順の一例について説明する。ここで、ステップＳ１，Ｓ２，・・・は、制御部５により実行される処理手順（ステップ）の番号を表している。なお、前記画像形成処理は、例えば、情報処理装置から印刷コマンドを受信したことに応じて開始される。
【００２０】
＜ステップＳ１＞
まず、ステップＳ１において、制御部５は、モーター駆動部６１を通じてモーターを回転させる。これにより、感光体ドラム３１、転写ローラー３５などが回転する。
【００２１】
＜ステップＳ２＞
ステップＳ２において、制御部５は、帯電電圧印加部６３を通じて帯電装置３２に帯電バイアス電圧を印加する。これにより、感光体ドラム３１は、帯電した状態で回転する。
【００２２】
＜ステップＳ３＞
ステップＳ３において、制御部５は、現像電圧印加部６４を通じて、現像装置３４に対して交流成分を含む現像バイアス電圧を印加する。感光体ドラム３１の表面電位を基準にした現像バイアス電圧の直流成分は、トナーの帯電極性と逆の極性の電圧である。
【００２３】
＜ステップＳ４＞
ステップＳ４において、制御部５は、転写電圧印加部７０を通じて、シートＳにトナー像を転写するときに印加する転写バイアス電圧とは逆極性の逆転写バイアス電圧を転写ローラー３５に印加する。
【００２４】
逆転写バイアス電圧が転写ローラー３５に印加されることにより、転写ローラー３５に付着しているトナー又は紙粉が転写ローラー３５から感光体ドラム３１へと移動する。すなわち、逆転写バイアス電圧は、転写ローラー３５に付着しているトナー又は紙粉を感光体ドラム３１へと回収する役割を果たす。このようにして感光体ドラム３１に移動したトナー又は紙粉は、クリーニングブレード３０によって除去される。
【００２５】
＜ステップＳ５＞
前記ステップＳ４で逆転写バイアス電圧を印加してから予め定められた時間が経過すると、ステップＳ５において、制御部５は、逆転写バイアス電圧の印加を停止させる。
【００２６】
＜ステップＳ６＞
ステップＳ６において、制御部５は、光源駆動部６２を通じてＬＳＵ３３を制御し、画像データに基づく光を感光体ドラム３１の表面に照射させる。これにより、画像データに応じた静電潜像が感光体ドラム３１上に形成される。このようにして感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は、現像装置３４によって現像されてトナー像となる。
【００２７】
＜ステップＳ７＞
ステップＳ７において、制御部５は、転写電圧印加部７０を通じて、前記転写バイアス電圧を転写ローラー３５に印加する。これにより、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像が、シートＳに転写される。
【００２８】
＜ステップＳ８＞
シートＳへのトナー像の転写が完了すると、ステップＳ８において、制御部５は、帯電バイアス電圧、現像バイアス電圧、及び転写バイアス電圧の印加を停止させる。
【００２９】
＜ステップＳ９＞
ステップＳ９において、制御部５は、モーター駆動部６１を通じて前記モーターを停止させる。これにより、感光体ドラム３１、転写ローラー３５などの回転が停止する。そして、前記画像形成処理が終了する。
【００３０】
次に、図４を参照しつつ、転写電圧印加部７０の構成について説明する。
【００３１】
本実施形態では、図５（Ａ）に示されるようなＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号が、制御信号Ｓｐとして制御部５から出力される。図４に示されるように、転写電圧印加部７０は、変換部７１、電源部７２などを備える。
【００３２】
変換部７１は、制御信号Ｓｐを平滑化して、図５（Ｂ）に示されるようなアナログ信号Ｓａに変換する。なお、図５（Ｂ）は、立ち上がり時のアナログ信号Ｓａを示している。
【００３３】
電源部７２は、直流電源７３、トランジスタ７４、トランス７５、及び整流回路７６を備え、変換部７１から出力されるアナログ信号Ｓａを自励発振により昇圧して高電圧Ｓｔ（すなわち、前記転写バイアス電圧）を生成し、高電圧Ｓｔを転写ローラー３５に印加する。なお、電源部７２における昇圧動作については公知技術であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３４】
ところで、図５（Ｂ）に示されるように、制御信号Ｓｐから変換されたアナログ信号Ｓａには、ＰＷＭ信号（制御信号Ｓｐ）の周波数の整数倍の周波数のノイズが含まれる。図６（Ａ）に示されるように、前記ノイズは、アナログ信号Ｓａの立ち上がりが急峻であるほど大きくなり、電源部７２における自励発振を不安定にさせることがある。よって、アナログ信号Ｓａの立ち上がりが急峻である場合には、電源部７２における自励発振が不安定になって昇圧動作が遅延してしまい、シートＳの前端部（搬送方向下流側端部）にトナー像が正常に転写されない転写不良が発生することがある。これに対して、本実施形態に係る画像形成装置１０によれば、昇圧動作の遅延による転写不良の発生を抑制することが可能である。
【００３５】
本実施形態では、アナログ信号Ｓａの立ち上がり時における昇圧動作の遅延を抑制するために、図４に示されるような一時負荷部７８が設けられている。一時負荷部７８は、少なくともアナログ信号Ｓａの立ち上がり開始時点（例えば、図３に示されるステップＳ７の処理が開始されるタイミング）を含む特定期間において一時的に電源部７２における昇圧動作の負荷抵抗となるように構成されている。前記特定期間は、例えば、アナログ信号Ｓａの立ち上がり開始時点からアナログ信号Ｓａの信号レベルが予め定められた閾値（例えば、後述のトランジスタ７８２がオフ状態からオン状態に移行するときのアナログ信号Ｓａの信号レベル）に達するまでの間である。
【００３６】
ところで、転写ローラー３５と感光体ドラム３１とは接触しているが、転写ローラー３５に印加される電圧が転写ローラー３５と感光体ドラム３１との間の放電が開始する電圧（以下、放電開始電圧と称す）に達するまでは、転写ローラー３５に電流は流れない。したがって、転写ローラー３５に印加される電圧が放電開始電圧に達するまでは、転写ローラー３５は、トランス７５から見て負荷抵抗とはならない。
【００３７】
トランス７５から見て負荷抵抗が無い状態（以下、無負荷状態と称す）では、図６（Ａ）に示されるように、アナログ信号Ｓａの立ち上がりが急峻になり、アナログ信号Ｓａに含まれるノイズ（すなわち、ＰＷＭ信号の周波数の整数倍の周波数のノイズ）が大きくなる。その結果、電源部７２において共振点ではない周波数で自励発振してしまうなど、電源部７２における自励発振が不安定になり、昇圧動作が遅延してしまうことがある。しかしながら、本実施形態では、一時負荷部７８が設けられているため、アナログ信号Ｓａの立ち上がり時点においても前記無負荷状態とはならない。
【００３８】
図４に示されるように、一時負荷部７８は、抵抗７８１、トランジスタ７８２、反転部７８３、及び抵抗７８４を含む。抵抗７８１は、本発明の抵抗素子の一例である。トランジスタ７８２は、本発明のスイッチング素子の一例である。なお、図４に示される一時負荷部７８の構成は単なる一例であって、同様の機能を達成可能な他の構成を採用しても構わない。
【００３９】
抵抗７８１は、電源部７２に対して転写ローラー３５と並列に接続されており、トランジスタ７８２は、抵抗７８１と直列に接続されている。すなわち、抵抗７８１の一端は転写ローラー３５に高電圧Ｓｔを供給するライン上の分岐点７７と接続され、抵抗７８１の他端はトランジスタ７８２を介して接地されている。また、トランジスタ７８２のコレクタは、抵抗７８１の前記他端と接続され、トランジスタ７８２のエミッタは接地されている。
【００４０】
トランジスタ７８２のベースには、信号を反転する反転部７８３と抵抗７８４とを介して、アナログ信号Ｓａが供給される。すなわち、アナログ信号Ｓａの立ち上がり開始時点ではトランジスタ７８２のベースに相対的に高い電圧が印加され、アナログ信号Ｓａの立ち上がり完了時点ではトランジスタ７８２のベースに相対的に低い電圧が印加されることになる。そして、アナログ信号Ｓａの信号レベルが前記閾値未満である間はトランジスタ７８２がオンされ、アナログ信号Ｓａの信号レベルが前記閾値以上である間はトランジスタ７８２がオフされる。
【００４１】
アナログ信号Ｓａの立ち上がり開始時点では、トランジスタ７８２はオン状態となり、抵抗７８１に電流が流れる。したがって、一時負荷部７８は、トランス７５から見て負荷抵抗となるため、アナログ信号Ｓａの急峻な立ち上がりが抑制される。その結果、アナログ信号Ｓａは、図６（Ｂ）に示されるように、図６（Ａ）に示される無負荷状態時よりも相対的に緩やかに立ち上がるようになる。したがって、アナログ信号Ｓａに含まれるノイズ（すなわち、ＰＷＭ信号の周波数の整数倍の周波数のノイズ）も相対的に小さくなり、電源部７２における自励発振が安定し、昇圧動作の遅延が抑制される。
【００４２】
なお、本実施形態では、アナログ信号Ｓａの立ち上がりが完了するよりも前にトランジスタ７８２がオン状態からオフ状態に遷移するような抵抗値を有する抵抗７８４が設けられている。したがって、少なくともアナログ信号Ｓａの立ち上がり完了時点以降は、トランジスタ７８２はオフ状態となり、抵抗７８１に電流は流れない。すなわち、少なくともアナログ信号Ｓａの立ち上がり完了時点以降は、一時負荷部７８は、トランス７５から見て負荷抵抗とはならない（すなわち、電源部７２における昇圧動作の負荷抵抗とはならない）。よって、一時負荷部７８における電力の消費を抑制することができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１０では、一時負荷部７８を設けたことによってアナログ信号Ｓａの立ち上がり時の無負荷状態が回避される。したがって、本実施形態に係る画像形成装置１０によれば、昇圧動作の遅延による転写不良の発生を抑制することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
３  画像形成部
５  制御部
１０  画像形成装置
３１  感光体ドラム
３５  転写ローラー
７０  転写電圧印加部
７１  変換部
７２  電源部
７３  直流電源
７４  トランジスタ
７５  トランス
７６  整流回路
７７  分岐点
７８  一時負荷部
７８１  抵抗
７８２  トランジスタ
７８３  反転部
７８４  抵抗
【図１】
2020086088.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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