(57)【要約】【課題】複雑な構成を追加することなく、転写用電源に流れ込む分離電流の影響を低減して、安定した画像形成を可能にする。【解決手段】電子写真方式により感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録紙に転写させて画像形成を行い、トナー像転写後の記録紙を感光体ドラムから分離させる画像形成機構に、転写用の転写バイアスを供給する転写用電源１であって、分離に用いる分離バイアスを供給する分離用電源２から当該分離バイアスが供給されたときに、当該転写用電源に流入する分離用電源２の負荷電流に応じて、当該転写用電源１の負荷電流を補正するカレントミラー回路１５を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式により像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写させて画像形成を行い、トナー像転写後の記録媒体を像担持体から分離させる画像形成機構に、前記転写用の転写バイアスを供給する転写用電源であって、
前記分離に用いる分離バイアスを供給する分離用電源から当該分離バイアスが供給されたときに、当該転写用電源に流入する前記分離用電源の負荷電流に応じて、当該転写用電源の負荷電流を補正するカレントミラー回路を有する転写用電源。
【請求項２】
前記カレントミラー回路は、前記転写用電源に流入する前記分離用電源の負荷電流分の電流を複製して、前記転写用電源の負荷電流を増加させる請求項１に記載の転写用電源。
【請求項３】
像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写させて画像形成を行う電子写真方式の画像形成部と、
前記画像形成部に備えられ、前記トナー像の転写用に記録媒体に転写バイアスをかける転写機構と、
前記転写機構に対して転写バイアスを供給する転写用電源と、
前記画像形成部に備えられ、前記転写機構によるトナー像転写後の前記記録媒体に分離バイアスをかけて当該記録媒体を前記像担持体から分離させる分離機構と、
前記分離機構に前記分離バイアスを供給する分離用電源と、
前記分離用電源によって前記分離バイアスが供給されたときに、前記転写用電源に流入する前記分離用電源の負荷電流に応じて、前記転写用電源の負荷電流を補正するカレントミラー回路と
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
コピー、ＦＡＸ、プリンタ又は複合機等の電子写真方式の画像形成装置に適用される転写用電源、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置としては、下記特許文献１に示されるように、感光体ドラム（像担持体）上に形成されたトナー像を、転写ローラによって記録紙に転写させて画像形成を行い、当該トナー像転写後の記録紙を分離電極によって感光体ドラムから分離させる構成を備えたものが知られている。当該画像形成装置は、図３に示すように、分離用電源２０１と転写用電源１０１とは出力の極性が異なる構成とされる。例えば、分離用電源２０１が正極性の電圧であり、転写用電源１０１が負極性とされる。そして、転写用電源１０１が転写ローラ６０に接続され、この転写ローラ６０が記録紙Ｐに接触して、転写用電源１０１から出力される転写バイアスを記録紙Ｐに印加する。また、分離用電源２０１は分離電極８０に接続され、この分離電極８０が記録紙Ｐに接触して、分離用電源２０１から出力される分離バイアスを記録紙Ｐに印加する。これにより、当該画像形成装置では、トナー像転写後の記録紙が感光体ドラム２０に貼り付くことが防止され、その後の画像形成動作が円滑に行われる。
【特許文献１】特開平１０−３２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記画像形成装置では、図４に示すように、負の極性である転写電流は、感光体ドラム２０のグランドから転写ローラ６０を経由して転写用電源１０１に流れ込む。一方、分離用電源２０１からの分離電流は、図４に示すように、分離電極８０から記録紙を流れて、上記転写電流と同じ向きで転写ローラ６０から転写用電源１０１に流れ込む。さらに、感光体ドラム２０は、光半導体としての特性から分離電圧の極性に対しては逆バイアスになるため、上記分離電流の殆どが転写用電源１０１に流れ込むことになり、感光体ドラム２０には流れない。当該図４に示すように分離電流が転写用電源１０１に流れ込むと、転写用電源１０１の転写電流が減少するため、転写効率が低下し、記録紙上に形成される画像の濃度も低下する。
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、複雑な構成を追加することなく、転写用電源に流れ込む分離電流の影響を低減して、安定した画像形成を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に記載の発明は、電子写真方式により像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写させて画像形成を行い、トナー像転写後の記録媒体を像担持体から分離させる画像形成機構に、前記転写用の転写バイアスを供給する転写用電源であって、
前記分離に用いる分離バイアスを供給する分離用電源から当該分離バイアスが供給されたときに、当該転写用電源に流入する前記分離用電源の負荷電流に応じて、当該転写用電源の負荷電流を補正するカレントミラー回路を有するものである。
【０００６】
また、請求項３に記載の発明は、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写させて画像形成を行う電子写真方式の画像形成部と、
前記画像形成部に備えられ、前記トナー像の転写用に記録媒体に転写バイアスをかける転写機構と、
前記転写機構に対して転写バイアスを供給する転写用電源と、
前記画像形成部に備えられ、前記転写機構によるトナー像転写後の前記記録媒体に分離バイアスをかけて当該記録媒体を前記像担持体から分離させる分離機構と、
前記分離機構に前記分離バイアスを供給する分離用電源と、
前記分離用電源によって前記分離バイアスが供給されたときに、前記転写用電源に流入する前記分離用電源の負荷電流に応じて、前記転写用電源の負荷電流を補正するカレントミラー回路と
を有する画像形成装置である。
【０００７】
これらの発明によれば、分離用電源からの負荷電流（分離電流）が転写用電源に流れ込んだときに、カレントミラー回路が、転写用電源に流入する上記分離用電源の負荷電流に応じて当該転写用電源の負荷電流を補正する。このため、複雑な構成を追加することなく、転写用電源に流れ込む分離電流によって転写用電源の負荷電流（転写電流）が低下することを防止でき、転写途中に分離用電源により分離バイアスが印加されても転写抜け等が発生しない安定した画像形成が可能である。
【０００８】
また、本発明の場合、上記分離電流の転写用電源への流れ込みによる転写電流の低下を補うために細かに転写電流値を制御する（例えば、Ｄ／Ａ変換を用いてきめ細かな制御を行う）ことも不要となり、多くの制御テーブルが不要になるため、その分のコスト低減が可能となる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の転写用電源であって、前記カレントミラー回路は、前記転写用電源に流入する前記分離用電源の負荷電流分の電流を複製して、前記転写用電源の負荷電流を増加させるものである。
【００１０】
この発明によれば、カレントミラー回路は、転写用電源に流入する分離用電源の負荷電流分の電流を複製して、転写用電源の負荷電流を増加させるので、上記分離電流の転写用電源への流れ込みによる転写電流低下分を正確に回復させて、より安定した画像形成が可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明によれば、複雑な構成を追加することなく、転写用電源に流れ込む分離電流によって転写用電源の負荷電流（転写電流）が低下することを防止でき、転写途中に分離用電源により分離バイアスが印加されても転写抜け等が発生しない安定した画像形成が可能である。また、本発明の場合、上記分離電流の転写用電源への流れ込みによる転写電流低下を補うために、例えばＤ／Ａ変換を用いてきめ細かに転写電流値を制御することも不要となり、多くの制御テーブルが不要になるため、その分のコスト低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係る転写用電源及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る転写用電源が適用されたプリンタの概略構成を示す図である。プリンタ（本発明に係る画像形成装置の一例）１００は、印刷処理に供する記録紙Ｐを貯留する記録紙貯留部１２と、この記録紙貯留部１２に貯留された記録紙束Ｐ１から繰り出された１枚ずつの記録紙Ｐに対して画像の転写処理を施す画像形成機構１３０と、この画像形成機構１３０で転写処理の施された記録紙Ｐに対して定着処理を施す定着部１４０とが装置本体１１０に内装されると共に、定着部１４０で定着処理の施された記録紙Ｐが排紙される排紙部１５０が装置本体１１０の頂部に設けられている。
【００１３】
記録紙貯留部１２には、所定数（本実施形態では１つ）の記録紙カセット１２１が装置本体１１０に対して挿脱自在に設けられている。記録紙カセット１２１の上流端（図１の右方）には、記録紙束Ｐ１から１枚ずつの記録紙Ｐを繰り出させるピックアップローラ１２２が設けられている。このピックアップローラ１２２の駆動によって記録紙カセット１２１から繰り出された記録紙Ｐは、給紙搬送路１２３およびこの給紙搬送路１２３の下流端に設けられたレジストローラ対１２４を介して画像形成機構１３０に給紙される。
【００１４】
画像形成機構１３０は、コンピュータ等から電送されてくる画像情報に基づき記録紙Ｐに転写処理を施すものであり、感光体ドラム（像担持体）２０の周面に沿うように、帯電ローラ３０、露光装置４０、現像装置５０、転写ローラ６０、分離電極８０、及びドラムクリーニング装置７０が配設されている。
【００１５】
感光体ドラム２０は、周面に静電潜像及びこの静電潜像に沿ったトナー像（可視像）を形成させるためのものであり、周面には例えばアモルファスシリコン層が積層されている。
【００１６】
帯電ローラ３０は、感光体ドラム２０の周面に一様な電荷を形成させるものであり、周面が感光体ドラム２０の周面と当接しながら従動回転しつつ当該感光体ドラム２０へ電荷を付与する。
【００１７】
露光装置４０は、コンピュータ等の外部の機器から電送されてきた画像データに基づき、強弱の付与されたレーザ光を、回転している感光体ドラム２０の周面に照射し、感光体ドラム２０周面におけるレーザ光照射部分の電荷を消去することによって、当該感光体ドラム２０の周面に静電潜像を形成させる。
【００１８】
現像装置５０は、感光体ドラム２０の周面にトナーを供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム２０の周面にトナー像を形成させる。この現像装置５０には、感光体ドラム２０の周面に形成された静電潜像にトナーを付着させるために、交流の現像バイアス電圧が印加されている。
【００１９】
転写ローラ（転写機構の一例）６０は、感光体ドラム２０の直下位置に送り込まれた記録紙Ｐに対して当該感光体ドラム２０の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像を記録紙Ｐに転写させるものであり、トナー像の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を記録紙Ｐに付与する。本発明の一実施形態に係る転写用電源は、この転写ローラ６０に対して、上記転写に必要な転写バイアスを出力するものである。
【００２０】
従って、感光体ドラム２０の直下位置に到達した記録紙Ｐは、転写ローラ６０と感光体ドラム２０とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム２０周面のトナー像がマイナスに帯電した記録紙Ｐの表面に向けて引き剥がされ、これによって記録紙Ｐに対し転写処理が施される。
【００２１】
分離電極（分離機構の一例）８０は、転写ローラ６０による転写バイアスの印加でトナー像が転写された後の記録紙Ｐに分離バイアスを印加して当該記録紙Ｐを感光体ドラム２０から分離させるものである。すなわち、転写ローラ６０によるトナー像転写後の記録紙Ｐは、この分離電極８０により感光体ドラム２０の表面から分離されて、定着部１４０に向かう。
【００２２】
定着部１４０は、画像形成機構１３０によって転写処理の施された記録紙Ｐのトナー像に加熱による定着処理を施すものであり、内部に通電発熱体が装着されたヒートローラ１４１と、このヒートローラ１４１の下部で周面同士が対向配置された加圧ローラ１４２とを備えて構成されている。そして、転写処理後の記録紙Ｐは、ローラ心回りに時計方向に向けて駆動回転しているヒートローラ１４１と、ローラ心回りに反時計方向に向けて従動回転している加圧ローラ１４２との間のニップ部を通過することによって、ヒートローラ１４１からの熱を得て定着処理が施される。定着処理の施された記録紙Ｐは、排紙搬送路１４３を通って排紙部１５０へ排出される。
【００２３】
排紙部１５０は、装置本体１１０の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された記録紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が形成されている。
【００２４】
図２は本発明の一実施形態に係る転写用電源と、分離用電源とを示す回路である。本実施形態では、転写用電源１は負極性の電圧であるものとする。
【００２５】
転写用電源１は、転写出力端子１４から、上記転写ローラ６０に対して、感光体ドラム２０の表面上に形成されたトナー像を記録紙Ｐに転写させるための転写バイアスをかけるものである。
【００２６】
転写用電源１は、トランス駆動回路１１と、ＡＣ（交流）トランスＴ１と、整流回路１３と、カレントミラー回路１５とを備える。
【００２７】
転写用電源１による転写バイアス制御について説明する。負極性の転写用電源１では、トランスＴ１の一次側のトランス駆動回路１１が駆動すると、トランスＴ１の二次側に誘起される交流電圧が、整流回路１３のダイオードD1,D2,D3で整流されて直流電圧に変換される。当該変換された直流電圧は、転写出力端子１４から転写バイアスとして転写ローラ６０に供給される。当該転写バイアスは、転写ローラ６０によって、感光体ドラム２０からのトナー像転写位置を通る記録紙Ｐにかけられる。
【００２８】
また、転写用電源１の負荷電流（転写電流）は、感光体ドラム２０から転写ローラ６０を経て、抵抗R18と、ダイオードD3,D2,D1と、抵抗R5とを貫通してグランドに流れる。この転写電流の設定は、差動増幅器１６により、基準電圧VREFを抵抗R6,R7で分圧した電圧と、抵抗R5の両端の電圧とが等しくなった状態で一定に保たれる。
【００２９】
分離用電源２は、分離電極８０に対して、トナー像が転写された後の記録紙Ｐを前記像担持体から分離するために必要な分離バイアスを出力するものである。
【００３０】
分離用電源２は、トランス駆動回路２１と、ＡＣ（交流）トランスＴ２と、整流回路２３とを備える。
【００３１】
分離用電源２の分離バイアス制御について説明する。正極性の分離用電源２では、トランスＴ２の一次側のトランス駆動回路２１が駆動すると、トランスＴ２の二次側に誘起される交流電圧が、整流回路２３のダイオードD4,D5,D6で整流されて直流電圧に変換され、ダイオードD4,D5,D6の矢印方向に向かう。当該変換された直流電圧は、分離出力端子２４から分離バイアスとして分離電極８０に供給される。当該分離バイアスは、分離電極８０によって、トナー転写位置を通過した記録紙Ｐにかけられる。
【００３２】
すなわち、プリンタ１００では、図３に示すように、転写用電源１が転写ローラ６０に接続され、この転写ローラ６０が記録紙Ｐに接触して、転写用電源１から出力される転写バイアスを記録紙Ｐに印加する。また、分離用電源２は分離電極８０に接続され、この分離電極８０が記録紙Ｐに接触して、分離用電源２から出力される分離バイアスを記録紙Ｐに印加する。
【００３３】
このとき、図４に示すように、分離用電源２と転写用電源１とは極性が異なるため、分離用電源２からの分離電流は、上記記録紙Ｐ及び当該記録紙Ｐに接触している転写ローラ６０を経由して転写用電源１に流れ込む。これを図２で説明すると、分離用電源２からの分離電流は、転写用電源１の抵抗R18、ダイオードD3,D2,D1,R5を貫通してグランドに流れ込み、当該電圧の流れ込みにより抵抗R5の両端に電圧降下を生じさせる。このように転写用電源１に流れ込む分離電流は、転写用電源１による転写バイアス制御に影響を与えつつ、分離用電源２の分離用トランスT2に戻る。このとき、感光体ドラム２０は、光半導体としての特性から分離電圧の極性に対しては逆バイアスになるため、分離電流の殆どが転写用電源１に流れ込む。
【００３４】
ここで、分離用電源２の分離電流は、シャントレギュレータU1で定電圧化された基準電圧VREFを抵抗R19,R20で分圧して得られる電圧と、基準電圧からトランジスタQ2を経由して抵抗R4の両端に発生する電圧とに基づいて、差動増幅器２６により、これら両方の電圧が等しくなる状態で均衡が保たれて一定に保たれる。従って、ここで設定される分離電流の値は抵抗R4,R19,R20の抵抗値で決まる。
【００３５】
一方、転写用電源１の出力負荷電流（転写電流）は、感光体ドラム２０から転写ローラ６０を経て上記分離電流と同様に抵抗R5を流れる。上述したように転写用電源１では、転写電流の設定は、基準電圧VREFを抵抗R6,R7で分圧した電圧と、抵抗R5の両端の電圧とに基づいて、差動増幅器１６により、これら両方の電圧が等しくなる状態で一定に保たれる。
【００３６】
転写用電源１に設けられているカレントミラー回路１５は、トランジスタQ2とトランジスタQ3とで構成される。カレントミラー回路１５のトランジスタQ2及びトランジスタQ3の特性は等しく設定されており、上記分離電流の流入による転写電流の減少を補正して転写電流を一定に保つ機能を有する。
【００３７】
上記の通り、分離用電源２の出力端子から出力される分離電流は、差動増幅器２６により、抵抗R19,R20で分圧される電圧と、基準電圧からトランジスタQ2を経由して抵抗R4の両端に発生する電圧とに基づいて、差動増幅器２６により一定電流に保たれるが、カレントミラー回路１５のトランジスタQ2及びトランジスタQ3の特性は等しく設定されているため、トランジスタQ2に流れる電流と等しい電流がトランジスタQ3にも流れる。これにより、抵抗R7の両端に発生する電圧が上昇し、即ち、カレントミラー回路１５により分離電流分の転写電流が増加するようになっている。このようにカレントミラー回路１５により分離電流分の電流を複製して転写電流を増加させる補正を行うことで、分離電流と転写電流とが共に抵抗R5に流れ込むことを要因とする転写電流低下分を正確に回復する。
【００３８】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明の一実施形態に係る転写用電源１の構成を図２に示し、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１００を図１及び図２で示しているが、これは単なる一実施形態に過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る転写用電源と、分離用電源とを示す回路である。
【図３】転写用電源及び分離用電源によるプロセスシステムの概略構成を示す図である。
【図４】図３のプロセスシステムでの転写電流及び分離電流の流れを示した等価回路図である。
【符号の説明】
【００４０】
１        転写用電源
１１      トランス駆動回路
１３      整流回路
１４      転写出力端子
１５      カレントミラー回路
１６      差動増幅器
２        分離用電源
２１      トランス駆動回路
２３      整流回路
２４      分離出力端子
２５      差動増幅器
１００    プリンタ
１３０    画像形成機構
２０      感光体ドラム
６０      転写ローラ
８０      分離電極
【図１】
2009251348.tif 000003
【図２】
2009251348.tif 000004
【図３】
2009251348.tif 000005
【図４】
2009251348.tif 000006