(57)【要約】 【課題】  装置の小型化を図りつつ転写体に順バイアス及び逆バイアスを印加することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  逆転写動作時における逆転写バイアス電圧Ｖａ２は、帯電バイアス印加回路６３からの帯電バイアス電圧Ｖｂを分圧した分圧電圧を利用している。また、順転写動作時に順転写バイアス印加回路６２を定電流制御するにあたり、検出抵抗８４ａに流れる電流ｉ４と、補助巻線７５ｃの発生電圧Ｖｅに基づき正確に転写ローラ３０に流れる電流ｉ３を検知する構成とした。【選択図】  図２
2006030554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電器と、
像担持体に担持されたトナー像を被記録媒体に転写するための転写体と、
前記転写体に転写用バイアス電圧を印加する転写バイアス印加手段と、
前記帯電器に前記転写用バイアス電圧とは逆極性を有する帯電用バイアス電圧を印加する帯電バイアス印加手段と、
前記帯電バイアス印加手段の帯電用バイアス電圧を分圧する分圧手段と、
前記トナー像の前記被記録媒体への転写動作時には前記転写バイアス印加手段からの前記転写用バイアス電圧を前記転写体に印加し、前記転写体に付着したトナーを前記像担持体へ戻す動作時には前記分圧手段からの分圧電圧を前記転写体に印加する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体の表面を清掃するためのクリーニング手段を備え、
前記分圧手段は更に前記クリーニング手段用の分圧電圧を生成しその分圧電圧が当該クリーニング手段に印加されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写用バイアス電圧は負極性電圧であり、前記帯電用バイアス電圧は正極性電圧であり、
前記クリーニング手段は、前記像担持体に付着した紙粉を除去する紙粉除去用のクリーニング手段であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写バイアス印加手段と前記分圧手段とを前記転写体に対して直列接続した構成とされ、
前記制御手段は、前記転写動作時には、前記帯電バイアス印加手段を駆動させつつ前記分圧手段での分圧電圧よりも絶対レベルが大きい転写バイアス電圧を出力するよう前記転写バイアス印加手段を駆動させる一方で、前記トナーを前記像担持体へ戻す動作時には、前記帯電バイアス印加手段を駆動させつつ前記転写バイアス印加手段を停止させることで前記分圧手段での分圧電圧を前記転写体に印加させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記転写バイアス印加手段からの前記転写用バイアス電圧を、前記分圧手段からの分圧電圧を相殺する値に制御可能になっていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写バイアス印加手段及び前記帯電バイアス印加手段を、定電流制御によって各バイアス電圧を印加する構成とされ、
前記転写バイアス印加手段及び前記分圧手段の直列接続線に流れる電流量を検出する電流検出手段を備え、
前記制御手段は、前記転写動作時において、前記電流検出手段での検出値と、前記帯電バイアス印加手段からの帯電用バイアス電圧値とに基づき前記転写バイアス印加手段からの転写用バイアス電流量を検知し、この検知量に基づき前記転写バイアス印加手段を定電流制御することを特徴とすることを特徴とする請求項４又は請求項５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、画像形成装置に関し、特に、転写手段に順バイアス電圧及び逆バイアス電圧を印加するための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタなどの画像形成装置は、通常、感光ドラムの回転方向に沿って、帯電器、スキャナ装置、現像ローラ及び転写ローラが順に設けられた構成になっている。
感光ドラムの表面は、その回転に伴ってまず帯電器により一様に帯電された後、スキャナ装置によるレーザ走査により露光され、画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、現像ローラとの対向位置でこの現像ローラ上に担持されたトナーが上記静電潜像に供給されることでトナー像（可視像）が形成される。その後、転写ローラとの対向位置でこの転写ローラに順バイアス（転写用バイアス）電圧が印加され、感光ドラムの表面上に担持されたトナー像が、感光ドラムと転写ローラとの間を通る用紙に転写される。
【０００３】
また、この種の画像形成装置は、例えば下記特許文献１に示すように、上記転写動作（用紙への画像形成動作）の前後において、転写ローラに対し上記順バイアス電圧と逆極性の逆バイアス（回収用バイアス）電圧を印加して転写ローラに付着したトナーを感光ドラム側に回収するトナー回収機能を備えたものがある。
【特許文献１】特開２００３−２０９９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の画像形成装置では、上記構成を実現するために、帯電器に帯電用バイアス電圧を印加する帯電用トランス回路と、転写ローラに順バイアス電圧を印加する順バイアス用トランス回路と、転写ローラに逆バイアス電圧を印加する逆バイアス用トランス回路とをそれぞれ別個に設けた構成になっていた。つまり、帯電器及び転写ローラにバイアス電圧を印加するための構成として、少なくとも３つのトランス回路が必要であり、その結果、画像形成装置全体の小型化や回路設計の自由度の弊害になっていた。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、装置の小型化を図りつつ転写体に順バイアス及び逆バイアスを印加することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る画像形成装置は、帯電器と、像担持体に担持されたトナー像を被記録媒体に転写するための転写体と、前記転写体に転写用バイアス電圧を印加する転写バイアス印加手段と、前記帯電器に前記転写用バイアス電圧とは逆極性を有する帯電用バイアス電圧を印加する帯電バイアス印加手段と、前記帯電バイアス印加手段の帯電用バイアス電圧を分圧する分圧手段と、前記トナー像の前記被記録媒体への転写動作時には前記転写バイアス印加手段からの前記転写用バイアス電圧を前記転写体に印加し、前記転写体に付着したトナーを前記像担持体へ戻す動作時には前記分圧手段からの分圧電圧を前記転写体に印加する制御手段と、を備えることを特徴とする。
なお、「像担持体」には、感光ドラム（感光体）だけでなく、中間転写体も含まれる。また、「被記録媒体」には、用紙以外にＯＨＰシートなどが含まれる。「画像形成装置」にはプリンタ（レーザプリンタ）だけでなく、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及びスキャナ機能等を備えた複合機についても含まれる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体の表面を清掃するためのクリーニング手段を備え、前記分圧手段は更に前記クリーニング手段用の分圧電圧を生成しその分圧電圧が当該クリーニング手段に印加されることを特徴とする。
なお、上記「クリーニング手段」には、専用のクリーニングブラシ又はクリーニングローラだけでなく、現像ローラを利用して像担持体の表面を清掃するものも含まれる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記転写用バイアス電圧は負極性電圧であり、前記帯電用バイアス電圧は正極性電圧であり、前記クリーニング手段は、前記像担持体に付着した紙粉を除去する紙粉除去用のクリーニング手段であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記転写バイアス印加手段と前記分圧手段とを前記転写体に対して直列接続した構成とされ、前記制御手段は、前記転写動作時には、前記帯電バイアス印加手段を駆動させつつ前記分圧手段での分圧電圧よりも絶対レベルが大きい転写バイアス電圧を出力するよう前記転写バイアス印加手段を駆動させる一方で、前記トナーを前記像担持体へ戻す動作時には、前記帯電バイアス印加手段を駆動させつつ前記転写バイアス印加手段を停止させることで前記分圧手段での分圧電圧を前記転写体に印加させることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記転写バイアス印加手段からの前記転写用バイアス電圧を、前記分圧手段からの分圧電圧を相殺する値に制御可能になっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置において、前記転写バイアス印加手段及び前記帯電バイアス印加手段を、定電流制御によって各バイアス電圧を印加する構成とされ、前記転写バイアス印加手段及び前記分圧手段の直列接続線に流れる電流量を検出する電流検出手段を備え、前記制御手段は、前記転写動作時において、前記電流検出手段での検出値と、前記帯電バイアス印加手段からの帯電用バイアス電圧値とに基づき前記転写バイアス印加手段からの転写用バイアス電流量を検知し、この検知量に基づき前記転写バイアス印加手段を定電流制御することを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
＜請求項１の発明＞
本構成によれば、転写体に付着したトナーを像担持体に戻す動作時に転写体に印加するためのバイアス電圧（逆バイアス）は、帯電器に印加する帯電用バイアス電圧を分圧した電圧が利用される。従って、帯電器及び転写体にバイアス電圧を印加するための構成として、２つの印加回路（トランス回路）だけで済み、これにより画像形成装置の小型化を図ることができるとともに回路設計の自由度が増す。
【００１３】
＜請求項２の発明＞
像担持体の表面を清掃するためのクリーニング手段に印加する印加電圧を、分圧手段での分圧電圧で賄う構成であるから、回路構成を簡略化できコストの低減を図ることができる。
【００１４】
＜請求項３の発明＞
本構成は、帯電用バイアス電圧が正極性電圧である、いわゆる正帯電システムである。このようなものでは、紙粉除去用のクリーニング手段に、上記帯電用バイアス電圧を分圧した同極性の電圧を印加することで負極性の紙粉を像担持体から除去できるのである。
【００１５】
＜請求項４の発明＞
本構成によれば、共通の出力端子を介して転写体に順バイアス電圧及び逆バイアス電圧を印加できる。このような構成に対しても本発明を適用することで、画像形成装置の小型化を図ることができるとともに回路設計の自由度が増す。
【００１６】
＜請求項５の発明＞
本構成によれば、前記転写バイアス印加手段からの出力電圧レベルを調整するという比較的に簡単な構成で、転写体に対し、転写動作時に順バイアス電圧、トナーを戻す動作時に逆バイアス電圧、例えば上記転写動作やトナーを像担持体へ戻す動作時以外のときに０V の電圧を印加できる。
【００１７】
＜請求項６の発明＞
本構成によれば、電流検出手段での検出値と、帯電バイアス印加手段からの帯電用バイアス電圧値とに基づき、転写体等の負荷抵抗の変化によって変動し得る転写バイアス印加手段からの転写用バイアス電流量を正確に検知することができ、これにより、転写バイアス印加手段に対して安定した定電流制御を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１〜図３を参照しつつ説明する。
１．画像形成装置の全体構成
図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの実施形態１を示す要部側断面図である。図１において、レーザプリンタ１は、画像形成装置の装置本体としての本体フレーム２内に、用紙３（本発明の「被記録媒体」に相当）を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。
【００１９】
（１）フィーダ部
フィーダ部４は、本体フレーム２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板７と、給紙トレイ６の一端側（以下、一端側（図１で紙面右側）を前側、その反対側（図１で紙面左側）を後側とする。）端部の上方に設けられる給紙ローラ８および分離パッド９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられる紙粉取りローラ１０，１１と、紙粉取りローラ１０，１１に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ１２とを備えている。
【００２０】
用紙押圧板７は、用紙３を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ８に対して遠い方の端部（後端部）において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部（前端部）が上下方向に移動可能とされている。また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板７は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙ローラ８に対して後端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。給紙ローラ８および分離パッド９は、互いに対向状に配設され、分離パッド９の裏側に設けられるばね１３によって、分離パッド９が給紙ローラ８に向かって押圧されている。
【００２１】
用紙押圧板７上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板７の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ８に向かって押圧され、その給紙ローラ８の回転によって給紙ローラ８と分離パッド９とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。
【００２２】
給紙された用紙３は、紙粉取りローラ１０，１１によって、紙粉が取り除かれた後、レジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２は、１対のローラからなり、用紙３をレジスト後に、画像形成位置に送るようにしている。なお、画像形成位置は、用紙３に感光ドラム２７上のトナー像を転写する転写位置であって、本実施形態では、感光ドラム２７と転写ローラ３０との接触位置とされる。
【００２３】
なお、このフィーダ部４は、さらに、マルチパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側分離パッド２５とを備えている。マルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側分離パッド２５は、互いに対向状に配設され、マルチパーパス側分離パッド２５の裏側に設けられるばね２５ａによって、マルチパーパス側分離パッド２５がマルチパーパス側給紙ローラ１５に向かって押圧されている。
【００２４】
マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３は、マルチパーパス側給紙ローラ１５の回転によってマルチパーパス側給紙ローラ１５とマルチパーパス側分離パッド２５とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。
【００２５】
（２）画像形成部
画像形成部５は、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７および定着部１８を備えている。
（ａ）スキャナ部
スキャナ部１６は、本体フレーム２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０，２１、反射鏡２２，２３，２４を備えている。レーザ発光部からの発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１９、レンズ２０、反射鏡２２，２３、レンズ２１、反射鏡２４の順に通過あるいは反射して、プロセスカートリッジ１７の感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。
【００２６】
（ｂ）プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ１７は、スキャナ部１６の下方に設けられる。このプロセスカートリッジ１７は、本体フレーム２に対して着脱自在に装着される感光体カートリッジとしてのドラムカートリッジ２６と、ドラムカートリッジ２６に収容される現像剤カートリッジとしての現像カートリッジ２８とを備えている。なお、本体フレーム２の前面には、図１に示すように、下端部側を中心軸として開閉可能な前面カバー２ａが設けられており、プロセスカートリッジ１７はこの前面カバー２ａを開けて本体フレーム２内に着脱可能に収容される。
【００２７】
現像カートリッジ２８は、ドラムカートリッジ２６に対して着脱自在に収容されており、現像剤担持体としての現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３、トナーホッパ３４を備えている。
【００２８】
トナーホッパ３４内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。
なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。
【００２９】
そして、トナーホッパ３４内のトナーは、トナーホッパ３４の中心に設けられる回転軸３５に支持されるアジテータ３６により攪拌されて、トナーホッパ３４の後側部に開口されたトナー供給口３７から放出される。また、このアジテータ３６は、図示しないモータからの動力の入力により、矢印方向（時計方向）に回転駆動される。なお、トナーホッパ３４の両側壁（図１で紙面奥行き方向における両側壁）には、トナーの残量検知用の窓３８が設けられており、回転軸３５に支持されたワイパ３９によって清掃される。
【００３０】
トナー供給口３７の後方位置には、供給ローラ３３が回転可能に設けられており、また、この供給ローラ３３に対向して、現像ローラ３１が回転可能に設けられている。これら供給ローラ３３と現像ローラ３１とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
【００３１】
供給ローラ３３は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。この供給ローラ３３は、図示しないモータからの動力の入力により、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。
【００３２】
また、現像ローラ３１は、金属製のローラ軸３１ａに、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ３１のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。なお、後述するように、現像ローラ３１には、現像時に、高電圧電源回路基板５２に実装されたバイアス印加回路６０により現像バイアス電圧Ｖｃが印加される。また、この現像ローラ３１は、図示しないモータからの動力の入力により、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。
【００３３】
また、現像ローラ３１の近傍には、層厚規制ブレード３２が設けられている。この層厚規制ブレード３２は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４０を備えている。層厚規制ブレード３２は、現像ローラ３１の近くにおいて現像カートリッジ２８に支持されて、押圧部４０がブレード本体の弾性力によって現像ローラ３１上に圧接されている。
【００３４】
そして、トナー供給口３７から放出されるトナーは、供給ローラ３３の回転により、現像ローラ３１に供給され、この時、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード３２の押圧部４０と現像ローラ３１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。
【００３５】
ドラムカートリッジ２６は、感光ドラム２７（本発明の「像担持体」に相当）、スコロトロン型帯電器２９（本発明の「帯電器」に相当）、転写ローラ３０（本発明の「転写体」に相当）およびクリーニングブラシ６４（本発明の「クリーニング手段」に相当）を備えている。
【００３６】
このうち、感光ドラム２７は、現像ローラ３１の後方において、その現像ローラ３１と対向配置され、ドラムカートリッジ２６において、矢印方向（時計方向）に回転可能に支持されている。この感光ドラム２７は、筒状のドラム本体と、ドラム本体を支持し、そのドラム本体の軸心に設けられる金属製のドラム軸２７ａとを備えている。ドラム本体は、アルミニウム製の素管からなり、その表面には、ポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層が形成されている。また、ドラム軸２７ａは後述する接続ライン９２に接続されている。
【００３７】
スコロトロン型帯電器２９は、感光ドラム２７の上方に、感光ドラム２７に接触しないように所定間隔を隔てて対向配置され、ドラムカートリッジ２６に支持されている。このスコロトロン型帯電器２９は、タングステンなどの帯電ワイヤ２９ａからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、その帯電ワイヤ２９ａ及び感光ドラム２７間にグリッド２９ｂを備え、感光ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させる。また、後述するように、帯電ワイヤ２９ａにはバイアス印加回路６０から帯電バイアス電圧Ｖｂ（帯電用バイアス電圧）が印加される。
【００３８】
そして、感光ドラム２７の表面は、その感光ドラム２７の回転に伴って、まず、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナ部１６からのレーザビームの高速走査により露光され、画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００３９】
次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１の表面上に担持されかつ正極性に帯電されているトナーが、感光ドラム２７に対向して接触するときに、感光ドラム２７の表面上に形成された上記静電潜像に供給され、選択的に担持されることで可視化され現像が達成される。
【００４０】
転写ローラ３０は、感光ドラム２７の下方において、この感光ドラム２７に対向配置され、ドラムカートリッジ２６に、矢印方向（反時計方向）に回転可能に支持されている。この転写ローラ３０は、金属製のローラ軸３０ａに、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。
【００４１】
この転写ローラ３０のローラ軸３０ａには、バイアス印加回路６０が接続されており、転写動作時には、このバイアス印加回路６０から順転写バイアス電圧Ｖａ１（転写用バイアス電圧）が印加される。また、本実施形態では、画像形成動作の前後や、画像形成動作中における各用紙３への転写動作の間などにおいては、転写ローラ３０には上記順転写バイアス電圧Ｖａ１とは逆極性の逆転写バイアス電圧Ｖａ２がバイアス印加回路６０から印加される。これにより、転写ローラ３０に付着したトナーを、感光ドラム２７上に電気的に吐出させて（この動作が、本発明の「トナーを像担持体へ戻す動作」に相当。以下、「逆転写動作」という）、感光ドラム２７の表面上に残存する残存トナーとともに現像ローラ３１によって回収するようになっている。
【００４２】
クリーニングブラシ６４は、感光ドラム２７のドラム本体と対向接触するように設けられている。クリーニングブラシ６４は、導電性部材から構成されており、バイアス印加回路６０からクリーニングバイアス電圧Ｖｄ（より具体的には、帯電バイアス電圧Ｖｄを分圧した電圧）が印加され、感光ドラム２７に付着する負極性に帯電した紙粉を電気的に吸引して除去する役割を果たす。この際、正極性に帯電したトナーはクリーニングブラシ６４によって回収されず、負極性に帯電している紙粉を選択的に回収することになる。そして、トナー自身は現像ローラ３１によって回収されることになる。
【００４３】
（ｃ）定着部
定着部１８は、図１に示すように、プロセスカートリッジ１７の後方下流側に設けられ、加熱ローラ４１、加熱ローラ４１を押圧する押圧ローラ４２、および、これら加熱ローラ４１および押圧ローラ４２の下流側に設けられる１対の搬送ローラ４３を備えている。加熱ローラ４１は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、図示しないモータからの動力の入力により、矢印方向（時計方向）に回転駆動される。また、押圧ローラ４２は、この加熱ローラ４１を押圧した状態で、この加熱ローラ４１に従動して矢印方向（反時計方向）に回転される。そして、定着部１８では、プロセスカートリッジ１７において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ４３によって、排紙パス４４に搬送するようにしている。排紙パス４４に送られた用紙３は、排紙ローラ４５に送られて、その排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に排紙される。
【００４４】
なお、このレーザプリンタ１には、用紙３の両面に画像を形成するために、反転搬送部４７が設けられている。この反転搬送部４７は、排紙ローラ４５と、反転搬送パス４８と、フラッパ４９と、複数の反転搬送ローラ５０とを備えている。
【００４５】
２．バイアス印加回路
さて、図２には、バイアス印加回路６０の要部構成のブロック図が示されている。前述したように、転写ローラ３０、現像ローラ３１、スコロトロン型帯電器２９の帯電ワイヤ２９ａ及びクリーニングブラシ６４には、このバイアス印加回路６０から各バイアス電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄがぞれぞれ印加される構成になっている。
【００４６】
このバイアス印加回路６０は、ＣＰＵ６１（本発明の「制御手段」に相当）と、順転写バイアス印加回路６２（本発明の「転写バイアス印加手段」に相当）と、帯電バイアス印加回路６３（本発明の「帯電バイアス印加手段」に相当）とを備えている。各バイアス印加回路６２，６３は、転写ローラ３０のローラ軸３０ａに接続される接続ライン９１に、順転写バイアス印加回路６２及び帯電バイアス印加回路６３の順序で直列に接続されている。また、各バイアス印加回路６２，６３は、ＣＰＵ６１のＰＷＭ（Pulse Width Modulation。パルス幅変調）制御によってそれぞれ定電流制御されるようになっている。
【００４７】
（ａ）帯電バイアス印加回路
まず、先に帯電バイアス印加回路６３について説明する。この帯電バイアス印加回路６３は、帯電ＰＷＭ信号平滑回路７０、帯電トランスドライブ回路７１、帯電昇圧・平滑整流回路７２、帯電出力電圧検出回路７３及び帯電出力電流検出回路７４を備えている。
このうち、帯電ＰＷＭ信号平滑回路７０は、ＣＰＵ６１のＰＷＭポート６１ａからのＰＷＭ信号Ｓ１を受けて平滑し帯電トランスドライブ回路７１に与える役割を果たす。帯電トランスドライブ回路７１は、受けたＰＷＭ信号Ｓ１に基づき、帯電昇圧・平滑整流回路７２の１次側巻線７５ｂに発振電流を流すよう構成されている。
【００４８】
帯電昇圧・平滑整流回路７２は、トランス７５、ダイオード７６、平滑コンデンサ７７などを備えている。トランス７５は、２次側巻線７５ａ，１次側巻線７５ｂ及び補助巻線７５ｃを備えている。２次側巻線７５ａの一端は、ダイオード７６を介して帯電ワイヤ２９ａに接続される接続ライン９０に接続されている。更に、２次側巻線７５ａの一端と接続ライン９２との間には、分圧抵抗７８、１対のバリスタ１００，１０１（variable resistor。定電圧素子。）、後述する順転写出力電流検出回路８４の検出抵抗８４ａが直列接続されている。本実施形態では、これらの分圧抵抗７８及び１対のバリスタ１００，１０１が本発明の「分圧手段」を構成している。一方、２次側巻線７５ａの他端は、感光ドラム２７のドラム軸２７ａに連なる接続ライン９２に接続されている。また、平滑コンデンサ７７は２次側巻線７５ａに並列に接続されている。
【００４９】
このような構成により、１次側巻線７５ｂの発振電流は、帯電昇圧・平滑整流回路７２において昇圧及び整流され、帯電ワイヤ２９ａに帯電バイアス電圧Ｖｂとして印加される。このとき、帯電昇圧・平滑整流回路７２からの出力電流は、帯電ワイヤ２９ａに流れる電流ｉ１と分圧抵抗７８側に流れる電流ｉ２とに分流される。
【００５０】
帯電出力電圧検出回路７３は、帯電昇圧・平滑整流回路７２のトランス７５の補助巻線７５ｃと、ＣＰＵ６１とに接続されている。ＣＰＵ６１は、次述する順転写バイアス印加回路６２による定電流制御時（転写動作時）において、補助巻線７５ｃの間で発生する発生電圧Ｖｅを検出して、その検出信号Ｓ２をＣＰＵ６１のＡ／Ｄポート６１ｂに入力するように構成されている。
【００５１】
次に、帯電出力電流検出回路７４は、電源電圧Ｖccと上記接続ライン９２との間に直列接続された検出抵抗７４ａを備え、この検出抵抗７４ａに流れる電流ｉ１に応じた検出信号Ｓ３を電流バッファ７９を介してＣＰＵ６１のＡ／Ｄポート６１ｃにフィードバックさせる構成になっている。この検出信号Ｓ３は、帯電ワイヤ２９ａに流れる電流ｉ１に応じた値を示すため、ＣＰＵ６１は、この検出信号Ｓ３に基づきこの電流ｉ１が所定の定電流値になるように、即ち、帯電ワイヤ２９ａに定電流が流れるように、デューティ比を適宜変更したＰＷＭ信号Ｓ１を帯電ＰＷＭ信号平滑回路７０に出力する定電流制御を実行する。
【００５２】
（ｂ）順転写バイアス印加回路
次に、順転写バイアス印加回路６２について説明する。この順転写バイアス印加回路６２は、順転写ＰＷＭ信号平滑回路８０、順転写トランスドライブ回路８１、順転写昇圧・平滑整流回路８２、順転写出力電圧検出回路８３及び順転写出力電流検出回路８４を備えている。
このうち、順転写ＰＷＭ信号平滑回路８０は、ＣＰＵ６１のＰＷＭポート６１ｄからのＰＷＭ信号Ｓ４を受けて平滑し順転写トランスドライブ回路８１に与える役割を果たす。順転写トランスドライブ回路８１は、受けたＰＷＭ信号Ｓ４に基づき、順転写昇圧・平滑整流回路８２の１次側巻線８５ｂに発振電流を流すよう構成されている。
【００５３】
順転写昇圧・平滑整流回路８２は、トランス８５、ダイオード８６、平滑コンデンサ８７などを備えている。トランス８５は、２次側巻線８５ａ，１次側巻線８５ｂ及び補助巻線８５ｃを備えている。２次側巻線８５ａの一端は、ダイオード８６を介して転写ローラ３０のローラ軸３０ａに接続される接続ライン９１に接続されている。一方、２次側巻線８５ａの他端は、上記分圧抵抗７８及びバリスタ１００の接続点に共通接続されている。また、平滑コンデンサ８７及び放電抵抗８８がそれぞれ２次側巻線８５ａに並列に接続されている。
【００５４】
このような構成により、１次側巻線８５ｂの発振電流は、帯電昇圧・平滑整流回路８２において昇圧及び整流され、転写ローラ３０のローラ軸３０ａに順転写バイアス電圧Ｖａ１として印加される。このとき、転写ローラ３０に流れる電流ｉ３は、上記分圧抵抗７８及びバリスタ１００の接続点において帯電昇圧・平滑整流回路７２からの電流ｉ２と合流して順転写出力電流検出回路８４の検出抵抗８４ａに流れることになる。そして、この順転写出力電流検出回路８４の検出抵抗８４ａに流れる電流ｉ４（＝ｉ２＋ｉ３）に応じた検出信号Ｓ５を電流バッファ８９を介してＣＰＵ６１のＡ／Ｄポート６１ｅにフィードバックさせる構成になっている。
【００５５】
順転写出力電圧検出回路８３は、順転写昇圧・平滑整流回路８２のトランス８５の補助巻線８５ｃと、ＣＰＵ６１とに接続されている。ＣＰＵ６１は、順転写バイアス印加回路６２による定電圧制御時（逆転写動作時）において、補助巻線８５ｃの間で発生する出力電圧Ｖｆを検出して、その検出信号Ｓ６をＣＰＵ６１のＡ／Ｄポート６１ｆに入力するように構成されている。
【００５６】
（ｃ）現像ローラ及びクリーニングブラシへのバイアス電圧印加のための構成
図２に示すように、放電抵抗８８及びバリスタ１００の接続点Ｘと、接続ライン９２との間には定電圧回路１０２が接続され、この出力電圧が、図３に示すように、クリーニングバイアス電圧Ｖｄとしてクリーニングブラシ６４に印加される。また、バリスタ１００，１０１の接続点Ｙと接続ライン９２との間には、やはり定電圧回路１０３が接続されており、この出力電圧が、現像バイアス電圧Ｖｃとして現像ローラ３１のローラ軸３１ａに印加されるようになっている。なお、この定電圧回路１０３は、ＣＰＵ６１のオンオフポート６１ｇからの制御信号Ｓ７に基づきオンオフ動作する。また、定電圧回路１０２，１０３で消費される電流は、トランス７５の２次側巻線７５ａに流れる構成になっている。
【００５７】
３．本実施形態の動作
（ａ）順転写動作時
レーザプリンタ１を起動させると、ＣＰＵ６１は、帯電バイアス印加回路６３を駆動させる。具体的には、ＰＷＭ信号Ｓ１を帯電ＰＷＭ信号平滑回路７０に与えるとともに、帯電出力電流検出回路７４からの検出信号Ｓ３を受けて帯電ワイヤ２９ａに流れる電流ｉ１の電流値を随時検出する。そして、ＣＰＵ６１は、この電流ｉ１が所定の設定電流値（例えば３００μＡ）になるようにＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を適宜変更しつつ出力する。これにより、図３に示すように、接続ライン９０の出力端Ｂに接続された帯電ワイヤ２９ａに対して定電流制御による電力供給がされ、例えば５．５〜８kV（平均７kV）の帯電バイアス電圧Ｖｂが印加されることになる。そして、この帯電ワイヤ２９ａによって感光ドラム２７の表面が一様に帯電される。なお、このとき、図２において放電抵抗８８とバリスタ１００との接続点Ｘの電位は、約１６００V になっている。
【００５８】
また、ＣＰＵ６１は、制御信号Ｓ７を出力して定電圧回路１０３を駆動させる。これにより、この定電圧回路１０３の出力側Ｃに接続された現像ローラ３１のローラ軸３１ａに対して一定の現像バイアス電圧Ｖｃ（例えば３００〜５００V ）が印加される（図３参照）。なお、この現像バイアス電圧Ｖｃは、上記帯電バイアス印加回路６３からの帯電バイアス電圧Ｖｂを分圧した分圧電圧である。そして、この現像ローラ３１によって感光ドラム２７の表面上に担持された静電潜像にトナーが供給されて可視化される。
【００５９】
次いで、用紙３が上記画像形成位置に到達しこの用紙３に感光ドラム２７上のトナー像を転写する転写動作時には、ＣＰＵ６１は、順転写バイアス印加回路６２を駆動させる。具体的には、ＰＷＭ信号Ｓ４を順転写ＰＷＭ信号平滑回路８０に与えて駆動し、この順転写バイアス印加回路６２の出力端Ａに接続された転写ローラ３０のローラ軸３０ａに順転写バイアス電圧Ｖａ１を印加する。
【００６０】
ここで、この電力供給は定電流制御で行う必要があり、転写ローラ３０のローラ軸３０ａに流れる電流ｉ３をフィードバック値として検知する必要がある。そこで、本実施形態では、ＣＰＵ６１は、検出信号Ｓ５（順転写出力電流検出回路８４の検出抵抗８４ａに流れる電流ｉ４）と、検出信号Ｓ２（帯電写昇圧・平滑整流回路７２の補助巻線７５ｃの発生電圧Ｖｅ）とを随時取り込む。そして、次の演算式によって転写ローラ３０のローラ軸３０ａに流れる電流ｉ３を算出する。
【００６１】
［演算式］
ｉ３＝ｉ４−（ｎＶｅ−Ｖｘ）／Ｒ
なお、ｎ：補助巻線７５ｃと２次側巻線７５ａとの電圧比
Ｒ：分圧抵抗７８、検出抵抗８４ａの合成抵抗値
Ｖｘ：定電圧素子（バリスタ１００，１０１）によって定まる電圧
【００６２】
これにより、ＣＰＵ６１は算出される電流ｉ３の電流値が設定電流値（例えば−１０〜−３０μＡ）になるようにＰＷＭ信号Ｓ４のデューティ比を適宜変更しつつ出力して定電流制御が達成される。なお、このとき、順転写バイアス電圧Ｖａ１はおおよそ−１k〜−７kVになっている。
【００６３】
更に、定電圧回路１０２の出力端Ｄに接続されたクリーニングブラシ６４に対して一定のクリーニングバイアス電圧Ｖｄ（例えば４００V ）が印加される（図３参照）。なお、このクリーニングバイアス電圧Ｖｄは、やはり上記帯電バイアス印加回路６３からの帯電バイアス電圧Ｖｂを分圧した分圧電圧である。そして、このクリーニングブラシ６４によって感光ドラム２７に付着した紙粉が除去される。
【００６４】
（ｂ）逆転写動作時
上記転写動作後、逆転写動作に入ると、ＣＰＵ６１は、ＰＷＭ信号Ｓ４の出力を止めて順転写バイアス印加回路６２を停止する。これにより、転写ローラ３０のローラ軸３０ａには、帯電バイアス印加回路６３からの帯電バイアス電圧Ｖｂの分担電圧（約＋１６００V ）としての逆転写バイアス電圧Ｖａ２が印加される。
【００６５】
また、このとき、ＣＰＵ６１は、オンオフ信号Ｓ７の出力を止め、定電圧回路１０３の駆動を停止させる。つまり、現像ローラ３１への現像バイアス電圧Ｖｃが印加されなくなりローラ軸３１ａの電位が略０V になりトナー供給が停止する。これにより、転写ローラ３０に付着したトナーが、感光ドラム２７上に電気的に吐出され、感光ドラム２７の表面上に残存する残存トナーとともに現像ローラ３１によって回収されるようになる。
【００６６】
（ｃ）待機時
一方、上記転写動作時でも逆転写動作時でもない待機状態に入ると、ＣＰＵ６１は、順転写バイアス印加回路６２に対して２次側巻線８５ａの出力電圧Ｖｇを所定の値（例えば−１６００Ｖ）にする定電圧制御に切り替わる。具体的には、ＣＰＵ６１は、検出信号Ｓ６（順転写昇圧・平滑整流回路８２の補助巻線８５ｃの発生電圧Ｖｆ）を随時取り込む。発生電圧Ｖｆは上記２次側巻線８５ａの出力電圧Ｖｇと比例関係にあるため、この発生電圧Ｖｆが一定になるようにＰＷＭ信号Ｓ４のデューティ比を適宜変更することで出力電圧Ｖｇを所定の値にする定電圧制御が達成される。これにより、待機状態において、出力電圧Ｖｇと帯電バイアス電圧Ｖｂの分圧電圧（＋１６００V ）とが相殺され、転写ローラ３０に対する印加電圧を０V に維持することができる。
【００６７】
４．本実施形態の効果
（１）本実施形態によれば、逆転写動作時における逆転写バイアス電圧Ｖａ２は、帯電バイアス印加回路６３からの帯電バイアス電圧Ｖｂを分圧した分圧電圧を利用している。従って、スコロトロン型帯電器２９及び転写ローラ３０にバイアス電圧を印加するための構成として、２つの印加回路だけで済み、これによりレーザプリンタ１の小型化を図ることができるとともに回路設計の自由度が増す。
（２）また、現像ローラ３１及びクリーニングブラシ６４への印加電圧Ｖｃ，Ｖｄも帯電バイアス印加回路６３からの帯電バイアス電圧Ｖｂを分圧した分圧電圧を利用する構成とした。従って、更なる回路構成の簡略化、コストの低減化を図ることができる。本実施形態では、帯電バイアス印加回路６３によって感光ドラム２７を正帯電させる、いわゆる正帯電システムである。従って、紙粉除去用のクリーニングブラシ６４に、帯電バイアス電圧Ｖｂを分圧した分圧電圧を印加することで負極性の紙粉を感光ドラム２７から除去できるのである。
【００６８】
（３）共通の出力端Ａを介して転写ローラ３０のローラ軸３０ａに順転写バイアス電圧Ｖａ１及び逆転写バイアス電圧Ｖａ２を印加できる。このような構成に対しても本発明を適用することで、レーザプリンタ１の小型化を図ることができるとともに回路設計の自由度が増す。
（４）また、順転写バイアス印加回路６２からの出力電圧Ｖｇレベルを調整するという比較的に簡単な構成で、転写ローラ３０に対し、順転写動作時に順転写バイアス電圧Ｖａ１、逆転写動作時に逆転写バイアス電圧Ｖａ２、それらの動作以外の待機状態に０V の電圧を印加できる。これにより、待機状態から順転写動作に移行する際、立ち上がりよく順転写バイアス電圧Ｖａ１を転写ローラ３０に印加できる。
【００６９】
（５）また、本実施形態では、順転写動作時に順転写バイアス印加回路６２を定電流制御するにあたり、検出抵抗８４ａに流れる電流ｉ４と、補助巻線７５ｃの発生電圧Ｖｅに基づき正確に転写ローラ３０に流れる電流ｉ３を検知する構成とした。これにより、順転写バイアス印加回路６２に対して安定した定電流制御を実現できる。
【００７０】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記各実施形態では、パルス列状のＰＷＭ信号に基づくＰＷＭ制御によって定電流及び定電圧制御を行う構成としたが、これに限らず、アナログ制御信号の振幅レベルに応じて定電流及び定電圧制御を行う構成であっても勿論よい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態１に係るレーザプリンタの内部構成を示す側断面図
【図２】バイアス印加回路の要部構成のブロック図
【図３】各電気的負荷と印加電圧との関係を示す模式図
【符号の説明】
【００７２】
１…レーザプリンタ（画像形成装置）
３…用紙（被記録媒体）
２７…感光ドラム（像担持体）
２９…スコロトロン型帯電器（帯電器）
２９ａ…帯電ワイヤ
３０…転写ローラ（転写体）
６１…ＣＰＵ（制御手段）
６２…順転写バイアス印加回路（転写バイアス印加手段）
６３…帯電バイアス印加回路（帯電バイアス印加手段）
６４…クリーニングブラシ（クリーニング手段）
７８…分圧抵抗（分圧手段）
８４…順転写出力電流検出回路（電流検出手段）
９１…接続ライン（直列接続線）
１００，１０１…バリスタ（分圧手段）
Ｖａ１…順転写バイアス電圧（転写用バイアス電圧）
Ｖａ２…逆転写バイアス電圧（分圧電圧）
Ｖｂ…帯電バイアス電圧（帯電用バイアス電圧）
Ｖｄ…クリーニングバイアス電圧（クリーニング用の分圧電圧）
ｉ３…電流（転写用バイアス電流量）
ｉ４…電流（電流検出手段での検出値）
【図１】
2006030554.tif 000003
【図２】
2006030554.tif 000004
【図３】
2006030554.tif 000005