画像形成装置
【課題】画像形成に係る出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制できる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置は、被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、所定の出力信号Ｉｔを生成し、出力信号Ｉｔを画像形成手段に印加する印加手段と、出力信号の値を所定の目標範囲に制御するために印加手段に供給する制御信号を生成し、制御信号によって、印加手段を起動させるための起動モードと該起動モードに続く通常モードとにおいて印加手段を制御する制御手段とを備える。制御手段は、起動モードにおいて、起動モードの開始から第１所定時間Ｋ１における制御信号の値（ＰＷＭ値）である開始制御信号値（Initial_Duty）を、第１所定時間直後の制御信号の値（ＰＷＭ値）よりも大きく設定する。
【解決手段】画像形成装置は、被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、所定の出力信号Ｉｔを生成し、出力信号Ｉｔを画像形成手段に印加する印加手段と、出力信号の値を所定の目標範囲に制御するために印加手段に供給する制御信号を生成し、制御信号によって、印加手段を起動させるための起動モードと該起動モードに続く通常モードとにおいて印加手段を制御する制御手段とを備える。制御手段は、起動モードにおいて、起動モードの開始から第１所定時間Ｋ１における制御信号の値（ＰＷＭ値）である開始制御信号値（Initial_Duty）を、第１所定時間直後の制御信号の値（ＰＷＭ値）よりも大きく設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、詳しくは、画像形成装置において使用される高圧発生回路の起動に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において使用される高電圧として、例えば転写電圧が知られている。その転写電圧の起動時に、ＰＷＭ信号のオンデューティを段階的に大きくしていく制御を行い、転写電圧を緩やかに立ち上げる技術が、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９６７２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、転写電極部への流入電流、トランジスタのｈＦＥ、ＰＷＭ信号の平滑時間等の要因により、高圧電源の立ち上がり時間に遅延が生じ、用紙が画像形成位置に到達したにも関わらず、目標の転写出力を得られない虞があった。この場合、印刷物の画質の低下を招くこととなる。一方、ＰＷＭ値を最初から大きくして高圧電源を立ち上げると、立ち上がり時間の遅延の抑制は可能になるが、過電流を生じる虞があった。
【０００５】
本発明は、画像形成に係る出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制しつつ過電流の発生を抑制できる画像形成装置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】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る画像形成装置は、
被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、所定の出力信号を生成し、前記出力信号を画像形成手段に印加する印加手段と、前記出力信号の値を所定の目標範囲に制御するために前記印加手段に供給する制御信号を生成し、前記印加手段を、前記制御信号によって、前記印加手段を起動させるための起動モードと該起動モードに続く通常モードとにおいて制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記起動モードにおいて、前記起動モードの開始から第１所定時間における前記制御信号の値である開始制御信号値を、前記第１所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する。
【０００７】
本構成によれば、起動モードの開始から第１所定時間における制御信号の値を第１所定時間直後の値よりも大きく設定することによって、印加手段を起動し易くすることができる。そのため、画像形成に係る出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制して、印刷物の画質の低下を抑制することができる。また、起動モードの開始からの第１所定時間においては制御信号の値が大きくされるため、過電流の発生を抑制できる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記開始制御信号値を、前記画像形成手段による画像形成位置に前記被記録媒体が到達する前に、前記印加手段が起動し且つ該印加手段の前記出力信号が前記所定の目標範囲に到達する値に設定する。
【０００９】
本構成によれば、画像形成位置に被記録媒体が到達する前に印加手段が起動され、その出力信号である、例えば、所定の電圧信号あるいは所定の電流信号が画像形成手段に印加あるいは供給されるため、印刷物の画質の低下を確実に抑制できる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記開始制御信号値を、前記通常モードの制御信号の値より大きく設定する。
本構成によれば、起動開始時の制御信号の値を通常モード時よりも大きくすることによって、印加手段をより起動し易くすることができる。
【００１１】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１所定時間以降の起動モードにおいて、前記制御信号の値を前記通常モードの値より小さくする。
本構成によれば、起動モード時の制御信号の値を小さくすることで、例えば出力信号が電流信号である場合、過電流の発生を好適に抑制することができる。
【００１２】
第５の発明は、第４の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１所定時間以降において、前記制御信号の値を徐々に増加させる。
本構成によれば、制御信号の値を徐々に増加させることによって、例えば出力信号が電流信号である場合、過電流の発生をさらに好適に抑制することができる。
【００１３】
第６の発明は、第５の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記制御信号の値を増加させる際において、増加の開始タイミングから第２所定時間における前記制御信号の値を、前記第２所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する。
本構成によれば、第１所定時間以降の起動モードにおいて制御信号の値を増加させる際に、増加初期における制御信号の値を第２所定時間だけ大きくすることによって、印加手段をさらに起動し易くすることができ、出力信号の出力応答の遅延をさらに好適に抑制することができる。
【００１４】
第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記通常モードにおいて、前記出力信号が前記所定の目標範囲から下方に外れ前記出力信号を増加させるために前記制御信号の値を増加させる際において、増加の開始タイミングから第３所定時間における前記制御信号の値を、前記第３所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する。
本構成によれば、通常モードにおいて出力信号が低下し、出力信号を増加させる際に、出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制することができる。
【００１５】
第８の発明は、第６または第７の発明の画像形成装置において、前記出力信号を検出する出力検出手段と、前記出力検出手段によって検出された前記出力信号の検出値に基づいて前記印加手段の負荷抵抗を算出する算出手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記出力信号の検出値および算出された前記負荷抵抗に応じて、前記第２または第３所定時間における前記制御信号の値の補正量を決定する、画像形成装置。
【００１６】
本構成によれば、出力信号を発生させるためにトランス駆動用トランジスタが使用される場合、出力信号の出力応答はトランジスタのｈＦＥ（電流増幅率）の影響を受ける。そのため、トランジスタのｈＦＥを、出力信号の検出値、例えば出力電流値と負荷抵抗とによって推定し、トランジスタＴ１の製造バラツキを補正することができる。それによって、トランジスタのｈＦＥのバラツキに起因する出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制することができる。
【００１７】
第９の発明は、第１から第８のいずれかの発明の画像形成装置において、前記開始制御信号値を決定する決定モードと、前記決定モードにおいて、前記制御信号の値を順次変更する変更手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記変更手段によって変更される前記制御信号を前記印加手段に供給し、前記印加手段が出力し始めたときの前記制御信号の値以上を、前記開始制御信号値として決定する。
本構成によれば、より好適な開始制御信号値を決定することができる。
【００１８】
第１０の発明は、第１から第９のいずれかの発明の画像形成装置において、前記画像形成手段は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記感光体に転写電圧を印加する、前記印加手段としての転写手段とを含み、前記制御手段は、前記帯電に起因して前記感光体から前記転写手段に流入する流入電流に応じて、前記所定時間および前記開始制御信号値を設定する。
【００１９】
本構成によれば、感光体の帯電に起因する転写手段への流入電流に応じて、開始制御信号値が設定される。例えば、流入電流が多い場合には、短い所定時間において開始制御信号値を大きくして印加手段を起動し、流入電流が少ない場合には、多い場合と比べて、開始制御信号値を小さくし、所定時間を長くして印加手段を起動するようにする。そのため、転写手段への流入電流が存在する場合であっても、転写手段を遅延なく、好適に起動することができる。
【００２０】
第１１の発明は、第１から第１０のいずれかの発明の画像形成装置において、画像形成を第１速度で行う全速モードと、前記画像形成を前記第１速度より小さい第２速度で行う半速モードと、を切替える速度切替手段をさらに備え、前記制御手段は、前記半速モードにおける開始制御信号値を、前記全速モードにおける開始制御信号値より小さく設定する。
本構成によれば、全速モードか半速モードかに応じて、出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制することができる。
【００２１】
また、上記の目的を達成するための手段として、第１２の発明に係る画像形成装置は、被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、所定の出力信号を生成し、前記出力信号を画像形成手段に印加する印加手段と、前記出力信号の値を所定の目標範囲に制御するための制御信号を生成し、前記制御信号を前記印加手段に供給する制御手段であって、前記出力信号を増加させる際に、増加開始タイミングから所定時間においては、前記制御信号の値を前記所定時間直後の値よりも大きく設定する制御手段とを備える。
【００２２】
本構成によれば、出力信号を増加させる際に、増加開始タイミングから所定時間においては、制御信号の値が所定時間直後の値よりも大きく設定される。すなわち、印加手段は増加開始タイミングにおいて、所定の大きな制御信号によって刺激され、それによって起動し易くなる。そのため、画像形成に係る出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制して、印刷物の画質の低下を抑制することができる。また、出力信号が電流信号である場合、増加開始タイミングから所定時間においてのみ制御信号の値が大きくされるため、過電流の発生を抑制できる。
【００２３】
第１３の発明は、第１２の発明の画像形成装置において、前記印加手段を起動させるための起動モードと該起動モードに続く通常モードとを備え、前記制御手段は、前記起動モードにおいて、前記起動モードの開始タイミングからの第１所定時間においては、前記制御信号の値を前記第１所定時間直後の値よりも大きく設定する。
本構成によれば、第１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
第１４の発明は、第１３の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、
前記第１所定時間以降において前記制御信号の値を増加させる際において、増加開始タイミングから第２所定時間においては、前記制御信号の値を、前記第２所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する。
本構成によれば、第６の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
第１５の発明は、第１３または第１４の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記通常モードにおいて、前記出力信号が前記所定の目標範囲から下方に外れ前記出力信号を増加させるために前記制御信号の値を増加させる際において、増加開始タイミングから第３所定時間においては、前記制御信号の値を、前記第３所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する。
本構成によれば、通常モードにおいて出力信号が低下し、出力信号を増加させる際に、出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制することができる。
【００２６】
第１６の発明は、第１２から第１５のいずれかの発明の画像形成装置において、前記出力信号を検出する出力検出手段と、前記出力検出手段によって検出された前記出力信号の検出値に基づいて前記印加手段の負荷抵抗を算出する算出手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記出力信号の検出値および算出された前記負荷抵抗に応じて、前記所定時間における前記制御信号の補正量を決定する。
【００２７】
本構成によれば、出力信号を発生させるためにトランス駆動用トランジスタが使用される場合であっても、トランジスタのｈＦＥを、出力信号の検出値、例えば出力電流値と負荷抵抗とによって推定し、トランジスタＴ１の製造バラツキを補正することができる。それによって、トランジスタのｈＦＥのバラツキに起因する出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制することができる。
【００２８】
第１７の発明は、第１２から第１６のいずれかの発明の画像形成装置において、前記画像形成手段は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記感光体に転写電圧を印加する、前記印加手段としての転写手段と、を含み、前記画像形成装置は、前記帯電に起因して前記感光体から前記転写手段に流入する流入電流を検出する流入電流検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記流入電流に応じて、前記所定時間の長さおよび該所定時間における前記制御信号の値を決定する。
本構成によれば、感光体の帯電に起因する転写手段への流入電流に応じて、開始制御信号値が設定される。そのため、転写手段への流入電流が存在する場合であっても、転写手段を遅延なく、好適に起動することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の画像形成装置によれば、画像形成に係る出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制しつつ過電流の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態１に係るプリンタの要部側断面図
【図２】印加回路の要部構成のブロック図
【図３】実施形態１における転写電流の立ち上げ制御に係る処理を示すフローチャート
【図４】実施形態１におけるＰＷＭ信号のデューティ比と転写電流との関係を示すタイムチャート
【図５】流入電流と、初期デューティ比および初期待機時間との関係を示すテーブル
【図６】実施形態２における転写電流の立ち上げ制御に係る処理を示すフローチャート
【図７】実施形態２におけるＰＷＭ信号のデューティ比と転写電流との関係を示すタイムチャート
【図８】負荷抵抗および転写電流と、ＰＷＭ変動ゲインおよび安定時間との関係を示すテーブル
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１〜図５を参照しつつ説明する。
【００３２】
１．レーザプリンタの全体構成
図１は、レーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。画像形成装置の一例）１の要部側断面図である。なお、以下、図１で紙面右側をプリンタ１の前側、図１で紙面左側をプリンタ１の後側として説明する。図１において、プリンタ１は、本体フレーム２内に、用紙３（被記録媒体の一例）を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。
【００３３】
なお、「画像形成装置」には、単色、２色以上のカラープリンタも含まれる。また、「画像形成装置」は、プリンタ（例えばレーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ）などの印刷装置に限られず、ファクシミリ装置や、プリンタ機能および読み取り機能（スキャナ機能）等を備えた複合機であってもよい。
【００３４】
（１）フィーダ部
フィーダ部４は、給紙トレイ６、用紙押圧板７、給紙ローラ８、およびレジストレーションローラ１２とを備えている。用紙押圧板７は、その後端部を中心に回転可能とされており、用紙押圧板７上の最上位にある用紙３が給紙ローラ８に向かって押圧されている。そして、用紙３は、給紙ローラ８の回転によって１枚毎に給紙される。
【００３５】
給紙された用紙３は、レジストレーションローラ１２によってレジストされた後に転写位置Ｘに送られる。なお、転写位置Ｘは、用紙３に感光ドラム２７上のトナー像を転写する位置であって、感光ドラム２７と転写ローラ３０（転写手段の一例）との接触位置とされる。
【００３６】
（２）画像形成部
画像形成部５は、例えば、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７および定着部１８を備えている。
【００３７】
スキャナ部１６は、レーザ発光部（図示せず）、ポリゴンミラー１９等を含む。レーザ発光部から発光されたレーザ光（図中の一点鎖線）は、ポリゴンミラー１９によって偏向されつつ感光ドラム２７の表面上に照射される。
【００３８】
また、プロセスカートリッジ１７は、現像ローラ３１、感光ドラム２７、スコロトロン型の帯電器２９および転写ローラ３０を備えている。なお、感光ドラム２７のドラム軸２７ａは、グランドに接地されている。
【００３９】
帯電器２９は、感光ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させる。その後、感光ドラム２７の表面は、スキャナ部１６からのレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ３１の表面上に担持されるトナーが、感光ドラム２７上に形成された静電潜像に供給され現像される。
【００４０】
転写ローラ３０は、金属製のローラ軸３０ａを備え、ローラ軸３０ａには、回路基板５２に実装された印加回路（印加手段の一例）６０（図２参照）が接続されている。そして、転写動作時には、印加回路６０から転写バイアス電圧Ｖａが印加される。
【００４１】
定着部１８は、用紙３上のトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させる。熱定着後の用紙３は排紙パス４４を介して排紙トレイ４６上に排紙される。
【００４２】
２．印加回路の構成
図２には、転写ローラ３０に転写バイアス電圧Ｖａを印加するための印加回路６０の要部構成、制御回路（制御手段の一例）６２およびメモリ７２が示されている。メモリ７２には、制御回路６２が実行する各種プログラム等が格納されている。
【００４３】
印加回路６０は、平滑回路６４、昇圧回路６６、電流検出回路（「出力検出手段」の一例）６７および電圧検出回路（「出力検出手段」の一例）７５を含む。
【００４４】
このうち、平滑回路６４は、例えば抵抗６１とコンデンサ６３からなり、制御回路６２のＰＷＭポート６２ａからのＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調）信号（「制御信号」の一例）Ｓ１を受けて平滑し、平滑されたＰＷＭ信号Ｓ１を、昇圧回路６６の抵抗６５および自励巻線６８ｃを介してトランジスタＴ１のベースに供給する。トランジスタＴ１は、供給されたＰＷＭ信号Ｓ１に基づき、昇圧回路６６の１次側巻線６８ｂに発振電流を流すように構成されている。
【００４５】
昇圧回路６６は、トランス６８、ダイオード６９、平滑コンデンサ７０などを備えている。トランス６８は、２次側巻線６８ａ，１次側巻線６８ｂ、自励巻線６８ｃ及び補助巻線６８ｄを備えている。２次側巻線６８ａの一端は、ダイオード６９及び接続ラインＬ１を介して転写ローラ３０のローラ軸３０ａに接続されている。一方、２次側巻線６８ａの他端は、電流検出回路６７を介してグランドに接地されている。また、平滑コンデンサ７０及び放電抵抗７１がそれぞれ２次側巻線６８ａに並列に接続されている。
【００４６】
このような構成により、トランス６８の一次側の電圧は、昇圧回路６６において昇圧および整流され、転写ローラ３０のローラ軸３０ａに転写バイアス電圧（例えば、負の高圧）Ｖａとして印加される。このとき、転写ローラ３０に流れる転写電流Ｉｔ（図２の矢印方向に流れる電流の値を正とする）は、電流検出回路６７が有する抵抗６７ａ、６７ｂに流れ込み、この転写電流Ｉｔに応じた検出信号Ｐ１が制御回路６２のＡ／Ｄポート６２ｂにフィードバックされる。
【００４７】
そして、用紙３が上記転写位置Ｘに到達し、用紙３に感光ドラム２７上のトナー像を転写する転写動作時には、制御回路６２が、ＰＷＭ信号Ｓ１を平滑回路６４に与える。これにより、昇圧回路６６の出力端Ａに接続された転写ローラ３０のローラ軸３０ａに転写バイアス電圧Ｖａが印加される。それと共に、制御回路６２は、接続ラインＬ１に流れる転写電流Ｉｔの電流値に応じた検出信号Ｐ１に基づき、デューティ比（制御信号の値の一例）を適宜変更したＰＷＭ信号Ｓ１を平滑回路６４に出力する。それによって、制御回路６２は、転写電流Ｉｔの電流値が目標範囲に収まるように、定電流制御を実行する。
３．負荷抵抗を測定するための構成
次に転写ローラ３０に電力を供給する電力供給経路（上記出力端Ａから転写ローラ３０及び感光ドラム２７を介してグランドに至る経路）の負荷抵抗Ｒを算出するための構成について説明する。
【００４８】
図２に示すように、印加回路６０の電圧検出回路７５は、昇圧回路６６のトランス６８の補助巻線６８ｄと、制御回路６２との間に接続されている。電圧検出回路７５は、例えばダイオードと抵抗からなり（図示せず）、印加回路６０による転写動作時において、補助巻線６８ｄの間で発生する出力電圧ｖ１を検出して、その検出信号Ｐ２をＡ／Ｄポート６２ｃに供給する。
【００４９】
制御回路６２は、検出信号Ｐ１，Ｐ２を取り込んで転写電流Ｉｔの電流値と出力電圧ｖ１の電圧値とから転写ローラ３０の現時点での負荷抵抗Ｒを算出する。その際、出力電圧ｖ１の電圧値と、２次側巻線６８ａ，１次側巻線６８ｂ及び補助巻線６８ｄの巻き数の関係とから、転写バイアス電圧Ｖａを推定することができる。そして、この推定された転写バイアス電圧Ｖａに係る下の式１から負荷抵抗Ｒを求めることができる。
【００５０】
Ｖａ＝（抵抗６７ａ＋抵抗６７ｂ＋負荷抵抗Ｒ）×Ｉｔ …式１
ここで、Ｖａ、抵抗（６７ａ、６７ｂ）およびＩｔは既知のため、式１から負荷抵抗Ｒが算出される。なお、ここで、負荷抵抗Ｒには、転写ローラ３０および感光ドラム２７の抵抗等が含まれる。
【００５１】
４．転写電流の立ち上げ制御
次に、印加回路６０の起動制御を、図３〜図５を参照して説明する。図３は、転写電流Ｉｔの立ち上げ制御に係る処理を示すフローチャートであり、図４は、ＰＷＭ信号のデューティ比と転写電流Ｉｔとの関係を示すタイムチャートである。図３に示す各処理は、例えば、メモリ７２に格納されたプログラムにしたがって、制御回路６２によって実行される。図５は、流入電流Ｉｒと、起動時のＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比（Initial_Duty）および初期デューティ比の継続時間である初期待機時間（Initial_Wait；Ｋ１）との関係を示すテーブルである。ここで、初期デューティ比（Initial_Duty）は「開始制御信号値」に相当し、初期待機時間（Initial_Wait）は「第１所定時間」に相当する。このテーブルは、例えば、メモリ７２に格納されている。
【００５２】
ユーザの印刷指示に応じて印刷指令を受け取ると、制御回路６２は、まず、図３のステップＳ１１０において、電流検出回路６７を介して流入電流Ｉｒの値を取得する。そして、ステップＳ１２０において、制御回路６２は、図５に示すテーブルを参照して、流入電流Ｉｒに値に応じた、初期デューティ比（Initial_Duty）および初期待機時間（Initial_Wait）を決定する。ここで、例えば、検出された流入電流Ｉｒが４μＡより大きく５μＡ以下である場合、初期デューティ比（Initial_Duty）は８０％に、初期待機時間（Initial_Wait）は１２ｍｓにそれぞれ決定される（図５参照）。
【００５３】
次いで、ステップＳ１３０において、初期デューティ比（Initial_Duty）を有するＰＷＭ信号Ｓ１を生成し、印加回路６０を起動させるために、ＰＷＭ信号Ｓ１の平滑回路６４への供給を開始する（図４の時刻ｔ０参照）。そして、例えば、８０％の初期デューティ比（Initial_Duty）を有するＰＷＭ信号Ｓ１を、１２ｍｓの初期待機時間（Initial_Wait；Ｋ１）の間（図４の時刻ｔ０から時刻ｔ１に相当）、平滑回路６４に供給する（ステップＳ１４０）。なお、ここで、初期デューティ比（Initial_Duty）は、好ましくは、用紙３が画像形成位置Ｘに到達する前に、印加回路６０が起動し且つ転写電流Ｉｔが所定の目標範囲に到達するような値に決定される。
【００５４】
初期待機時間Ｋ１が経過すると、制御回路６２は、ステップＳ１５０において、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を、例えば、８０％から４０％に低下させる。そして、４０％のデューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１を、例えば、６０ｍｓの待機時間の間（図４の時刻１から時刻ｔ２に相当）、平滑回路６４に供給する（ステップＳ１６０）。
【００５５】
６０ｍｓの待機時間が経過すると、制御回路６２は、ステップＳ１７０において、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を、例えば、４０％から５０％に増加させ、５０％のデューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１を、例えば、６０ｍｓの待機時間の間（図４の時刻ｔ２から時刻ｔ３に相当）、平滑回路６４に供給する（ステップＳ１８０）。
【００５６】
次いで、ステップＳ１８０において、制御回路６２は制御モードを、図４の時刻ｔ３において、起動モードから定電流制御モード（「通常モード」の一例）に切替える。なお、起動モードは図４の時刻ｔ０〜時刻ｔ３の間に相当する。制御回路６２は、転写電流Ｉｔが所定の目標範囲に維持されるように、印加回路６０を制御する。そのために、転写電流Ｉｔを所定の目標値Ｉｔｔｇとするために、例えば、図４の時刻ｔ３においてＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を６０％に、時刻ｔ４においてデューティ比を６５％に、さらに増加させる。なお、ここで、制御モードの切替えは、例えば、転写電流Ｉｔの大きさに基づいて行われ、切替えタイミングは、図４の時刻ｔ３に限られない。
【００５７】
５．実施形態１の作用・効果
制御回路６２は、起動モードにおいて、起動モードの開始（図４の時刻ｔ０）から初期待機時間Ｋ１（第１所定時間）におけるＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比（例えば、８０％）を、初期待機時間Ｋ１直後のデューティ比（例えば、４０％）よりも大きく決定する（設定する）。このように、起動モードの開始から所定時間Ｋ１における初期デューティ比（開始制御信号値）を大きく設定することによって、印加回路６０を起動し易くすることができる。そのため、画像形成に係る転写電流Ｉｔの出力応答の遅延を好適に抑制でき、その結果、転写電流Ｉｔの出力応答の遅延に起因する印刷物の画質の低下を抑制することができる。また、初期待機時間Ｋ１においてのみＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比が大きく設定されるため、過電流の発生が抑制される。
【００５８】
さらに、初期デューティ比（開始制御信号値）が、通常モード時のデューティ比（例えば、６０％）よりも大きく設定されるため、印加回路６０をより起動し易くすることができる。また、初期待機時間Ｋ１以降の起動モードにおけるデューティ比（例えば、４０％および５０％）は、通常モード時のデューティ比（例えば、６０％）より小さく設定され、徐々に増加される。そのため、過電流の発生を好適に抑制することができる。
【００５９】
また、制御回路６２は、流入電流Ｉｒに応じて、初期デューティ比（Initial_Duty）および初期待機時間Ｋ１を決定する（設定する）。例えば、図５のテーブルに示されるように、流入電流Ｉｒが多い場合には、短い初期待機時間Ｋ１において初期デューティ比（Initial_Duty）を大きくして印加回路６０を起動し、流入電流Ｉｒ少ない場合には、多い場合と比べて、初期デューティ比（Initial_Duty）を小さくし、初期待機時間Ｋ１を長くして印加回路６０を起動するようにする。そのため、流入電流Ｉｒが存在する場合であっても、印加回路６０を遅延なく、好適に起動することができる。
【００６０】
＜実施形態２＞
次に本発明の実施形態２に係る印加回路６０の起動制御を、図６〜図８を参照して説明する。図６は、実施形態２における転写電流Ｉｔの立ち上げ制御に係る処理を示すフローチャートであり、図７は、実施形態２におけるＰＷＭ信号のデューティ比と転写電流との関係を示すタイムチャートである。図６に示す各処理は、実施形態１と同様に、例えば、メモリ７２に格納されたプログラムにしたがって、制御回路６２によって実行される。図８は、負荷抵抗および転写電流Ｉｔと、ＰＷＭ変動ゲインおよび安定時間との関係を示すテーブルである。また、図８のテーブルは、転写電流Ｉｔに応じた印加回路６０のトランス駆動用トランジスタＴ１のｈＦＥ（電流増幅率）の大きさも示している。このテーブルは、例えば、メモリ７２に格納されている。以下、実施形態１との相違点のみを説明する。
【００６１】
実施形態１では印加回路６０の起動制御のうち、主に起動モードの初期待機時間Ｋ１の制御に関するものであったが、実施形態２は、印加回路６０の起動制御のうち、主に起動モードの初期待機時間Ｋ１以降の制御に関するものである。特に、印加回路６０の起動時に印加回路６０の負荷抵抗を算出して、負荷抵抗に応じてＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を調整し、負荷抵抗等によらずに印加回路６０の起動遅延を抑制するものである。
【００６２】
実施形態１と同様にユーザの印刷指示に応じて印刷指令を受け取ると、図７に示す時刻ｔ０以前において、制御回路６２は、まず、図６のステップＳ２１０において、所定の固定デューティ比、例えば、４０％のデューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１を生成し、ＰＷＭ信号Ｓ１を平滑回路６４に供給する。そして、所定の待機時間、例えば６０ｍｓの間、印加回路６０は安定するまで待機する（ステップＳ２２０）。
【００６３】
そして、制御回路（「算出手段」の一例）６２は、ステップＳ２３０において負荷抵抗を算出する。そのために、制御回路６２は、検出信号Ｐ１によって出力電流（転写電流）ＩｔのＦＢ（フィードバック）値を取得し（ステップＳ２３２）、検出信号Ｐ２によって出力電圧（転写電圧）ＶａのＦＢ（フィードバック）値を取得する（ステップＳ２３４）。そして、ステップＳ２３６において負荷抵抗を、得られた転写電流Ｉｔおよび転写電圧Ｖａ、並びに上記式１を用いて算出する。
【００６４】
次いで、ステップＳ２４０において、制御回路６２は、図８に示すテーブルを用いて、算出された負荷抵抗および取得した転写電流Ｉｔの値に応じて、ＰＷＭ変動ゲイン（「制御信号の増加量」の一例）および安定時間を決定する。例えば、図８に示されるように、負荷抵抗が１００Ｍオームであり、転写電流Ｉｔが０〜７．５μＡ（ｈＦＥは「小」に相当）であったとすると、ＰＷＭ変動ゲインは１５０％に決定され、安定時間は３０ｍｓに決定される。安定時間は、図７の時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ３〜ｔ４および時刻ｔ９〜ｔ１０等に相当する。なお、安定時間の決定は割愛されてもよい。すなわち、安定時間は、負荷抵抗によらずに一定値とされてもよい。
【００６５】
次いで、ステップＳ２５０において、制御回路６２は、検出された転写電流Ｉｔの値、目標電流値等を用いて次回のデューティ比を演算する。ここで演算されるＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比は、図７の時刻ｔ０以降において使用されるものである。なお、初回のデューティ比は、例えば、上記固定デューティ比である４０％とされる（図７参照）。
【００６６】
続いて、ステップＳ２６０において、制御回路６２は、出力電流のＦＢ値、すなわち、転写電流Ｉｔが目標値Ｉｔｔｇより下かどうかを判定する。転写電流Ｉｔが目標値Ｉｔｔｇより下である場合（図７の時刻ｔ０からｔ６および時刻ｔ７からｔ８の期間に相当）、ステップＳ２７０の電流ＵＰ制御を行う。また、転写電流Ｉｔが目標値Ｉｔｔｇより下でない場合（図７の時刻ｔ６からｔ７および、ほぼ時刻ｔ８以降に相当）、ステップＳ２６２に移行して、電流ＤＯＷＮ制御を行う。
【００６７】
電流ＵＰ制御においては、まずステップＳ２７２において、制御回路６２は、ステップＳ２５０において演算された次回デューティ比にＰＷＭ変動ゲインを掛けて、次回デューティ比を増加させ、増加された次回デューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１を、所定時間（Ｋ２およびＫ２−１）（「第２所定時間」に相当）、例えば、１０ｍｓの間（図７の時刻ｔ２〜ｔ３および時刻ｔ４〜ｔ５）、平滑回路６４に供給する（ステップＳ２７４、ステップＳ２７６）。
【００６８】
そして、所定時間Ｋ２の経過後、すなわち、図７の時刻ｔ３において、増加される前の次回デューティ比、例えば、５０％のデューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１を、ステップＳ２４０において決定された安定時間（例えば、３０ｍｓ）の間、平滑回路６４に供給する（ステップＳ２７８）。
【００６９】
なお、図７の時刻ｔ０に対応する初回の電流ＵＰ制御においては、図４に示したように、初期デューティ比（Initial_Duty）および初期待機時間（図７の時刻ｔ０〜ｔ１）Ｋ１が決定される。
【００７０】
次いで、ステップＳ２８０において、ステップＳ２３２と同様に、制御回路６２は、出力電流（転写電流）ＩｔのＦＢ値を取得し、ステップＳ２９０において、転写電流Ｉｔの値が目標出力範囲にあるかどうかを判定する。転写電流Ｉｔの値が目標出力範囲にあると判定した場合には、一旦、処理を終了する。一方、転写電流Ｉｔの値が目標出力範囲外にあると判定した場合には、ステップＳ２３４に戻り、上記の各処理を繰返す。
【００７１】
なお、上記電流ＵＰ制御は、起動モード時に限られず、図７に示されるように、通常モード（定電流制御）時においても実行される。すなわち、図７の時刻ｔ７において、目標範囲から下方に外れた転写電流Ｉｔを増加させる際に、制御回路６２は、上記電流ＵＰ制御を実行する。それによって、図７の時刻ｔ８から所定時間（「第３所定時間」に相当）Ｋ３におけるＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比が、所定時間Ｋ３以降の値（６５％）よりも大きく設定される。
【００７２】
また、電流ＤＯＷＮ制御においては（図７の時刻ｔ９以降、参照）、ステップＳ２５０において演算された次回デューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１が、所定時間（例えば、４０ｍｓ）、平滑回路６４に供給される（ステップＳ２６２およびステップＳ２６４）。そして、所定時間の経過後に、処理は、ステップＳ２８０に移行する。すなわち、電流ＤＯＷＮ制御においては、ＰＷＭ変動ゲインを用いた処理は行われない。
【００７３】
６．実施形態２の作用・効果
従来、転写電流Ｉｔを目標値まで増加させる際に、トランス駆動用トランジスタＴ１のｈＦＥの影響を受ける。すなわち、トランス駆動用トランジスタＴ１の製造バラツキによって、転写電流Ｉｔを目標値まで増加させるための時間が異なる。通常、ｈＦＥが小さいほど転写電流Ｉｔの立ち上げに時間を要する。
【００７４】
そのため、実施形態２においては、制御回路６２は、転写電流Ｉｔを増加させる際に、増加開始タイミング（図７の時刻ｔ０、ｔ２、ｔ４およびｔ８）から所定時間（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ２−１およびＫ３）においては、それぞれ、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を所定時間直後の値よりも大きく設定する。その際、特に、制御回路６２は、算出された負荷抵抗および転写電流Ｉｔの値（出力信号の検出値）に応じて、所定時間（Ｋ２およびＫ３）におけるＰＷＭ変動ゲイン（制御信号の増加量）を決定する。このように決定することによって、トランジスタＴ１の製造バラツキが補償され、転写電流Ｉｔの立ち上げ時間の遅延を好適に抑制することができる。
【００７５】
なお、実施形態２において、初期待機時間Ｋ１を除いた所定時間（Ｋ２、Ｋ２−１およびＫ３）に、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を所定時間直後の値よりも大きく設定するようにしてもよい。
【００７６】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７７】
（１）上記各実施形態において、制御回路（「速度切替手段」の一例）６２によって、画像形成を第１速度で行う全速モードと、画像形成を第１速度より小さい第２速度で行う半速モードとに切替えられ、制御回路６２は、半速モードにおけるＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比（開始制御信号値）を、全速モードにおける初期デューティ比より小さく設定するようにしてもよい。この場合、画像形成の全速モードか半速モードかに応じて、印刷物の画質の低下を抑制しつつ、過電流の発生を好適に抑制することができる。
【００７８】
（２）上記各実施形態において、起動モードおよび通常モードの他に、さらに、初期デューティ比（開始制御信号値）を決定する決定モードを備え、その決定モードにおいて、制御回路（「変更手段」の一例）６２は、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を順次変更するようにしてもよい。そして、制御回路６２は、変更手段によって変更されるＰＷＭ信号Ｓ１を印加回路６０に供給し、印加回路６０が出力し始めたときのデューティ比以上を、ＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比（開始制御信号値）として決定するようにしてもよい。この場合、より好適なＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比を決定することができる。
【００７９】
（３）実施形態１において、流入電流Ｉｒに応じて初期デューティ比（Initial_Duty）を決定する例を示したが、初期デューティ比（Initial_Duty）は、必ずしも流入電流Ｉｒに応じて決定されなくてもよい。要は、初期デューティ比（Initial_Duty）は、転写電流Ｉｔを増加させる際に、増加開始タイミング（図４の時刻ｔ０）から所定時間（Ｋ１）においては、所定時間直後のデューティ比よりも大きく設定されればよい。
【００８０】
（４）実施形態２に実施形態１の構成を追加するようにしてもよい。すなわち、実施形態２においてＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比（開始制御信号値）を決定する際に、実施形態１に示したように、さらに流入電流Ｉｒを考慮して決定するようにしてもよい。
【００８１】
（５）上記各実施形態において、各所定時間（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ２−１およびＫ３）は任意であり、事前に実験等において適宜決定される。
【００８２】
（６）上記各実施形態では、所定の出力信号を転写電流（電流信号）Ｉｔとし、転写電流Ｉｔを定電流制御する例を挙げて説明したが、これに限られない。例えば、所定の出力信号を電圧信号とし、電圧信号を定電圧制御する場合にも、本発明は適用できる。
【００８３】
（７）上記各実施形態では、制御信号をＰＷＭ信号とし、制御信号の値をＰＷＭ信号のデューティ比とする例を示したが、必ずしもこれに限定されない。例えば、制御信号を直流信号とし、制御信号の値を直流信号の電圧値としてもよい。この場合、平滑回路６４は不要となる。
【００８４】
（８）上記各実施形態では、制御信号をＰＷＭ信号とし、制御信号の値をＰＷＭ信号のデューティ比とする例を示し、制御信号の値を増加させるためにＰＷＭ信号のデューティ比を増加させる例を示したが、これに限られない。例えば、制御信号の値を昇圧回路６６のトランジスタＴ１のベースに供給されるベース信号の値とし、制御信号の値（ベース信号の値）を増加させるためにＰＷＭ信号のデューティ比を減少させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…プリンタ（画像形成装置）
５…画像形成部（画像形成手段）
２７…感光体ドラム（感光体）
２９…帯電器（帯電手段）
３０…転写ローラ（転写手段、印加手段）
６０…印加回路（印加手段）
６２…制御回路（制御手段、算出手段、変更手段、速度切替手段）
６７…電流検出回路（出力検出手段）
７５…電圧検出回路（出力検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、詳しくは、画像形成装置において使用される高圧発生回路の起動に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において使用される高電圧として、例えば転写電圧が知られている。その転写電圧の起動時に、ＰＷＭ信号のオンデューティを段階的に大きくしていく制御を行い、転写電圧を緩やかに立ち上げる技術が、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９６７２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、転写電極部への流入電流、トランジスタのｈＦＥ、ＰＷＭ信号の平滑時間等の要因により、高圧電源の立ち上がり時間に遅延が生じ、用紙が画像形成位置に到達したにも関わらず、目標の転写出力を得られない虞があった。この場合、印刷物の画質の低下を招くこととなる。一方、ＰＷＭ値を最初から大きくして高圧電源を立ち上げると、立ち上がり時間の遅延の抑制は可能になるが、過電流を生じる虞があった。
【０００５】
本発明は、画像形成に係る出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制しつつ過電流の発生を抑制できる画像形成装置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】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る画像形成装置は、
被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、所定の出力信号を生成し、前記出力信号を画像形成手段に印加する印加手段と、前記出力信号の値を所定の目標範囲に制御するために前記印加手段に供給する制御信号を生成し、前記印加手段を、前記制御信号によって、前記印加手段を起動させるための起動モードと該起動モードに続く通常モードとにおいて制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記起動モードにおいて、前記起動モードの開始から第１所定時間における前記制御信号の値である開始制御信号値を、前記第１所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する。
【０００７】
本構成によれば、起動モードの開始から第１所定時間における制御信号の値を第１所定時間直後の値よりも大きく設定することによって、印加手段を起動し易くすることができる。そのため、画像形成に係る出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制して、印刷物の画質の低下を抑制することができる。また、起動モードの開始からの第１所定時間においては制御信号の値が大きくされるため、過電流の発生を抑制できる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記開始制御信号値を、前記画像形成手段による画像形成位置に前記被記録媒体が到達する前に、前記印加手段が起動し且つ該印加手段の前記出力信号が前記所定の目標範囲に到達する値に設定する。
【０００９】
本構成によれば、画像形成位置に被記録媒体が到達する前に印加手段が起動され、その出力信号である、例えば、所定の電圧信号あるいは所定の電流信号が画像形成手段に印加あるいは供給されるため、印刷物の画質の低下を確実に抑制できる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記開始制御信号値を、前記通常モードの制御信号の値より大きく設定する。
本構成によれば、起動開始時の制御信号の値を通常モード時よりも大きくすることによって、印加手段をより起動し易くすることができる。
【００１１】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１所定時間以降の起動モードにおいて、前記制御信号の値を前記通常モードの値より小さくする。
本構成によれば、起動モード時の制御信号の値を小さくすることで、例えば出力信号が電流信号である場合、過電流の発生を好適に抑制することができる。
【００１２】
第５の発明は、第４の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１所定時間以降において、前記制御信号の値を徐々に増加させる。
本構成によれば、制御信号の値を徐々に増加させることによって、例えば出力信号が電流信号である場合、過電流の発生をさらに好適に抑制することができる。
【００１３】
第６の発明は、第５の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記制御信号の値を増加させる際において、増加の開始タイミングから第２所定時間における前記制御信号の値を、前記第２所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する。
本構成によれば、第１所定時間以降の起動モードにおいて制御信号の値を増加させる際に、増加初期における制御信号の値を第２所定時間だけ大きくすることによって、印加手段をさらに起動し易くすることができ、出力信号の出力応答の遅延をさらに好適に抑制することができる。
【００１４】
第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記通常モードにおいて、前記出力信号が前記所定の目標範囲から下方に外れ前記出力信号を増加させるために前記制御信号の値を増加させる際において、増加の開始タイミングから第３所定時間における前記制御信号の値を、前記第３所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する。
本構成によれば、通常モードにおいて出力信号が低下し、出力信号を増加させる際に、出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制することができる。
【００１５】
第８の発明は、第６または第７の発明の画像形成装置において、前記出力信号を検出する出力検出手段と、前記出力検出手段によって検出された前記出力信号の検出値に基づいて前記印加手段の負荷抵抗を算出する算出手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記出力信号の検出値および算出された前記負荷抵抗に応じて、前記第２または第３所定時間における前記制御信号の値の補正量を決定する、画像形成装置。
【００１６】
本構成によれば、出力信号を発生させるためにトランス駆動用トランジスタが使用される場合、出力信号の出力応答はトランジスタのｈＦＥ（電流増幅率）の影響を受ける。そのため、トランジスタのｈＦＥを、出力信号の検出値、例えば出力電流値と負荷抵抗とによって推定し、トランジスタＴ１の製造バラツキを補正することができる。それによって、トランジスタのｈＦＥのバラツキに起因する出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制することができる。
【００１７】
第９の発明は、第１から第８のいずれかの発明の画像形成装置において、前記開始制御信号値を決定する決定モードと、前記決定モードにおいて、前記制御信号の値を順次変更する変更手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記変更手段によって変更される前記制御信号を前記印加手段に供給し、前記印加手段が出力し始めたときの前記制御信号の値以上を、前記開始制御信号値として決定する。
本構成によれば、より好適な開始制御信号値を決定することができる。
【００１８】
第１０の発明は、第１から第９のいずれかの発明の画像形成装置において、前記画像形成手段は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記感光体に転写電圧を印加する、前記印加手段としての転写手段とを含み、前記制御手段は、前記帯電に起因して前記感光体から前記転写手段に流入する流入電流に応じて、前記所定時間および前記開始制御信号値を設定する。
【００１９】
本構成によれば、感光体の帯電に起因する転写手段への流入電流に応じて、開始制御信号値が設定される。例えば、流入電流が多い場合には、短い所定時間において開始制御信号値を大きくして印加手段を起動し、流入電流が少ない場合には、多い場合と比べて、開始制御信号値を小さくし、所定時間を長くして印加手段を起動するようにする。そのため、転写手段への流入電流が存在する場合であっても、転写手段を遅延なく、好適に起動することができる。
【００２０】
第１１の発明は、第１から第１０のいずれかの発明の画像形成装置において、画像形成を第１速度で行う全速モードと、前記画像形成を前記第１速度より小さい第２速度で行う半速モードと、を切替える速度切替手段をさらに備え、前記制御手段は、前記半速モードにおける開始制御信号値を、前記全速モードにおける開始制御信号値より小さく設定する。
本構成によれば、全速モードか半速モードかに応じて、出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制することができる。
【００２１】
また、上記の目的を達成するための手段として、第１２の発明に係る画像形成装置は、被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、所定の出力信号を生成し、前記出力信号を画像形成手段に印加する印加手段と、前記出力信号の値を所定の目標範囲に制御するための制御信号を生成し、前記制御信号を前記印加手段に供給する制御手段であって、前記出力信号を増加させる際に、増加開始タイミングから所定時間においては、前記制御信号の値を前記所定時間直後の値よりも大きく設定する制御手段とを備える。
【００２２】
本構成によれば、出力信号を増加させる際に、増加開始タイミングから所定時間においては、制御信号の値が所定時間直後の値よりも大きく設定される。すなわち、印加手段は増加開始タイミングにおいて、所定の大きな制御信号によって刺激され、それによって起動し易くなる。そのため、画像形成に係る出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制して、印刷物の画質の低下を抑制することができる。また、出力信号が電流信号である場合、増加開始タイミングから所定時間においてのみ制御信号の値が大きくされるため、過電流の発生を抑制できる。
【００２３】
第１３の発明は、第１２の発明の画像形成装置において、前記印加手段を起動させるための起動モードと該起動モードに続く通常モードとを備え、前記制御手段は、前記起動モードにおいて、前記起動モードの開始タイミングからの第１所定時間においては、前記制御信号の値を前記第１所定時間直後の値よりも大きく設定する。
本構成によれば、第１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
第１４の発明は、第１３の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、
前記第１所定時間以降において前記制御信号の値を増加させる際において、増加開始タイミングから第２所定時間においては、前記制御信号の値を、前記第２所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する。
本構成によれば、第６の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
第１５の発明は、第１３または第１４の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記通常モードにおいて、前記出力信号が前記所定の目標範囲から下方に外れ前記出力信号を増加させるために前記制御信号の値を増加させる際において、増加開始タイミングから第３所定時間においては、前記制御信号の値を、前記第３所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する。
本構成によれば、通常モードにおいて出力信号が低下し、出力信号を増加させる際に、出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制することができる。
【００２６】
第１６の発明は、第１２から第１５のいずれかの発明の画像形成装置において、前記出力信号を検出する出力検出手段と、前記出力検出手段によって検出された前記出力信号の検出値に基づいて前記印加手段の負荷抵抗を算出する算出手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記出力信号の検出値および算出された前記負荷抵抗に応じて、前記所定時間における前記制御信号の補正量を決定する。
【００２７】
本構成によれば、出力信号を発生させるためにトランス駆動用トランジスタが使用される場合であっても、トランジスタのｈＦＥを、出力信号の検出値、例えば出力電流値と負荷抵抗とによって推定し、トランジスタＴ１の製造バラツキを補正することができる。それによって、トランジスタのｈＦＥのバラツキに起因する出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制することができる。
【００２８】
第１７の発明は、第１２から第１６のいずれかの発明の画像形成装置において、前記画像形成手段は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記感光体に転写電圧を印加する、前記印加手段としての転写手段と、を含み、前記画像形成装置は、前記帯電に起因して前記感光体から前記転写手段に流入する流入電流を検出する流入電流検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記流入電流に応じて、前記所定時間の長さおよび該所定時間における前記制御信号の値を決定する。
本構成によれば、感光体の帯電に起因する転写手段への流入電流に応じて、開始制御信号値が設定される。そのため、転写手段への流入電流が存在する場合であっても、転写手段を遅延なく、好適に起動することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の画像形成装置によれば、画像形成に係る出力信号の出力応答の遅延を好適に抑制しつつ過電流の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態１に係るプリンタの要部側断面図
【図２】印加回路の要部構成のブロック図
【図３】実施形態１における転写電流の立ち上げ制御に係る処理を示すフローチャート
【図４】実施形態１におけるＰＷＭ信号のデューティ比と転写電流との関係を示すタイムチャート
【図５】流入電流と、初期デューティ比および初期待機時間との関係を示すテーブル
【図６】実施形態２における転写電流の立ち上げ制御に係る処理を示すフローチャート
【図７】実施形態２におけるＰＷＭ信号のデューティ比と転写電流との関係を示すタイムチャート
【図８】負荷抵抗および転写電流と、ＰＷＭ変動ゲインおよび安定時間との関係を示すテーブル
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１〜図５を参照しつつ説明する。
【００３２】
１．レーザプリンタの全体構成
図１は、レーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。画像形成装置の一例）１の要部側断面図である。なお、以下、図１で紙面右側をプリンタ１の前側、図１で紙面左側をプリンタ１の後側として説明する。図１において、プリンタ１は、本体フレーム２内に、用紙３（被記録媒体の一例）を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。
【００３３】
なお、「画像形成装置」には、単色、２色以上のカラープリンタも含まれる。また、「画像形成装置」は、プリンタ（例えばレーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ）などの印刷装置に限られず、ファクシミリ装置や、プリンタ機能および読み取り機能（スキャナ機能）等を備えた複合機であってもよい。
【００３４】
（１）フィーダ部
フィーダ部４は、給紙トレイ６、用紙押圧板７、給紙ローラ８、およびレジストレーションローラ１２とを備えている。用紙押圧板７は、その後端部を中心に回転可能とされており、用紙押圧板７上の最上位にある用紙３が給紙ローラ８に向かって押圧されている。そして、用紙３は、給紙ローラ８の回転によって１枚毎に給紙される。
【００３５】
給紙された用紙３は、レジストレーションローラ１２によってレジストされた後に転写位置Ｘに送られる。なお、転写位置Ｘは、用紙３に感光ドラム２７上のトナー像を転写する位置であって、感光ドラム２７と転写ローラ３０（転写手段の一例）との接触位置とされる。
【００３６】
（２）画像形成部
画像形成部５は、例えば、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７および定着部１８を備えている。
【００３７】
スキャナ部１６は、レーザ発光部（図示せず）、ポリゴンミラー１９等を含む。レーザ発光部から発光されたレーザ光（図中の一点鎖線）は、ポリゴンミラー１９によって偏向されつつ感光ドラム２７の表面上に照射される。
【００３８】
また、プロセスカートリッジ１７は、現像ローラ３１、感光ドラム２７、スコロトロン型の帯電器２９および転写ローラ３０を備えている。なお、感光ドラム２７のドラム軸２７ａは、グランドに接地されている。
【００３９】
帯電器２９は、感光ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させる。その後、感光ドラム２７の表面は、スキャナ部１６からのレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ３１の表面上に担持されるトナーが、感光ドラム２７上に形成された静電潜像に供給され現像される。
【００４０】
転写ローラ３０は、金属製のローラ軸３０ａを備え、ローラ軸３０ａには、回路基板５２に実装された印加回路（印加手段の一例）６０（図２参照）が接続されている。そして、転写動作時には、印加回路６０から転写バイアス電圧Ｖａが印加される。
【００４１】
定着部１８は、用紙３上のトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させる。熱定着後の用紙３は排紙パス４４を介して排紙トレイ４６上に排紙される。
【００４２】
２．印加回路の構成
図２には、転写ローラ３０に転写バイアス電圧Ｖａを印加するための印加回路６０の要部構成、制御回路（制御手段の一例）６２およびメモリ７２が示されている。メモリ７２には、制御回路６２が実行する各種プログラム等が格納されている。
【００４３】
印加回路６０は、平滑回路６４、昇圧回路６６、電流検出回路（「出力検出手段」の一例）６７および電圧検出回路（「出力検出手段」の一例）７５を含む。
【００４４】
このうち、平滑回路６４は、例えば抵抗６１とコンデンサ６３からなり、制御回路６２のＰＷＭポート６２ａからのＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調）信号（「制御信号」の一例）Ｓ１を受けて平滑し、平滑されたＰＷＭ信号Ｓ１を、昇圧回路６６の抵抗６５および自励巻線６８ｃを介してトランジスタＴ１のベースに供給する。トランジスタＴ１は、供給されたＰＷＭ信号Ｓ１に基づき、昇圧回路６６の１次側巻線６８ｂに発振電流を流すように構成されている。
【００４５】
昇圧回路６６は、トランス６８、ダイオード６９、平滑コンデンサ７０などを備えている。トランス６８は、２次側巻線６８ａ，１次側巻線６８ｂ、自励巻線６８ｃ及び補助巻線６８ｄを備えている。２次側巻線６８ａの一端は、ダイオード６９及び接続ラインＬ１を介して転写ローラ３０のローラ軸３０ａに接続されている。一方、２次側巻線６８ａの他端は、電流検出回路６７を介してグランドに接地されている。また、平滑コンデンサ７０及び放電抵抗７１がそれぞれ２次側巻線６８ａに並列に接続されている。
【００４６】
このような構成により、トランス６８の一次側の電圧は、昇圧回路６６において昇圧および整流され、転写ローラ３０のローラ軸３０ａに転写バイアス電圧（例えば、負の高圧）Ｖａとして印加される。このとき、転写ローラ３０に流れる転写電流Ｉｔ（図２の矢印方向に流れる電流の値を正とする）は、電流検出回路６７が有する抵抗６７ａ、６７ｂに流れ込み、この転写電流Ｉｔに応じた検出信号Ｐ１が制御回路６２のＡ／Ｄポート６２ｂにフィードバックされる。
【００４７】
そして、用紙３が上記転写位置Ｘに到達し、用紙３に感光ドラム２７上のトナー像を転写する転写動作時には、制御回路６２が、ＰＷＭ信号Ｓ１を平滑回路６４に与える。これにより、昇圧回路６６の出力端Ａに接続された転写ローラ３０のローラ軸３０ａに転写バイアス電圧Ｖａが印加される。それと共に、制御回路６２は、接続ラインＬ１に流れる転写電流Ｉｔの電流値に応じた検出信号Ｐ１に基づき、デューティ比（制御信号の値の一例）を適宜変更したＰＷＭ信号Ｓ１を平滑回路６４に出力する。それによって、制御回路６２は、転写電流Ｉｔの電流値が目標範囲に収まるように、定電流制御を実行する。
３．負荷抵抗を測定するための構成
次に転写ローラ３０に電力を供給する電力供給経路（上記出力端Ａから転写ローラ３０及び感光ドラム２７を介してグランドに至る経路）の負荷抵抗Ｒを算出するための構成について説明する。
【００４８】
図２に示すように、印加回路６０の電圧検出回路７５は、昇圧回路６６のトランス６８の補助巻線６８ｄと、制御回路６２との間に接続されている。電圧検出回路７５は、例えばダイオードと抵抗からなり（図示せず）、印加回路６０による転写動作時において、補助巻線６８ｄの間で発生する出力電圧ｖ１を検出して、その検出信号Ｐ２をＡ／Ｄポート６２ｃに供給する。
【００４９】
制御回路６２は、検出信号Ｐ１，Ｐ２を取り込んで転写電流Ｉｔの電流値と出力電圧ｖ１の電圧値とから転写ローラ３０の現時点での負荷抵抗Ｒを算出する。その際、出力電圧ｖ１の電圧値と、２次側巻線６８ａ，１次側巻線６８ｂ及び補助巻線６８ｄの巻き数の関係とから、転写バイアス電圧Ｖａを推定することができる。そして、この推定された転写バイアス電圧Ｖａに係る下の式１から負荷抵抗Ｒを求めることができる。
【００５０】
Ｖａ＝（抵抗６７ａ＋抵抗６７ｂ＋負荷抵抗Ｒ）×Ｉｔ …式１
ここで、Ｖａ、抵抗（６７ａ、６７ｂ）およびＩｔは既知のため、式１から負荷抵抗Ｒが算出される。なお、ここで、負荷抵抗Ｒには、転写ローラ３０および感光ドラム２７の抵抗等が含まれる。
【００５１】
４．転写電流の立ち上げ制御
次に、印加回路６０の起動制御を、図３〜図５を参照して説明する。図３は、転写電流Ｉｔの立ち上げ制御に係る処理を示すフローチャートであり、図４は、ＰＷＭ信号のデューティ比と転写電流Ｉｔとの関係を示すタイムチャートである。図３に示す各処理は、例えば、メモリ７２に格納されたプログラムにしたがって、制御回路６２によって実行される。図５は、流入電流Ｉｒと、起動時のＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比（Initial_Duty）および初期デューティ比の継続時間である初期待機時間（Initial_Wait；Ｋ１）との関係を示すテーブルである。ここで、初期デューティ比（Initial_Duty）は「開始制御信号値」に相当し、初期待機時間（Initial_Wait）は「第１所定時間」に相当する。このテーブルは、例えば、メモリ７２に格納されている。
【００５２】
ユーザの印刷指示に応じて印刷指令を受け取ると、制御回路６２は、まず、図３のステップＳ１１０において、電流検出回路６７を介して流入電流Ｉｒの値を取得する。そして、ステップＳ１２０において、制御回路６２は、図５に示すテーブルを参照して、流入電流Ｉｒに値に応じた、初期デューティ比（Initial_Duty）および初期待機時間（Initial_Wait）を決定する。ここで、例えば、検出された流入電流Ｉｒが４μＡより大きく５μＡ以下である場合、初期デューティ比（Initial_Duty）は８０％に、初期待機時間（Initial_Wait）は１２ｍｓにそれぞれ決定される（図５参照）。
【００５３】
次いで、ステップＳ１３０において、初期デューティ比（Initial_Duty）を有するＰＷＭ信号Ｓ１を生成し、印加回路６０を起動させるために、ＰＷＭ信号Ｓ１の平滑回路６４への供給を開始する（図４の時刻ｔ０参照）。そして、例えば、８０％の初期デューティ比（Initial_Duty）を有するＰＷＭ信号Ｓ１を、１２ｍｓの初期待機時間（Initial_Wait；Ｋ１）の間（図４の時刻ｔ０から時刻ｔ１に相当）、平滑回路６４に供給する（ステップＳ１４０）。なお、ここで、初期デューティ比（Initial_Duty）は、好ましくは、用紙３が画像形成位置Ｘに到達する前に、印加回路６０が起動し且つ転写電流Ｉｔが所定の目標範囲に到達するような値に決定される。
【００５４】
初期待機時間Ｋ１が経過すると、制御回路６２は、ステップＳ１５０において、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を、例えば、８０％から４０％に低下させる。そして、４０％のデューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１を、例えば、６０ｍｓの待機時間の間（図４の時刻１から時刻ｔ２に相当）、平滑回路６４に供給する（ステップＳ１６０）。
【００５５】
６０ｍｓの待機時間が経過すると、制御回路６２は、ステップＳ１７０において、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を、例えば、４０％から５０％に増加させ、５０％のデューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１を、例えば、６０ｍｓの待機時間の間（図４の時刻ｔ２から時刻ｔ３に相当）、平滑回路６４に供給する（ステップＳ１８０）。
【００５６】
次いで、ステップＳ１８０において、制御回路６２は制御モードを、図４の時刻ｔ３において、起動モードから定電流制御モード（「通常モード」の一例）に切替える。なお、起動モードは図４の時刻ｔ０〜時刻ｔ３の間に相当する。制御回路６２は、転写電流Ｉｔが所定の目標範囲に維持されるように、印加回路６０を制御する。そのために、転写電流Ｉｔを所定の目標値Ｉｔｔｇとするために、例えば、図４の時刻ｔ３においてＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を６０％に、時刻ｔ４においてデューティ比を６５％に、さらに増加させる。なお、ここで、制御モードの切替えは、例えば、転写電流Ｉｔの大きさに基づいて行われ、切替えタイミングは、図４の時刻ｔ３に限られない。
【００５７】
５．実施形態１の作用・効果
制御回路６２は、起動モードにおいて、起動モードの開始（図４の時刻ｔ０）から初期待機時間Ｋ１（第１所定時間）におけるＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比（例えば、８０％）を、初期待機時間Ｋ１直後のデューティ比（例えば、４０％）よりも大きく決定する（設定する）。このように、起動モードの開始から所定時間Ｋ１における初期デューティ比（開始制御信号値）を大きく設定することによって、印加回路６０を起動し易くすることができる。そのため、画像形成に係る転写電流Ｉｔの出力応答の遅延を好適に抑制でき、その結果、転写電流Ｉｔの出力応答の遅延に起因する印刷物の画質の低下を抑制することができる。また、初期待機時間Ｋ１においてのみＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比が大きく設定されるため、過電流の発生が抑制される。
【００５８】
さらに、初期デューティ比（開始制御信号値）が、通常モード時のデューティ比（例えば、６０％）よりも大きく設定されるため、印加回路６０をより起動し易くすることができる。また、初期待機時間Ｋ１以降の起動モードにおけるデューティ比（例えば、４０％および５０％）は、通常モード時のデューティ比（例えば、６０％）より小さく設定され、徐々に増加される。そのため、過電流の発生を好適に抑制することができる。
【００５９】
また、制御回路６２は、流入電流Ｉｒに応じて、初期デューティ比（Initial_Duty）および初期待機時間Ｋ１を決定する（設定する）。例えば、図５のテーブルに示されるように、流入電流Ｉｒが多い場合には、短い初期待機時間Ｋ１において初期デューティ比（Initial_Duty）を大きくして印加回路６０を起動し、流入電流Ｉｒ少ない場合には、多い場合と比べて、初期デューティ比（Initial_Duty）を小さくし、初期待機時間Ｋ１を長くして印加回路６０を起動するようにする。そのため、流入電流Ｉｒが存在する場合であっても、印加回路６０を遅延なく、好適に起動することができる。
【００６０】
＜実施形態２＞
次に本発明の実施形態２に係る印加回路６０の起動制御を、図６〜図８を参照して説明する。図６は、実施形態２における転写電流Ｉｔの立ち上げ制御に係る処理を示すフローチャートであり、図７は、実施形態２におけるＰＷＭ信号のデューティ比と転写電流との関係を示すタイムチャートである。図６に示す各処理は、実施形態１と同様に、例えば、メモリ７２に格納されたプログラムにしたがって、制御回路６２によって実行される。図８は、負荷抵抗および転写電流Ｉｔと、ＰＷＭ変動ゲインおよび安定時間との関係を示すテーブルである。また、図８のテーブルは、転写電流Ｉｔに応じた印加回路６０のトランス駆動用トランジスタＴ１のｈＦＥ（電流増幅率）の大きさも示している。このテーブルは、例えば、メモリ７２に格納されている。以下、実施形態１との相違点のみを説明する。
【００６１】
実施形態１では印加回路６０の起動制御のうち、主に起動モードの初期待機時間Ｋ１の制御に関するものであったが、実施形態２は、印加回路６０の起動制御のうち、主に起動モードの初期待機時間Ｋ１以降の制御に関するものである。特に、印加回路６０の起動時に印加回路６０の負荷抵抗を算出して、負荷抵抗に応じてＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を調整し、負荷抵抗等によらずに印加回路６０の起動遅延を抑制するものである。
【００６２】
実施形態１と同様にユーザの印刷指示に応じて印刷指令を受け取ると、図７に示す時刻ｔ０以前において、制御回路６２は、まず、図６のステップＳ２１０において、所定の固定デューティ比、例えば、４０％のデューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１を生成し、ＰＷＭ信号Ｓ１を平滑回路６４に供給する。そして、所定の待機時間、例えば６０ｍｓの間、印加回路６０は安定するまで待機する（ステップＳ２２０）。
【００６３】
そして、制御回路（「算出手段」の一例）６２は、ステップＳ２３０において負荷抵抗を算出する。そのために、制御回路６２は、検出信号Ｐ１によって出力電流（転写電流）ＩｔのＦＢ（フィードバック）値を取得し（ステップＳ２３２）、検出信号Ｐ２によって出力電圧（転写電圧）ＶａのＦＢ（フィードバック）値を取得する（ステップＳ２３４）。そして、ステップＳ２３６において負荷抵抗を、得られた転写電流Ｉｔおよび転写電圧Ｖａ、並びに上記式１を用いて算出する。
【００６４】
次いで、ステップＳ２４０において、制御回路６２は、図８に示すテーブルを用いて、算出された負荷抵抗および取得した転写電流Ｉｔの値に応じて、ＰＷＭ変動ゲイン（「制御信号の増加量」の一例）および安定時間を決定する。例えば、図８に示されるように、負荷抵抗が１００Ｍオームであり、転写電流Ｉｔが０〜７．５μＡ（ｈＦＥは「小」に相当）であったとすると、ＰＷＭ変動ゲインは１５０％に決定され、安定時間は３０ｍｓに決定される。安定時間は、図７の時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ３〜ｔ４および時刻ｔ９〜ｔ１０等に相当する。なお、安定時間の決定は割愛されてもよい。すなわち、安定時間は、負荷抵抗によらずに一定値とされてもよい。
【００６５】
次いで、ステップＳ２５０において、制御回路６２は、検出された転写電流Ｉｔの値、目標電流値等を用いて次回のデューティ比を演算する。ここで演算されるＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比は、図７の時刻ｔ０以降において使用されるものである。なお、初回のデューティ比は、例えば、上記固定デューティ比である４０％とされる（図７参照）。
【００６６】
続いて、ステップＳ２６０において、制御回路６２は、出力電流のＦＢ値、すなわち、転写電流Ｉｔが目標値Ｉｔｔｇより下かどうかを判定する。転写電流Ｉｔが目標値Ｉｔｔｇより下である場合（図７の時刻ｔ０からｔ６および時刻ｔ７からｔ８の期間に相当）、ステップＳ２７０の電流ＵＰ制御を行う。また、転写電流Ｉｔが目標値Ｉｔｔｇより下でない場合（図７の時刻ｔ６からｔ７および、ほぼ時刻ｔ８以降に相当）、ステップＳ２６２に移行して、電流ＤＯＷＮ制御を行う。
【００６７】
電流ＵＰ制御においては、まずステップＳ２７２において、制御回路６２は、ステップＳ２５０において演算された次回デューティ比にＰＷＭ変動ゲインを掛けて、次回デューティ比を増加させ、増加された次回デューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１を、所定時間（Ｋ２およびＫ２−１）（「第２所定時間」に相当）、例えば、１０ｍｓの間（図７の時刻ｔ２〜ｔ３および時刻ｔ４〜ｔ５）、平滑回路６４に供給する（ステップＳ２７４、ステップＳ２７６）。
【００６８】
そして、所定時間Ｋ２の経過後、すなわち、図７の時刻ｔ３において、増加される前の次回デューティ比、例えば、５０％のデューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１を、ステップＳ２４０において決定された安定時間（例えば、３０ｍｓ）の間、平滑回路６４に供給する（ステップＳ２７８）。
【００６９】
なお、図７の時刻ｔ０に対応する初回の電流ＵＰ制御においては、図４に示したように、初期デューティ比（Initial_Duty）および初期待機時間（図７の時刻ｔ０〜ｔ１）Ｋ１が決定される。
【００７０】
次いで、ステップＳ２８０において、ステップＳ２３２と同様に、制御回路６２は、出力電流（転写電流）ＩｔのＦＢ値を取得し、ステップＳ２９０において、転写電流Ｉｔの値が目標出力範囲にあるかどうかを判定する。転写電流Ｉｔの値が目標出力範囲にあると判定した場合には、一旦、処理を終了する。一方、転写電流Ｉｔの値が目標出力範囲外にあると判定した場合には、ステップＳ２３４に戻り、上記の各処理を繰返す。
【００７１】
なお、上記電流ＵＰ制御は、起動モード時に限られず、図７に示されるように、通常モード（定電流制御）時においても実行される。すなわち、図７の時刻ｔ７において、目標範囲から下方に外れた転写電流Ｉｔを増加させる際に、制御回路６２は、上記電流ＵＰ制御を実行する。それによって、図７の時刻ｔ８から所定時間（「第３所定時間」に相当）Ｋ３におけるＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比が、所定時間Ｋ３以降の値（６５％）よりも大きく設定される。
【００７２】
また、電流ＤＯＷＮ制御においては（図７の時刻ｔ９以降、参照）、ステップＳ２５０において演算された次回デューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１が、所定時間（例えば、４０ｍｓ）、平滑回路６４に供給される（ステップＳ２６２およびステップＳ２６４）。そして、所定時間の経過後に、処理は、ステップＳ２８０に移行する。すなわち、電流ＤＯＷＮ制御においては、ＰＷＭ変動ゲインを用いた処理は行われない。
【００７３】
６．実施形態２の作用・効果
従来、転写電流Ｉｔを目標値まで増加させる際に、トランス駆動用トランジスタＴ１のｈＦＥの影響を受ける。すなわち、トランス駆動用トランジスタＴ１の製造バラツキによって、転写電流Ｉｔを目標値まで増加させるための時間が異なる。通常、ｈＦＥが小さいほど転写電流Ｉｔの立ち上げに時間を要する。
【００７４】
そのため、実施形態２においては、制御回路６２は、転写電流Ｉｔを増加させる際に、増加開始タイミング（図７の時刻ｔ０、ｔ２、ｔ４およびｔ８）から所定時間（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ２−１およびＫ３）においては、それぞれ、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を所定時間直後の値よりも大きく設定する。その際、特に、制御回路６２は、算出された負荷抵抗および転写電流Ｉｔの値（出力信号の検出値）に応じて、所定時間（Ｋ２およびＫ３）におけるＰＷＭ変動ゲイン（制御信号の増加量）を決定する。このように決定することによって、トランジスタＴ１の製造バラツキが補償され、転写電流Ｉｔの立ち上げ時間の遅延を好適に抑制することができる。
【００７５】
なお、実施形態２において、初期待機時間Ｋ１を除いた所定時間（Ｋ２、Ｋ２−１およびＫ３）に、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を所定時間直後の値よりも大きく設定するようにしてもよい。
【００７６】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７７】
（１）上記各実施形態において、制御回路（「速度切替手段」の一例）６２によって、画像形成を第１速度で行う全速モードと、画像形成を第１速度より小さい第２速度で行う半速モードとに切替えられ、制御回路６２は、半速モードにおけるＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比（開始制御信号値）を、全速モードにおける初期デューティ比より小さく設定するようにしてもよい。この場合、画像形成の全速モードか半速モードかに応じて、印刷物の画質の低下を抑制しつつ、過電流の発生を好適に抑制することができる。
【００７８】
（２）上記各実施形態において、起動モードおよび通常モードの他に、さらに、初期デューティ比（開始制御信号値）を決定する決定モードを備え、その決定モードにおいて、制御回路（「変更手段」の一例）６２は、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を順次変更するようにしてもよい。そして、制御回路６２は、変更手段によって変更されるＰＷＭ信号Ｓ１を印加回路６０に供給し、印加回路６０が出力し始めたときのデューティ比以上を、ＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比（開始制御信号値）として決定するようにしてもよい。この場合、より好適なＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比を決定することができる。
【００７９】
（３）実施形態１において、流入電流Ｉｒに応じて初期デューティ比（Initial_Duty）を決定する例を示したが、初期デューティ比（Initial_Duty）は、必ずしも流入電流Ｉｒに応じて決定されなくてもよい。要は、初期デューティ比（Initial_Duty）は、転写電流Ｉｔを増加させる際に、増加開始タイミング（図４の時刻ｔ０）から所定時間（Ｋ１）においては、所定時間直後のデューティ比よりも大きく設定されればよい。
【００８０】
（４）実施形態２に実施形態１の構成を追加するようにしてもよい。すなわち、実施形態２においてＰＷＭ信号Ｓ１の初期デューティ比（開始制御信号値）を決定する際に、実施形態１に示したように、さらに流入電流Ｉｒを考慮して決定するようにしてもよい。
【００８１】
（５）上記各実施形態において、各所定時間（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ２−１およびＫ３）は任意であり、事前に実験等において適宜決定される。
【００８２】
（６）上記各実施形態では、所定の出力信号を転写電流（電流信号）Ｉｔとし、転写電流Ｉｔを定電流制御する例を挙げて説明したが、これに限られない。例えば、所定の出力信号を電圧信号とし、電圧信号を定電圧制御する場合にも、本発明は適用できる。
【００８３】
（７）上記各実施形態では、制御信号をＰＷＭ信号とし、制御信号の値をＰＷＭ信号のデューティ比とする例を示したが、必ずしもこれに限定されない。例えば、制御信号を直流信号とし、制御信号の値を直流信号の電圧値としてもよい。この場合、平滑回路６４は不要となる。
【００８４】
（８）上記各実施形態では、制御信号をＰＷＭ信号とし、制御信号の値をＰＷＭ信号のデューティ比とする例を示し、制御信号の値を増加させるためにＰＷＭ信号のデューティ比を増加させる例を示したが、これに限られない。例えば、制御信号の値を昇圧回路６６のトランジスタＴ１のベースに供給されるベース信号の値とし、制御信号の値（ベース信号の値）を増加させるためにＰＷＭ信号のデューティ比を減少させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…プリンタ（画像形成装置）
５…画像形成部（画像形成手段）
２７…感光体ドラム（感光体）
２９…帯電器（帯電手段）
３０…転写ローラ（転写手段、印加手段）
６０…印加回路（印加手段）
６２…制御回路（制御手段、算出手段、変更手段、速度切替手段）
６７…電流検出回路（出力検出手段）
７５…電圧検出回路（出力検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
所定の出力信号を生成し、前記出力信号を画像形成手段に印加する印加手段と、
前記出力信号の値を所定の目標範囲に制御するために前記印加手段に供給する制御信号を生成し、前記印加手段を、前記制御信号によって、前記印加手段を起動させるための起動モードと該起動モードに続く通常モードとにおいて制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記起動モードにおいて、前記起動モードの開始から第１所定時間における前記制御信号の値である開始制御信号値を、前記第１所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記開始制御信号値を、前記画像形成手段による画像形成位置に前記被記録媒体が到達する前に、前記印加手段が起動し且つ該印加手段の前記出力信号が前記所定の目標範囲に到達する値に設定する、画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記開始制御信号値を、前記通常モード時の制御信号の値より大きく設定する、画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第１所定時間以降の起動モードにおいて、前記制御信号の値を前記通常モード時の値より小さくする、画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第１所定時間以降において、前記制御信号の値を徐々に増加させる、画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記制御信号の値を増加させる際において、増加の開始タイミングから第２所定時間における前記制御信号の値を、前記第２所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記通常モードにおいて、前記出力信号が前記所定の目標範囲から下方に外れ前記出力信号を増加させるために前記制御信号の値を増加させる際において、増加の開始タイミングから第３所定時間における前記制御信号の値を、前記第３所定時間以降の前記制御信号の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の画像形成装置において、
前記出力信号を検出する出力検出手段と、
前記出力検出手段によって検出された前記出力信号の検出値に基づいて前記印加手段の負荷抵抗を算出する算出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記出力信号の検出値および算出された前記負荷抵抗に応じて、前記第２または第３所定時間における前記制御信号の値の補正量を決定する、画像形成装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記開始制御信号値を決定する決定モードと、
前記決定モードにおいて、前記制御信号の値を順次変更する変更手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記変更手段によって変更される前記制御信号を前記印加手段に供給し、前記印加手段が出力し始めたときの前記制御信号の値以上を、前記開始制御信号値として決定する、画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記画像形成手段は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記感光体に転写電圧を印加する、前記印加手段としての転写手段と、を含み、
前記制御手段は、前記帯電に起因して前記感光体から前記転写手段に流入する流入電流に応じて、前記所定時間および前記開始制御信号値を設定する。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
画像形成を第１速度で行う全速モードと、前記画像形成を前記第１速度より小さい第２速度で行う半速モードと、を切替える速度切替手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記半速モードにおける開始制御信号値を、前記全速モードにおける開始制御信号値より小さく設定する、画像形成装置。
【請求項１２】
被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
所定の出力信号を生成し、前記出力信号を画像形成手段に印加する印加手段と、
前記出力信号の値を所定の目標範囲に制御するための制御信号を生成し、前記制御信号を前記印加手段に供給する制御手段であって、前記出力信号を増加させる際に、増加開始タイミングから所定時間においては、前記制御信号の値を前記所定時間直後の値よりも大きく設定する制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像形成装置において、
前記印加手段を起動させるための起動モードと該起動モードに続く通常モードとを備え、
前記制御手段は、前記起動モードにおいて、前記起動モードの開始タイミングからの第１所定時間においては、前記制御信号の値を前記第１所定時間直後の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、
前記第１所定時間以降において前記制御信号の値を増加させる際において、増加開始タイミングから第２所定時間においては、前記制御信号の値を、前記第２所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記通常モードにおいて、前記出力信号が前記所定の目標範囲から下方に外れ前記出力信号を増加させるために前記制御信号の値を増加させる際において、増加開始タイミングから第３所定時間においては、前記制御信号の値を、前記第３所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１２から請求項１５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記出力信号を検出する出力検出手段と、
前記出力検出手段によって検出された前記出力信号の検出値に基づいて前記印加手段の負荷抵抗を算出する算出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記出力信号の検出値および算出された前記負荷抵抗に応じて、前記所定時間の長さおよび該所定時間における前記制御信号の補正量を決定する、画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１２から請求項１６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記画像形成手段は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記感光体に転写電圧を印加する、前記印加手段としての転写手段と、を含み、
前記画像形成装置は、前記帯電に起因して前記感光体から前記転写手段に流入する流入電流を検出する流入電流検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記流入電流に応じて、前記所定時間の長さおよび該所定時間における前記制御信号の値を決定する、画像形成装置。
【請求項１】
被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
所定の出力信号を生成し、前記出力信号を画像形成手段に印加する印加手段と、
前記出力信号の値を所定の目標範囲に制御するために前記印加手段に供給する制御信号を生成し、前記印加手段を、前記制御信号によって、前記印加手段を起動させるための起動モードと該起動モードに続く通常モードとにおいて制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記起動モードにおいて、前記起動モードの開始から第１所定時間における前記制御信号の値である開始制御信号値を、前記第１所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記開始制御信号値を、前記画像形成手段による画像形成位置に前記被記録媒体が到達する前に、前記印加手段が起動し且つ該印加手段の前記出力信号が前記所定の目標範囲に到達する値に設定する、画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記開始制御信号値を、前記通常モード時の制御信号の値より大きく設定する、画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第１所定時間以降の起動モードにおいて、前記制御信号の値を前記通常モード時の値より小さくする、画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第１所定時間以降において、前記制御信号の値を徐々に増加させる、画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記制御信号の値を増加させる際において、増加の開始タイミングから第２所定時間における前記制御信号の値を、前記第２所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記通常モードにおいて、前記出力信号が前記所定の目標範囲から下方に外れ前記出力信号を増加させるために前記制御信号の値を増加させる際において、増加の開始タイミングから第３所定時間における前記制御信号の値を、前記第３所定時間以降の前記制御信号の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の画像形成装置において、
前記出力信号を検出する出力検出手段と、
前記出力検出手段によって検出された前記出力信号の検出値に基づいて前記印加手段の負荷抵抗を算出する算出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記出力信号の検出値および算出された前記負荷抵抗に応じて、前記第２または第３所定時間における前記制御信号の値の補正量を決定する、画像形成装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記開始制御信号値を決定する決定モードと、
前記決定モードにおいて、前記制御信号の値を順次変更する変更手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記変更手段によって変更される前記制御信号を前記印加手段に供給し、前記印加手段が出力し始めたときの前記制御信号の値以上を、前記開始制御信号値として決定する、画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記画像形成手段は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記感光体に転写電圧を印加する、前記印加手段としての転写手段と、を含み、
前記制御手段は、前記帯電に起因して前記感光体から前記転写手段に流入する流入電流に応じて、前記所定時間および前記開始制御信号値を設定する。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
画像形成を第１速度で行う全速モードと、前記画像形成を前記第１速度より小さい第２速度で行う半速モードと、を切替える速度切替手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記半速モードにおける開始制御信号値を、前記全速モードにおける開始制御信号値より小さく設定する、画像形成装置。
【請求項１２】
被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
所定の出力信号を生成し、前記出力信号を画像形成手段に印加する印加手段と、
前記出力信号の値を所定の目標範囲に制御するための制御信号を生成し、前記制御信号を前記印加手段に供給する制御手段であって、前記出力信号を増加させる際に、増加開始タイミングから所定時間においては、前記制御信号の値を前記所定時間直後の値よりも大きく設定する制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像形成装置において、
前記印加手段を起動させるための起動モードと該起動モードに続く通常モードとを備え、
前記制御手段は、前記起動モードにおいて、前記起動モードの開始タイミングからの第１所定時間においては、前記制御信号の値を前記第１所定時間直後の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、
前記第１所定時間以降において前記制御信号の値を増加させる際において、増加開始タイミングから第２所定時間においては、前記制御信号の値を、前記第２所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記通常モードにおいて、前記出力信号が前記所定の目標範囲から下方に外れ前記出力信号を増加させるために前記制御信号の値を増加させる際において、増加開始タイミングから第３所定時間においては、前記制御信号の値を、前記第３所定時間直後の前記制御信号の値よりも大きく設定する、画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１２から請求項１５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記出力信号を検出する出力検出手段と、
前記出力検出手段によって検出された前記出力信号の検出値に基づいて前記印加手段の負荷抵抗を算出する算出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記出力信号の検出値および算出された前記負荷抵抗に応じて、前記所定時間の長さおよび該所定時間における前記制御信号の補正量を決定する、画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１２から請求項１６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記画像形成手段は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記感光体に転写電圧を印加する、前記印加手段としての転写手段と、を含み、
前記画像形成装置は、前記帯電に起因して前記感光体から前記転写手段に流入する流入電流を検出する流入電流検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記流入電流に応じて、前記所定時間の長さおよび該所定時間における前記制御信号の値を決定する、画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１７６０２１（Ｐ２０１０−１７６０２１Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０７０９（Ｐ２００９−２０７０９）
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]