(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面を帯電する帯電手段を有する画像形成装置において、
装置本体には、
前記帯電手段に帯電バイアスを出力する帯電バイアス発生回路が設けられると共に、
前記帯電バイアス発生回路は、
交流バイアス発生手段と、
直流バイアス発生手段と、
前記交流バイアス発生手段において発生した交流電流を検出する電流検出手段と、
を有し、
前記交流バイアス発生手段と、前記直流バイアス発生手段を直接接続し、
前記直流バイアス発生手段と、前記電流検出手段を直接接続することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電手段とは、
前記像担持体の表面に当接する帯電ローラであ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】
前記像担持体とは、
回転駆動する感光ドラムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体の表面を帯電する帯電手段に対して帯電バイアスを出力する帯電バイアス発生回路の出力制御方法において、
前記帯電バイアス発生回路は、
交流バイアス発生手段と、
直流バイアス発生手段と、
前記交流バイアス発生手段において発生した交流電流を検出する電流検出手段と、
を有し、
前記交流バイアス発生手段と、前記直流バイアス発生手段が直接接続され、
前記直流バイアス発生手段と、前記電流検出手段が直接接続されると共に、
前記帯電手段に対して前記帯電バイアスを出力する際は、
前記直流バイアス発生手段を停止状態にして前記交流バイアス発生手段を駆動し、前記電流検出手段の検出結果に応じて前記交流バイアス発生手段の出力レベルを決定した後に前記直流バイアス発生手段を駆動することを特徴とする出力制御方法。
【請求項５】
前記帯電手段とは、
前記像担持体の表面に当接する帯電ローラであることを特徴とする請求項４に記載の出力制御方法。
【請求項６】
前記像担持体とは、
回転駆動する感光ドラムであることを特徴とする請求項４又は５に記載の出力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体の表面を帯電する帯電手段を備える画像形成装置、及び帯電手段に帯電バイアスを出力する際の出力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用する画像形成装置には、像担持体として設けられる感光ドラムの表面を一様に帯電する帯電装置（帯電手段）が設けられる。このような帯電装置として、細いコロナ放電ワイヤに高電圧を印加してコロナを発生させ、発生したコロナを感光ドラムの表面に作用させて帯電を行う、非接触帯電方式のコロナ帯電が一般的に知られている。
【０００３】
一方で近年では、低圧プロセス、低オゾン発生量、低コストなどの点で有利な接触帯電方式が主流となりつつある。この方式は、例えばローラ帯電部材（以下、帯電ローラと記す）を感光ドラム表面に当接させ、帯電ローラに帯電バイアスを印加することで感光ドラムを帯電する方式である。
【０００４】
帯電ローラに印加する帯電バイアスは直流バイアスのみでも良いが、交流バイアスを印加することで、プラス側、マイナス側への放電を交互に起こし、感光ドラムの表面の帯電をより均一に行なわせることが可能になる。
【０００５】
例えば、直流バイアスを印加したときの被帯電体の放電開始の閾値バイアス（帯電開始電圧）以上のピーク間電圧を有する交流バイアスと、直流バイアス（直流オフセットバイアス）とを重畳した振動バイアスを帯電ローラに出力する。そうすることで、帯電ローラ等の被帯電体の表面が均一に帯電することが知られている。
【０００６】
帯電ローラに振動バイアスを印加すると、帯電ローラには、帯電ローラと感光ドラム間の抵抗性負荷に流れる抵抗負荷電流と、帯電ローラと感光ドラム間の容量性負荷に流れる容量負荷電流と、帯電ローラと感光ドラム間の放電電流とが流れる。
【０００７】
この際、安定した帯電を得るためには、放電電流量を所定値以上にするとよいことが経験的に分かっているが、一方で、感光ドラムへの放電電流量が増えた場合、感光ドラムの劣化が進行するといった問題がある。
【０００８】
この劣化現象は、放電によるエネルギーによって感光ドラムの表面が磨耗することで生じるものである。さらに、このようにして感光ドラムの表面の磨耗が進行すると、感光ドラムの帯電性能等が低下し、異常画像の発生といった問題を生じてしまう。
【０００９】
すなわち、感光ドラムの表面を安定して帯電させつつ、感光ドラムの劣化を防ぐためには、必要最小限の電圧を印加し、プラス側、マイナス側へ交互に起こす放電を最小限とするような帯電バイアスの出力制御が必要となる。
【００１０】
そこで、特許文献１には、感光ドラムに対する放電電流を安定して供給する手段として、帯電ローラに印加する帯電バイアスを定電流制御する構成が開示されている。図５に、従来の定電流制御を行なう帯電バイアス発生回路の回路構成図を示す。
【００１１】
図５に示すように、帯電ローラ１００６に帯電バイアスを出力する帯電バイアス発生回路には、交流バイアス発生回路１００２と、直流バイアス発生回路１０１４と、交流バイ
アス電流のレベルを検出する電流検出回路１００８とが備えられる。
【００１２】
また、交流バイアス発生回路１００２と直流バイアス発生回路１０１４は、抵抗１０１３を介して接続され、電流検出回路１００８の入力部には、コンデンサ１０１２が接続さる。
【００１３】
コンデンサ１０１２の容量は、交流バイアス印加時のインピーダンスが抵抗１０１３に比べ十分に小さくなるように設定する。このようにすることで、帯電バイアスを印加する時に流れる交流バイアス電流と直流バイアス電流が、電流検出回路１００８と直流バイアス発生回路１０１４に分離して流れることになる。すなわち、電流検出回路１００８には交流バイアス電流のみが、直流バイアス発生回路１０１４には直流バイアス電流のみが流れる。
【００１４】
このように電流の経路を分離することで、交流バイアス電流が直流バイアス発生回路１０１４に流れることを防ぎ、電流検出回路１００８において、交流バイアス電流を高い精度で検出することが可能になる。
【００１５】
さらに、コンデンサ１０１２と抵抗１０１３のインピーダンス比率を大きくするほど、直流バイアス発生回路１０１４に流れる交流バイアス電流は小さくなり、より高い精度で交流バイアス電流を検出することが可能となる。
【００１６】
また、直流バイアスのレベルは、抵抗１０１５、１０２４によって分圧された後に、比較器１０２３でコントローラ１００１から出力された基準値と比較され、その結果に応じてトランス１００８が駆動されることで制御される。すなわち、直流バイアス発生回路１０１４は定電圧で制御される。
【００１７】
また、交流バイアスのレベルは、電流検出回路１００８の結果に応じて調整され、交流電流が所定レベルとなるように制御される。プリント動作中は交流バイアス発生回路１００２及び直流バイアス発生回路１０１４が同時に駆動し、交流バイアスが定電流、直流バイアスが定電圧でそれぞれ制御される。
【００１８】
そして、上記の回路構成により、交流バイアスに直流バイアスが重畳されたバイアスが生成され、帯電バイアスとして帯電ローラに出力されることで、感光ドラム１００７の表面が帯電される。
【特許文献１】特開２００３-１４０４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかし、上記従来の帯電バイアス発生回路を備える画像形成装置、及び帯電バイアス発生回路の出力制御方法では、以下に示す問題を生じる。
【００２０】
従来では、帯電バイアス発生回路から出力される帯電電流が変動した場合に、直流バイアスの出力レベルが変動し、画像不良が発生するという問題があった。
【００２１】
ここで、図６を参照して、帯電電流の変動によって画像不良が発生するメカニズムについて説明する。図６（ａ）は、電子写真方式の画像形成装置における感光ドラム１１０１周辺の部品配置図、図６（ｂ）は、帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアス、ドラム電位の電圧を印加するタイミングを示す図である。
【００２２】
図６（ａ）に示すように、感光ドラム１１０１の周りには、帯電ローラ１１０２、現像
ローラ１１０３、転写ローラ１１０４が配置される。また、矢印Ｂの方向からレーザー光が感光ドラム１１０１の表面に照射、露光される。
【００２３】
画像形成動作が開始されると、感光ドラム１１０１が矢印Ａ方向に回転するとともに、タイミング：ｔ１で帯電バイアスを出力し、感光ドラム１１０１への帯電を開始する。
【００２４】
その後、タイミング：ｔ３で現像バイアスを出力し、トナーを選択的に感光ドラム１１０１の表面に供給する。この際、レーザー光によって感光ドラム１１０１の表面に形成された静電潜像がトナー像として可視化される。
【００２５】
そして、タイミング：ｔ５で転写バイアスを出力する。さらに、タイミング：ｔ６でシート材１１０５が転写ローラ１１０４と感光ドラム１１０１のニップ部Ｔに搬送され、感光ドラム１１０１上のトナー像がシート材１１０５に転写される。
【００２６】
タイミング：ｔ１で出力する帯電バイアス、タイミング：ｔ３で出力する現像バイアス、タイミング：ｔ５で出力する転写バイアス、による感光ドラム１１０１の表面電位の推移について説明する。
【００２７】
図６（ｂ）においては、感光ドラム１１０１と帯電ローラ１１０２のニップ部Ｃの電位、感光ドラム１１０１と転写ローラ１１０４のニップ部Ｔの電位推移を示している。
【００２８】
タイミング：ｔ１で帯電バイアスが印加されると、ニップ部Ｃにおける感光ドラム１１０１の表面の電位が帯電直流バイアスと同レベルまで上昇する。この時、帯電高圧電源からは直流電流が流れる。これは、帯電していない感光ドラム１１０１に帯電バイアスが印加されることで、電荷が帯電高圧電源から流れ込むためである。
【００２９】
帯電高圧電源から流れ込む電流は、タイミング：ｔ１から感光ドラム１１０１が１回転するタイミング：ｔ４の区間で流れる。
【００３０】
その後、タイミング：ｔ５で転写バイアスが出力されると、ニップ部Ｔにおける感光ドラム１１０１の表面電位が上昇する。
【００３１】
その後、感光ドラム１１０１が回転し、転写バイアスで電位上昇した感光ドラム１１０１の領域が帯電ローラ１１０２との接触領域に達すると、タイミング：ｔ７で帯電直流電流が大きく上昇する。
【００３２】
これは、感光ドラム１１０１の表面電位の上昇によって、感光ドラム１１０１に電荷が大量に流れ込むためである。この時、帯電直流電流の上昇によって帯電バイアスが変動し、更に感光ドラム１１０１の表面電位に変動が生じて画像不良が発生する。
【００３３】
これは、帯電直流電流の発生回路として設けられる直流バイアス発生回路１０１４に接続された抵抗１０１３（図５参照）で電圧降下が起こるためである。
【００３４】
つまり、帯電直流電流の急激な変化による感光ドラム１１０１の表面電位の変動を小さくするには、直流バイアス発生回路１０１４に接続する抵抗１０１３の抵抗値を小さくすればよい。
【００３５】
しかしながら、上記で説明したように、電流検出回路１００８において交流バイアス電流を高い精度で検出するためには、抵抗１０１３の抵抗値を小さくすることは望ましくない。
【００３６】
本発明は上記現状に鑑みてなされたものであり、帯電出力電流が急激に変動した場合でも安定した帯電バイアス出力が得られ、高い精度で帯電交流バイアスの定電流制御を行なうことが可能な画像形成装置及び出力制御方法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】
【００３７】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、像担持体の表面を帯電する帯電手段を有する画像形成装置において、装置本体には、前記帯電手段に帯電バイアスを出力する帯電バイアス発生回路が設けられると共に、前記帯電バイアス発生回路は、交流バイアス発生手段と、直流バイアス発生手段と、前記交流バイアス発生手段において発生した交流電流を検出する電流検出手段と、を有し、前記交流バイアス発生手段と、前記直流バイアス発生手段を直接接続し、前記直流バイアス発生手段と、前記電流検出手段を直接接続することを特徴とする。
【００３８】
また、本発明の出力制御方法は、像担持体の表面を帯電する帯電手段に対して帯電バイアスを出力する帯電バイアス発生回路の出力制御方法において、前記帯電バイアス発生回路は、交流バイアス発生手段と、直流バイアス発生手段と、前記交流バイアス発生手段において発生した交流電流を検出する電流検出手段と、を有し、前記交流バイアス発生手段と、前記直流バイアス発生手段が直接接続され、前記直流バイアス発生手段と、前記電流検出手段が直接接続されると共に、前記帯電手段に対して前記帯電バイアスを出力する際は、前記直流バイアス発生手段を停止状態にして前記交流バイアス発生手段を駆動し、前記電流検出手段の検出結果に応じて前記交流バイアス発生手段の出力レベルを決定した後に前記直流バイアス発生手段を駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、帯電出力電流が急激に変動した場合でも安定した帯電バイアス出力が得られ、高い精度で帯電交流バイアスの定電流制御を行なうことが可能な画像形成装置及び出力制御方法を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４１】
（第１の実施の形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置及び出力制御方法について説明する。
【００４２】
［画像形成装置の全体構成］
図１に本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す。本実施の形態では、画像形成装置として電子写真方式を採用するレーザビームプリンタ１００を用いる。
【００４３】
レーザビームプリンタ１００の装置本体には、複数のシート材Ｐを収納するデッキ１０１が設けられる。また、デッキ１０１の周辺には、デッキ１０１内のシート材Ｐの有無を検知するシート材有無センサ１０２、デッキ１０１内のシート材Ｐのサイズを検知するシート材サイズ検知センサ１０３、が備えられる。
【００４４】
デッキ１０１の上方には、シート材Ｐを繰り出すピックアップローラ１０４が設けられ、ピックアップローラ１０４によって繰り出されるシート材Ｐを給送する給送ローラ１０
５、シート材Ｐの重送を防止するためのリタードローラ１０６が設けられる。なお、給送ローラ１０５とリタードローラ１０６は対をなして設けられる。
【００４５】
給送ローラ１０５の下流には、シート材Ｐの搬送状態を検知する給送センサ１０７が設けられ、さらに下流には、シート材Ｐを搬送するための搬送ローラ１０８、シート材Ｐを同期搬送するレジストローラ対１０９が設けられる。また、搬送ローラ１０８とレジストローラ対１０９の間には、シート材Ｐの搬送状態を検知するレジ前センサ１１０が配設されている。
【００４６】
また、レジストローラ対１０９の下流側には、シート材Ｐにトナー像の転写を行うプロセスカートリッジ１１２と転写ローラ１１０４が対をなして設けられる。なお、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１１２には、回転駆動する感光ドラム（像担持体）１１０１と、感光ドラム１１０１の表面を帯電する帯電ローラ（帯電手段）１１０２と、感光ドラム１１０１の表面にトナーを供給する現像器１３５が設けられる。
【００４７】
また、現像器１３５は、現像ローラ１１０３を有し、現像ローラ１１０３が感光ドラム１１０１の表面に接触することで感光ドラム１１０１の表面にトナーを供給可能に構成される。なお、プロセスカートリッジ１１２は、レーザビームプリンタ１００に対して着脱自在に構成される。
【００４８】
また、プロセスカートリッジ１１２の近傍には、感光ドラム１１０１の表面にレーザ光を照射するレーザスキャナ部１１１が設けられる。レーザスキャナ部１１１には、外部装置１２８から送信される画像信号に基づいて変調されたレーザ光を射出するレーザユニット１２９と、レーザ光を感光ドラム１１０１上に走査するポリゴンミラー１３０と、スキャナモータ１３１が設けられる。さらに、レーザ光を感光ドラム１１０１の表面に結像するための結像レンズ群１３２、及び折り返しミラー１３３が設けられる。
【００４９】
感光ドラム１１０１と転写ローラ１１０４のニップ部の下流側には、シート材Ｐに蓄電した電荷を除去し、シート材Ｐを感光ドラム１１０１から容易に分離をさせるための除電針１１４が設けられる。さらに、除電針１１４の下流側には、シート材Ｐの搬送をガイドする搬送ガイド１１５が設けられる。
【００５０】
搬送ガイド１１５の下流側には、シート材Ｐ上に転写されたトナー像を熱定着するために内部に加熱用のハロゲンヒータ１１６を備えた定着ローラ１１７と、定着ローラ１１７に圧接する加圧ローラ１１８を有する定着部が設けられる。シート材Ｐ上に転写されたトナー像は、定着ローラ１１７と加圧ローラ１１８のニップ部において加熱、加圧されることで、シート材Ｐ上に定着される。
【００５１】
定着部の下流側には、定着部からの搬送状態を検知する定着排出センサ１１９、定着部から搬送されてきたシート材Ｐを排出部か両面反転部に行き先を切り替えるための両面フラッパ１２０が設けられる。
【００５２】
排出部側の下流には、排出部へのシート材の搬送状態を検知する排出センサ１２１、シート材を排出する排出ローラ対１２２が設けられる。
【００５３】
一方、シート材Ｐの両面に印字するために片面印字終了後のシート材Ｐを表裏反転させ、再度画像形成部へシート材Ｐを給送するための両面反転部側には、正逆転によってシート材Ｐをスイッチバックさせる反転ローラ対１２３が設けられる。
【００５４】
さらに、反転ローラ対１２３へのシート材Ｐの搬送状態を検知する反転センサ１２４、
シート材Ｐの横方向位置を合わせるための横方向レジスト部（不図示）から、シート材Ｐを搬送するためのＤカットローラ１２５が設けられる。また、両面反転部のシート材Ｐの搬送状態を検知する両面センサ１２６、両面反転部から給送部へとシート材Ｐを搬送するための両面搬送ローラ対１２７が設けられる。
【００５５】
また、上記のように構成されるレーザビームプリンタ１００においては、後述する帯電高圧電源、現像ローラ１１０３、転写ローラ１１０４、除電針１１４に所望の電圧を給電する高電圧電源３を有する。また、レーザビームプリンタ１００を構成する各駆動部材は、メインモータ１３６によって駆動力が供給される。
【００５６】
また、レーザビームプリンタ１００には、各駆動部材の駆動を制御するためのプリンタ制御部４が設けられる。プリンタ制御部４には、ＭＰＵ（マイクロコンピュータ）５と、各種入出力制御回路（不図示）等が設けられる。
【００５７】
ＭＰＵ５には、ＲＡＭ５ａ、ＲＯＭ５ｂ、タイマ５ｃ、デジタル入出力ポート（以下Ｉ／０ポートと記す）５ｄ、アナログ−デジタル変換入力ポート５ｅ、デジタル−アナログ出力ポート（以下Ｄ／Ａポートと記す）５ｆが設けられる。そして、プリンタ制御部４は、インターフェイス１３８を介してパーソナルコンピュータ等の外部装置１２８に接続されている。
【００５８】
［帯電バイアス発生回路の構成］
図２を参照して、本実施の形態における帯電高圧電源に設けられる帯電バイアス発生回路の構成について説明する。帯電高圧電源に設けられる帯電バイアス発生回路は、帯電バイアスを出力して帯電ローラ１１０２の表面を一様に帯電するものであり、レーザビームプリンタ１００の高電圧電源３に設けられる。
【００５９】
本実施の形態の帯電バイアス発生回路は、交流バイアス発生回路（交流バイアス発生手段）と直流バイアス発生回路（直流バイアス発生手段）を有する。そして、これらの発生回路で生成された交流バイアスに直流バイアスが重畳されることで得られる帯電バイアスを、出力端子より帯電ローラに出力するものである。以下、交流バイアス発生回路、直流バイアス発生回路、及び交流バイアス発生回路において生成される電流を検出する電流検出回路（電流検出手段）、の構成について説明する。
【００６０】
［交流バイアス発生回路の構成］
図２を参照して、本実施の形態における交流バイアス発生回路の構成について説明する。本実施の形態における交流バイアス発生回路に対して、ＣＰＵ２４５のＩ／Ｏポートからクロックパルス（ＣＬＫ１）が出力されると、プルアップ抵抗２６０、ベース抵抗２３８を介してトランジスタ２３９がスイッチング動作を開始する。
【００６１】
トランジスタ２３９がスイッチング動作を開始すると、出力されたパルスは、プルアップ抵抗２３７と、ダイオード２４０を介して接続されているオペアンプ２８０の出力に応じた振幅のクロックパルスに増幅される。なお、増幅されたクロックパルスの振幅が大きいと、後述する高圧トランス２０４に入力される正弦波の駆動電圧の振幅も大きくなり、結果として交流バイアスの電圧レベルも大きくなる。
【００６２】
オペアンプ２８０の出力レベルは、ＣＰＵ２４５のアナログ出力（ＣＯＮＴ１のレベル）で決定される。すなわち、交流バイアスの電圧レベルは、アナログ出力（ＣＯＮＴ１のレベル）で制御することができる。
【００６３】
出力されたクロックパルスは、コンデンサ２２７を介し、抵抗２１６〜２２６、コンデ
ンサ２２８〜２３１と、オペアンプ２３３、２３４等によって構成されるフィルタ回路２３５に入力される。
【００６４】
その後、フィルタ回路２３５からは、＋１２Ｖを中心とした正弦波が出力される。フィルタ回路２３５から出力された正弦波の駆動電圧は、プッシュプルの高圧トランスドライブ回路２０５を介して高圧トランス２０４の１次巻線に入力される。なお、高圧トランスドライブ回路２０５は、抵抗２０９〜２１３、ダイオード２１５、トランジスタ２０６〜２０８等によって構成される。
【００６５】
高圧トランス２０４の１次巻線に正弦波が入力されると、１次巻線に対向して設けられる２次巻線側には、正弦波の交流バイアスが発生する。なお、２次側巻線のピン端子３は出力端子２９９に接続されている。一方、ピン端子４は、後述する直流バイアス発生回路２７９に直接接続されている。
【００６６】
［直流バイアス発生回路の構成］
本実施の形態における直流バイアス発生回路２７９の構成について説明を行う。上記で説明した高圧トランス２０４の２次側巻線のピン端子４は、直流バイアス発生回路２７９に直接接続されている。
【００６７】
直流バイアス発生回路２７９に、ＣＰＵ２４５のＩ／Ｏポートからクロックパルス(Ｃ
ＬＫ２)が出力されると、抵抗２８３を介してトランジスタ２６８がスイッチング動作を
開始し、トランス２６３を駆動する。
【００６８】
トランス２６３の２次側巻線には、入力側のピン２の電圧に応じた交流バイアスが発生し、ダイオード２６１、コンデンサ２６２によって整流され、ダイオード２６１のアノード側に負極の直流バイアスが発生する。
【００６９】
トランス２６３の２次側巻線に発生した直流バイアスは、抵抗１０１５及び１０２４によって分圧されて、オペアンプ２６９の正入力端子に入力される。一方、オペアンプ２６９の負入力端子には、ＣＰＵ２４５のアナログ出力信号（ＣＯＮＴ２）が入力される。
【００７０】
オペアンプ２６９の出力端子は、抵抗２６７を介してトランジスタ２６６のベースに接続されており、トランス２６３の入力電圧を調整する。すなわち、アナログ出力（ＣＯＮＴ２）のレベルに応じて直流バイアスを定電圧制御することが可能である。トランス２６３の端子ピン５は、電流検出回路２７８に直接接続されている。
【００７１】
［電流検出回路の構成］
本実施の形態における電流検出回路２７８の構成について説明を行う。電流検出回路２７８は、上記で説明した交流バイアス発生回路において発生する交流電流を検出する回路である。
【００７２】
上記で説明した高圧トランス２０４の駆動によって発生した交流電流は、直流バイアス発生回路２７９内のコンデンサ２６２を通過して、電流検出回路２７８に流れこむ。電流検出回路２７８に流れこんだ交流電流は、電流極性によって、図２中矢印Ｅ方向とＦ方向の経路に分離される。
【００７３】
矢印Ｅ方向の半波電流は、ダイオード２７０を通過して、抵抗２８５を介して電源：Ｖｃｃ、及び抵抗２８６を介してＧＮＤ（接地電位）に流れる。一方、矢印Ｆ方向の半波電流は、ダイオード２７７を通過して、オペアンプ２７４、抵抗２７５及びコンデンサ２７６で構成された積分回路に入力される。なお、抵抗２８５、２８６の値は、高圧トランス
２０４停止で交流電流が流れていない状態でＫ点が０．６Ｖとなるように設定してある。
【００７４】
積分回路では、半波電流が積分されて直流電圧に変換される。オペアンプ２７４の負入力端子には、Ｖｃｃ電圧を抵抗２７２、２７３で分圧することで得られる０．６Ｖが入力されており、オペアンプ２７４の出力端子の電圧Ｖｓは下記の数式で表される。
Ｖｓ＝０．６+Ｒ２７５×Ｉｓ
【００７５】
なお、上式においてＲ２７５とは、積分回路に設けられる抵抗２７５の抵抗値であり、Ｉｓは、交流電流の半波電流の平均値を示す。また、オペアンプ２７４の出力端子はＣＰＵ２４５のアナログ入力端子に入力される。
【００７６】
なお、電流検出回路２７８には、交流バイアス発生回路によって発生した交流電流以外に、直流バイアス発生回路２７９で生じた直流電流、及び直流バイアス発生回路２７９で生じたリップル電流も流れ込む。
【００７７】
直流バイアス発生回路２７９において発生した直流電流は負極性であるため、矢印Ｅ方向に、ダイオード２７０を介してＧＮＤ（接地部）に流れる。一方、リップル電流は矢印Ｅ及びＦ方向に流れる。
【００７８】
すなわち、本実施の形態においては、交流バイアス発生回路と直流バイアス発生回路を同時に駆動する場合、交流電流と直流バイアス発生回路のリップル電流の合計値が、電流検出回路２７８で検出される。よって、交流電流のみを高い精度で検出するためには、直流バイアス発生回路２７９が停止状態のタイミングで帯電交流バイアスを測定する必要がある。
【００７９】
［帯電バイアス発生回路の出力制御方法］
図３及び図７を参照して、本実施の形態における帯電バイアス発生回路の出力制御方法について説明する。図７は帯電バイアスの一連の処理を示すフロー図である。また、図３（ａ）は、本実施の形態における感光ドラム１１０１の周辺の部品配置図であり、帯電ローラ１１０２、現像ローラ１１０３、転写ローラ１１０４の配置を示すものであり、矢印Ｂは、レーザスキャナ部１１１から射出されるレーザ光を示す。図３（ｂ）は、本実施の形態における帯電バイアス発生回路の駆動シーケンスを表すものである。
【００８０】
シート材上への画像形成が開始すると、感光ドラム１１０１を矢印Ａ方向に回転させると共に、タイミング：ｔ１でクロックパルス（ＣＬＫ１）とアナログ制御信号（ＣＯＮＴ１）を出力し、交流バイアス発生回路を駆動する（図７のＳ７０２）。
【００８１】
次に、電流検出回路２７８の出力信号（ＳＮＳ１）をモニターし（Ｓ７０３）、電流検出回路２７８の検出結果と所定値Ａを比較し（Ｓ７０４）、所定値よりも小さい場合はＳ７０５でＣＯＮＴ１信号を上昇させた後に再度Ｓ７０４で所定値Ａとの比較を行なう。一方、Ｓ７０４で所定値Ａに達した場合には、Ｓ７０６でＣＯＮＴ１信号を確定させ、帯電交流バイアスのレベルを固定する。
【００８２】
プリント動作中はアナログ制御信号（ＣＯＮＴ１（０））は固定し、交流バイアスのレベルを維持する。このように制御することで、帯電バイアスの出力を定電流で制御でき、安定した帯電特性を得ることができる。
【００８３】
次にタイミング：ｔ２で直流バイアスを印加する（Ｓ７０７）。これによって感光ドラム１１０１と帯電ローラ１１０２のニップ部：Ｃ点のドラム電位は負極に帯電する。更にドラム１１０１が矢印Ａ方向に回転すると、タイミング：ｔ３で転写ローラ１１０４のニ
ップ部：Ｔ点のドラム電位が負極に上昇する。次に、タイミング：ｔ５で転写バイアスを印加し、タイミング：ｔ６でシート材１１０５が転写ローラ１１０４と感光ドラム１１０１のニップ部：Ｔに搬送され、感光ドラム１１０１上のトナーがシート材１１０５に転写される。
【００８４】
次に、前述した各高圧バイアスによって変化する感光ドラム１１０１の電位の推移について説明する。図３（ｂ）では、感光ドラム１１０１と帯電ローラ１１０２のニップ部：Ｃの電位、感光ドラム１１０１と転写ローラ１１０４のニップ部：Ｔの電位推移を示している。
【００８５】
直流バイアスが出力されると、感光ドラム１１０１上の電位：Ｃが直流バイアスと同レベルまで上昇する（タイミング：ｔ２）。この時、帯電高圧電源には直流電流が流れる。
【００８６】
これは、帯電バイアス印加で帯電していない感光ドラム１１０１に、電荷が帯電高圧電源から流れ込むためである。この電流はタイミング：ｔ２から感光ドラム１１０１が１回転する間に流れる。
【００８７】
タイミング：ｔ５で転写バイアスが印加されると、感光ドラム１１０１上の電位：Ｔが上昇する。感光ドラム１１０１が回転し、転写バイアスで電位上昇した感光ドラム１１０１領域が帯電ローラ１１０２に達すると、帯電直流電流が大きく上昇する（タイミング：ｔ７）。
【００８８】
これは、感光ドラム１１０１の電位の上昇によって、感光ドラム１１０１に電荷が大量に流れ込むためである。しかし、このとき帯電バイアスのレベル変動はない。これは、帯電バイアス発生回路に電圧降下を引き起こす抵抗が設けられていないからである。すなわち、本実施の形態における帯電バイアス発生回路の出力制御方法では、出力電流の変動による画像不良の発生は起こらない。
【００８９】
以上、説明したとおり、本実施の形態における帯電装置では、交流バイアス発生回路と直流バイアス発生回路を直接接続し、更に直流バイアス発生回路と電流検出回路を直流接続することで、直流バイアス発生回路の電流経路に抵抗を接続しない構成とした。
【００９０】
また、直流バイアス発生回路を停止した状態で、帯電交流電流が所望の値となる帯電交流バイアスの出力レベルを決定し、プリント中は前記方法で決定した帯電交流バイアスの出力レベルで制御を行なう。
【００９１】
このような構成とすることで、出力電流が急変した場合でも、帯電バイアスのレベル変動が発生せず、画像不良の発生を回避することが可能となる。更に、帯電バイアスの出力を高い精度で定電流制御でき、安定した均一な帯電を達成できる。
【００９２】
（第２の実施の形態）
図４を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置及び帯電バイアス発生回路の出力制御方法について説明する。図４は、本実施の形態における帯電バイアス発生回路の構成を示すものである。なお、画像形成装置の全体構成、交流バイアス発生回路の構成、直流バイアス発生回路の構成は、上記第１の実施の形態と異なるものではないのでその説明は省略する。ここでは、電流検出回路の構成について説明を行う。
【００９３】
［電流検出回路の構成］
図４は、本実施の形態における帯電バイアス発生回路の構成を表すものであるが、上記第１の実施の形態の帯電バイアス発生回路と比較して、電流検出回路（電流検出手段）４
７８の構成のみが異なる。以下、電流検出回路４７８の構成について説明を行う。
【００９４】
高圧トランス２０４の駆動によって発生した交流電流は、直流バイアス発生回路２７９内のコンデンサ２６２を通過して、電流検出回路４７８に流れる。
【００９５】
電流検出回路４７８に流れ込んだ交流電流は、極性によってダイオード４０１とダイオード４０２に分離され、矢印Ｆ方向の半波電流は、ダイオード４０１を通過してＧＮＤ（接地部）に流れる。
【００９６】
一方、矢印Ｅ方向の半波電流は、ダイオード４０２を通過して、オペアンプ４０７、抵抗４０５及びコンデンサ４０６で構成された積分回路に入力される。積分回路では、半波電流が積分されて直流電圧に変換される。
【００９７】
オペアンプ４０７の負入力端子にはＶｃｃ電圧を抵抗４０３、４０４で分圧して得られる３．０Ｖが入力されており、オペアンプ４０７の出力端子の電圧Ｖｓは下記の数式で表される。
Ｖｓ＝３．０−Ｒ４０５×Ｉｓ
【００９８】
上式において、Ｒ４０５は抵抗４０５の抵抗値、Ｉｓは交流電流の半波電流の平均値である。オペアンプ４０７の出力端子は、ＣＰＵ２４５のアナログ入力端子に入力される。なお、電流検出回路４７８には、交流バイアス発生回路によって発生した交流電流以外に、直流バイアス発生回路で生じた直流電流、及び直流バイアス発生回路で生じたリップル電流も流れ込む。
【００９９】
直流バイアス発生回路によって発生した直流電流は負極性であるため、矢印Ｅ方向にダイオード４０２、抵抗４０５、オペアンプ４０７を介してＧＮＤ（接地部）に流れる。一方、リップル電流は矢印Ｅ及びＦ方向に流れる。
【０１００】
すなわち、交流バイアス発生回路と直流バイアス発生回路を同時に駆動している場合、交流電流と直流電流、及びリップル電流の合計値が、電流検出回路２７８で検出される。
【０１０１】
よって、交流電流のみを高い精度で検出するためには、直流バイアス発生回路が停止状態のタイミングで交流バイアスを測定する必要がある。なお、本実施の形態における帯電バイアス発生回路の駆動シーケンスは第１の実施の形態と同じである。
【０１０２】
以上、説明したように、本実施の形態に係る画像形成装置では、交流バイアス発生回路と直流バイアス発生回路を直接接続し、更に直流バイアス発生回路と電流検出回路を直接接続した。
【０１０３】
これにより、直流バイアス発生回路の電流ループに接続された抵抗は、電流検出回路内部の抵抗のみとなる。また、直流バイアス発生回路を停止した状態で、帯電交流電流が所望の値となる交流バイアスレベルを決定し、プリント中は前記方法で決定した交流バイアスのレベルで制御を行なう。
【０１０４】
このような構成とすることで、出力電流が急変した場合でも、帯電バイアスのレベル変動が発生せず、画像不良の発生を回避することが可能となる。更に、帯電バイアスの出力を高い精度で定電流制御でき、安定した均一な帯電を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図
【図２】第１の実施の形態における帯電バイアス発生回路の構成を示す図
【図３】第１の実施の形態における帯電バイアス発生回路の駆動シーケンスを表す図
【図４】第２の実施の形態における帯電バイアス発生回路の構成を示す図
【図５】従来の帯電バイアス発生回路の構成を示す図
【図６】従来の帯電バイアス発生回路の駆動シーケンスを表す図
【図７】第１の実施の形態における帯電バイアス発生回路の処理フローを表す図
【符号の説明】
【０１０６】
２０５  高圧トランスドライブ回路
２４５  ＣＰＵ
２７８  電流検出回路
２７９  直流バイアス発生回路
２９９  出力端子
【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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