JP6658245B2 - 電源制御装置、電源装置、画像形成装置及び電源制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電源制御装置、電源装置、画像形成装置及び電源制御方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、一様に帯電された像担持体上に静電潜像を形成し、形成した静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、形成したトナー像を記録媒体に転写して定着することにより、記録媒体に画像を形成する。

また、上述したような画像形成装置において、直流電源と交流電源とを直列に接続した電源装置を用い、当該電源装置から直流電圧を転写部に印加して記録媒体への画像の転写を行うか、当該電源装置から直流電圧と交流電圧とを重畳した重畳電圧を転写部に印加して記録媒体への画像の転写を行うかを切り替え可能とする技術も知られている。

凹凸のある記録媒体の場合、凹部は凸部に比べてトナーが転写されにくいが、交流電圧が重畳された重畳電圧を用いて転写を行うことでトナー転写率を向上できるため、このような画像形成装置であれば、凹凸のある記録媒体へ画像を形成する場合であっても、画質を向上できる。

但し、このような電源装置では、交流電源からの出力が直流電源に回り込むことを防止するためのバイパスコンデンサの影響で、直流電源単体の場合に比べ、直流電源が出力する直流電圧の立ち上がりに時間を要してしまう。

このため、例えば特許文献１には、定電圧制御を行って直流電圧の出力を開始した後、定電流制御に切り替えて直流電圧の出力を行うことで、バイパスコンデンサへの電荷のチャージ時間を短縮し、直流電圧の立ち上がり時間を短縮する技術が提案されている。

しかしながら、上述したような従来技術では、定電圧制御から定電流制御に切り替えた後の残留電荷の影響で定電流制御の開始が遅れてしまうため、定電流制御が開始されるまでに電源装置から出力される直流電流が小さくなり過ぎてしまい、この影響で想定時間内に直流電圧を立ち上げることができない場合がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、直流電圧の立ち上がり時間を短縮しつつ、想定時間内に直流電圧を立ち上げることができる電源制御装置、電源装置、画像形成装置及び電源制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様にかかる電源制御装置は、直流電圧を出力する直流電源と、前記直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧、及び前記直流電圧のいずれかを出力する交流電源と、前記交流電源からの出力を一部蓄電し、電荷が蓄電されていない状態で前記直流電源から前記直流電圧が出力された場合、当該直流電圧の出力に伴い前記直流電源から出力される第１の直流電流の一部である第２の直流電流を蓄電するバイパスコンデンサと、前記第１の直流電流の目標値及び前記第２の直流電流を示す値に基づいて、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる電源制御部と、を備える。

本発明によれば、直流電圧の立ち上がり時間を短縮しつつ、想定時間内に直流電圧を立ち上げることができるという効果を奏する。

図１は、本実施形態の印刷装置の一例を示す機械的構成図である。 図２は、本実施形態の画像形成部の一例を示す機械的構成図である。 図３は、本実施形態の印刷装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。 図４は、本実施形態の二次転写電源の構成の一例を示す回路図である。 図５は、本実施形態の印刷装置が備える電源制御部の構成の一例を示すブロック図である。 図６は、本実施形態の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源及び電源制御部を簡略化して示した図である。 図７は、本実施形態の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するためのタイミングチャート図である。 図８は、本実施形態の比較例を示すタイミングチャート図である。 図９は、本実施形態の比較例を示すタイミングチャート図である。 図１０は、本実施形態の二次転写電源が直流電圧のみを出力する場合の制御例を示すフローチャートである。 図１１は、本実施形態の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源及び電源制御部を簡略化して示した図である。 図１２は、本実施形態の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するためのタイミングチャート図である。 図１３は、本実施形態の比較例を示すタイミングチャート図である。 図１４は、本実施形態の比較例を示すタイミングチャート図である。 図１５は、本実施形態の二次転写電源が重畳電圧を出力する場合の制御例を示すフローチャートである。 図１６は、変形例１の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源及び電源制御部を簡略化して示した図である。 図１７は、変形例２の二次転写電源が直流電圧のみを出力する場合（交流電圧を重畳しない場合）の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源及び電源制御部を簡略化して示した図である。 図１８は、変形例２の二次転写電源が重畳電圧を出力する場合の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源及び電源制御部を簡略化して示した図である。 図１９は、変形例３の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源及び電源制御部を簡略化して示した図である。 図２０は、変形例４の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源及び電源制御部を簡略化して示した図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる電源制御装置、電源装置、画像形成装置及び電源制御方法の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態では、本発明の画像形成装置を電子写真方式のカラー印刷装置、具体的には、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色の色成分画像を記録媒体上で重ね合わせて画像を形成する印刷装置に適用した場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

本発明の画像形成装置は、電子写真方式で画像を形成する装置であれば、カラー、モノクロを問わず適用でき、例えば、電子写真方式の複写機や複合機（ＭＦＰ：Multifunction Peripheral）などにも適用できる。なお、複合機とは、印刷機能、複写機能、スキャナ機能、及びファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する装置である。

図１は、本実施形態の印刷装置１の一例を示す機械的構成図である。図１に示すように、印刷装置１は、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋと、中間転写ベルト６０と、支持ローラ６１、６２と、二次転写部対向ローラ（斥力ローラ）６３（負荷及び転写部の一例）と、二次転写ローラ６４と、用紙カセット７０と、給紙ローラ７１と、搬送ローラ対７２と、定着装置９０と、二次転写電源２００（電源装置の一例）とを、備える。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋは、図１に示すように、中間転写ベルト６０の移動方向（矢印ａ方向）の上流側から、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの順番で中間転写ベルト６０に沿って配置されている。

図２は、本実施形態の画像形成部１０Ｙの一例を示す機械的構成図である。図２に示すように、画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙと、帯電装置２０Ｙと、現像装置３０Ｙと、一次転写ローラ４０Ｙと、クリーニング装置５０Ｙとを、備える。画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙ上で作像プロセス（帯電工程、照射工程、現像工程、転写工程、及びクリーニング工程）を行うことにより、感光体ドラム１１Ｙ上にイエローのトナー像（色成分画像）を形成し、中間転写ベルト６０に転写する。

なお、画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋは、いずれも画像形成部１０Ｙと共通の構成要素を備えており、画像形成部１０Ｍは、作像プロセスを行うことによりマゼンタのトナー像を形成し、画像形成部１０Ｃは、作像プロセスを行うことによりシアンのトナー像を形成し、画像形成部１０Ｋは、作像プロセスを行うことによりブラックのトナー像を形成する。このため、以下では、画像形成部１０Ｙの構成要素についての説明を主に行い、画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋの構成要素については、画像形成部１０Ｙの構成要素の符号に付したＹに替えてそれぞれＭ、Ｃ、Ｋを付すに留め（図１参照）、その説明を省略する。

感光体ドラム１１Ｙは、像担持体であり、矢印ｂ方向に回転駆動する。感光体ドラム１１Ｙは、例えば、外径６０ｍｍの有機感光体である。感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｃ、及び１１Ｋについても同様に、矢印ｂ方向に回転駆動する。

なお、ブラック用の感光体ドラム１１Ｋと、カラー用の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、及び１１Ｃとを、独立して回転駆動できるようにしてもよい。これにより、モノクロ画像を形成する場合にはブラック用の感光体ドラム１１Ｋのみを回転駆動し、カラー画像を形成する場合には感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、及び１１Ｋを同時に回転駆動させることができる。

まず、帯電工程では、帯電装置２０Ｙは、回転駆動されている感光体ドラム１１Ｙの表面を帯電する。具体的には、帯電装置２０Ｙは、例えばローラ形状の導電性弾性体である帯電ローラに対して直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する。これにより、帯電装置２０Ｙは、帯電ローラと感光体ドラム１１Ｙとの間で直接放電を起こし、感光体ドラム１１Ｙを所定の極性、例えば、マイナス極性に帯電する。

続いて、照射工程では、照射装置は、感光体ドラム１１Ｙの帯電面に光変調されたレーザ光Ｌを照射し、感光体ドラム１１Ｙの表面に静電潜像を形成する。この結果、レーザ光Ｌが照射され感光体ドラム１１Ｙの表面部分の電位の絶対値が低下した部分が静電潜像（画像部）となり、レーザ光Ｌが照射されず電位の絶対値が高く保たれた部分が地肌部となる。

続いて、現像工程では、現像装置３０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙ上に形成された静電潜像をイエロートナーで現像し、感光体ドラム１１Ｙ上にイエローのトナー像を形成する。

現像装置３０Ｙは、収容容器３１Ｙと、収容容器３１Ｙに収容された現像スリーブ３２Ｙと、収容容器３１Ｙに収容されたスクリュー部材３３Ｙとを、備える。収容容器３１Ｙには、イエロートナーとキャリアとを有する２成分現像剤が収容されている。現像スリーブ３２Ｙは、現像剤担持体であり、収容容器３１Ｙの開口部を介して感光体ドラム１１Ｙと対向するように配置されている。スクリュー部材３３Ｙは、現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌部材である。スクリュー部材３３Ｙは、現像スリーブ側となる現像剤の供給側と、トナー補給装置から供給を受ける受給側とに配置され、軸受け部材によって収容容器３１Ｙに回転自在に支持されている。

続いて、転写工程では、一次転写ローラ４０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙ上に形成されたイエローのトナー像を中間転写ベルト６０に転写する。なお、感光体ドラム１１Ｙ上には、トナー像の転写後においても未転写トナーが僅かながら残存する。

一次転写ローラ４０Ｙは、例えば導電性のスポンジ層を有する弾性ローラであり、中間転写ベルト６０の裏面から感光体ドラム１１Ｙに対して押し当てられるように配置されている。なお、弾性ローラには、一次転写バイアスとして定電流制御されたバイアスが印加されている。一次転写ローラ４０Ｙは、例えば、外形が１６ｍｍであり、心金径が１０ｍｍであり、スポンジ層の抵抗Ｒの値が約３Ｅ７Ωである。なお、スポンジ層の抵抗Ｒの値は、接地された外径３０ｍｍの金属ローラを１０Ｎで押し当てた状態で一次転写ローラ４０Ｙの心金に電圧Ｖを１０００Ｖ印加したときに流れる電流Ｉからオームの法則（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）を用いて算出した値である。

続いて、クリーニング工程では、クリーニング装置５０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙ上に残存している未転写トナーを払拭する。クリーニング装置５０Ｙは、クリーニングブレード５１Ｙと、クリーニングブラシ５２Ｙとを、備える。クリーニングブレード５１Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの回転方向に対してカウンタ方向から感光体ドラム１１Ｙと当接している状態で感光体ドラム１１Ｙの表面をクリーニングする。クリーニングブラシ５２Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの回転方向と逆方向に回転しながら感光体ドラム１１Ｙと接触している状態で感光体ドラム１１Ｙの表面をクリーニングする。

図１に戻り、中間転写ベルト６０は、支持ローラ６１、６２や二次転写部対向ローラ６３などの複数のローラに掛け回されたエンドレスのベルトであり、支持ローラ６１、６２の一方が回転駆動させられることにより矢印ａ方向に無端移動する。中間転写ベルト６０には、まず、画像形成部１０Ｙによりイエローのトナー像が転写され、続いて、画像形成部１０Ｍによりマゼンタのトナー像、画像形成部１０Ｃによりシアンのトナー像、画像形成部１０Ｋによりブラックのトナー像が順次重畳して転写される。これにより、中間転写ベルト６０上にフルカラーのトナー像（フルカラーの画像）が形成される。そして中間転写ベルト６０は、形成されたフルカラーのトナー像を二次転写部対向ローラ６３と二次転写ローラ６４との間に搬送する。

中間転写ベルト６０は、例えば、厚さが２０〜２００μｍ（好ましくは、６０μｍ程度）、体積抵抗率が６．０〜１３．０ＬｏｇΩｃｍ（好ましくは、７．５〜１２．５ＬｏｇΩｃｍ、より好ましくは、約９ＬｏｇΩｃｍ）、表面抵抗率が９．０〜１３．０ＬｏｇΩｃｍ（好ましくは、１０．０〜１２．０ＬｏｇΩｃｍ）の無端状カーボン分散ポリイミド樹脂で構成される。体積抵抗率は、三菱化学製ハイレスタ ＨＲＳプローブ １００Ｖ、１０ｓｅｃでの抵抗測定値であり、表面抵抗率は、三菱化学製ハイレスタ ＨＲＳプローブ ５００Ｖ、１０ｓｅｃでの抵抗測定値である。支持ローラ６２は接地されている。

用紙カセット７０には、各トレイに複数の記録媒体が重ね合わせて収容される。記録媒体は、収容されるトレイ毎に用紙の種別やサイズが異なるものとする。本実施形態では、記録媒体は、例えば、普通紙や凹凸の大きいレザック紙であるものとするがこれに限定されるものではなく、ＯＨＰシートやフィルムなどであってもよい。

給紙ローラ７１は、用紙カセット７０のトレイの最上部に位置する記録媒体Ｐに当接されており、当接している記録媒体Ｐを給紙する。

搬送ローラ対７２は、給紙ローラ７１により給紙された記録媒体Ｐを、二次転写部対向ローラ６３と二次転写ローラ６４との間に（矢印ｃ方向）所定のタイミングで搬送する。

二次転写部対向ローラ６３及び二次転写ローラ６４は、二次転写部対向ローラ６３と二次転写ローラ６４との間の二次転写ニップで、中間転写ベルト６０により搬送されたフルカラーのトナー像を、搬送ローラ対７２により搬送された記録媒体Ｐ上に一括転写する。

二次転写部対向ローラ６３は、例えば、外形が２４ｍｍであり、心金径が１６ｍｍであり、導電性のＮＢＲ系ゴム層である。なお、導電性のＮＢＲ系ゴム層の抵抗Ｒの値は、６．０〜１２．０ＬｏｇΩ（又はＳＵＳ）であり、好ましくは、４．０ＬｏｇΩである。二次転写ローラ６４は、例えば、外形が２４ｍｍであり、心金径が１４ｍｍであり、導電性のＮＢＲ系ゴム層である。なお、導電性のＮＢＲ系ゴム層の抵抗Ｒの値は、６．０〜８．０ＬｏｇΩであり、好ましくは、７．０〜８．０ＬｏｇΩである。二次転写ローラ６４の体積抵抗は、回転測定で測定した抵抗測定値であり、加重：５Ｎ／片側、バイアス印加：転写ローラ軸に１ＫＶ印加、１ｍｉｎ測定間にローラ１回転の抵抗測定し、平均値を体積抵抗としたものである。

二次転写部対向ローラ６３には、転写バイアス用の二次転写電源２００が接続されている。二次転写電源２００は、二次転写ニップでフルカラーのトナー像を記録媒体Ｐに転写するために、二次転写部対向ローラ６３に電圧を印加する。具体的には、二次転写電源２００は、ユーザ設定に応じて、直流電圧（以下、「ＤＣバイアス」と称する場合がある）のみを二次転写部対向ローラ６３に印加したり、直流電圧と交流電圧とを重畳した重畳電圧（以下、「重畳バイアス」と称する場合がある）を二次転写部対向ローラ６３に印加したりする。これにより、二次転写部対向ローラ６３と二次転写ローラ６４との間に電位差が生じ、トナーが中間転写ベルト６０から記録媒体Ｐ側へ向かう電圧が生じるため、フルカラーのトナー像を記録媒体Ｐに転写することができる。ここで、本実施形態における電位差は、（二次転写部対向ローラ６３の電位）−（二次転写ローラ６４の電位）とする。

定着装置９０は、フルカラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐを加熱及び加圧することにより、フルカラーのトナー像を記録媒体Ｐに定着する。そして、フルカラーのトナー像が定着された記録媒体Ｐは、印刷装置１の外部に排紙される。

図３は、本実施形態の印刷装置１の電気的構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、印刷装置１は、二次転写電源２００と、電源制御部３００とを、備える。二次転写電源２００は、直流電源１１０と、交流電源１４０と、出力異常検知部１７０と、直流電源１８０とを、備える。直流電源１１０と交流電源１４０とは、直列に接続されている。

直流電源１１０は、トナー転写用の電源であり、直流出力制御部１１１と、直流駆動部１１２と、直流電圧用トランス１１３と、直流出力検知部１１４とを、有する。交流電源１４０は、トナー振動用の電源であり、交流出力制御部１４１と、交流駆動部１４２と、交流電圧用トランス１４３と、交流出力検知部１４４とを、有する。直流電源１８０は、クリーニング用の電源であり、直流出力制御部１８１と、直流駆動部１８２と、直流電圧用トランス１８３と、直流出力検知部１８４とを、有する。電源制御部３００は、二次転写電源２００を制御するものである。

直流出力制御部１１１には、電源制御部３００から、負極性の直流電圧の出力の大きさを制御するＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号（ＤＣバイアス出力信号）が入力され、また、直流出力検知部１１４から、直流出力検知部１１４により検知された直流電圧用トランス１１３の出力値が入力される。そして直流出力制御部１１１は、入力されたＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号のデューティ比及び直流電圧用トランス１１３の出力値に基づき、直流電圧用トランス１１３の出力値がＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号で指示された出力値となるように、直流駆動部１１２を介して直流電圧用トランス１１３の駆動を制御する。

直流駆動部１１２は、直流出力制御部１１１からの制御に従って、直流電圧用トランス１１３を駆動する。

直流電圧用トランス１１３は、直流駆動部１１２により駆動され、負極性の直流の高電圧出力（ＤＣバイアス出力）を行う。

直流出力検知部１１４は、直流電圧用トランス１１３の負極性の直流の高電圧出力の出力値を検知し、直流出力制御部１１１に出力する。また、直流出力検知部１１４は、検知した出力値をＦＢ＿ＤＣ（−）信号（フィードバック信号）として電源制御部３００に出力する。これは、環境や負荷によって転写性が落ちないように、電源制御部３００においてＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号のデューティを制御させるためである。

なお第１実施形態では、直流電源１１０は、定電流制御を行っているものとするが、これに限定されるものではなく、定電圧制御を行ってもよい。

交流出力制御部１４１には、電源制御部３００から、交流電圧の出力の大きさを制御するＡＣ＿ＰＷＭ信号（ＡＣバイアス出力信号）、また、交流出力検知部１４４から、交流出力検知部１４４により検知された交流電圧用トランス１４３の出力値が入力される。そして交流出力制御部１４１は、入力されたＡＣ＿ＰＷＭ信号のデューティ比、及び交流電圧用トランス１４３の出力値に基づき、交流電圧用トランス１４３の出力値がＡＣ＿ＰＷＭ信号で指示された出力値となるように、交流駆動部１４２を介して交流電圧用トランス１４３の駆動を制御する。

交流駆動部１４２には、電源制御部３００から、交流電圧の出力周波数を制御するＡＣ＿ＣＬＫ信号が入力される。そして交流駆動部１４２は、交流出力制御部１４１からの制御及びＡＣ＿ＣＬＫ信号に基づき、交流電圧用トランス１４３を駆動する。交流駆動部１４２は、ＡＣ＿ＣＬＫ信号に基づき交流電圧用トランス１４３を駆動することで、交流電圧用トランス１４３によって生成される出力波形を、ＡＣ＿ＣＬＫ信号で指示された任意の周波数に制御することができる。

交流電圧用トランス１４３は、交流駆動部１４２により駆動されて交流電圧を生成し、生成した交流電圧と直流電圧用トランス１１３から出力された直流の高電圧とを重畳して重畳電圧を生成し、生成した重畳電圧（重畳バイアス）を二次転写部対向ローラ６３に出力（印加）する。なお交流電圧用トランス１４３は、交流電圧を生成しない場合には、直流電圧用トランス１１３から出力された直流の高電圧（ＤＣバイアス）を二次転写部対向ローラ６３に出力（印加）する。二次転写部対向ローラ６３に出力された電圧（重畳バイアス又はＤＣバイアス）は、その後、二次転写ローラ６４を介して二次転写電源２００内に帰還する。

交流出力検知部１４４は、交流電圧用トランス１４３の交流電圧の出力値を検出し、交流出力制御部１４１に出力する。また、交流出力検知部１４４は、検出した出力値をＦＢ＿ＡＣ信号（フィードバック信号）として電源制御部３００に出力する。これは、環境や負荷によって転写性が落ちないように、電源制御部３００においてＡＣ＿ＰＷＭ信号のデューティを制御させるためである。

なお本実施形態では、交流電源１４０は、定電圧制御を行っているものとするが、これに限定されるものではなく、定電流制御を行うようにしてもよい。

また、交流電圧用トランス１４３（交流電源１４０）が生成する交流電圧は、正弦波及び矩形波のいずれであってもよいが、本実施形態では、短パルス状矩形波であるものとする。これは、交流電圧の波形を短パルス状矩形波にすることで、より画像品質の向上に寄与できるためである。

出力異常検知部１７０は、二次転写電源２００の出力ライン上に配置されており、電線の地絡等によって出力異常が発生した際には、異常通知信号ＳＣを電源制御部３００に出力する。これにより、電源制御部３００による二次転写電源２００からの高圧出力を停止するための制御が可能となる。

直流出力制御部１８１には、電源制御部３００から、正極性の直流電圧の出力の大きさを制御するＤＣ（＋）＿ＰＷＭ信号（逆バイアス出力信号）が入力され、また、直流出力検知部１８４から、直流出力検知部１８４により検知された直流電圧用トランス１８３の出力値が入力される。そして直流出力制御部１８１は、入力されたＤＣ（＋）＿ＰＷＭ信号のデューティ比及び直流電圧用トランス１８３の出力値に基づき、直流電圧用トランス１８３の出力値がＤＣ（＋）＿ＰＷＭ信号で指示された出力値となるように、直流駆動部１８２を介して直流電圧用トランス１８３の駆動を制御する。

直流駆動部１８２は、直流出力制御部１８１からの制御に従って、直流電圧用トランス１８３を駆動する。

直流電圧用トランス１８３は、直流駆動部１８２により駆動され、正極性の直流の高電圧出力（逆バイアス出力）を行う。

直流出力検知部１８４は、直流電圧用トランス１８３の正極性の直流の高電圧出力の出力値を検知し、直流出力制御部１８１に出力する。

図４は、本実施形態の二次転写電源２００の構成の一例を示す回路図である。

直流電源１１０には、電源制御部３００からＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号が入力され、入力されたＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号は積分されて、電流制御回路１２２（コンパレータ）に入力される。積分されたＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号の値は、電流制御回路１２２における基準電圧となる。また、電流検出回路１９７は、二次転写電源２００の出力ライン上で直流電源１１０が出力した直流電流を検出し、検出した直流電流の出力値を電流制御回路１２２に入力する。そして電流制御回路１２２は、基準電圧に対し直流電流が小さい場合には直流高圧トランスの直流駆動回路１２３を積極的に駆動させ、基準電圧に対し直流電流が大きい場合には直流高圧トランスの直流駆動回路１２３の駆動を規制する。これにより、直流電源１１０は、定電流性を確保している。

また、直流電圧検出回路１２６は、直流電源１１０が出力した直流電圧を検出し、検出した直流電圧の出力値を電圧制御回路１２１（コンパレータ）に入力する。そして電圧制御回路１２１は、直流電圧の出力値が上限に達した際には、直流高圧トランスの直流駆動回路１２３の駆動を規制する。また、直流電圧検出回路１２７は、直流電圧検出回路１２６により検出された直流電圧の出力値をＦＢ＿ＤＣ（−）信号として電源制御部３００にフィードバックする。

電流制御回路１２２及び電圧制御回路１２１の制御に従った直流駆動回路１２３の駆動により、直流高圧トランスの１次側巻線Ｎ１＿ＤＣ（−）１２４及び直流高圧トランスの２次側巻線Ｎ２＿ＤＣ（−）１２５にて生成された出力はダイオード及びコンデンサによって平滑された後、直流電圧として交流電源入力部１５７から交流電源１４０に入力され、交流高圧トランスの２次側巻線Ｎ２＿ＡＣ１５６に印加される。

交流電源１４０には、電源制御部３００からＡＣ＿ＰＷＭ信号が入力され、電圧制御回路１５１（コンパレータ）に入力される。入力されたＡＣ＿ＰＷＭ信号の値は、電圧制御回路１５１における基準電圧となる。また、交流電圧検出回路１６２は、交流高圧トランスの１次側巻線Ｎ３＿ＡＣ１５５によって生じる相互誘導電圧から交流電圧の出力値を予測し、予測した交流電圧の出力値を電圧制御回路１５１に入力する。これは、交流電圧は直流電圧と重畳されるため、交流電源１４０自身の出力（交流電圧）のみを二次転写電源２００の出力ライン上で検出することが困難なためである。そして電圧制御回路１５１は、基準電圧に対し交流電圧が小さい場合には交流高圧トランスの交流駆動回路１５３を積極的に駆動させ、基準電圧に対し交流電圧が大きい場合には交流高圧トランスの交流駆動回路１５３の駆動を規制する。これにより、交流電源１４０は、定電圧性を確保している。

また、電流検出回路１６０（電流検出部の一例）は、二次転写電源２００の出力ラインである交流バイパス用コンデンサ１５９（バイパスコンデンサの一例）の低圧側で、交流バイパス用コンデンサ１５９に流れる電流を検出し、検出した電流の出力値を電流制御回路１５２（コンパレータ）に入力する。そして電流制御回路１５２は、交流電源１４０が駆動している場合、入力された電流の出力値が上限に達した際には、交流高圧トランスの交流駆動回路１５３の駆動を規制する。また、電流検出回路１６１は、電流検出回路１６０により検出された電流の出力値をＦＢ＿ＡＣ信号として電源制御部３００にフィードバックする。

交流高圧トランスの交流駆動回路１５３は、電源制御部３００から入力されるＡＣ＿ＣＬＫ信号と電圧制御回路１５１及び電流制御回路１５２とのＡＮＤ論理に従って駆動し、ＡＣ＿ＣＬＫと同一の周期を持つ出力を生成する。

交流駆動回路１５３の駆動により、交流高圧トランスの１次側巻線Ｎ１＿ＡＣ１５４にて生成された交流電圧は、２次側巻線Ｎ２＿ＡＣ１５６に印加されている直流電圧に重畳されて、高圧出力部１５８から重畳電圧として二次転写部対向ローラ６３に出力（印加）される。但し、交流電源１４０が駆動していない場合は、２次側巻線Ｎ２＿ＡＣ１５６に印加されている直流電圧がそのまま高圧出力部１５８から二次転写部対向ローラ６３に出力（印加）される。

出力異常検出回路１７１は、二次転写電源２００の出力ライン上で電線の地絡等による出力異常を検知し、異常通知信号ＳＣを電源制御部３００に出力する。

直流電源１８０には、電源制御部３００からＤＣ（＋）＿ＰＷＭ信号が電圧制御回路１９１（コンパレータ）に入力される。入力されたＤＣ（＋）＿ＰＷＭ信号の値は、電圧制御回路１９１における基準電圧となる。また、直流電圧検出回路１９６は、二次転写電源２００の出力ライン上で直流電源１８０が出力した直流電圧を検出し、検出した直流電圧の出力値を電圧制御回路１９１に入力する。そして電圧制御回路１９１は、基準電圧に対し直流電圧が小さい場合には直流高圧トランスの直流駆動回路１９３を積極的に駆動させ、基準電圧に対し直流電圧が大きい場合には直流高圧トランスの直流駆動回路１９３の駆動を規制する。これにより、直流電源１８０は、定電圧性を確保している。

また、電流検出回路１９７は、直流電源１８０が出力した直流電流を検出し、検出した直流電流の出力値を電流制御回路１９２（コンパレータ）に入力する。そして電流制御回路１９２は、直流電流の出力値が上限に達した際には、直流高圧トランスの直流駆動回路１９３の駆動を規制する。

電流制御回路１９２及び電圧制御回路１９１の制御に従った直流駆動回路１９３の駆動により、直流高圧トランスの１次側巻線Ｎ１＿ＤＣ（＋）１９４及び直流高圧トランスの２次側巻線Ｎ２＿ＤＣ（＋）１９５にて生成された出力はダイオード及びコンデンサによって平滑された後、直流電圧として交流電源入力部１５７から交流電源１４０に入力され、交流高圧トランスの２次側巻線Ｎ２＿ＡＣ１５６に印加される。但し、直流電源１８０が駆動する場合、直流電源１１０及び交流電源１４０が駆動しないため、２次側巻線Ｎ２＿ＡＣ１５６に印加されている直流電圧がそのまま高圧出力部１５８から二次転写部対向ローラ６３に出力（印加）される。

ここで、二次転写電源２００における交流バイパス用コンデンサ１５９の性質について説明する。

交流バイパス用コンデンサ１５９は、交流電源１４０からの出力が直流電源１１０に回り込むことを防止するために当該出力を一部蓄電するものである。また直流出力に対しては非常に高いインピーダンスを有するため交流電源１４０に低損失で直流出力を重畳させることが出来る。

但し、直流電源１１０の起動時には、交流バイパス用コンデンサ１５９内に電荷が蓄電されていないため、当該交流バイパス用コンデンサ１５９のインピーダンスは非常に低く、直流電源１１０の出力は、当該交流バイパス用コンデンサ１５９に流れ込んでしまう。このため、直流電源１１０は、交流バイパス用コンデンサ１５９内に電荷が蓄積されるまで、二次転写部対向ローラ６３に十分な電力を供給することができず、立ち上がり時間に遅延が生じてしまう。

このため本実施形態では、交流バイパス用コンデンサ１５９に流れ込んだ分の出力を加算して直流電源１１０に出力を行わせることで、交流バイパス用コンデンサ１５９内に電荷が流れ込んでしまう状況下であっても、直流電源１１０による直流電圧の立ち上がり時間を早めている。従って本実施形態によれば、電源オン時間の短縮や紙間を短くすることが可能となり、低電力化や印刷の生産性の向上が可能となる。

図５は、本実施形態の印刷装置１が備える電源制御部３００の構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、電源制御部３００は、Ｉ／Ｏ制御部３１０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３２０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３３０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４０とを、備える。

Ｉ／Ｏ制御部３１０は、各種信号の入出力を制御するものであり、二次転写電源２００との間でやりとりされる信号の入出力などを制御する。

ＲＡＭ３２０は、揮発性の記憶装置（メモリ）であり、ＣＰＵ３４０などの作業領域として使用される。

ＲＯＭ３３０は、不揮発性の読出用の記憶装置（メモリ）であり、電源制御で実行される各種プログラムや電源制御で実行される各種処理に使用されるデータなどを記憶する。なおＲＯＭ３３０をフラッシュメモリなどで実現し、書き込みも行えるようにしてもよい。

ＣＰＵ３４０は、オペレーションパネルなどから高圧出力のユーザ設定を受け付け、Ｉ／Ｏ制御部３１０を介して、受け付けたユーザ設定に応じた高圧出力を二次転写電源２００に行わせる。高圧出力のユーザ設定は、ＤＣバイアスのみでの高圧出力や重畳バイアスでの高圧出力が挙げられる。またＣＰＵ３４０は、交流バイパス用コンデンサ１５９に流れ込んだ分の直流電流を加算して直流電源１１０に直流電流の出力を行わせるようフィードバック制御を行う。

以下、本実施形態の直流電源１１０が出力する直流電圧（直流高圧トランスの１次側巻線Ｎ１＿ＤＣ（−）１２４及び直流高圧トランスの２次側巻線Ｎ２＿ＤＣ（−）１２５が出力する直流電圧）の立ち上がり時間を短縮する手法について説明する。なお、立ち上がりとは、電位差のない状態（０ｋＶ）から、プラスマイナスを問わず電位差のある状態になることである。また、参考まで、立ち下がりとは、プラスマイナスを問わず電位差のある状態から、電位差のない状態（０ｋＶ）になることである。

まず、二次転写電源２００が直流電圧のみを出力する場合（交流電圧を重畳しない場合）について説明する。

図６は、本実施形態の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源２００及び電源制御部３００を簡略化して示した図であり、図７は、本実施形態の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するためのタイミングチャート図である。

電流検出回路１９７は、直流高圧トランスの１次側巻線Ｎ１＿ＤＣ（−）１２４及び直流高圧トランスの２次側巻線Ｎ２＿ＤＣ（−）１２５による直流電圧の出力に伴い出力する直流電流（第１の直流電流の一例、以下、「直流電流Ｉｔ２」と称する）を検出し、検出した直流電流Ｉｔ２の出力値Ｉｔ２＿ｖを電流制御回路１２２に入力する。

なお、直流電流Ｉｔ２＝交流バイパス用コンデンサ１５９に流れ、蓄電される直流電流（第２の直流電流の一例、以下、「直流電流Ｉｔ２ｃ」と称する）＋二次転写部対向ローラ６３に流れる直流電流（第３の直流電流の一例、以下、「直流電流Ｉｔ２ｂ」と称する）である。

また、電流検出回路１６０は、直流電流Ｉｔ２ｃを検出し、検出した直流電流Ｉｔ２ｃの出力値Ｉｔ２ｃ＿ｖ（第２の直流電流を示す値の一例）を出力する。そして、電流検出回路１６０により出力された出力値Ｉｔ２ｃ＿ｖがＦＢ＿ＡＣ信号として電源制御部３００にフィードバックされる。

電源制御部３００は、直流電圧の立ち上がり後の直流電流Ｉｔ２の目標値Ｉｔ２＿ｔｖに、ＦＢ＿ＡＣ信号としてフィードバックされた出力値Ｉｔ２ｃ＿ｖを加味して、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号のデューティを制御し、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号を電流制御回路１２２に出力する。つまり、電源制御部３００は、目標値Ｉｔ２＿ｔｖ及び出力値Ｉｔ２ｃ＿ｖに基づいて、直流電源１１０に出力させる直流電圧の大きさを制御させる。

具体的には、電源制御部３００は、電流制御回路１２２に入力される値（ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号の積分値）が、Ｉｔ２＿ｔｖ＋Ｉｔ２ｃ＿ｖとなるようにＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号のデューティを制御し、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号を電流制御回路１２２に出力する。つまり、電源制御部３００は、直流電流Ｉｔ２の出力値Ｉｔ２＿ｖがＩｔ２＿ｔｖ＋Ｉｔ２ｃ＿ｖとなるように、直流電源１１０に出力させる直流電圧の大きさを制御させる。

このように本実施形態では、二次転写部対向ローラ６３に流れずに、交流バイパス用コンデンサ１５９に流れてしまった分の直流電流を加算して、直流高圧トランスの１次側巻線Ｎ１＿ＤＣ（−）１２４及び直流高圧トランスの２次側巻線Ｎ２＿ＤＣ（−）１２５から直流電流を出力させるようにフィードバック制御が行われる。

これにより、直流電流Ｉｔ２ｃが増加している間は、電流制御回路１２２は、直流電流Ｉｔ２の出力値Ｉｔ２＿ｖがＩｔ２＿ｔｖ＋Ｉｔ２ｃ＿ｖとなるように、直流高圧トランスの直流駆動回路１２３を積極的に駆動させる。

このため、図７に示すように、直流電圧の立ち上げが開始され、直流電流Ｉｔ２の多くが直流電流Ｉｔ２ｃとして交流バイパス用コンデンサ１５９に流れてしまう状況下においても、直流電源１１０が出力する直流電圧が急激に立ち上げられている。

また、直流電流Ｉｔ２ｃが減少している間は、電流制御回路１２２は、直流電流Ｉｔ２の出力値Ｉｔ２＿ｖがＩｔ２＿ｔｖ＋Ｉｔ２ｃ＿ｖとなるように、直流高圧トランスの直流駆動回路１２３の駆動を規制する。

このため、図７に示すように、直流電流Ｉｔ２がアンダーシュートせずに緩やかに目標値に収束され、急激に立ち上げられた直流電圧も緩やかに狙いの値（−１０ｋＶ）に収束されている。

このように本実施形態によれば、直流電源１１０が出力する直流電圧の立ち上がり時間（収束時間）を短縮することができ、この結果、電源オン時間の短縮や紙間を短くすることが可能となり、低電力化や印刷の生産性の向上が可能となる。

更に本実施形態によれば、直流電源１１０が出力する直流電流Ｉｔ２がアンダーシュートしないので、想定時間内に直流電圧を立ち上げることができ、この結果、画像の転写に必要なＤＣバイアスの値を画像の転写時に確保でき、画質の低下（例えば、濃度ムラの発生）を防止できる。

なお、電源制御部３００は、直流電圧の立ち上げ後は、前述したＦＢ＿ＤＣ（−）信号も考慮して、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号のデューティを制御する。

図８及び図９は、本実施形態の比較例を示すタイミングチャート図であり、図８は、通常通り直流電圧を立ち上げる場合のタイミングチャート図を示し、図９は、従来技術のように、定電圧制御から定電流制御に切り替えて直流電圧を立ち上げる場合のタイミングチャート図を示す。

図８に示す例の場合、本実施形態のようなフィードバック制御が行われないため、電源制御部３００は、電流制御回路１２２に入力される値（ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号の積分値）が、Ｉｔ２＿ｔｖとなるようにＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号のデューティを制御し、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号を電流制御回路１２２に出力する。

このため、図８に示すように、直流電圧の立ち上げが開始され、直流電流Ｉｔ２の多くが直流電流Ｉｔ２ｃとして交流バイパス用コンデンサ１５９に流れてしまう状況下においては、直流電源１１０が緩やかに立ち上げられ、その後、緩やかに狙いの値（−１０ｋＶ）に収束されている。

従って図８に示す例では、直流電源１１０が出力する直流電圧の立ち上がり時間（収束時間）を短縮することができない。この結果、電源オン時間の短縮や紙間を短くすることもできず、低電力化や印刷の生産性を向上できない。

また、図９に示す例の場合、ＣＣＣＶ信号がＨｉｇｈの間、直流電源１１０が、定電圧制御を行って直流電圧を出力するので、直流電圧の立ち上げが開始され、直流電流Ｉｔ２の多くが直流電流Ｉｔ２ｃとして交流バイパス用コンデンサ１５９に流れてしまう状況下においても、直流電源１１０が出力する直流電圧が急激に立ち上げられている。

また、ＣＣＣＶ信号がＬｏｗに切り替わると、直流電源１１０は、定電流制御に切り替えて直流電圧を出力するが、直流電源１１０内の残留電荷の影響で定電流制御の開始が遅れてしまうため、定電流制御が開始されるまでに直流電流Ｉｔ２がアンダーシュートしてしまい、直流電圧は、大きく上下動しながら、狙いの値（−１０ｋＶ）に収束されている。

従って図９に示す例では、直流電源１１０が出力する直流電流Ｉｔ２のアンダーシュートの程度によっては、想定時間内に直流電圧が狙いの値に収束されず、想定時間内に直流電圧を立ち上げることができない。この結果、画像の転写に必要なＤＣバイアスの値を画像の転写時に確保できず、画質の低下（例えば、濃度ムラの発生）を防止できない。

図１０は、本実施形態の二次転写電源２００が直流電圧のみを出力する場合の制御例を示すフローチャートである。

まず、交流電源１４０がある場合（交流電源１４０が直流電源１１０と直列に接続されている）場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、電源制御部３００は、ＤＣ（＋）＿ＰＷＭ信号をオンし、直流電源１８０に出力する（ステップＳ１０３）。これにより、直流電源１８０（二次転写電源２００）は、ＤＣ（＋）＿ＰＷＭ信号で指示された大きさの正極性の直流電圧を出力する。これは、転写前にトナーが中間転写ベルト６０側に留まるようにするためである。

続いて、電源制御部３００は、記録媒体が二次転写ニップに達するタイミングで、ＤＣ（＋）＿ＰＷＭ信号をオフし、直流電源１８０への出力を停止する（ステップＳ１０５）。これにより、直流電源１８０（二次転写電源２００）は、ＤＣ（＋）＿ＰＷＭ信号で指示された大きさの正極性の直流電圧の出力を停止する。

同時に、電源制御部３００は、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号をオンし、直流電源１１０に出力する（ステップＳ１０７）。これにより、直流電源１１０（二次転写電源２００）は、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号で指示された大きさの負極性の直流電圧を出力する。

ここで、電流検出回路１６０は直流電流Ｉｔ２ｃを検出し、検出された直流電流Ｉｔ２ｃの出力値Ｉｔ２ｃ＿ｖがＦＢ＿ＡＣ信号として電源制御部３００にフィードバックされる（ステップＳ１０９）。そして電源制御部３００は、直流電圧の立ち上がり後の直流電流Ｉｔ２の目標値Ｉｔ２＿ｔｖに、ＦＢ＿ＡＣ信号としてフィードバックされた出力値Ｉｔ２ｃ＿ｖを加味して、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号を更新し、直流電源１１０に出力する（ステップＳ１１１）。

なお、ステップＳ１０９〜Ｓ１１１の処理は、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号がオフされるまで継続される。

続いて、電源制御部３００は、記録媒体が二次転写ニップを抜けるタイミングで、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号をオフし、直流電源１１０への出力を停止する（ステップＳ１１３）。これにより、直流電源１１０（二次転写電源２００）は、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号で指示された大きさの負極性の直流電圧の出力を停止する。

以上のように、本実施形態によれば、直流電源１１０が出力する直流電圧の立ち上がり時間（収束時間）を短縮することができ、この結果、電源オン時間の短縮や紙間を短くすることが可能となり、低電力化や印刷の生産性の向上が可能となる。

更に本実施形態によれば、直流電源１１０が出力する直流電流Ｉｔ２がアンダーシュートしないので、想定時間内に直流電圧を立ち上げることができ、この結果、画像の転写に必要なＤＣバイアスの値を画像の転写時に確保でき、画質の低下（例えば、濃度ムラの発生）を防止できる。

次に、二次転写電源２００が重畳電圧を出力する場合について説明する。但し、交流電源１４０が出力する交流電圧の立ち上がり時間は、直流電源１１０が出力する直流電圧の立ち上がり時間より短く、本実施形態では、直流電圧の立ち上がり後に交流電圧を立ち上げるため、基本的に、二次転写電源２００が直流電圧のみを出力する場合と同様である。

図１１は、本実施形態の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源２００及び電源制御部３００を簡略化して示した図であり、図１２は、本実施形態の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するためのタイミングチャート図である。

前述の通り、直流電圧の立ち上げまでの動作は、二次転写電源２００が直流電圧のみを出力する場合と同様であるため、説明を省略する。

なお、二次転写電源２００が重畳電圧を出力する場合、電流検出回路１６０は、整流回路１７５を用いて、交流電源１４０が出力する重畳電流を直流電流へ平滑化し、平滑化された直流電流を検出し、検出した直流電流の出力値を出力する。そして電源制御部３００は、目標値Ｉｔ２＿ｔｖに当該出力値を加算して、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号のデューティを制御し、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号を電流制御回路１２２に出力する。

図１３及び図１４は、本実施形態の比較例を示すタイミングチャート図であり、図１３は、通常通り直流電圧を立ち上げる場合のタイミングチャート図を示し、図１４は、従来技術のように、定電圧制御から定電流制御に切り替えて直流電圧を立ち上げる場合のタイミングチャート図を示す。

前述の通り、直流電圧の立ち上げまでの動作は、二次転写電源２００が直流電圧のみを出力する場合と同様であり、図１３に示す動作の問題点は図８で説明した問題点と同様であり、図１４に示す動作の問題点は図９で説明した問題点と同様であるため、詳細な説明は省略する。

図１５は、本実施形態の二次転写電源２００が重畳電圧を出力する場合の制御例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７までの処理は、図１０に示すフローチャートのステップＳ１０１〜Ｓ１０７までの処理と同様である。

続いて、電源制御部３００は、ＡＣ＿ＰＷＭ信号をオンし、交流電源１４０に出力する（ステップＳ２０８）。これにより、交流電源１４０（二次転写電源２００）は、ＡＣ＿ＰＷＭ信号で指示された大きさの交流電圧を、直流電源１１０が出力する直流電圧に重畳し、重畳電圧を出力する。

続いて、ステップＳ２０９〜Ｓ２１１までの処理は、図１０に示すフローチャートのステップＳ１０９〜Ｓ１１１までの処理と同様である。但し、電流検出回路１６０は、ステップＳ２０７〜Ｓ２０８までの間は、直流電流Ｉｔ２ｃを検出し、ステップＳ２０８〜ＡＣ＿ＰＷＭ信号がオフされるまでの間は、重畳電流を直流電流へ平滑化し、平滑化した直流電流を検出する。

続いて、電源制御部３００は、記録媒体が二次転写ニップを抜けるタイミングで、ＡＣ＿ＰＷＭ信号をオフし、交流電源１４０への出力を停止する（ステップＳ２１２）。これにより、交流電源１４０は、ＡＣ＿ＰＷＭ信号で指示された大きさの交流電圧の出力を停止する。

続いて、ステップＳ２１３までの処理は、図１０に示すフローチャートのステップＳ１１３の処理と同様である。

以上のように、二次転写電源２００が重畳電圧を出力する場合についても、二次転写電源２００が直流電圧のみを出力する場合と同様の効果を奏する。

（変形例）
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

（変形例１）
上記実施形態では、直流電流Ｉｔ２ｃを直接検出する例について説明したが、直流電流Ｉｔ２ｃを間接的に検出するようにしてもよい。

図１６は、変形例１の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源１２００及び電源制御部１３００を簡略化して示した図である。

電流検出回路１９７（第１の電流検出部の一例）は、直流電流Ｉｔ２を検出し、検出した直流電流Ｉｔ２の出力値Ｉｔ２＿ｖ（第１の出力値の一例）を電流制御回路１２２に入力するとともに、電源制御部１３００にフィードバックする。

また、電流検出回路１２６０は、直流電流Ｉｔ２ｂを検出し、検出した直流電流Ｉｔ２ｂの出力値Ｉｔ２ｂ＿ｖ（第２の出力値の一例）を出力する。そして、電流検出回路１２６０により出力された出力値Ｉｔ２ｂ＿ｖがＦＢ＿ＡＣ信号として電源制御部１３００にフィードバックされる。

電源制御部１３００は、直流電圧の立ち上がり後の直流電流Ｉｔ２の目標値Ｉｔ２＿ｔｖに、フィードバックされた出力値Ｉｔ２＿ｖ及び出力値Ｉｔ２ｂ＿ｖを加味して、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号のデューティを制御し、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号を電流制御回路１２２に出力する。つまり、電源制御部１３００は、目標値Ｉｔ２＿ｔｖ、出力値Ｉｔ２＿ｖ、及び出力値Ｉｔ２ｂ＿ｖに基づいて、直流電源１１０に出力させる直流電圧の大きさを制御させる。

具体的には、電源制御部１３００は、電流制御回路１２２に入力される値（ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号の積分値）が、Ｉｔ２＿ｔｖ＋Ｉｔ２＿ｖ−Ｉｔ２ｂ＿ｖとなるようにＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号のデューティを制御し、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号を電流制御回路１２２に出力する。つまり、電源制御部１３００は、直流電流Ｉｔ２の出力値Ｉｔ２＿ｖがＩｔ２＿ｔｖ＋Ｉｔ２＿ｖ−Ｉｔ２ｂ＿ｖとなるように、直流電源１１０に出力させる直流電圧の大きさを制御させる。なお、Ｉｔ２＿ｖ−Ｉｔ２ｂ＿ｖ＝Ｉｔ２ｃ＿ｖである。

このように変形例１でも、二次転写部対向ローラ６３に流れずに、交流バイパス用コンデンサ１５９に流れてしまった分の直流電流を加算して、直流高圧トランスの１次側巻線Ｎ１＿ＤＣ（−）１２４及び直流高圧トランスの２次側巻線Ｎ２＿ＤＣ（−）１２５から直流電流を出力させるようにフィードバック制御が行われる。

このため上記実施形態と同様の効果を奏する。なお、変形例１では、直流電流Ｉｔ２及び直流電流Ｉｔ２ｂを検出してＩｔ２ｃ＿ｖ（Ｉｔ２＿ｖ−Ｉｔ２ｂ＿ｖ）を求めているため、上記実施形態よりもフィードバック制御の精度向上が期待できる。

（変形例２）
上記実施形態では、二次転写電源の外部に電源制御部を設ける例について説明したが、二次転写電源の内部に電源制御部を設けるようにしてもよい。

図１７は、変形例２の二次転写電源２２００が直流電圧のみを出力する場合（交流電圧を重畳しない場合）の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源２２００及び電源制御部２３００を簡略化して示した図である。

なお、電源制御部２３００が二次転写電源２２００の内部に設けられているが、電源制御部２３００及び二次転写電源２２００の動作は、上記実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

図１８は、変形例２の二次転写電源２２００が重畳電圧を出力する場合の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源２２００及び電源制御部２３００を簡略化して示した図である。

なお、電源制御部２３００が二次転写電源２２００の内部に設けられているが、電源制御部２３００及び二次転写電源２２００の動作は、上記実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

このように、二次転写電源の内部に電源制御部を設ける場合についても、上記実施形態と同様の効果を奏する。なお、上記実施形態の電源制御部３００の全てを電源制御部２３００とする必要はなく、電源制御部３００と電源制御部２３００とを設け、少なくともフィードバック制御に必要な機能のみを電源制御部２３００が実行するようにしてもよい。

（変形例３）
変形例１では、二次転写電源の外部に電源制御部を設ける例について説明したが、二次転写電源の内部に電源制御部を設けるようにしてもよい。

図１９は、変形例３の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源３２００及び電源制御部３３００を簡略化して示した図である。

なお、電源制御部３３００が二次転写電源３２００の内部に設けられているが、電源制御部３３００及び二次転写電源３２００の動作は、変形例１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

このように、二次転写電源の内部に電源制御部を設ける場合についても、変形例１と同様の効果を奏する。なお、上記実施形態の電源制御部１３００の全てを電源制御部３３００とする必要はなく、電源制御部１３００と電源制御部３３００とを設け、少なくともフィードバック制御に必要な機能のみを電源制御部３３００が実行するようにしてもよい。

（変形例４）
上記実施形態では、直流電流Ｉｔ２ｃを検出する例について説明したが、直流電流Ｉｔ２ｃを予測するようにしてもよい。

図２０は、変形例４の直流電圧の立ち上がり時間を短縮する手法を説明するため、二次転写電源４２００及び電源制御部４３００を簡略化して示した図である。

電源制御部４３００は、直流電流Ｉｔ２ｃの大きさを予測する。例えば、電源制御部４３００は、数式（１）を用いて、直流電流Ｉｔ２ｃの大きさを予測する。

Ｉｔ２ｐｃ＿ｖ＝（Ｅ／Ｒ）ｅ^{（−１／ＣＲ）ｔ} …（１）

ここで、Ｉｔ２ｐｃ＿ｖは、予測された直流電流Ｉｔ２ｃの大きさである予測値を示す。Ｃは、交流バイパス用コンデンサ１５９の静電容量を示す。Ｒは、交流バイパス用コンデンサ１５９の前段の抵抗値（二次転写電源４２００内部の合成抵抗）を示す。Ｅは、二次転写電源４２００に接続される負荷（二次転写部対向ローラ６３）に印加される電圧を示す。ｔは、交流バイパス用コンデンサ１５９に電圧Ｅが印加される時間を示す。交流バイパス用コンデンサ１５９に流れる電流はｔ＝０のとき最大となるため、出力開始直後のＩｔ２ｐｃ＿ｖは、Ｅ／Ｒとなる。

そして電源制御部４３００は、直流電圧の立ち上がり後の直流電流Ｉｔ２の目標値Ｉｔ２＿ｔｖに、予測値Ｉｔ２ｐｃ＿ｖを加味して、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号のデューティを制御し、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号を電流制御回路１２２に出力する。つまり、電源制御部４３００は、目標値Ｉｔ２＿ｔｖ及び予測値Ｉｔ２ｐｃ＿ｖに基づいて、直流電源１１０に出力させる直流電圧の大きさを制御させる。

具体的には、電源制御部４３００は、電流制御回路１２２に入力される値（ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号の積分値）が、Ｉｔ２＿ｔｖ＋Ｉｔ２ｐｃ＿ｖとなるようにＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号のデューティを制御し、ＤＣ（−）＿ＰＷＭ信号を電流制御回路１２２に出力する。つまり、電源制御部４３００は、直流電流Ｉｔ２の出力値Ｉｔ２＿ｖがＩｔ２＿ｔｖ＋Ｉｔ２ｐｃ＿ｖとなるように、直流電源１１０に出力させる直流電圧の大きさを制御させる。

このように変形例４では、二次転写部対向ローラ６３に流れずに、交流バイパス用コンデンサ１５９に流れてしまった分の直流電流を予測して、直流高圧トランスの１次側巻線Ｎ１＿ＤＣ（−）１２４及び直流高圧トランスの２次側巻線Ｎ２＿ＤＣ（−）１２５から直流電流を出力させるように制御が行われる。

このため変形例４においても上記実施形態と同様の効果を奏する。なお、変形例４では、予測値Ｉｔ２ｐｃ＿ｖは、電源制御部４３００が数式（１）を用いて算出するが、ユーザが自由に調整できるようにしてもよい。

なお、二次転写電源４２００が重畳電圧を出力する場合については、交流電源１４０が出力する交流電圧の立ち上がり時間が、直流電源１１０が出力する直流電圧の立ち上がり時間より短く、変形例４でも、直流電圧の立ち上がり後に交流電圧を立ち上げるため、基本的に、二次転写電源４２００が直流電圧のみを出力する場合と同様である。従って、二次転写電源４２００が重畳電圧を出力する場合についても、二次転写電源４２００が直流電圧のみを出力する場合と同様の効果を奏する。

（変形例５）
上記実施形態では、転写バイアス用の二次転写電源２００を二次転写部対向ローラ６３に接続して転写バイアスを印加する例について説明したが、転写バイアス用の二次転写電源２００を二次転写ローラ６４に接続して転写バイアスを印加するようにしても、問題なく記録媒体へトナー像を転写することができる。また例えば、転写バイアス用の二次転写電源２００の一方を二次転写部対向ローラ６３に接続し、他方を二次転写ローラ６４に接続する形態でも、問題なく記録媒体へトナー像を転写することができる。なお、変形例１〜４についても同様である。

（変形例６）
上記実施形態では、二次転写電源２００を転写バイアスに用いる例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、感光体ドラム１１を帯電するために重畳バイアスによる高圧出力が行われるため、感光体ドラム１１を帯電するために二次転写電源２００を用いるようにしてもよい。なお、変形例１〜５についても同様である。

（変形例７）
上記実施形態では、転写前にＤＣ（＋）＿ＰＷＭ信号（逆バイアス出力信号）を出力したが、これは、転写前にトナーが中間転写ベルト６０側に留まるようにするためである。このため、ベルトクリーニング等によるトナー除去手段を有する場合は、省略してもよい。なお、変形例１〜６についても同様である。

１ 印刷装置
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成部
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 感光体ドラム
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ 帯電装置
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ 現像装置
３１Ｙ 収容容器
３２Ｙ 現像スリーブ
３３Ｙ スクリュー部材
４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ 一次転写ローラ
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ クリーニング装置
５１Ｙ クリーニングブレード
５２Ｙ クリーニングブラシ
６０ 中間転写ベルト
６１、６２ 支持ローラ
６３ 二次転写部対向ローラ
６４ 二次転写ローラ
７０ 用紙カセット
７１ 給紙ローラ
７２ 搬送ローラ対
９０ 定着装置
１１０ 直流電源
１１１ 直流出力制御部
１１２ 直流駆動部
１１３ 直流電圧用トランス
１１４ 直流出力検知部
１２１ 電圧制御回路
１２２ 電流制御回路
１２３ 直流駆動回路
１２４ １次側巻線Ｎ１＿ＤＣ（−）
１２５ ２次側巻線Ｎ２＿ＤＣ（−）
１２６ 直流電圧検出回路
１２７ 直流電圧検出回路
１４０ 交流電源
１４１ 交流出力制御部
１４２ 交流駆動部
１４３ 交流電圧用トランス
１４４ 交流出力検知部
１５１ 電圧制御回路
１５２ 電流制御回路
１５３ 交流駆動回路
１５４ １次側巻線Ｎ１＿ＡＣ
１５５ １次側巻線Ｎ３＿ＡＣ
１５６ ２次側巻線Ｎ２＿ＡＣ
１５７ 交流電源入力部
１５８ 高圧出力部
１５９ 交流バイパス用コンデンサ
１６０、１２６０ 電流検出回路
１６１ 電流検出回路
１６２ 交流電圧検出回路
１７０ 出力異常検知部
１７１ 出力異常検出回路
１７５ 整流回路
１８０ 直流電源
１８１ 直流出力制御部
１８２ 直流駆動部
１８３ 直流電圧用トランス
１８４ 直流出力検知部
１９１ 電圧制御回路
１９２ 電流制御回路
１９３ 直流駆動回路
１９４ １次側巻線Ｎ１＿ＤＣ（＋）
１９５ ２次側巻線Ｎ２＿ＤＣ（＋）
１９６ 直流電圧検出回路
１９７ 電流検出回路
２００、１２００、２２００、３２００、４２００ 二次転写電源
３００、１３００、２３００、３３００、４３００ 電源制御部
３１０ Ｉ／Ｏ制御部
３２０ ＲＡＭ
３３０ ＲＯＭ
３４０ ＣＰＵ

米国特許出願公開第２０１４／０２６５５５２号明細書

Claims (15)

1. 直流電圧を出力する直流電源と、
   前記直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧、及び前記直流電圧のいずれかを出力する交流電源と、
   前記交流電源からの出力を一部蓄電し、電荷が蓄電されていない状態で前記直流電源から前記直流電圧が出力された場合、当該直流電圧の出力に伴い前記直流電源から出力される第１の直流電流の一部である第２の直流電流を蓄電するバイパスコンデンサと、
   前記第１の直流電流の目標値及び前記第２の直流電流を示す値に基づいて、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる電源制御部と、
   を備える電源制御装置。
2. 前記第２の直流電流を検出し、検出した値を出力値として出力する電流検出部を更に備え、
   前記電源制御部は、前記目標値及び前記出力値に基づいて、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる請求項１に記載の電源制御装置。
3. 前記電源制御部は、前記第１の直流電流の値が前記目標値と前記出力値とを合算した値となるように、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる請求項２に記載の電源制御装置。
4. 前記第１の直流電流を検出し、検出した値を第１の出力値として出力する第１の電流検出部と、
   前記第１の直流電流の一部であって負荷に流れる第３の直流電流を検出し、検出した値を第２の出力値として出力する第２の電流検出部と、を更に備え、
   前記電源制御部は、前記目標値、前記第１の出力値、及び前記第２の出力値に基づいて、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる請求項１に記載の電源制御装置。
5. 前記電源制御部は、前記第１の直流電流の値が、前記目標値と前記第１の出力値とを合算して前記第２の出力値を減じた値となるように、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる請求項４に記載の電源制御装置。
6. 前記電源制御部は、前記第２の直流電流の大きさを予測し、前記目標値及び前記予測した第２の直流電流の大きさである予測値に基づいて、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる請求項１に記載の電源制御装置。
7. 前記電源制御部は、前記第１の直流電流の値が前記目標値と前記予測値とを合算した値となるように、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる請求項６に記載の電源制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の電源制御装置と、
   前記交流電源からの出力に基づいて、記録媒体に画像を転写する転写部と、
   を備える画像形成装置。
9. 直流電圧を出力する直流電源と、
   前記直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧、及び前記直流電圧のいずれかを出力する交流電源と、
   前記交流電源からの出力を一部蓄電し、電荷が蓄電されていない状態で前記直流電源から前記直流電圧が出力された場合、当該直流電圧の出力に伴い前記直流電源から出力される第１の直流電流の一部である第２の直流電流を蓄電するバイパスコンデンサと、
   前記第１の直流電流の目標値及び前記第２の直流電流を示す値に基づいて、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる電源制御部と、
   を備える電源装置。
10. 前記第２の直流電流を検出し、検出した値を出力値として出力する電流検出部を更に備え、
    前記電源制御部は、前記目標値及び前記出力値に基づいて、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる請求項９に記載の電源装置。
11. 前記電源制御部は、前記第１の直流電流の値が前記目標値と前記出力値とを合算した値となるように、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる請求項１０に記載の電源装置。
12. 前記第１の直流電流を検出し、検出した値を第１の出力値として出力する第１の電流検出部と、
    前記第１の直流電流の一部であって負荷に流れる第３の直流電流を検出し、検出した値を第２の出力値として出力する第２の電流検出部と、を更に備え、
    前記電源制御部は、前記目標値、前記第１の出力値、及び前記第２の出力値に基づいて、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる請求項９に記載の電源装置。
13. 前記電源制御部は、前記第１の直流電流の値が、前記目標値と前記第１の出力値とを合算して前記第２の出力値を減じた値となるように、前記直流電圧の大きさを前記直流電源に制御させる請求項１２に記載の電源装置。
14. 請求項９〜１３のいずれか１つに記載の電源装置と、
    前記交流電源からの出力に基づいて、記録媒体に画像を転写する転写部と、
    を備える画像形成装置。
15. 直流電圧を出力する第１の出力ステップと、
    前記直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧、及び前記直流電圧のいずれかを出力する第２の出力ステップと、
    前記直流電圧の出力に伴い出力される第１の直流電流の目標値、及び前記第１の直流電流の一部であってバイパスコンデンサに蓄電される第２の直流電流を示す値に基づいて、前記直流電圧の大きさを制御させる制御ステップと、
    を含む電源制御方法。

Images