(57)【要約】【課題】高圧電源に接続する負荷の抵抗値推定を高精度に行い、出力電圧Ｖｏを調整する。【解決手段】高圧電源７０は、既知の抵抗値を有する負荷抵抗９１を接続して所定の電圧と所定の電流を出力したときの差分電圧Ｖｄ、及び前記所定の電圧を前記差分電圧Ｖｄによって補正して出力したときの差分電流Ｉｄを予め記憶しているメモリ８２を有している。制御部６０は、メモリ８２から差分電圧Ｖｄ又は差分電流Ｉｄを読み出す機能を備えている。制御部６０は、所定の電圧と差分電圧Ｖｄの和に対応した第１の制御値を高圧電源７０に出力し、所定の電圧と差分電圧Ｖｄの和を、所定の電流と差分電流Ｉｄの和で割って、外部負荷である転写ローラ２１の抵抗値を求める。転写ローラ２１の抵抗値と動作モードによって転写ローラ２１に印加する印加電圧を算出し、印加電圧と差分電圧Ｖｄの和に対応した第２の制御値を高圧電源７０に出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既知の抵抗値を有する第１の外部負荷を接続して所定の電圧と所定の電流を出力したときの差分電圧、及び前記所定の電圧を前記差分電圧によって補正して出力したときの差分電流を予め記憶している記憶部を有する高圧電源であって、
前記所定の電圧と前記所定の電流とを第２の外部負荷に出力するよう、前記高圧電源に制御値を出力する電圧出力手段と、
前記高圧電源の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記高圧電源の出力電流を検出する電流検出手段と、
前記高圧電源の前記記憶部から前記差分電圧又は前記差分電流を読み出す読出手段とを備え、
前記所定の電圧と前記差分電圧の和に対応した第１の制御値を前記高圧電源に出力し、
前記所定の電圧と前記差分電圧の和を、前記所定の電流と前記差分電流の和で割って、前記第２の外部負荷の抵抗値を求め、
前記第２の外部負荷の抵抗値と動作モードによって前記第２の外部負荷に印加する印加電圧を算出し、
前記印加電圧と前記差分電圧の和に対応した第２の制御値を前記高圧電源に出力することを特徴とする高圧電源の制御回路。
【請求項２】
前記第２の外部負荷は、画像形成装置においてトナーを転写する転写ローラ、像担持体を帯電させる帯電ローラ、トナー像を現像する現像ローラ、前記現像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラのいずれか１つであって、
前記第２の外部負荷の前記動作モードは、画像形成する印刷媒体の種類、画像形成の速度、前記画像形成装置の経年劣化のいずれか１つであることを特徴とする請求項３記載の高圧電源の制御回路。
【請求項３】
請求項１又は２記載の高圧電源の制御回路と、
トナーを転写する転写ローラと、
像担持体を帯電する帯電ローラと、
トナー像を現像する現像ローラと、
トナーを供給するトナー供給ローラとを有し、
前記高圧電源の前記第２の外部負荷として、前記転写ローラ、前記帯電ローラ、前記現像ローラ、前記トナー供給ローラのうち少なくとも１つを接続することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
所定の電圧と所定の電流とを前記第１の外部負荷に出力するよう、高圧電源に制御値を出力する電圧出力手段と、
前記高圧電源の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記高圧電源の出力電流を検出する電流検出手段と、
前記高圧電源の記憶部に、値を記憶するよう指示する記憶指示手段とを備え、
前記所定の電圧に対応した第３の制御値を前記高圧電源に出力したのち、前記所定の電圧と前記電圧検出手段によって検出した前記出力電圧との差を、前記差分電圧として記憶するよう指示し、
前記所定の電圧と前記差分電圧の和に対応した第４の制御値を出力したのち、前記所定の電流と前記電流検出手段によって検出した前記出力電流との差を、前記差分電流として記憶するよう指示することを特徴とする高圧電源の調整回路。
【請求項５】
請求項４記載の高圧電源の調整回路は更に、前記高圧電源と前記第１の外部負荷とを接続する接続手段を備え、
前記高圧電源は更に、出力端子の前段に出力抵抗を備え、
前記接続手段によって前記高圧電源と前記第１の外部負荷とを接続せず、前記所定の電圧に対応した第５の制御値を前記高圧電源に出力したのち、前記所定の電圧と前記電圧検出手段によって検出した前記出力電圧との差を、前記差分電圧として記憶するよう指示し、
前記接続手段によって前記高圧電源と前記第１の外部負荷とを接続し、前記所定の電圧と前記差分電圧の和に対応した第６の制御値を出力したのち、前記所定の電流と前記電流検出手段によって検出した前記出力電流との差を、前記差分電流として記憶するよう指示することを特徴とする高圧電源の調整回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧電源の調整回路、制御回路及び画像形成装置、特に像担持体上に形成されたトナー等の現像剤像を印刷媒体に転写する転写装置を備え、電子写真方式や静電記録方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載される高圧電源の調整回路及び制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置に搭載される高圧電源の調整回路、制御回路及び画像形成装置では、画像形成装置の内部に高圧電源及び転写ローラ等の負荷を有し、該高圧電源は外部負荷としての該転写ローラ等の負荷を接続し、通紙時（転写動作時）に高圧電源から転写ローラ等の負荷へ流れる電流を推定するため、転写動作以前に所定の電圧を転写ローラ等の負荷に印加し、流れた電流を検出することによって転写に必要な転写電圧等の負荷に印加する電圧を推測し、係数倍や定数加算等で補正した電圧を印加するバイアス制御方式という技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、電源回路の出力電圧をモニタして、フィードバック制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２４９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の高圧電源の調整回路、制御回路及び画像形成装置では、高圧電源の製造ばらつきによって生ずる検出電流の誤差により、昨今の印刷速度の増加、広い範囲の印刷環境条件、又は複数種類の印刷媒体等への対応に応じた高精度な転写ローラの抵抗値推定ができない課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の高圧電源の制御回路は、既知の抵抗値を有する第１の外部負荷を接続して所定の電圧と所定の電流を出力したときの差分電圧、及び前記所定の電圧を前記差分電圧によって補正して出力したときの差分電流を予め記憶している記憶部を有する高圧電源であって、前記所定の電圧と前記所定の電流とを第２の外部負荷に出力するよう、前記高圧電源に制御値を出力する電圧出力手段と、前記高圧電源の出力電圧を検出する電圧検出手段と、前記高圧電源の出力電流を検出する電流検出手段と、前記高圧電源の前記記憶部から前記差分電圧又は前記差分電流を読み出す読出手段とを備え、前記所定の電圧と前記差分電圧の和に対応した第１の制御値を前記高圧電源に出力し、前記所定の電圧と前記差分電圧の和を、前記所定の電流と前記差分電流の和で割って、前記第２の外部負荷の抵抗値を求め、前記第２の外部負荷の抵抗値と動作モードによって前記第２の外部負荷に印加する印加電圧を算出し、前記印加電圧と前記差分電圧の和に対応した第２の制御値を前記高圧電源に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の高圧電源の調整回路、制御回路及び画像形成装置によれば、高圧電源の漏れ電流や電流検出手段の検出誤差を補正できるため、負荷の抵抗値を高精度で検出可能である。よって、高圧電源の出力電圧を正確に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施例１の高圧電源と制御部を示す概略の構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施例１の高圧電源が搭載されている画像形成装置の概略の構成図である。
【図３】図３は、図２の画像形成部を示す概略の構成図である。
【図４】図４は、本発明の実施例１の高圧電源と試験機制御部を示す概略の構成図である。
【図５】図５は、本発明の実施例１の転写電圧パラメータを示す図である。
【図６】図６は、図４の試験機制御部の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図１の制御部の動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施例２の高圧電源と試験機制御部を示す概略の構成図である。
【図９】図９は、本発明の実施例２の高圧電源と制御部を示す概略の構成図である。
【図１０】図１０は、図８の試験機制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１０】
（実施例１の構成）
図２は、本発明の実施例１の高圧電源が搭載されている画像形成装置の概略の構成図である。
【００１１】
画像形成装置１０は、印刷媒体１００を供給する給紙部１１と、印刷媒体１００にイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４色それぞれのトナー像を形成する画像形成部２０（＝２０−１〜２０−４）と、印刷媒体１００にトナー像を定着させる定着器４０と、印刷媒体１００を排紙する排紙機構と、排紙された印刷媒体１００を収納する図示しないスタッカ部とを有している。更に画像形成装置１０は、各ローラ類を回すための図示しないモータや、搬送路１０１のローラへの動力伝達のオン／オフするクラッチや、画像形成部２０の帯電ローラ２４や転写ローラ２１等に２００〔Ｖ〕〜５０００〔Ｖ〕の高電圧を供給する高圧電源７０や、回路やモータに５〔Ｖ〕直流や２４〔Ｖ〕直流を供給する低圧電源を有している。
【００１２】
カセットトレイ１１０は、印刷媒体１００を格納する格納手段である。定着器４０は、印刷媒体１００に熱を供給する定着手段である。給紙機構は、印刷媒体１００を定着手段まで搬送する媒体搬送手段である。
【００１３】
給紙部１１は、この画像形成装置１０の下部に装着されたカセットトレイ１１０と、カセットトレイ１１０に格納されている印刷媒体１００と、カセットトレイ１１０内から分離用舌辺等を併用して１枚ずつ印刷媒体１００を分離して取り出すためのホッピングローラ１２とを有している。
【００１４】
カセットトレイ１１０は、複数の印刷媒体１００を格納するカセットであり、画像形成装置１０の下部に装抜可能に取り付けられている。印刷媒体１００は、モノクロ又はカラーの画像を記録するための所定の大きさの上質紙、再生紙、光沢紙、マット紙、又はＯＨＰ（OverHead  Projector）フィルム等である。
【００１５】
ホッピングローラ１２は、印刷媒体１００に圧接して回転し、搬送路１０１の下流側には、画像形成部２０と転写ベルト３０とが配設されている。
【００１６】
画像形成部２０は、印刷媒体１００の搬送方向順にイエロー用画像形成部２０−４、マゼンタ用画像形成部２０−３、シアン用画像形成部２０−２、ブラック用画像形成部２０−１が配置されている。画像形成部２０には、静電潜像を形成する露光器２５（＝２５−１〜２５―４）を有している。画像形成部２０（＝２０−１〜２０−４）の下側には、転写ベルト３０がローラ３２，３３に回転可能に張架されている。転写ベルト３０は、画像形成部２０（＝２０−１〜２０−４）の下側に対向する位置に転写ローラ２１（＝２１−１〜２１−４）を備えている。転写ベルト３０は、印刷媒体１００を保持して搬送し、同時に画像形成部２０−１〜２０−４で作像されたトナー像を印刷媒体１００へ転写する。
【００１７】
画像形成部２０の印刷媒体１００の搬送方向下流側には、定着器４０が配設されている。定着器４０は、加熱ローラ４１と圧接ローラ４２とを備えている。定着器４０は、印刷媒体１００を加圧加熱することによって、トナー画像を定着させる定着手段である。
【００１８】
図示しない低圧電源は、商用電源より電力供給を受けて、定着器４０内の加熱ローラ４１内のハロゲンランプ熱源と、高圧電源７０と、画像形成部２０−１〜２０−４、駆動ローラ２２、ホッピングローラ１２等を駆動させるための図示しないモータと、各ユニットの制御に必要な図示しないセンサ等へ所定の電力を供給する。
【００１９】
高圧電源７０は、制御部６０へ制御可能に接続され、各画像形成部２０−１〜２０−４及び各転写ローラ２１−１〜２１−４に対し、各々独立に高圧電力を供給するよう構成されている。高圧電源７０は、各トナーの色及び画像形成部２０の装着位置に応じたバイアス電圧を印加する。
【００２０】
図３は、図２の画像形成部を示す概略の構成図である。
画像形成部２０は、アルミニウム等からなる導電性基層と有機感光体からなる表層により構成された駆動ローラ２２と，導電性の金属シャフトにエピクロルヒドリンゴム等の半導電性のゴムをロール状に形成した帯電ローラ２４と，制御部６０から信号を受信して駆動ローラ２２上に静電潜像を形成する露光器２５と、導電性の金属シャフトにシリコーン等の半導電性ゴムを形成した現像ローラ２６と，導電性の金属シャフトにトナーの搬送性を向上させるためゴム混練時に発泡剤を添加し形成された供給ローラ２７と、トナーを蓄え供給ローラ２７上にトナーを供給する図示しないトナーカートリッジと、画像形成部２０内部のトナー残量を検出する図示しないトナー残量検出手段と、現像ローラ２６上にトナー薄層を均一規制するための現像ブレード２８と，転写後に残ったトナーをクリーニングするクリーニング装置２９とを有している。
【００２１】
帯電ローラ２４と現像ブレード２８とクリーニング装置２９とトナー残量検出手段とは、駆動ローラ２２の軸方向から左右に配置されており、これらを側面から支持する図示しないサイドカバーフレーム部材によって支持されている。サイドカバーフレーム部材は、現像ローラ２６と、供給ローラ２７と、帯電ローラ２４にそれぞれバイアス電圧を供給するため、バイアス入力端子を有している。
【００２２】
帯電ローラ２４と現像ローラ２６とクリーニング装置２９とは、駆動ローラ２２に接触して配置されている。現像ブレード２８と供給ローラ２７とは、現像ローラ２６に接触して配置されている。現像ローラ２６と供給ローラ２７とは、同方向（図３では反時計回り）に図示しない回転駆動部材によって回転駆動するよう構成されている。
【００２３】
図４は、本発明の実施例１の高圧電源と試験機制御部を示す概略の構成図である。
【００２４】
試験機制御部９０は、高圧電源７０の補正値を決定し、製造不良を検出する為に製造時に接続される。試験機制御部９０は、高圧電源７０が所定の出力電圧を維持するように制御し、算出した誤差情報をメモリ８２へ書き込む。
【００２５】
高圧電源７０は、ＤＣ２４Ｖを供給する直流電源８４と、スイッチング制御回路７１と、スイッチング素子７２と、トランス７３と、ダイオード７７と平滑コンデンサ７８とを有する整流回路と、出力電圧Ｖｏ検出用の分圧抵抗７９と、電圧検出回路８０と、電流検出抵抗７４と、平滑コンデンサ７５と、電流検出回路７６と、転写電圧出力端子８１と、メモリ８２とを備えている。更に、高圧電源７０は、図示しない現像電圧出力端子と供給電圧出力端子と帯電電圧出力端子とを備えている。
【００２６】
試験機制御部９０は、スイッチング出力端子８５と電流検出端子８６とメモリ入出力端子８７とを介して高圧電源７０に接続され、電圧計９２の出力端子が接続されている。スイッチング出力端子８５は、高圧電源７０に所定の電圧を出力させる電圧出力手段である。
【００２７】
電圧計９２は、転写電圧出力端子８１を介して試験機制御部９０と接続され、この転写電圧出力端子８１とグランドの間には既知の抵抗値をもつ負荷抵抗９１が接続されている。電圧計９２は、転写電圧出力端子８１の電圧を検出する電圧検出手段である。
【００２８】
スイッチング出力端子８５は、スイッチング制御回路７１に接続されている。スイッチング制御回路７１は、スイッチング素子７２のオン／オフを制御可能に接続されている。ＤＣ２４Ｖを供給する直流電源８４は、トランス７３の一次側とスイッチング素子７２を介してグランドに接続されている。
【００２９】
トランス７３の二次側の一方の端子には、昇圧されたＡＣ出力電圧をＤＣ出力電流に整流するため、ダイオード７７と平滑コンデンサ７８を有する整流回路が接続されている。この整流回路は、転写電圧出力端子８１に接続されると共に、出力電圧Ｖｏ検出用の分圧抵抗７９と平滑コンデンサ７８とを介してグランドに並列接続されている。分圧抵抗７９の１／１５００の分圧端子は、電圧検出回路８０に接続されている。電圧検出回路８０の出力端子は、スイッチング制御回路７１へ接続されている。
【００３０】
トランス７３の二次側のもう一方の端子は、並列接続された電流検出抵抗７４と平滑コンデンサ７５とを介してグランドに接続されると共に、電流検出回路７６に接続されている。電流検出回路７６の出力端子は、電流検出端子８６を介して試験機制御部９０に接続されている。電流検出抵抗７４と電流検出回路７６とは、出力される電流を検出する電流検出手段である。
【００３１】
記憶部であるメモリ８２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically  Erasable  and  Programmable  Read  Only  Memory）等で構成され、メモリ入出力端子８７を介して試験機制御部９０に読み書き可能に接続されている。
【００３２】
図１は、本発明の実施例１の高圧電源と制御部を示す概略の構成図であり、図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００３３】
高圧電源７０は、図４に示す試験機制御部９０とは異なる制御部６０に接続され、転写電圧出力端子８１は、図４に示す電圧計９２とは異なる転写ローラ２１（例えば転写ローラ２１−１）に接続されている。
【００３４】
図示しない現像電圧出力端子は、画像形成部２０の現像ローラ２６に接続されている。図示しない供給電圧出力端子は、画像形成部２０の供給ローラ２７に接続されている。図示しない帯電電圧出力端子は、画像形成部２０の帯電ローラ２４に接続されている。
【００３５】
制御部６０は、高圧電源７０の現像電圧出力端子と供給電圧出力端子と帯電電圧出力端子と転写電圧出力端子８１とに所定のバイアス電圧を出力するよう制御することによって、現像ローラ２６と供給ローラ２７と帯電ローラ２４と転写ローラ２１を帯電させる。
【００３６】
（実施例１の動作）
図２を元に、画像形成装置１０の印刷動作を説明する。
【００３７】
印刷媒体１００は、搬送路１０１に沿って上流側から下流側に搬送される。カセットトレイ１１０が最も上流側で、図示しないスタッカ部が最も下流側である。
【００３８】
画像形成装置１０は、ケーブル或いは無線を通じて上位装置に接続されている。この上位装置から印刷データの転送を受け印刷の指示を受けると、図示しないモータがホッピングローラ１２を回転させ、複数の印刷媒体１００を１枚ずつ分離して、搬送路１０１の下流側に送る。それぞれの色の画像形成部２０は、給紙開始とほぼ同時にローラ類の回転を開始し，それぞれの駆動ローラ２２に印刷媒体１００が到達するまでに、駆動ローラ２２を１周以上回転させる。
【００３９】
印刷媒体１００は、更に図示しないローラ類によって搬送路１０１の下流側の画像形成部２０に搬送される。印刷媒体１００は、それぞれの色の画像形成部２０（＝２０−１〜２０−４）によって各色のトナー像が転写される。
【００４０】
各色のトナー像が転写された印刷媒体１００は、定着器４０において加熱ローラ４１と圧接ローラ４２によって形成されたニップ領域を挟持搬送される。印刷媒体１００は、ニップ領域において加熱ローラ４１の熱と、圧接ローラ４２の付勢力による圧力が加えられ、トナーが溶融することによってトナー像が定着する。トナー像が定着した印刷媒体１００は、図示しない排出ローラの回転によって搬送される。搬送された印刷媒体１００は、図示しないスタッカ部に排出される。
【００４１】
図３を元に、画像形成部２０の印刷動作を説明する。
画像形成部２０の駆動ローラ２２は、図３において時計回り方向に回転すると共に、最初に帯電ローラ２４によって表面が一様に帯電する。一様に帯電した駆動ローラ２２は、露光器２５によって上位装置から受信した画像情報に基づく光を照射され、静電潜像を形成する。静電潜像を形成した駆動ローラ２２は、供給ローラ２７と現像ローラ２６によってトナー像を現像する。トナー像を現像した駆動ローラ２２は、転写ローラ２１と転写ベルト３０と共に印刷媒体１００を挟持搬送すると共に、転写ローラ２１に印加されたバイアス電圧により、駆動ローラ２２上のトナーを印刷媒体１００側に引き寄せ、トナー像を印刷媒体１００へ転写する。トナー像が転写された印刷媒体１００は、定着器４０に送られてトナー像を定着する。駆動ローラ２２上に残留したトナーは、クリーニング装置２９によって掻き取られ、新たなトナー像の形成に備えられる。
【００４２】
制御部６０は、画像形成部２０内部に備えられたトナー残量検出手段によって検出されたトナー残量情報や、制御部６０で蓄積された情報や、画像形成部２０内部に備えられたメモリ８２が保持する画像形成部２０の寿命情報や、図示しない環境条件検出手段によって検出された画像形成装置１０が設置されている環境条件等によってバイアス電圧が決定される。
【００４３】
スイッチング制御回路７１は、制御部６０の指示信号によって所定の出力端子へ所定のバイアス電圧を出力するよう動作する。
【００４４】
一般的な環境下で、トナーに負帯電トナーを用いる画像形成部２０は、帯電ローラ２４へ−１０００〔Ｖ〕程度のバイアス電圧を印加し、現像ローラ２６へ−２００〔Ｖ〕程度のバイアス電圧を印加し、供給ローラ２７へ−３００〔Ｖ〕程度のバイアス電圧を印加する。
【００４５】
ただし、印刷媒体１００にトナー像を転写する転写ローラ２１は、印刷媒体１００の特性、印刷速度、環境条件によって必要とされるバイアス電圧が大きく異なる。転写ローラ２１への出力電圧は、＋１０００〔Ｖ〕〜＋５０００〔Ｖ〕程度の広い電圧範囲において±１００〔Ｖ〕程度の精度が要求される。
【００４６】
図４を元に、高圧電源７０及び試験機制御部９０の動作について説明する。
スイッチング制御回路７１は、制御部６０と電圧検出回路８０の制御信号によって動作する。スイッチング制御回路７１の出力端子は、トランス７３の一次側の一部を介してスイッチング素子７２のオン／オフを制御し、トランス７３の一次側にＡＣ電圧を入力する。トランス７３の一次側のＡＣ電圧の入力によって、トランス７３の二次側には昇圧されたＡＣ電圧が発生する。
【００４７】
昇圧されたＡＣ電圧は、ダイオード７７と平滑コンデンサ７８からなる整流回路によってＤＣ電圧に整流され、転写電圧出力端子８１を介して出力されると共に、分圧抵抗７９によって１／１５００に分圧される。１／１５００に分圧された電圧は、電圧検出回路８０によって検出される。検出された電圧は、スイッチング制御回路７１へ入力される。スイッチング制御回路７１は、制御部６０からのスイッチング出力端子８５の電圧と、電圧検出回路８０によって検出された電圧とを比較して、スイッチング素子７２のオン／オフを制御し、トランス７３へ投入するエネルギーを調節する。
【００４８】
スイッチング素子７２で発生したＡＣ電圧によって、トランス７３の二次側で電圧が発生する。トランス７３の二次側で発生した電圧に伴ってトランス７３に流れる電流は、電流検出抵抗７４から供給される。このとき、電流検出抵抗７４に発生している電圧は、並列接続された平滑コンデンサ７５で平滑化され、電流検出回路７６に入力される。電流検出回路７６は、反転増幅回路を備えており、トランス７３へ供給された電流を電圧変換して検出し、電流検出端子８６を介して制御部６０へ出力する。
【００４９】
メモリ８２には、高圧電源７０の製造時に検出された電流検出値の差分情報である差分電流Ｉｄ、及び出力電圧Ｖｏの差分情報である差分電圧Ｖｄが個体差情報として記録されている。
【００５０】
図５は、本発明の実施例１の転写電圧パラメータを示す図である。
転写電圧パラメータは、印刷媒体１００の種類と、印刷媒体１００の厚さと、気温及び湿度とによって転写電圧が決定されるように構成されている。転写電圧パラメータは、外部負荷である転写ローラ２１の動作モードに対応して、転写ローラ２１への印加電圧を算出するために用いられる。
【００５１】
図６は、図４の試験機制御部の動作を示すフローチャートである。
通常、高圧電源７０の製造において、それぞれの出力端子からの出力電圧が所定の仕様を満たしているか否かを検査している。この検査は、図４に示すように試験機制御部９０を備えた試験機に検査対象となる高圧電源７０を接続して行なう。
【００５２】
ステップＳ１において、高圧電源７０へ駆動電力を供給することによって、高圧電源７０は、初期化を行う。ステップＳ２において、高圧電源７０に備えられた図示しない検査回路は、試験機制御部９０より入力される駆動電圧が適切か否か、及び、出力電圧Ｖｏが所定値に達しているか否かを判断し、初期化ＯＫであるか否かを試験機制御部９０に通知する。試験機制御部９０は、初期化ＯＫでなかったならば異常終了する。
【００５３】
ステップＳ３において、試験機制御部９０は、高圧電源７０が転写電圧出力端子８１から基準検査電圧Ｖｔ（１８００〔Ｖ〕）を出力するように、スイッチング出力端子８５にアナログ電圧の制御信号を印加し、スイッチング制御回路７１へ出力する。高圧電源７０は、この制御信号の１５００倍の電圧が転写電圧出力端子８１に出力されるよう動作する。
【００５４】
例えば、転写電圧出力端子８１から基準検査電圧Ｖｔである１８００〔Ｖ〕を出力するように制御するならば、試験機制御部９０は、基準検査電圧Ｖｔである１８００〔Ｖ〕の１／１５００に相当する１．２〔Ｖ〕をスイッチング出力端子８５に印加し、スイッチング制御回路７１へ出力する。しかし、高圧電源７０内部で発生するリーク電流、及び電圧検出回路８０の検出誤差によって、電圧計９２によって検出される出力電圧Ｖｏと、基準検査電圧Ｖｔとの間には差が生じる。また、微小ではあってもトランス７３で発生する損失、電流検出用の平滑コンデンサ７５によって消費される電力、ダイオード７７及び平滑コンデンサ７８で発生する損失も転写電圧出力端子８１の出力に影響する。電流検出回路７６で検出される電流と、負荷抵抗９１で消費される電流との間には差が生じる。よって、試験機制御部９０が転写電圧出力端子８１に発生させたい電圧と、実際に転写電圧出力端子８１に発生している出力電圧Ｖｏとには差が生じる。
【００５５】
試験機制御部９０は、ステップＳ４において電圧計９２を介して出力電圧Ｖｏを検出し、ステップＳ５において出力電圧Ｖｏと基準検査電圧Ｖｔとの差を算出し、差分電圧Ｖｄとする。
Ｖｄ  ＝  Ｖｔ  −  Ｖｏ
【００５６】
試験機制御部９０は、ステップＳ６において差分電圧Ｖｄをメモリ８２に保存し、ステップＳ７において、メモリ８２から差分電圧Ｖｄの値を参照してスイッチング出力端子８５に（（Ｖｔ＋Ｖｄ）／１５００）〔Ｖ〕で算出されるアナログ電圧の制御信号を印加し、スイッチング制御回路７１に出力する。この制御信号によって、出力電圧Ｖｏは基準検査電圧Ｖｔと等しくなる。
【００５７】
試験機制御部９０は、ステップＳ８において出力電流Ｉｏを電流検出回路７６で検出する。転写電圧出力端子８１には既知の抵抗値（１００〔ＭΩ〕）の負荷抵抗９１が接続されているため、転写電圧出力端子８１に１８００〔Ｖ〕が出力されている状態では、電流検出回路７６で電流Ｉｔ＝１８〔μＡ〕が検出されるはずである。しかし、高圧電源７０内部で発生するリーク電流や、電流検出回路７６の検出誤差によって、検出される出力電流Ｉｏには誤差が発生する。
【００５８】
試験機制御部９０は、ステップＳ９において、電流検出回路７６によって検出された出力電流Ｉｏと、制御信号によって設定した基準検査電圧Ｖｔと既知の抵抗値（１００〔ＭΩ〕）の負荷抵抗９１から想定される差分電流Ｉｄを算出する。
Ｉｄ  ＝  Ｉｔ  −  Ｉｏ
【００５９】
試験機制御部９０は、ステップＳ１０において、差分電流Ｉｄを高圧電源７０に備えられたメモリ８２に記憶させ、図６の処理を終了する。これらの処理によって、高圧電源７０のメモリ８２に、差分電圧Ｖｄと差分電流Ｉｄが記憶される。高圧電源７０は、その後に画像形成装置１０に組み込まれ、制御部６０によって制御される。
【００６０】
図７は、図１の制御部の動作を示すフローチャートである。
転写ローラ２１に印加する転写電圧は、大きすぎると塵が発生し、低すぎるとかすれが発生する。また、印刷スピードが速くなると、単位時間当たりの転写電圧の印加時間が短くなるため、転写ローラ２１に高電圧を印加することが必要になり、同時に転写電圧の誤差範囲の要求は厳しくなる。本実施例１では、制御部６０が転写電圧を調整することによって誤差を最小化し、不具合が起きないようにしている。
【００６１】
画像形成装置１０の全体を制御する制御部６０には、高圧電源７０が接続されている。画像形成装置１０が起動すると、ステップＳ２１において、制御部６０は高圧電源７０に駆動電力を供給し、高圧電源７０は出力可能であるか確認するため初期化を行う。ステップＳ２２において、図６のステップＳ２の場合と同様に、高圧電源７０に備えられた図示しない検査回路は、制御部６０より入力される駆動電圧が適切か否か、及び出力電圧Ｖｏが所定値に達しているか否かを判断して初期化ＯＫか否かを制御部６０に通知し、制御部６０は、初期化ＯＫでなかったならば異常終了する。
【００６２】
制御部６０は、高圧電源７０が初期化ＯＫであったならば、ステップＳ２３において、メモリ８２から基準検査電圧Ｖｔ（１８００〔Ｖ〕）に対する差分電圧Ｖｄを読み込む。
【００６３】
制御部６０は、ステップＳ２４において、スイッチング出力端子８５に（（Ｖｔ＋Ｖｄ）／１５００）〔Ｖ〕を出力し、高圧電源７０が基準検査電圧Ｖｔ（１８００〔Ｖ〕）を出力するようにする。例えば、Ｖｄ＝＋１００〔Ｖ〕ならば、制御部６０は、スイッチング出力端子８５に（１８００＋１００）／１５００〔Ｖ〕＝１．２６７〔Ｖ〕を出力する。差分電圧Ｖｄは、スイッチング出力端子８５の電圧に対して出力される電圧の誤差をあらかじめ記憶したものである。転写電圧出力端子８１の出力電圧Ｖｏは補正され、基準検査電圧Ｖｔと同等の１８００〔Ｖ〕が出力される。
【００６４】
制御部６０は、ステップＳ２５において電流検出回路７６によって出力電流Ｉｏを検出し、ステップＳ２６においてメモリ８２から差分電流Ｉｄを読み込む。差分電流Ｉｄは、検査工程で確認された誤差である。実際の出力電流Ｉｒは、出力電流Ｉｏと差分電流Ｉｄの和である。
Ｉｒ  ＝  Ｉｏ  ＋  Ｉｄ
【００６５】
制御部６０は、ステップＳ２８において、転写ローラ２１の実際の抵抗値Ｒｄを、基準検査電圧Ｖｔを実際の出力電流Ｉｒで除算して算出する。
【００６６】
制御部６０は、ステップＳ２９において、図５に示す転写電圧パラメータによって、転写ローラ２１の想定抵抗値Ｒｉの場合の想定転写電圧Ｖｉを得る。この想定転写電圧Ｖｉを、転写ローラ２１の実際の抵抗値Ｒｄと想定抵抗値Ｒｉとの比で割って、実際の転写電圧Ｖｎを得る。
Ｖｎ  ＝  Ｖｉ×（Ｒｄ／Ｒｉ）
【００６７】
ステップＳ３０において、所定のタイミングでスイッチング出力端子８５に（（Ｖｎ＋Ｖｄ）／１５００）〔Ｖ〕を出力する。
【００６８】
（実施例１の効果）
本実施例１の高圧電源の調整回路、制御回路及び画像形成装置によれば、次の（Ａ）のような効果がある。
【００６９】
（Ａ）  電源回路の漏れ電流や電流検出回路の検出誤差を補正できるため、転写ローラ２１の抵抗値を高精度で検出可能である。よって、転写ローラ２１に印加する転写電圧を正確に出力できると共に、対応可能な印刷媒体１００の種類の増加及び印刷速度向上に貢献できる。
【実施例２】
【００７０】
（実施例２の構成）
図８は、本発明の実施例２の高圧電源と試験機制御部を示す概略の構成図であり、実施例１を示す図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００７１】
本実施例２の高圧電源７０Ａは、実施例１の高圧電源７０に加えて出力抵抗８３を有しており、ダイオード７７のカソード端子と転写電圧出力端子８１との間に接続されている他は、実施例１の高圧電源７０と同様である。出力抵抗８３は、出力電圧リップルの抑制の目的や、急激な負荷変動に対するスイッチング動作のフィードバックを緩やかに安定させる目的で接続されている。
【００７２】
本実施例２の試験機制御部９０Ａは、実施例１の試験機制御部９０に加えてスイッチ制御端子９４を有しており、負荷抵抗９１とグランド間に接続されているスイッチ９３をオン／オフ制御する機能を有している他は、実施例１の試験機制御部９０と同様である。スイッチ９３は、高耐圧リレー等で構成されている。スイッチ９３がオフ制御されている時には、負荷抵抗９１の一端はグランドに接続されなくなる。スイッチ９３がオン制御されている時には、負荷抵抗９１の一端はグランドに接続される。スイッチ９３は、高圧電源７０と外部負荷である負荷抵抗９１とを接続する接続手段である。
【００７３】
実施例１では出力抵抗８３を備えていない場合を示したが、出力抵抗８３を備えた高圧電源７０Ａの場合、電圧計９２で測定される電圧は、負荷抵抗９１と出力抵抗８３で分圧された電圧となる。よって、負荷抵抗９１の誤差の影響によって、差分電圧Ｖｄが正しく検出できない問題があった。
【００７４】
図９は、本発明の実施例２の高圧電源と制御部を示す概略の構成図であり、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００７５】
本実施例２の高圧電源７０Ａは、実施例１の高圧電源７０に加えて出力抵抗８３を有しており、ダイオード７７のカソード端子と転写電圧出力端子８１との間に接続されている他は、実施例１の高圧電源７０と同様である。本実施例２の制御部６０は、実施例１の制御部６０と同様である。
【００７６】
（実施例２の動作）
図１０は、図８の試験機制御部の動作を示すフローチャートであり、実施例１を示す図６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００７７】
処理が開始したのち、ステップＳ１，Ｓ２の動作は実施例１と同様である。ステップＳ２において初期化ＯＫであったならば、試験機制御部９０Ａは、ステップＳ３０において、負荷抵抗９１のスイッチ９３を解放する。その後、ステップＳ３〜Ｓ６の動作は実施例１と同様である。
【００７８】
ステップＳ６の処理が終了すると、試験機制御部９０Ａは、ステップＳ３１において、負荷抵抗９１のスイッチ９３を接続する。その後、ステップＳ７〜Ｓ１０の動作は実施例１と同様である。
【００７９】
（実施例２の効果）
本実施例２の高圧電源の調整回路、制御回路及び画像形成装置によれば、実施例１の効果に加えて、次の（Ｂ）のような効果がある。
【００８０】
（Ｂ）  出力抵抗８３を備えた高圧電源７０Ａであっても、転写ローラ２１の抵抗値を高精度で検出可能である。よって、転写電圧を正確に出力できるため、対応印刷媒体１００の種類の増加及び印刷速度向上に貢献できる。
【００８１】
（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｄ）のようなものがある。
【００８２】
（ａ）  実施例１，２では、電圧計９２を用いたが、既知の抵抗値を備える分圧抵抗によって分圧した出力電圧を検出し、差分の電流を差し引いてもよい。
【００８３】
（ｂ）  実施例２では、負荷抵抗９１とグランドの間にスイッチ９３を備えたが、出力端子とグランド間を絶縁させる回路、例えば出力端子と出力抵抗の間にスイッチを備えた回路でもよい。
【００８４】
（ｃ）  実施例１では、気温及び湿度の環境条件と、印刷媒体１００の種類と、印刷媒体１００の厚さによって転写電圧パラメータを決定したが、気温や湿度以外の環境条件や、印刷スピードや、経年劣化等の様々な条件によって転写電圧パラメータを決定してもよい。
【００８５】
（ｄ）  実施例１，２では、転写ローラ２２に印加するバイアス電圧を調整したが、像担持体を帯電させる帯電ローラ２４、トナー像を現像する現像ローラ２６、現像ローラ２６にトナーを供給する供給ローラ２７に印加するバイアス電圧を調整してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１０  画像形成装置
２０  画像形成部
２１−１〜２１−４  転写ローラ
３０  転写ベルト
６０  制御部
７０，７０Ａ  高圧電源
７６  電流検出回路
８０  電圧検出回路
８１  転写電圧出力端子
８２  メモリ
８３  出力抵抗
９０，９０Ａ  試験機制御部
９２  電圧計
９１  負荷抵抗
９３  スイッチ
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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