(57)【要約】【課題】画像形成の前及び紙間でのＡＴＶＣに掛かる時間を短縮することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】トナー画像を載せた部材１と、前記部材１に接してトナー画像を用紙若しくは自身に転写する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記電源から前記転写部材に加える電圧を分岐して同じ電圧が印加され、前記部材１に接する検知部材と、検知ローラに流れる電流検知と、検知電流が一定になるように前記電源に帰還する帰還手段を含んで画像形成装置を構成する。ここで、部材１がその面に帯電し、露光して静電潜像画像を形成し、トナー画像を現像される感光体である。【選択図】図１
2006133475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像を載せた部材１と、前記部材１に接してトナー画像を用紙若しくは自身に転写する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記電源から前記転写部材に加える電圧を分岐して同じ電圧が印加され、前記部材１に接する検知部材と、検知ローラに流れる電流検知と、検知電流が一定になるように前記電源に帰還する帰還手段から成ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー画像を載せた部材１と、前記部材１に接してトナー画像を用紙若しくは自身に転写する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記部材１に接する検知部材と、前記検知部材に電圧を印加する電源と、検知ローラに流れる電流検知と、検知電流と出力電圧が所定の関係になるように前記電源に帰還する帰還手段から成ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
部材１がその面に帯電し、露光して静電潜像画像を形成し、トナー画像を現像される感光体であることを特徴とする請求項１又は２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、複写機、プリンタ等の画像形成装置、特にその転写高圧電源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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成るものであり、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。
【０００５】
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。又、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。
【０００６】
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。
【０００７】
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採られる。
【０００８】
図４に転写ローラの抵抗値による転写ローラ印加電圧と感光体部に流入する電流量の関係を示す。
【０００９】
図４は先述の転写ローラ抵抗測定法によって測定された製造上多少抵抗ばらつきを持つことにより２×１０8 〜４×１０9 Ωの抵抗を有する各々の転写ローラ２の感光体ドラム１上電位（−６００Ｖ）に対する電圧、電流特性であり、特に転写材として転写条件の厳しい１５℃、１０％ＲＨの低温低湿環境下での放置紙でプリントしたときのものである。転写ローラの電圧、電流特性が曲線となっているのは、転写ローラの材質の抵抗特性が電圧依存性を有しているためである。又、同じ転写ローラでも印加電圧が高ければ先述のプラス、メモリがプリント画像に影響を及ぼす。現象としては、強い逆極性のプラス電荷が感光体表面に付与されるため、その部分が次段の１次帯電行程を経ても、電位がＶＤ電位まで回復し切らず、部分的に現像電位よりも低い部分が生じて、その部分にトナー像が現像されて、次プリント時の画像にカブリとして現われる。
【００１０】
図４中の各々の転写ローラでプラス、メモリの発生した境界電圧をプロットしたラインをプラス、メモリラインとしてそのメモリ領域を図中上方に示した。逆に転写ローラに印加する電圧が弱いと、転写材裏面にトナーを強く保持するだけの電荷を付与することができなくなるので、感光体と転写材が分離する際にトナーが転写材のうち文字部等の画像部から背景部である非画像部へ飛び散って転写不良を引き起こす。この転写不良の領域を図中下方に示している。
【００１１】
従って、先述の環境下で良好なプリント画像を得るには両ラインを避けた領域で転写バイアス制御を行う必要がある。
【００１２】
図４中央に転写バイアスを設定するために転写部材である転写ローラに一定電流を流すための定電流制御ラインを示す。この例では、これを３．５μＡに設定している（特許文献１）。
【００１３】
その印加転写電圧制御方式の１つとしてＡＴＶＣ方式(Auto Transfer VoltageControl)がある。
【００１４】
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）、このときの印加電圧Ｖtoを検出する。
【００１５】
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・決定する。
【００１６】
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する（定電圧モード）。
【００１７】
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できる。
【００１８】
しかし、図４に示すように、インピーダンスの低いローラでは、定電流制御ラインが転写不良側に接近しているし、インピーダンスが高いローラでは定電流制御ラインがプラスメモリ発生側に接近している。これを更に改善するため、制御ライン（図中では設定ラインと表現）を一定電流ではなく、電流と電圧の関数とした従来例もある（特許文献２）。。
【００１９】
ここでは、図７の側の従来例に戻って説明を継続する。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、或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。
【００２０】
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からの定電圧出力信号（ＣＶＤ）と、定電流駆動信号（ＣＣＤ）の２つの信号によって制御される。
【００２１】
定電圧出力信号（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。
【００２２】
又、定電流駆動信号（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。
【００２３】
又、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Ｖtoはこの信号で検出する。
【００２４】
図８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信号（ＣＶＤ）、定電流駆動信号（ＣＣＤ）、転写出力Ｖt のタイミングチャートを示している。
【００２５】
定電流モードでの駆動は、定電圧出力信号（ＣＶＤ）が０、定電流駆動信号（ＣＣＤ）がオンの状態でなされ、ＡＴＶＣが行われる。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、このときの印加電圧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。
【００２６】
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、定電流駆動信号（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。
【００２７】
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、先ず、定電圧出力信号（ＣＶＤ）を０に設定し、次に定電流駆動信号（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。
【００２８】
前記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。
【００２９】
第１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８）したように、定電圧出力信号（ＣＶＤ）を０にし、続いて定電流駆動信号（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。
【００３０】
従って、定電流モードでの駆動を行い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。
【００３１】
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いＡＴＶＣを行う場合には、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。
【００３２】
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、有効な対策とは言えない。
【００３３】
そこで、更にそれを改善した次のような提案がなされている。
【００３４】
図６は従来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又はプリンタである。
（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。
【００３５】
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。
【００３６】
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等）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。
【００３７】
その静電潜像が現像部位Ａにおいて現像装置１０４により可転写のトナー像（顕画化像）として順次に可視画像化される。
【００３８】
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２の画像担持体）としての記録紙（転写材）Ｐに転写される。
【００３９】
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。
【００４０】
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成るものであり、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。又、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。
【００４４】
この転写出力電源装置２００の構成及び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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
従来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たり、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。
（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７は従来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。
【００５０】
転写出力は定電圧出力制御信号（ＣＶＤ）と、定電流駆動信号（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。
【００５１】
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次側巻線に電流が流れる。これにより２次側巻線に高電圧が発生し、転写出力端子２１１の電圧が上昇する。
【００５２】
一方、トランス２１０には電圧検出用巻線が設けられており、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われる。
【００５３】
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。
【００５４】
定電流駆動信号（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。
【００５５】
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。
【００５６】
Ｉｔ＝（Ｒｅｆ２−Ｒｅｆ１）／Ｒ３
ここで、ダイオード２０３の役割について説明する。
【００５７】
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。
【００５８】
ｂ．ＡＴＶＣ時の電源装置２００の制御方法
次に、従来例におけるＡＴＶＣ時の該転写出力電源装置２００の制御方法について、図８のタイミングチャートを用いて説明する。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
従来例においては、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  。
【００６２】
先ず、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駆動信号（ＣＣＤ）をオン状態、即ち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。
【００６３】
１枚目プリントの記録紙Ｐに対するトナー像転写時は、定電流駆動信号（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。
【００６４】
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。
【００６５】
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それぞれ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。
【００６６】
このようにＡＴＶＣ時の転写出力電源装置２００の制御を行うことで、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（特許文献３）。
【００６７】
【特許文献１】特開平５−００６１１２号公報
【特許文献２】特開平５−０１１６４５号公報
【特許文献３】特開平１１−０９５５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００６８】
しかしながら前記従来例でも、短くはなったが、１枚目の画像形成前と紙間でＡＴＶＣを行う時間が必要であることに変わりはない。
【００６９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、画像形成の前及び紙間でのＡＴＶＣに掛かる時間を短縮することができる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】
【００７０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、トナー画像を載せた部材１と、前記部材１に接してトナー画像を用紙若しくは自身に転写する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記電源から前記転写部材に加える電圧を分岐して同じ電圧が印加され、前記部材１に接する検知部材と、検知ローラに流れる電流検知と、検知電流が一定になるように前記電源に帰還する帰還手段を含んで画像形成装置を構成したことを特徴とする。
【００７１】
請求項２記載の発明は、トナー画像を載せた部材１と、前記部材１に接してトナー画像を用紙若しくは自身に転写する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記部材１に接する検知部材と、前記検知部材に電圧を印加する電源と、検知ローラに流れる電流検知と、検知電流と出力電圧が所定の関係になるように前記電源に帰還する帰還手段を含んで画像形成装置を構成したことを特徴とする。
【００７２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、部材１がその面に帯電し、露光して静電潜像画像を形成し、トナー画像を現像される感光体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００７３】
本発明によれば、画像形成の前に測定を行う必要がなく、１枚目の画像形成が完了するまでの時間が短くできる。又、画像形成している間に自己昇温等によって転写ローラのインピーダンスがずれた場合にも最適に転写に部材に電圧が与えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７４】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００７５】
＜実施の形態１＞
構成としては、図１は画像形成装置の一部を示す図であって、１は感光体で図の矢印のように回転する。感光体１は、ｎ４の接点を介して、ＧＮＤに接続されている。６は帯電ローラで図示しない電源に接続され電圧が印加されている。この電圧で、感光体１の表面を均一に帯電させる。７は露光用のレーザーで感光体１の回転に対して帯電ローラ６の下流に位置していて、均一に帯電した感光体１の表面の帯電の一部を放電させて静電潜像画像を形成する。
【００７６】
８は現像スリーブで、感光体１の回転に対してレーザー露光７の下流に位置していて、感光体１の表面の静電潜像画像をトナーで現像する。２は転写ローラで、感光体１の回転に対して現像スリーブ８の下流に位置していて、転写電源４で電圧を加えることができる。転写ローラ２は、感光体１を介してｎ４のＧＮＤに接続する。感光体１と転写ローラ２の間には用紙１９が搬送されていて、感光体１の表面のトナー画像を転写ローラ２側にクーロン力により引き寄せ用紙紙に転写されるようになっている。
【００７７】
３は検知ローラで、単位長さ当たりのインピーダンスが転写ローラ２と同じである。検知ローラ３には転写ローラ２と同じ電圧が転写電源４により印加されている。転写ローラ２の場合と同じく、感光体１を介してｎ４のＧＮＤに接続する。５は電流検知５で、検知ローラ３に流れる電流値が検知されている。尚、転写ローラ２が用紙１９が通過する画像領域である感光体の１ａ部に配置されているのに対して、検知ローラ３は用紙１９が通過しない非画像領域である１ｂに配置されている。この１ｂ部に関してはレーザー７で現像時にトナーが載らないように露光されている。本実施の形態では、レーザー７が露光された部分にトナーが載るので１ｂには露光されない。但し、別の実施形として、均一な露光により均一にトナー像を形成しても構わない。
【００７８】
９は制御部で転写電源４に対して検知ローラ５に流す電流の目標値を出力している。これを受けて転写電源４は、電流検知５による検知電流と制御部より与えられる電流の目標値が一致するよう電圧を制御出力する。電流検知５は、例えば、図示しない磁気回路コアを通過する電流に応答して前記磁気回路コアで磁気を発生し、前記磁気を電圧に変換するホール素子から成るものである。この制御は画像形成時に常に行われる。そのため、従来のように、画像形成前に転写ローラに流れる電流を測定する必要がない。又、画像形成中に環境が変化して転写ローラ２のインピーダンスが変化しても、検知ローラも同じインピーダンス変化をしていて、その電流を検知して制御しているので安定した転写を行うことができる。
【００７９】
続いて動作の説明を行う。
【００８０】
画像形成時に感光体１が回転しながら帯電ローラ６との接触部を通過して感光体１の表面が一様に帯電される。一様に帯電された感光体１の表面は、回転してレーザー露光７の光路が配置されたところを通過する。このときに感光体１の表面の画像域１ａの部分にレーザー露光７で露光を行い、帯電の分布による潜像画像が形成される。感光体１の表面の画像域１ａの部分に形成された潜像画像は、感光体１が更に回転して現像スリーブ８の配置されたところを通過し、そのときに潜像画像にトナーが帯電量に対応した濃度で現像され、感光体１の表面の画像域１ａの部分にトナー画像が形成される。
【００８１】
これと同時進行で、転写材である用紙１９が感光体１の表面の画像域１ａの部分と転写ローラ２との間を通過しており、感光体１の表面の画像域１ａの部分に形成されたトナー画像が感光体１が回転して感光体１と転写ローラ２と紙が接するところを通過する時にトナーは転写ローラ２に引き寄せられ、用紙１９にトナー画像が転写される。これらの一連の動作に同時進行して、転写電源４は電圧を発生している。この電圧を発生している間の制御９と電源４の動作を次に説明する。
【００８２】
前記の画像形成動作中、制御部は目標電流に対応する信号をｎ７で電源に対して出力し続けている。この目標値は、図４の定電流制御ラインの３．５μＡに設定してある。但し、図４は感光体１ａに接する転写ローラ２に流すべき電流であるから、１ａ部の長さＬａとし１ｂ部の長さをＬｂとすると比率で補正してあり、
３．５μＡ÷Ｌａ×Ｌｂ
が検知ローラ３の目標電流となる。検知ローラ３に流れる電流が電流検知５が刻々と検知され、転写電源４にｎ６で伝えられる。転写電源４は検知電流と目標電流が同じになるように、電圧を調整するよう動作を続ける。
【００８３】
以上述べたようにして、転写ローラに画像形成の最中の電圧を印加しながら、転写ローラのインピーダンスにあった電圧を転写ローラに加えことができるため、画像形成前や紙間でＡＴＶＣのような測定が不要となる。
【００８４】
＜実施の形態２＞
構成としては図２に示すが、感光体１、転写ローラ２、検知ローラ３、帯電ローラ６、レーザー露光７、現像スリーブ８、用紙１９に関しては前記実施の形態１と同じである。３０４は帯電電源であって、その内部の３０４ａは伝送路ｎ１により転写ローラ２に電圧を印加する電源で、３０４ｂは伝送路ｎ２により検知ローラ３に電圧を印加する電源である。３０４ａ，３０４ｂは制御部より目標電圧を伝送路ｎ７から入力されている。この目標電圧になるようそれぞれの電源が出力電圧を制御する。３０４ｃは電流を検出するための抵抗で制御部３０９に入力される。
【００８５】
動作としては、前記実施の形態１と異なる制御３０９と電源３０４の動作についてのみ説明する。
【００８６】
図３が制御部のフローで、電源ＯＦＦの状態から起動するところから説明する。先ず、制御部３０９は、画像形成の開始で転写のＯＮと判断し（Ｓ１）、どのインピーダンスのローラでもメモリーを起こさないように、低めの電圧として、電源３０４ａと３０４ｂの目標電圧を１ｋＶに設定する（Ｓ２）。
【００８７】
本実施の形態では、３０４ａと３０４ｂの目標電圧は常に同じ目標電圧が与えられる。続いて電源出力が応答する５０ｍｓｅｃを待って（Ｓ３）、３０４ｃで検出される電流値と目標電圧から求まる現在の検知ローラ２の駆動状態を図５上に求める。
【００８８】
電流値に関しては、前記実施の形態１と同様にＬａとＬｂの比率で補正する。この求めた位置が図５の転写バイアス設定ラインと比較して（Ｓ４）それより上にある場合は、目標電圧を１％下げ（Ｓ６）、逆に下にある場合は目標電圧を１％上げて（Ｓ５）、転写バイアスラインに合うように制御する。この制御を１０ｍｓｅｃおきに行う（Ｓ７）。そうすることで、転写ローラ２の駆動状態は転写バイアスの設定ラインとローラごとの電圧、電流カーブの交差する点に収束する。ローラ１であればＰ点である。温度等が変わるとローラ１がローラ２のような特性に移行したとしても、常に駆動状態は転写バイアスの設定ライン上になる。
【００８９】
以上述べたようにして、転写ローラに画像形成の最中の電圧を印加しながら、転写ローラのインピーダンスにあった電圧を転写ローラに加えことができるので、画像形成前や紙間でＡＴＶＣのような測定が不要となる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置、特にその転写高圧電源を有するものに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置要部の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置要部の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態２のフローチャートである。
【図４】従来の転写ローラの電圧と電流カーブである。
【図５】従来の転写ローラの電圧と電流カーブである。
【図６】従来例の画像形成装置要部の断面図である。
【図７】従来の電源ブロック図である。
【図８】従来のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１        感光体
２        転写ローラ
３        検知ローラ
４        転写電源
５，３０４ｃ  電流検知
６        帯電ローラ
７        レーザー発生器
８        現像スリーブローラ
９，３０９    制御部
【図１】
2006133475.tif 000003
【図２】
2006133475.tif 000004
【図３】
2006133475.tif 000005
【図４】
2006133475.tif 000006
【図５】
2006133475.tif 000007
【図６】
2006133475.tif 000008
【図７】
2006133475.tif 000009
【図８】
2006133475.tif 000010