JP7180414B2 - 画像形成装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および制御方法に関する。

下記特許文献１には、画像形成装置の緊急停止時に、感光体に本来の帯電極性と逆極性の電荷を残すこと無く、良好な画質を維持する目的で、緊急停止時に、感光体に本来の帯電極性と逆極性の電荷を除電する構成が開示されている。

しかしながら、従来の技術では、感光体に残った逆極性の電荷の除電を行うために、除電用の電源や除電器が必要であり、これらの装置が搭載されていない画像形成装置では、感光体に残った逆極性の電荷の除電を行うことができない。画像形成装置に用いられる高圧電源の自励発振回路では、逆極性の電荷が感光体に残されている場合、正常な発振を行うことができずに、起動不良となる虞がある。

本発明は、上述した従来技術の課題を解決するため、感光体に逆極性の電荷が残されている場合であっても、高圧電源の自励発振回路が正常な発振を行うことができるようにすることを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、感光体と、感光体を帯電させる帯電ローラと、自励発振回路と、一次側コイルおよび二次側コイルを有し、自励発振回路によって一次側コイルが駆動されることにより、帯電ローラに印加される電圧を二次側コイルにおいて発生させるトランスと、自励発振回路の起動時に、一次側コイルを流れる電流の電流量が、感光体から帯電ローラを介して流入されて二次側コイルを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、自励発振回路を制御する制御部とを備える。

本発明によれば、感光体に逆極性の電荷が残されている場合であっても、高圧電源の自励発振回路が正常な発振を行うことができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置が備える画像形成機構の構成を示す図 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置が備える高圧電源の構成を示す図 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置が備える制御マイコンによる処理の手順を示すフローチャート 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置が備える高圧電源の起動時の動作の具体例を示す図 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が備える高圧電源の構成を示す図 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が備える制御マイコンによる処理の手順を示すフローチャート

〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。

（画像形成装置１０が備える画像形成機構１０Ａの構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０が備える画像形成機構１０Ａの構成を示す図である。

図１に示すように、画像形成機構１０Ａは、高圧電源１１、感光体１２、帯電ローラ１３、露光部１４、現像ローラ１５、１次転写ローラ１６、高圧電源１７、中間ベルト１８、および除電器１９を備える。

高圧電源１１は、電圧を生成して、当該電圧を帯電ローラ１３に印加する。帯電ローラ１３は、感光体１２を一様に帯電させる。露光部１４は、一様に帯電された状態の感光体１２に対して、印刷データに応じた露光を行うことにより、感光体１２の表面に静電潜像を形成する。

現像ローラ１５は、当該現像ローラ１５の表面に付着されたトナーを、感光体１２の表面に形成された静電潜像に付着させることにより、感光体１２の表面にトナー像を形成する。

感光体１２の表面に形成されたトナー像は、感光体１２と、高圧電源１７によって電圧が印加された１次転写ローラ１６との間において、中間ベルト１８上に転写される。これにより、中間ベルト１８上に、トナー画像が形成される。

中間ベルト１８に形成されたトナー像は、２次転写部（図示省略）によって記録紙に転写される。その後、記録紙は、定着装置（図示省略）によって熱および圧力が加えられることにより、トナー画像が定着される。

除電器１９は、感光体１２表面の電荷（本来の帯電極性の電荷）を除電する。なお、画像形成装置１０は、カラー印刷を行うことが可能である場合、複数の印刷色（例えば、４つの印刷色（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ））の各々に対して、画像形成機構１０Ａを備える。これにより、画像形成装置１０は、中間ベルト１８上に対して、複数の印刷色の各々のトナー画像を形成することができる。

（画像形成装置１０が備える高圧電源１１の構成）
図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０が備える高圧電源１１の構成を示す図である。図２に示すように、高圧電源１１は、制御回路１１０、高圧出力回路１２０、および制御マイコン１３０を備える。

制御回路１１０は、オペアンプ１１１、トランジスタ１１２、コンデンサ１１３、および抵抗１１４を備える。なお、トランジスタ１１２、コンデンサ１１３、および抵抗１１４は、「自励発振回路」を構成する。

オペアンプ１１１は、非反転入力端子に、制御マイコン１３０から出力された制御信号（指示電圧Ｖ２）が入力される。また、オペアンプ１１１は、反転入力端子に、検出部１２５によって検出された電圧が入力される。オペアンプ１１１の出力端子は、トランジスタ１１２のベースに接続されている。オペアンプ１１１は、反転入力端子から入力された電圧（すなわち、帯電ローラ１３に印加される電圧）が、非反転入力端子から入力された指示電圧Ｖ２と等しくなるように、トランジスタ１１２のベースに供給するベース電流の電流量を制御する。

トランジスタ１１２は、ベースがオペアンプ１１１の出力端子およびトランス１２１の一次側コイル１２１ｂに接続されており、コレクタがトランス１２１の一次側コイル１２１ａに接続されており、エミッタが接地されている。トランジスタ１１２は、オペアンプ１１１から供給されたベース電流が入力されることにより、コレクタ端子－エミッタ端子間に、コレクタ電流が流れる。これにより、トランジスタ１１２は、コレクタに接続された一次側コイル１２１ａに電流が流れるように制御することができる。なお、トランジスタ１１２は、ベース電流の電流量が調整されることにより、コレクタ電流の電流量（すなわち、一次側コイル１２１ａを流れる電流の電流量）を調整することができる。

コンデンサ１１３および抵抗１１４は、ＲＣフィルタ回路を構成し、制御マイコン１３０から出力されてオペアンプ１１１に入力される制御信号を、平滑化する。

高圧出力回路１２０は、トランス１２１、ダイオード１２２、コンデンサ１２３、抵抗１２４、および検出部１２５を備える。

トランス１２１は、一次側コイル１２１ａ、一次側コイル１２１ｂ、および二次側コイル１２１ｃを備える。

一次側コイル１２１ａの一端は、電源入力端子Ｖｉｎに接続されている。一次側コイル１２１ａの他端は、トランジスタ１１２のコレクタに接続されている。

一次側コイル１２１ｂの一端は、トランジスタ１１２のベースに接続されている。一次側コイル１２１ｂの他端は、接地されている。

トランス１２１は、一次側コイル１２１ａに電源入力端子Ｖｉｎから供給された電流が流れると、相互誘導作用により、二次側コイル１２１ｃにおいて交流の電圧を発生する。

二次側コイル１２１ｃにおいて発生した交流の電圧は、ダイオード１２２およびコンデンサ１２３によって整流されることにより、直流の電圧に変換される。そして、直流の電圧は、帯電ローラ１３に印加される。

検出部１２５は、二次側コイル１２１ｃに直列接続された抵抗１２５Ａおよび抵抗１２５Ｂを備えて構成されている。これにより、検出部１２５は、二次側コイル１２１ｃを流れる電流の電流量、および、二次側コイル１２１ｃにおいて発生した電圧の電圧値（抵抗１２４および抵抗１２５Ｂによって分圧された電圧値）を検出する。

検出部１２５によって検出された電流量および電圧値は、制御マイコン１３０へフィードバックされる。検出部１２５によって検出された電圧値は、制御回路１１０が備えるオペアンプ１１１へフィードバックされる。

以降、検出部１２５から制御マイコン１３０へフィードバックされる電圧値を、「フィードバック電圧値ＦＢＶ」と示す。また、検出部１２５から制御マイコン１３０へフィードバックされる電流値を、「フィードバック電流値ＦＢＩ」と示す。

制御マイコン１３０は、「制御部」の一例である。制御マイコン１３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３１および出力部１３２を備える。

ＣＰＵ１３１は、制御基板２０から入力される指示電圧Ｖ１と、検出部１２５から入力されるフィードバック電圧値ＦＢＶおよびフィードバック電圧値ＦＢＶに基づいて、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値を決定する。具体的には、ＣＰＵ１３１は、算出部１３１Ａおよび決定部１３１Ｂを有する。

算出部１３１Ａは、フィードバック電流値ＦＢＩに基づいて、感光体１２の表面電位（残留電位）を算出する。例えば、算出部１３１Ａは、フィードバック電流値ＦＢＩと感光体１２の表面電位との関係を表す所定の関係式等を用いて、フィードバック電流値ＦＢＩから感光体１２の表面電位を算出する。

決定部１３１Ｂは、算出部１３１Ａによって算出された表面電位と、制御基板２０から入力される指示電圧Ｖ１とを比較する。そして、決定部１３１Ｂは、算出部１３１Ａによって算出された表面電位が、制御基板２０から入力される指示電圧Ｖ１よりも大きい場合、算出部１３１Ａによって算出された表面電位よりも高い電圧値を、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値として決定する。

例えば、決定部１３１Ｂは、算出部１３１Ａによって算出された表面電位に、所定の係数を乗じることにより、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値を算出する。一方、決定部１３１Ｂは、算出部１３１Ａによって算出された表面電位が、制御基板２０から入力される指示電圧よりも小さい場合、制御基板２０から入力された指示電圧Ｖ１の電圧値を、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値として決定する。

要するに、決定部１３１Ｂは、自励発振回路の起動時に、算出部１３１Ａによって算出された表面電位が、制御基板２０から入力される指示電圧Ｖ１よりも大きい場合、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値を、制御基板２０から入力された指示電圧Ｖ１の電圧値から一時的に高める。そして、決定部１３１Ｂは、後述する指示電圧制御期間の終了条件を満たした場合、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値を、制御基板２０から入力された指示電圧Ｖ１の電圧値に戻す。

出力部１３２は、ＣＰＵ１３１によって決定された指示電圧Ｖ２を示す制御信号を、制御回路１１０へ出力する。

すなわち、出力部１３２は、決定部１３１Ｂによって指示電圧Ｖ２の電圧値が、指示電圧Ｖ１の電圧値から一時的に高められた場合、電圧値が一時的に高められた指示電圧Ｖ２を示す制御信号を、制御回路１１０へ出力する。

また、出力部１３２は、決定部１３１Ｂによって指示電圧Ｖ２の電圧値が、指示電圧Ｖ１の電圧値に戻された場合、電圧値が戻された指示電圧Ｖ２を示す制御信号を、制御回路１１０へ出力する。

例えば、出力部１３２は、指示電圧Ｖ２をデューティにて表す矩形波の制御信号を、制御回路１１０へ出力する。例えば、出力部１３２は、指示電圧Ｖ２が「６００Ｖ」である場合、デューティが「６０％」の制御信号を、制御回路１１０へ出力し、指示電圧Ｖ２が「８５０Ｖ」である場合、デューティが「８５％」の制御信号を、制御回路１１０へ出力する。

（制御マイコン１３０による処理の手順）
図３は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０が備える制御マイコン１３０による処理の手順を示すフローチャートである。

まず、ＣＰＵ１３１が、制御基板２０から開始命令を取得する（ステップＳ３０１）。この開始命令には、指示電圧Ｖ１が含まれている。

次に、ＣＰＵ１３１が、当該自励発振回路の起動が、ジャム発生直後の起動であるか否かを判断する（ステップＳ３０２）。

ステップＳ３０２において、ジャム発生直後の起動ではないと判断された場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、決定部１３１Ｂが、制御基板２０から入力された指示電圧Ｖ１の電圧値を、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値として決定する（ステップＳ３０７）。そして、制御マイコン１３０は、ステップＳ３０８へ処理を進める。

一方、ステップＳ３０２において、ジャム発生直後の起動であると判断された場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、算出部１３１Ａが、検出部１２５からのフィードバック電流値ＦＢＩに基づいて、感光体１２の表面電位（残留電位）を算出する（ステップＳ３０３）。そして、算出部１３１Ａが、ステップＳ３０３で算出された表面電位が、０Ｖよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３０４）。

ステップＳ３０４において、表面電位が０Ｖよりも大きいと判断された場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、決定部１３１Ｂが、ステップＳ３０３で算出された表面電位が、指示電圧Ｖ１よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３０５）。

ステップＳ３０５において、表面電位が指示電圧Ｖ１よりも大きいと判断された場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、決定部１３１Ｂが、ステップＳ３０３で算出された表面電位に、所定の係数（ここでは、一例として「１．３」）を乗じることにより、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値を算出する（ステップＳ３０６）。そして、制御マイコン１３０は、ステップＳ３０８へ処理を進める。

一方、ステップＳ３０４において、表面電位が０Ｖであると判断された場合（ステップＳ３０４：ＮＯ）、または、ステップＳ３０５において、表面電位が指示電圧Ｖ１よりも小さいと判断された場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、決定部１３１Ｂが、制御基板２０から入力された指示電圧Ｖ１の電圧値を、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値として決定する（ステップＳ３０７）。そして、制御マイコン１３０は、ステップＳ３０８へ処理を進める。

ステップＳ３０８では、出力部１３２が、ステップＳ３０６またはステップＳ３０７で決定された指示電圧Ｖ２の制御回路１１０への供給を開始する。これにより、制御回路１１０および高圧出力回路１２０の動作が開始されることとなる。

その後、決定部１３１Ｂが、指示電圧Ｖ２の電圧値を一時的に高めておく期間（以下、「指示電圧制御期間」と示す）の終了条件を満たしたか否かを判断する（ステップＳ３０９）。

ステップＳ３０９において、指示電圧制御期間の終了条件を満たしていないと判断された場合（ステップＳ３０９：ＮＯ）、決定部１３１Ｂが、ステップＳ３０９の処理を再度実行する。

一方、ステップＳ３０９において、指示電圧制御期間の終了条件を満たしたと判断された場合（ステップＳ３０９：ＹＥＳ）、決定部１３１Ｂが、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値を、制御基板２０から入力された指示電圧Ｖ１へ変更または維持する（ステップＳ３１０）。そして、制御マイコン１３０は、図３に示す一連の処理を終了する。

（高圧電源１１の起動時の動作の具体例）
図４は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０が備える高圧電源１１の起動時の動作の具体例を示す図である。ここでは、一例として、制御基板２０から入力される指示電圧Ｖ１が「６００Ｖ」であり、感光体１２の表面電位が「６５４Ｖ」であり、且つ、所定の係数が「１．３」であることとする。

なお、所定の係数は、少なくとも「１」よりも大きければよい。但し、所定の係数は、大きすぎると、自励発振回路の異常発振を誘発する虞がある。したがって、所定の係数には、シミュレーション等によって予め求めておいた、「１」よりも大きい適切な値を用いるようにするとよい。

まず、ＣＰＵ１３１が、出力部１３２へ、指示電圧Ｖ２を指示する（図中矢印Ａ）。ここでは、感光体１２の表面電位（６５４Ｖ）が、指示電圧Ｖ１（６００Ｖ）よりも大きいことから、指示電圧Ｖ２は、{表面電位（６５４Ｖ）×所定の係数（１．３）}によって求められる「８５０Ｖ」となる。

次に、出力部１３２が、オペアンプ１１１へ、指示電圧Ｖ２（８５０Ｖ）を示す制御信号を入力する（図中矢印Ｂ）。オペアンプ１１１は、帯電ローラ１３に印加される電圧が、指示電圧Ｖ２と等しくなるように、トランジスタ１１２に供給するベース電流の電流量を制御する（図中矢印Ｃ）。

これにより、トランジスタ１１２に、ベース電流が流れ（図中矢印Ｄ）、一次側コイル１２１ａおよびトランジスタ１１２に、コレクタ電流（図中矢印Ｅ）が流れることとなる。

ここで、一次側コイル１２１ａを流れる電流（図中矢印Ｅ）の電流量（すなわち、指示電圧Ｖ２「８５０Ｖ」に応じた電流量）は、帯電ローラ１３から流入して二次側コイル１２１ｃを流れる電流（図中矢印Ｇ）の電流量（すなわち、感光体１２の表面電位「６５４Ｖ」に応じた電流量）よりも多くなるため、一次側コイル１２１ｂからトランジスタ１１２のベースへ電流が流れ（図中矢印Ｆ）、よって、自励発振回路は、正常な発振を行うこととなる。

仮に、図４の例において、指示電圧Ｖ２の電圧値を指示電圧Ｖ１の電圧値と同じ「６００Ｖ」としてしまうと、一次側コイル１２１ａを流れる電流（図中矢印Ｅ）の電流量（すなわち、指示電圧Ｖ２「６００Ｖ」に応じた電流量）は、帯電ローラ１３から流入して二次側コイル１２１ｃを流れる電流（図中矢印Ｇ）の電流量（すなわち、感光体１２の表面電位「６５４Ｖ」に応じた電流量）よりも少なくなるため、一次側コイル１２１ｂからトランジスタ１１２のベースへ電流が流れず、よって、自励発振回路は、正常な発振を行うことができなくなる虞がある。

このように、本実施形態の画像形成装置１０は、自励発振回路の起動時の指示電圧Ｖ２の電圧値を、指示電圧Ｖ１の電圧値よりも一時的に高めることにより、感光体１２に逆極性の電荷が残されている場合であっても、自励発振回路を正常に起動できるようにしているのである。

なお、自励発振回路が正常に起動した後、指示電圧Ｖ２の電圧値を一時的に高めたままにした場合、帯電ローラ１３に印加される電圧が、指示電圧Ｖ１の電圧値よりも大きくなってしまう虞がある。

そこで、本実施形態の画像形成装置１０は、以下に例示する、指示電圧制御期間の終了条件のいずれかを満たしたとき、指示電圧Ｖ２の電圧値を、一時的に高められた電圧値（例えば、「８５０Ｖ」）から、指示電圧Ｖ１の電圧値（例えば、「６００Ｖ」）に戻す。これにより、本実施形態の画像形成装置１０は、帯電ローラ１３に印加される電圧が、指示電圧Ｖ１よりも大きくならないようにすることができる。

（指示電圧制御期間の終了条件の第１例）
第１例として、制御マイコン１３０は、フィードバック電圧値ＦＢＶに基づいて、指示電圧制御期間の終了を判断する。例えば、制御マイコン１３０は、自励発振回路の起動開始後、繰り返し、フィードバック電圧値ＦＢＶに基づいて、高圧出力回路１２０の出力電圧値を算出する。これにより、制御マイコン１３０は、自励発振回路の起動開始時からの、高圧出力回路１２０の出力電圧値を監視する。そして、制御マイコン１３０は、高圧出力回路１２０の出力電圧値が、指示電圧Ｖ１の電圧値（例えば、「６００Ｖ」）に達した場合、指示電圧制御期間の終了と判断する。なお、指示電圧制御期間の終了は、高圧出力回路１２０の出力電圧値が、指定電圧Ｖ１の電圧値に達した場合に限らず、少なくとも、高圧出力回路１２０の出力電圧値が、自励発振回路の発振が安定したときの電圧値に達したときであればよい。

（指示電圧制御期間の終了条件の第２例）
第２例として、制御マイコン１３０は、フィードバック電流値ＦＢＩに基づいて、指示電圧制御期間の終了を判断する。例えば、制御マイコン１３０は、自励発振回路の起動開始後、繰り返し、フィードバック電流値ＦＢＩを取得する。これにより、制御マイコン１３０は、自励発振回路の起動開始時からの、フィードバック電流値ＦＢＩを監視する。そして、制御マイコン１３０は、フィードバック電流値ＦＢＩが、所定の目標電流値に達した場合、指示電圧制御期間の終了とする。ここで、所定の目標電流値は、予め求めておいた固定値であってもよく、指示電圧Ｖ１等に基づいて所定の算出式によって算出される変動値であってもよい。いずれの場合にも、所定の目標電流値には、自励発振回路の起動開始後、自励発振回路の発振が安定した状態にあるときの電流値を用いることが好ましい。

（指示電圧制御期間の終了条件の第３例）
第３例として、制御マイコン１３０は、自励発振回路の起動開始時からの経過時間に基づいて、指示電圧制御期間の終了を判断する。例えば、制御マイコン１３０は、制御マイコン１３０は、自励発振回路の起動開始時からの経過時間が、所定時間に達した場合、指示電圧制御期間の終了とする。ここで、所定時間は、予め求めておいた固定値であってもよく、指示電圧Ｖ１等に基づいて所定の算出式によって算出される変動値であってもよい。いずれの場合も、所定時間は、自励発振回路の発振が安定した状態となるまでに要する時間を用いることが好ましい。たとえば、自励発振回路の起動が完了するまでに係る時間が「３０ｍｓ」であり、自励発振回路の発振が安定するまでに要する時間が、自励発振回路の起動が完了するまでに係る時間の「６６％」であることが判っている場合、所定時間を「２０ｍｓ（≒３０×０．６６）」とすればよい。

（指示電圧制御期間の終了条件の第４例）
第４例として、制御マイコン１３０は、画像形成装置１０による印刷処理の完了タイミングに基づいて、指示電圧制御期間の終了を判断する。例えば、制御マイコン１３０は、制御マイコン１３０は、自励発振回路の起動を開始した後、最初の１枚の印刷処理が完了した場合、指示電圧制御期間の終了とする。１枚の印刷処理が完了すれば、感光体１２の残留電位は消滅しているため、指示電圧Ｖ２の電圧値を戻しても問題がないからである。

以上説明したように、第１実施形態に係る画像形成装置１０は、自励発振回路の起動時に、一次側コイル１２１ａを流れる電流の電流量が、感光体１２から帯電ローラ１３を介して流入されて二次側コイル１２１ｃを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、自励発振回路を制御する制御マイコン１３０を備える。これにより、第１実施形態に係る画像形成装置１０は、逆極性の電荷が感光体１２に残されている場合であっても、自励発振回路の起動時に、一次側コイル１２１ａを流れる電流の電流量が、感光体１２から帯電ローラ１３を介して流入されて二次側コイル１２１ｃを流れる電流の電流量よりも大きくすることができるため、高圧電源１１の自励発振回路が正常な発振を行うことができる。

特に、第１実施形態に係る画像形成装置１０において、制御マイコン１３０は、感光体の１２の表面電位が、入力された指示電圧Ｖ１よりも高い場合、自励発振回路に供給する指示電圧Ｖ２を、感光体１２の表面電位よりも一時的に高めることにより、一次側コイル１２１ａを流れる電流の電流量が、感光体１２から帯電ローラ１３を介して流入され二次側コイル１２１ｃを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、自励発振回路を制御することができる。これにより、第１実施形態に係る画像形成装置１０は、制御回路１１０や高圧出力回路１２０の構成を変更したり、逆極性の電荷を除去するための除電器を設けたりすることなく、指示電圧Ｖ２を変更するだけといった比較的簡単な制御を行うだけで、一次側コイル１２１ａを流れる電流の電流量を、感光体１２から帯電ローラ１３を介して流入されて二次側コイル１２１ｃを流れる電流の電流量よりも大きくすることができる。

また、第１実施形態に係る画像形成装置１０において、制御マイコン１３０は、自励発振回路に供給する指示電圧Ｖ２を一時的に高めた後、所定の終了条件を満たした場合、自励発振回路に供給する指示電圧Ｖ２を、入力された指示電圧Ｖ１に戻す。これにより、第１実施形態に係る画像形成装置１０は、高圧電源１１の自励発振回路が正常な発振を行うことができるとともに、帯電ローラ１３に印加される電圧が、指示電圧Ｖ１よりも大きくならないように制御することができる。

また、第１実施形態に係る画像形成装置１０において、制御マイコン１３０は、自励発振回路の起動が、ジャム発生直後の起動である場合、一次側コイル１２１ａを流れる電流の電流量が、帯電ローラ１３から流入されて二次側コイル１２１ｃを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、自励発振回路を制御する。これにより、第１実施形態に係る画像形成装置１０は、感光体１２から帯電ローラ１３を介して電流が流入されてくる事象が発生した場合のみ、指示電圧Ｖ２を一時的に高めるといった、自励発振回路の起動時の制御を行うため、無駄な制御を行うことを回避することができる。

〔第２実施形態〕
（画像形成装置１０が備える高圧電源１１Ａの構成）
図５は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１０が備える高圧電源１１Ａの構成を示す図である。以下、第２実施形態に係る高圧電源１１Ａに関し、主に、第１実施形態に係る高圧電源１１からの変更点について説明する。

図５に示すように、高圧電源１１Ａは、制御回路１１０、高圧出力回路１２０、制御マイコン１３０Ａ、制御回路２１０、および高圧出力回路２２０を備える。制御回路１１０および高圧出力回路１２０は、第１実施形態で説明した高圧電源１１が備えるものと同様であるため、説明を省略する。

制御回路２１０は、制御回路１１０と同様の構成を有する。制御回路２１０は、オペアンプ２１１、トランジスタ２１２、コンデンサ２１３、および抵抗２１４を備える。トランジスタ２１２、コンデンサ２１３、および抵抗２１４は、「第２の自励発振回路」を構成する。

オペアンプ２１１は、非反転入力端子に、制御マイコン１３０Ａから出力された制御信号（指示電圧Ｖ４）が入力される。また、オペアンプ２１１は、反転入力端子に、二次側コイル２２１ｃにおいて発生した電圧の電圧値が入力される。オペアンプ２１１の出力端子は、トランジスタ２１２のベースに接続されている。オペアンプ２１１は、反転入力端子から入力された電圧（すなわち、現像ローラ１５に印加される電圧）が、非反転入力端子から入力された指示電圧Ｖ４と等しくなるように、トランジスタ２１２のベースに供給するベース電流の電流量を制御する。

トランジスタ２１２は、ベースがオペアンプ２１１の出力端子およびトランス２２１の一次側コイル２２１ｂに接続されており、コレクタがトランス２２１の一次側コイル２２１ａに接続されており、エミッタが接地されている。トランジスタ２１２は、オペアンプ２１１から供給されたベース電流が入力されることにより、コレクタ端子－エミッタ端子間に、コレクタ電流が流れる。これにより、トランジスタ２１２は、コレクタに接続された一次側コイル２２１ａに電流が流れるように制御することができる。なお、トランジスタ２１２は、ベース電流の電流量が調整されることにより、コレクタ電流の電流量（すなわち、一次側コイル２２１ａを流れる電流の電流量）を調整することができる。

コンデンサ２１３および抵抗２１４は、ＲＣフィルタ回路を構成し、制御マイコン１３０Ａから出力されてオペアンプ２１１に入力される制御信号を、平滑化する。

高圧出力回路２２０は、トランス２２１、ダイオード２２２、コンデンサ２２３、および抵抗２２４を備える。

トランス２２１は、一次側コイル２２１ａ、一次側コイル２２１ｂ、および二次側コイル２２１ｃを備える。

一次側コイル２２１ａの一端は、電源入力端子Ｖｉｎに接続されている。一次側コイル２２１ａの他端は、トランジスタ２１２のコレクタに接続されている。

一次側コイル２２１ｂの一端は、トランジスタ２１２のベースに接続されている。一次側コイル２２１ｂの他端は、接地されている。

トランス２２１は、一次側コイル２２１ａに電源入力端子Ｖｉｎから供給された電流が流れると、相互誘導作用により、二次側コイル２２１ｃにおいて交流の電圧を発生する。

二次側コイル２２１ｃにおいて発生した交流の電圧は、ダイオード２２２およびコンデンサ２２３によって整流されることにより、直流の電圧に変換される。そして、直流の電圧は、現像ローラ１５に印加される。

制御マイコン１３０Ａは、ＣＰＵ１３１に決定部１３１Ｃがさらに設けられている点、および、出力部１３３をさらに備える点で、制御マイコン１３０と異なる。

決定部１３１Ｃは、算出部１３１Ａによって算出された表面電位が、制御基板２０から入力される指示電圧Ｖ１よりも大きい場合（すなわち、指示電圧Ｖ２が高められた場合）指示電圧Ｖ３よりも高い電圧値を、制御回路２１０へ供給する指示電圧Ｖ４の電圧値として決定する。特に、決定部１３１Ｃは、指示電圧Ｖ２の指示電圧Ｖ１から増加分と同値を指示電圧Ｖ３に加えた電圧値を、指示電圧Ｖ４の電圧値として決定する。

出力部１３３は、ＣＰＵ１３１によって決定された指示電圧Ｖ４を示す制御信号を、制御回路２１０へ出力する。すなわち、出力部１３３は、決定部１３１Ｂによって指示電圧Ｖ４の電圧値が、指示電圧Ｖ３の電圧値から高められた場合、電圧値が高められた指示電圧Ｖ４を示す制御信号を、制御回路２１０へ出力する。

（制御マイコン１３０Ａによる処理の手順）
図６は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１０が備える制御マイコン１３０Ａによる処理の手順を示すフローチャートである。

まず、ＣＰＵ１３１が、制御基板２０から開始命令を取得する（ステップＳ６０１）。この開始命令には、指示電圧Ｖ１，Ｖ３が含まれている。

次に、ＣＰＵ１３１が、当該自励発振回路の起動が、ジャム発生直後の起動であるか否かを判断する（ステップＳ６０２）。

ステップＳ６０２において、ジャム発生直後の起動ではないと判断された場合（ステップＳ６０２：ＮＯ）、決定部１３１Ｂが、制御基板２０から入力された指示電圧Ｖ１の電圧値を、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値として決定する（ステップＳ６０８）。また、決定部１３１Ｃが、制御基板２０から入力された指示電圧Ｖ３の電圧値を、制御回路２１０へ供給する指示電圧Ｖ４の電圧値として決定する（ステップＳ６０９）。そして、制御マイコン１３０Ａは、ステップＳ６１０へ処理を進める。

一方、ステップＳ６０２において、ジャム発生直後の起動であると判断された場合（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）、算出部１３１Ａが、検出部１２５からのフィードバック電流値ＦＢＩに基づいて、感光体１２の表面電位（残留電位）を算出する（ステップＳ６０３）。そして、算出部１３１Ａが、ステップＳ６０３で算出された表面電位が、０Ｖよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ６０４）。

ステップＳ６０４において、表面電位が０Ｖよりも大きいと判断された場合（ステップＳ６０４：ＹＥＳ）、決定部１３１Ｂが、ステップＳ６０３で算出された表面電位が、指示電圧Ｖ１よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ６０５）。

ステップＳ６０５において、表面電位が指示電圧Ｖ１よりも大きいと判断された場合（ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、決定部１３１Ｂが、ステップＳ６０３で算出された表面電位に、所定の係数（ここでは、一例として「１．３」）を乗じることにより、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値を算出する（ステップＳ６０６）。

また、決定部１３１Ｃが、制御基板２０から入力された指示電圧Ｖ３に、指示電圧Ｖ２の指示電圧Ｖ１からの増加分を加えることにより、制御回路２１０へ供給する指示電圧Ｖ４の電圧値を算出する（ステップＳ６０７）。そして、制御マイコン１３０Ａは、ステップＳ６１０へ処理を進める。

一方、ステップＳ６０４において、表面電位が０Ｖであると判断された場合（ステップＳ６０４：ＮＯ）、または、ステップＳ６０５において、表面電位が指示電圧Ｖ１よりも小さいと判断された場合（ステップＳ６０５：ＮＯ）、決定部１３１Ｂが、制御基板２０から入力された指示電圧Ｖ１の電圧値を、制御回路１１０へ供給する指示電圧Ｖ２の電圧値として決定する（ステップＳ６０８）。また、決定部１３１Ｃが、制御基板２０から入力された指示電圧Ｖ３の電圧値を、制御回路２１０へ供給する指示電圧Ｖ４の電圧値として決定する（ステップＳ６０９）。そして、制御マイコン１３０Ａは、ステップＳ６１０へ処理を進める。

ステップＳ６１０では、出力部１３２が、ステップＳ６０６またはステップＳ６０８で決定された指示電圧Ｖ２の制御回路１１０への供給を開始するとともに、ステップＳ６０７またはステップＳ６０９で決定された指示電圧Ｖ４の制御回路２１０への供給を開始する。これにより、制御回路１１０，２１０および高圧出力回路１２０，２２０の動作が開始されることとなる。そして、制御マイコン１３０Ａは、図６に示す一連の処理を終了する。

このように、第２実施形態に係る画像形成装置１０は、帯電ローラ１３に印加する電圧の電圧値を指示電圧Ｖ１から指示電圧Ｖ２に高めた場合、同様に、現像ローラ１５に印加する電圧の電圧値を指示電圧Ｖ３から指示電圧Ｖ４に高めることができる。これにより、第２実施形態に係る画像形成装置１０は、感光体１２に逆極性の電荷が残されている場合であっても、高圧電源１１Ａが備える２つの自励発振回路を正常に起動することができる。

特に、第２実施形態に係る画像形成装置１０は、指示電圧Ｖ４の指示電圧Ｖ３からの増加分を、指示電圧Ｖ２の指示電圧Ｖ１からの増加分と同値とすることにより、帯電ローラ１３と現像ローラ１５との電位差を、指示電圧Ｖ２，Ｖ４を高めた場合と、指示電圧Ｖ２，Ｖ４を高めない場合とで、等しくすることができる。

なお、第２実施形態に係る画像形成装置１０は、指示電圧Ｖ２，Ｖ４を同様に高めることにより、帯電ローラ１３と現像ローラ１５との電位差が変化しないため、指示電圧Ｖ２，Ｖ４を元に戻すといった処理は不要である。

以上、本発明の好ましい実施形態および実施例について詳述したが、本発明はこれらの実施形態および実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

１０ 画像形成装置
１０Ａ 画像形成機構
１１，１１Ａ 高圧電源
１２ 感光体
１３ 帯電ローラ
１４ 露光部
１５ 現像ローラ
１６ １次転写ローラ
１７ 高圧電源
１８ 中間ベルト
１９ 除電器
２０ 制御基板
１１０，２１０ 制御回路
１１１，２１１ オペアンプ
１１２，２１２ トランジスタ
１１３，２１３ コンデンサ
１１４，２１４ 抵抗
１２０，２２０ 高圧出力回路
１２１，２２１ トランス
１２５ 検出部
１３０，１３０Ａ 制御マイコン（制御部）
１３１ ＣＰＵ
１３１Ａ 算出部
１３１Ｂ 決定部
１３１Ｃ 決定部
１３２ 出力部
１３３ 出力部

特開２０００－１０５５２３号公報

Claims (10)

1. 感光体と、
   前記感光体を帯電させる帯電ローラと、
   自励発振回路と、
   一次側コイルおよび二次側コイルを有し、前記自励発振回路によって前記一次側コイルが駆動されることにより、前記帯電ローラに印加される電圧を前記二次側コイルにおいて発生させるトランスと、
   前記自励発振回路の起動時に、前記一次側コイルを流れる電流の電流量が、前記感光体から前記帯電ローラを介して流入されて前記二次側コイルを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、前記自励発振回路を制御する制御部と、
   前記感光体の表面にトナー像を形成する現像ローラと、
   第２の自励発振回路と、
   第２の一次側コイルおよび第２の二次側コイルを有し、前記第２の自励発振回路によって前記第２の一次側コイルが駆動されることにより、前記現像ローラに印加される電圧を前記第２の二次側コイルにおいて発生させる第２のトランスと
   を備え、
   前記制御部は、
   前記自励発振回路の起動時に、前記感光体の表面電位が、入力された指示電圧よりも高い場合、
   前記自励発振回路に供給する指示電圧を、前記感光体の表面電位よりも一時的に高めることにより、前記一次側コイルを流れる電流の電流量が、前記感光体から前記現像ローラを介して流入されて前記二次側コイルを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、前記自励発振回路を制御するとともに、
   前記第２の自励発振回路に供給する指示電圧を、前記感光体の表面電位よりも一時的に高めることにより、前記第２の一次側コイルを流れる電流の電流量が、前記感光体から前記現像ローラを介して流入されて前記第２の二次側コイルを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、前記第２の自励発振回路を制御する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、
   前記感光体の表面電位が、入力された指示電圧よりも高い場合、前記自励発振回路に供給する指示電圧を、前記感光体の表面電位よりも一時的に高めることにより、前記一次側コイルを流れる電流の電流量が、前記感光体から前記帯電ローラを介して流入されて前記二次側コイルを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、前記自励発振回路を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記二次側コイルにおいて発生した電圧の電圧値、および、前記二次側コイルを流れる電流の電流量の、少なくともいずれか一方を検出する検出部と、
   前記検出部によって検出された前記電圧値および前記電流量の少なくともいずれか一方に基づいて、前記表面電位を算出する算出部と
   をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、
   前記自励発振回路に供給する指示電圧を一時的に高めた後、所定の終了条件を満たした場合、前記自励発振回路に供給する指示電圧を、前記入力された指示電圧に戻す
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記所定の終了条件は、
   前記二次側コイルにおいて発生した電圧の電圧値が、目標電圧値に達することである
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記所定の終了条件は、
   前記二次側コイルを流れる電流の電流量が、目標電流量に達することである
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記所定の終了条件は、
   前記自励発振回路の起動を開始してからの経過時間が、所定時間に達することである
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記所定の終了条件は、
   前記自励発振回路の起動を開始した後、最初の１枚の印刷が完了したことである
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、
   前記自励発振回路の起動が、ジャム発生直後の起動である場合、前記一次側コイルを流れる電流の電流量が、前記帯電ローラから流入されて前記二次側コイルを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、前記自励発振回路を制御する
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 感光体と、
    前記感光体を帯電させる帯電ローラと、
    自励発振回路と、
    一次側コイルおよび二次側コイルを有し、前記自励発振回路によって前記一次側コイルが駆動されることにより、前記帯電ローラに印加される電圧を前記二次側コイルにおいて発生させるトランスと、
    前記感光体の表面にトナー像を形成する現像ローラと、
    第２の自励発振回路と、
    第２の一次側コイルおよび第２の二次側コイルを有し、前記第２の自励発振回路によって前記第２の一次側コイルが駆動されることにより、前記現像ローラに印加される電圧を前記第２の二次側コイルにおいて発生させる第２のトランスと
    を備えた画像形成装置の制御方法であって、
    前記自励発振回路の起動時に、前記一次側コイルを流れる電流の電流量が、前記感光体から前記帯電ローラを介して流入されて前記二次側コイルを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、前記自励発振回路を制御する制御工程
    を含み、
    前記制御工程は、
    前記自励発振回路の起動時に、前記感光体の表面電位が、入力された指示電圧よりも高い場合、
    前記自励発振回路に供給する指示電圧を、前記感光体の表面電位よりも一時的に高めることにより、前記一次側コイルを流れる電流の電流量が、前記感光体から前記現像ローラを介して流入されて前記二次側コイルを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、前記自励発振回路を制御するとともに、
    前記第２の自励発振回路に供給する指示電圧を、前記感光体の表面電位よりも一時的に高めることにより、前記第２の一次側コイルを流れる電流の電流量が、前記感光体から前記現像ローラを介して流入されて前記第２の二次側コイルを流れる電流の電流量よりも大きくなるように、前記第２の自励発振回路を制御する
    ことを特徴とする制御方法。

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