(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体を帯電させる複数の各スコロトロン帯電器と、
前記各スコロトロン帯電器が共通接続され、前記各スコロトロン帯電器に電圧を印加する帯電電圧印加回路であって、トランスと、前記トランスの一次側の巻き線に接続された前記トランスをスイッチングするためのトランススイッチング用トランジスタとを有する帯電電圧印加回路と、
前記各スコロトロン帯電器に設けられた各ワイヤと、
前記各スコロトロン帯電器に設けられた各グリッド電極と、
前記帯電電圧印加回路と前記各スコロトロン帯電器を接続する各ライン上に設けられ前記帯電電圧印加回路の出力電圧を降圧する第一インピーダンス素子と、前記グリッド電極に流れるグリッド電流が基準値になるように前記第一インピーダンス素子での電圧降下量を調整する調整回路とを含み、前記グリッド電流を前記基準値に安定化させる安定化回路と、
前記感光体に各色の現像剤を供給する各現像器と、
前記各ラインと並列的に接続され、前記各現像器に対して現像電圧を印加する現像電圧印加回路と、を備え、
前記現像電圧印加回路は、前記第一インピーダンス素子と並列接続され前記帯電電圧印加回路の出力電圧を降圧することにより前記現像電圧を発生させる第二インピーダンス素子と、前記第二インピーダンス素子に流れる電流を増減させることにより、前記第二インピーダンス素子での電圧降下量を制御する第一制御トランジスタと、を有する画像形成装置であって、
さらに、前記各スコロトロン帯電器の各グリッド電極に流れるグリッド電流を検出する電流検出部と、制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記電流検出部により検出される前記各グリッド電極のグリッド電流のうちいずれかが基準値を下回る場合は、前記電流検出部により検出される前記各グリッド電極のグリッド電流の全てが基準値以上になるまで前記帯電電圧印加回路の出力電圧を上昇させる制御を繰り返し行い、前記各グリッド電流の全てが基準値を上回った時点で、前記帯電電圧印加回路の出力電圧を保持する画像形成装置。
【請求項２】
前記調整回路は、
前記第一インピーダンス素子から見て前記スコロトロン帯電器と並列的に接続された第二制御トランジスタと、
前記グリッド電流と前記基準値との差に応じた制御信号を前記第二制御トランジスタに出力する誤差増幅器とを含む請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
感光体と、
各々がワイヤとグリッド電極とを有する複数のスコロトロン帯電器であって、前記感光体を帯電させる複数のスコロトロン帯電器と、
前記各スコロトロン帯電器に電圧を印加する共通の帯電電圧印加回路であって、トランスと、前記トランスの一次側の巻き線に接続された前記トランスをスイッチングするためのトランススイッチング用トランジスタとを有する帯電電圧印加回路と、
前記各スコロトロン帯電器に対応して設けられた調整回路であって、前記帯電電圧印加回路と前記スコロトロン帯電器とを接続する接続ラインに設けられた第一インピーダンス素子と、前記接続ラインから分岐する分岐ラインに設けられた制御トランジスタと、前記グリッド電極に流れる電流に応じた電圧が入力され、前記入力された電圧に基づき前記制御トランジスタに制御信号を出力し、前記第一インピーダンス素子での電圧降下量を調整する増幅器とを有する調整回路と、を備え、
さらに、前記各スコロトロン帯電器の各グリッド電極に流れるグリッド電流を検出する電流検出部と、制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記電流検出部により検出される前記各グリッド電極のグリッド電流のうちいずれかが基準値を下回る場合は、前記電流検出部により検出される前記各グリッド電極のグリッド電流の全てが基準値以上になるまで前記帯電電圧印加回路の出力電圧を上昇させる制御を繰り返し行い、前記各グリッド電流の全てが基準値を上回った時点で、前記帯電電圧印加回路の出力電圧を保持する画像形成装置。
【請求項４】
感光体と、
各々がワイヤとグリッド電極とを有する４つのスコロトロン帯電器であって、前記感光体を帯電させる４つのスコロトロン帯電器と、
前記各スコロトロン帯電器に電圧を印加する共通の帯電電圧印加回路と、
前記４つのスコロトロン帯電器のうち３つのスコロトロン帯電器のみに対応して設けられ、残りの１つのスコロトロン帯電器には設けられていない調整回路であって、前記帯電電圧印加回路と前記スコロトロン帯電器とを接続する接続ラインに設けられた第一インピーダンス素子と、前記接続ラインから分岐する分岐ラインに設けられた制御トランジスタと、前記グリッド電極に流れる電流に応じた電圧が入力され、前記入力された電圧に基づき前記制御トランジスタに制御信号を出力し、前記第一インピーダンス素子での電圧降下量を調整する増幅器とを有する調整回路と、
前記残りの１つのスコロトロン帯電器のグリッド電極に流れるグリッド電流を検出する電流検出部と、制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記電流検出部により検出される前記残りの１つのスコロトロン帯電器のグリッド電流が基準値以上になるまで前記帯電電圧印加回路の出力電圧を上昇させる制御を行い、前記残りの１つのスコロトロン帯電器のグリッド電流が基準値を上回った時点で、前記帯電電圧印加回路の出力電圧を保持する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーレーザプリンタ等の多色の画像形成装置には、各現像剤の色数（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）と同じ数の帯電器が設けられているものがある。下記特許文献１には、この種の画像形成装置において、各帯電器に高電圧を印加する高圧電源ユニット（電圧印加回路）を共通化することで、部品点数の削減、装置の小型化を図ったものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１４２４８３号公報
【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、上記のように高圧電源ユニットを共通化した場合、各帯電器に印加する電圧レベルを個々に調整できなくないので、グリッド電流が不均一になり、画質を低下させる恐れがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電圧印加回路を共通化した画像形成装置において、画質の低下を抑制する術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】
【０００５】
本明細書によって開示される画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電させる複数の各スコロトロン帯電器と、前記各スコロトロン帯電器が共通接続され、前記各スコロトロン帯電器に電圧を印加する帯電電圧印加回路と、前記各スコロトロン帯電器に設けられた各ワイヤと、前記各スコロトロン帯電器に設けられた各グリッド電極と、前記複数のスコロトロン帯電器のうち少なくとも１以上のスコロトロン帯電器に対応して設けられ、前記グリッド電極に流れるグリッド電流を基準値に安定化させる安定化回路とを備える。
【０００６】
本明細書によって開示される画像形成装置では、各スコロトロン帯電器のグリッド電極に流れるグリッド電流を基準値に安定化できる。そのため、感光体への放電電流を安定化させることが可能となり、画質の低下を抑制することが出来る。
【０００７】
上記画像形成装置では、以下とすることが好ましい。
・前記安定化回路は、前記帯電電圧印加回路と前記各スコロトロン電極を接続する各ライン上に設けられ前記帯電電圧印加回路の出力電圧を降圧する第一インピーダンス素子と、前記グリッド電流が前記基準値になるように前記第一インピーダンス素子での電圧降下量を調整する調整部とを含む。
【０００８】
・前記調整回路は、前記第一インピーダンス素子から見て前記スコロトロン帯電器と並列的に接続された制御トランジスタと、前記グリッド電流と前記基準値との差に応じた制御信号を前記制御トランジスタに出力する誤差増幅器とを含む。
【０００９】
・前記感光体に各色の現像剤を供給する各現像器と、前記各現像器に対して現像電圧を印加する各現像電圧印加回路とを備え、前記各現像電圧印加回路は、前記帯電電圧印加回路と各現像器を接続する各ライン上に設けられ、前記帯電電圧印加回路の出力電圧を降圧することにより前記現像電圧を発生させる第二インピーダンス素子と、前記第二インピーダンス素子に流れる電流を増減させることにより、前記第二インピーダンス素子での電圧降下量を制御する制御トランジスタと、を有する。
【００１０】
・前記帯電電圧印加回路に対して、前記第二インピーダンス素子と前記第一インピーダンス素子が並列接続されている。
【００１１】
・前記各スコロトロン帯電器の各グリッド電極に流れるグリッド電流を検出する電流検出部と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電流検出部により検出される前記各グリッド電極のグリッド電流が基準値以上になるまで前記帯電電圧印加回路の出力電圧を上昇させる制御を行い、前記各グリッド電流が基準値を上回った時点で、前記帯電電圧印加回路の出力電圧を保持する。
【００１２】
・前記ワイヤが最も汚れ易い前記スコロトロン帯電器の前記グリッド電極に流れるグリッド電流を検出する電流検出部と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電流検出部により検出されるグリッド電流が前記基準値になるように、前記帯電電圧印加回路の出力電圧を制御し、前記安定化回路は、前記ワイヤが最も汚れ易い前記スコロトロン帯電器を除くそれ以外のスコロトロン帯電器に対応して設けられている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電圧印加回路を共通化した画像形成装置において、画質の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係るプリンタの内部構成を表す概略断面図
【図２】プロセスユニットの構造を模式的に示した図
【図３】帯電器の構造を模式的に示した図
【図４】プリンタの電気的構成を示すブロック図
【図５】高圧電源装置の電気的構成を示す回路図
【図６】グリッド電流制御フローを示す図
【図７】実施形態２に係る高圧電源装置の電気的構成を示す回路図
【図８】実施形態３に係る高圧電源装置の電気的構成を示す回路図
【図９】プリンタの他の構成例を示す図
【図１０】高圧電源装置の他の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。
１．プリンタの全体構成
図１は、本実施形態のプリンタ１（本発明の「画像形成装置」の一例）の内部構成を表す概略断面図である。以下の説明では、各構成要素について、色毎に区別する場合は各部の符号にＢ（ブラック）、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），の添え字を付し、区別しない場合は添え字を省略する。
【００１６】
プリンタ１は、給紙部３、画像形成部５、搬送機構７、定着部９、ベルトクリーニング機構２０および高圧電源装置１００を含む構成である。給紙部３は、プリンタ１の最下部に設けられており、シート（用紙、ＯＨＰシートなど）１５を収容するトレイ１７と、ピックアップローラ１９とを備える。トレイ１７に収容されたシート１５は、ピックアップローラ１９により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ１１，レジストレーションローラ１２を介して搬送機構７に送られる。
【００１７】
搬送機構７は、シート１５を搬送するものであり、プリンタ１内において給紙部３の上側に設置されている。搬送機構７は、駆動ローラ３１、従動ローラ３２、およびベルト３４を含み、ベルト３４は、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に架け渡されている。駆動ローラ３１が回動すると、ベルト３４は、感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃと対向する側の表面が、図１中の右方向から左方向へ移動する。これにより、レジストレーションローラ１２から送られてきたシート１５が、画像形成部５下へと搬送される。
【００１８】
また、ベルト３４には、４つの感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃに対応して、４つの転写ローラ３３Ｂ、３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃが設けられている。各転写ローラ３３は、ベルト３４を間に挟みつつ各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃに対して向かい合う位置に配置されている。
【００１９】
画像形成部５は４個のプロセスユニット４０Ｂ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃおよび４個の露光装置４９Ｂ、４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃを含む。各プロセスユニット４０Ｂ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃは、シート１５の搬送方向（図１の左右方向）に一列状に配置されている。
【００２０】
各プロセスユニット４０は同一構造であり、各色の感光ドラム（本発明の「感光体」の一例）４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、現像剤である各色のトナー(例えば正帯電性の非磁性１成分トナー）を収容するトナーケース４３、現像ローラ（本発明の「現像器」の一例）４５及び帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃを含む構造となっている。
【００２１】
各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃは、例えばアルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものであり、アルミニウム製の基材がプリンタ１のグラウンドに接地されている。
【００２２】
現像ローラ４５は、トナーケース４３の下部にて供給ローラ４６と対向配置されており、両間をトナーが通過するときに回転に伴う摩擦によりトナーを正極性に摩擦帯電させ、均一な薄層として感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ上へ供給する機能を果たす。
【００２３】
各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃは、スコロトロン型の帯電器であり、図２、図３に示すように、シールドケース５１、ワイヤ５３及び金属製のグリッド電極５５を有する。シールドケース５１は、感光ドラム４１の回転軸方向に長い角筒型をしている。シールドケース５１のうち、感光ドラム４１との対向面は放電口５２として開口している。
【００２４】
ワイヤ５３は例えばタングステン線からなる。ワイヤ５３は、シールドケース５１内において回転軸方向（図３の左右方向）に張り渡されており、後述する帯電電圧印加回路２００により高電圧が印加される。ワイヤ５３は高電圧の印加により、シールドケース５１内においてコロナ放電を生じさせる。そして、コロナ放電により生じたイオンが放電口５２から感光ドラム４１側に放電電流として流れることで、感光ドラム４１の表面を一様に正極性に帯電させる。
【００２５】
そして、シールドケース５１の放電口５２には、スリットや透孔を有する板状のグリッド電極５５が取り付けられている。このグリッド電極５５に電圧を加え、その加えた電圧を制御することで、感光ドラム４１の帯電電圧を制御することが可能となっている。
【００２６】
また、帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃにはワイヤクリーナ５７が設けられている。ワイヤクリーナ５７はワイヤ５３に沿って摺動自在な構成となっている。このワイヤクリーナ５７を、オペレータがワイヤ５３に沿って往復させることで、ワイヤ５３の汚れを落とすことが出来る。
【００２７】
各露光装置４９Ｂ、４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃは、例えば、感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの回転軸方向に沿って一列状に並んだ複数の発光素子（例えばＬＥＤやレーザ光源）を有し、外部より入力される画像データに応じて発光することにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面に静電潜像を形成する機能を果たす。
【００２８】
上記のように構成されたレーザプリンタ１による一連の画像形成処理について簡単に説明すると、プリンタ１は印刷データＤを上位装置から受信すると（図４参照）、印刷処理を開始する。これにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面は、その回転に伴って、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃにより一様に正帯電される。そして、各露光装置４９から各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃに向けてレーザ光がそれぞれ照射される。これにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面には、印刷データＤに応じた所定の静電潜像が形成、すなわち一様に正帯電された感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面のうち、レーザ光が照射された部分は電位が下がる。
【００２９】
次いで、現像ローラ４５の回転により、現像ローラ４５上に担持されかつ正帯電されているトナーが、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面上に形成される静電潜像に供給される。これにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの静電潜像は、可視像化され、感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
【００３０】
また、上記したトナー像を形成するための処理と並行して、シート１５を搬送する処理が行われる。すなわち、ピックアップローラ１９の回動により、トレイ１７からシート１５が一枚ずつ用紙搬送経路Ｙへと送り出される。用紙搬送経路Ｙに送り出されたシート１５は、搬送ローラ１１、ベルト３４により、転写位置（感光ドラム４１と転写ローラ３３とが接触する点）に運ばれる。
【００３１】
すると、この転写位置を通るときに、各転写ローラ３３に印加される転写バイアスによって、各感光ドラム４１の表面上に担持された各色のトナー像（現像剤像）がシート１５の表面に順次、重畳転写される。かくして、シート１５上には、カラーのトナー像（現像剤像）が形成される。その後、ベルト３４の後方に設けられた定着部９を通過するときに、転写されたトナー像（現像剤像）は熱定着され、シート１５は排紙トレイ６０上に排紙される。
【００３２】
２．高圧電源装置１００の構成
高圧電源装置１００は、図５に示すように、帯電電圧印加回路２００、ＰＷＭ信号平滑化回路２１０、安定化回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃ及び制御装置１１０を備えている。
【００３３】
ＰＷＭ信号平滑化回路２１０は、抵抗とコンデンサから構成された積分回路であり、制御装置１１０のＰＷＭポートＰ０から出力されるＰＷＭ信号Ｓ０を平滑化して、帯電電圧印加回路２００に設けられたトランジスタＴｒ１のベースに出力するものである。
【００３４】
帯電電圧印加回路２００は、ＤＣ２４Ｖの入力電圧から６ｋＶ〜８ｋＶ程度の高電圧を生成して、各帯電器５０に印加する機能を果たすものである。本実施形態では、帯電電圧印加回路２００に自励式のフライバックコンバータ（ＲＣＣ）を用いており、帯電電圧印加回路２００は、トランス２０１と、トランス２０１の二次側に設けられた整流平滑化回路２０３と、トランス２０１の一次側に設けられたトランジスタＴｒ１と、帰還コイル２０５を備えてなる。
【００３５】
トランジスタＴＲ１は、トランス２０１をスイッチングするものであり、エミッタをグランドに接続し、コレクタをトランス２０１の一次側の巻き線に接続している。そして、ベースには、帰還コイル２０５を介してＰＷＭ信号平滑化回路２１０が接続されている。
【００３６】
帯電電圧印加回路２００には、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのワイヤ５３が各接続ラインＬ１〜Ｌ４を介して共通接続されている。これにより、帯電電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏが各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのワイヤ５３に印加される構成となっている。
【００３７】
また、図５に示すように各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃの各グリッド電極５５は、抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ７を介してグラウンドに個別に接続されている。尚、抵抗Ｒ７は、各帯電器５０のグリッド電極５５に流れるグリッド電流Ｉｇの大きさを検出する検出抵抗として機能する。この抵抗Ｒ７は、本発明の「電流検出部」の一例である。
【００３８】
安定化回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃは、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電極５５に流れるグリッド電流Ｉｇを基準値に安定化させる機能を担うものである。安定化回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃは、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃに対応して個々に設けられている。安定化回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃの回路構成は共通しているので、ここでは、安定化回路２５０Ｂを代表させて回路構成の説明を行う。
【００３９】
安定化回路２５０Ｂは抵抗Ｒ１と、誤差増幅器２５１、制御トランジスタＴｒ２を主体に構成されている。尚、抵抗Ｒ１が本発明の「第一インピーダンス素子」の一例であり、誤差増幅器２５１と制御トランジスタＴｒ２が本発明の「調整回路」の一例である。
【００４０】
抵抗Ｒ１は、帯電電圧印加回路２００と帯電器５０Ｂとを結ぶ接続ラインＬ１上に設けられている。そして、抵抗Ｒ１と帯電器５０Ｂの接続点Ｄから分岐線Ｌｄが引き出されている。分岐線Ｌｄには、抵抗Ｒ２を介して制御トランジスタＴｒ２が接続されている。
【００４１】
制御トランジスタＴｒ２はＮＰＮトランジスタであり、コレクタを抵抗Ｒ２を介して抵抗Ｒ１と帯電器５０Ｂの接続点Ｄに接続し、エミッタをグラウンドに接続している。すなわち、制御トランジスタＴｒ２は、抵抗Ｒ１から見て、帯電器５０Ｂと並列に接続されている。
【００４２】
誤差増幅器２５１の出力端子１は、抵抗Ｒ３を介して、制御トランジスタＴｒ２のベースに接続されている。また、誤差増幅器２５１の−側の入力端子２は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の中間接続点に接続されており、基準電圧（具体的には、ＤＣ２４Ｖを抵抗比にて分圧した電圧値）が入力される構成となっている。一方、誤差アンプｆの＋側の入力端子３は、抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ７の中間接続点に接続されており、グリッド電流Ｉｇの大きさに比例した電圧が入力される構成となっている。そして、誤差増幅器２５１の−側の入力端子２と出力端子１との間が、帰還抵抗Ｒ５とコンデンサにより接続されている。
【００４３】
誤差増幅器２５１と、制御トランジスタＴｒ２と、抵抗Ｒ１は、グリッド電流Ｉｇを基準値（一例として、２５０μＡ）に安定させるフィードバック系を構成している。すなわち、グリッド電流Ｉｇが基準値より小さい場合には、誤差増幅器２５１が、制御トランジスタＴｒ２に流れる電流（分岐線Ｌｄに流れる電流）が減少するように、制御トランジスタＴｒ２に対して、制御信号を出力する。これにより、抵抗Ｒ１での電圧降下量が小さくなることから、帯電器５０Ｂに印加される電圧が高くなる。その結果、グリッド電流Ｉｇの値が増加し、基準値に近くなる。一方、グリッド電流Ｉｇが基準値より大きい場合には、誤差増幅器２５１が、制御トランジスタＴｒ２に流れる電流（分岐線Ｌｄに流れる電流）が増加するように、制御トランジスタＴｒ２に対して、制御信号を出力する。これにより、抵抗Ｒ１での電圧降下量が大きくなることから、帯電器５０Ｂに印加される電圧が低くなる。その結果、グリッド電流Ｉｇの値が減少して、基準値に近くなる。
【００４４】
尚、グリッド電流Ｉｇは、帯電器５０から感光ドラム４１に流れる放電電流と概ね比例関係にあることが知られており、感光ドラム４１に流れる放電電流のレベルを図る指標となる。すなわち、グリッド電流Ｉｇを、基準値である２５０μＡに安定させることが出来れば、感光ドラム４１に流れる放電電流が基準レベルに安定するので、感光ドラム４１の帯電量が画質を保つための適正レベルに安定する。
【００４５】
制御装置１１０は、１つのＰＷＭポートＰ０と、４つのＡ／ＤポートＡ１〜Ａ４を備える。図５に示すように、４つのＡ／ＤポートＡ１〜Ａ４は、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電極５５をグラウンドに接続する抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７の中間接続点にそれぞれ接続されており、各Ａ／ＤポートＡ１〜Ａ４の電圧をチェックすることで、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電流Ｉｇをモニタできる構成となっている。
【００４６】
また、制御装置１１０のＰＷＭポートＰ０は、ＰＷＭ信号平滑化回路２１０に接続されている。制御装置１１０は、ＰＷＭポートＰ０より出力するＰＷＭ信号Ｓ０のデューテイ比を調整して帯電電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを調整することにより、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電極５５に流れるグリッド電流Ｉｇが基準値（一例として２５０μＡ）以上になるように制御する機能を果たすものである。
【００４７】
尚、制御装置１１０はＣＰＵを内蔵して構成すること、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）により構成することが可能である。制御装置１１０は、不揮発性の記憶部（図略）を内蔵しており、そこに、次に説明するグリッド電流制御フローを実行するための各種データを記憶させている。
【００４８】
次に、図６を参照して制御装置１１０により実行されるグリッド電流制御フローについて説明を行う。尚、以下の説明において各チャンネルＣＨとは、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃを指すものとし、この例では帯電器５０ＢをＣＨ１、帯電器５０ＹをＣＨ２、帯電器５０ＭをＣＨ３、帯電器５０ＣをＣＨ４とする。
【００４９】
図４に示すように、ホストコンピュータなどの上位装置から印刷データＤが出力されると、その印刷データＤはインターフェースＩＦを通じてプリンタ１にて受信される。すると、プリンタ１の全体を制御統括する主制御部８０から高圧電源装置１００の制御装置１１０に対して、印刷処理開始指令が与えられる。
【００５０】
これにより、制御装置１１０は図６のグリッド電流制御フローをスタートさせ、帯電電圧印加回路２０を介して各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのワイヤ５３に帯電電圧を印加する。そして、帯電電圧の印加に続いて、制御装置１１０は、各Ａ／ＤポートＡ１〜Ａ４の入力電圧から各チャンネルＣＨのグリッド電流Ｉｇを算出しモニタする（Ｓ１０）。
【００５１】
次に、制御装置１１０は、全チャンネルＣＨのグリッド電流Ｉｇが基準値以上か判定する（Ｓ２０）。そして、基準値を下回るチャンネルＣＨが１つでもあれば、Ｓ２０では、ＮＯ判定され、Ｓ２５に移行する。
【００５２】
Ｓ２５では、制御装置１１０により、ＰＷＭポートＰ０から出力するＰＷＭ信号のＰＷＭ値を増加させる処理が行われる。これにより、帯電電圧印加回路２００の出力電圧が上昇するので、基準値を下回るチャンネルＣＨのグリッド電流Ｉｇは上昇傾向となる。
【００５３】
Ｓ２５にてＰＷＭ値を増加させる処理が行われると、次にＳ３０に移行して、帯電電圧の印加が終了したか判定する処理が行われる。帯電電圧の印加が終了していなければ、Ｓ３０ではＮＯ判定される。Ｓ３０でＮＯ判定された場合、Ｓ２０に戻り、全チャンネルＣＨのグリッド電流Ｉｇが基準値である２５０μＡ以上か判定する処理が再び行われる。以上のことから、４チャンネルのうち、グリッド電流Ｉｇが基準値を下回るチャンネルが１つでもあれば、Ｓ２０（判定ＮＯ）、Ｓ２５（ＰＷＭ値増加）、Ｓ３０（判定ＮＯ）を繰り返す状態となり、全チャンネルＣＨのグリッド電流Ｉｇが基準値である２５０μＡを上回る状態になるまで、ＰＷＭ値が増加される。
【００５４】
そして、全チャンネルＣＨのグリッド電流Ｉｇが基準値を上回る状態になると、Ｓ２０の判定を行ったときに、ＹＥＳ判定される。そのため、それ以降は、Ｓ２０（判定ＹＥＳ）、Ｓ３０（判定ＹＥＳ）の処理を繰り返す状態となり、ＰＷＭ値は、制御装置１１０により、全チャンネルＣＨのグリッド電流Ｉｇが基準値である２５０μＡを上回る状態となった時点のＰＷＭ値に保持されることになる。そして、ＰＷＭ値が保持されることで、帯電電圧印加回路２００の出力電圧も保持される。
【００５５】
このように、帯電電圧印加回路２００は、全チャンネルＣＨのグリッド電流Ｉｇが基準値を上回る状態になるまでの間は、制御装置１１０によるフィードバック制御により、出力電圧を増加させるように制御され、全チャンネルＣＨのグリッド電流Ｉｇが基準値である２５０μＡを上回る状態になると、出力電圧Ｖｏが保持される。
【００５６】
また、制御装置１１０によるフィードバック制御とは別に、各安定化回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃが、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇを基準値に安定化させる。そのため、印字中に、各チャンネルともグリッド電流Ｉｇは基準値に安定するので、各チャンネルとも感光ドラム４１の帯電量が、画質を保つための適正レベルに安定する。
【００５７】
そして、印字の終了に伴って帯電電圧の印加が完了すると、Ｓ３０にてＹＥＳ判定される。Ｓ３０でＹＥＳ判定された場合、その後、制御装置１１０は、帯電電圧印加回路２００の出力を停止させる。以上により一連の処理は終了する。
【００５８】
本構成では、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃに対応して安定化回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃをそれぞれ設けているので、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電極５５に流れるグリッド電流Ｉｇを基準値に安定化できる。そのため、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４とも感光ドラム４１の帯電量を画質を保つための適正レベルに安定させること可能となり、電圧印加回路を共通化した画像形成装置において、画質の低下を抑制することが出来る。
【００５９】
また、全グリッド電流Ｉｇを基準値以上に制御する方法には、帯電電圧印加回路２００の出力電圧のレベルを、必要な電圧レベルより高めに設定する方法がある。しかし、この場合、スイッチング用のトランジタＴｒ１の通電時間が長くなることから、トランジスタＴｒ１が発熱して回路動作が不安定になる恐れがある。この点、本構成では、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４のグリッド電流Ｉｇをモニタした結果に基づいて、帯電電圧印加回路２００の出力電圧を調整する。そのため、全チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４のグリッド電流Ｉｇを基準値以上に制御しつつ、帯電電圧印加回路２００の出力電圧を必要最低限のレベルに抑えることが可能となる。そのため、上記方法に比べて、通電時間を短くすることが出来ることから、トランジスタＴｒ１の発熱を抑えることが可能となり、回路動作を安定させることが可能となる。
【００６０】
また、本構成では、安定化回路２５０を、抵抗Ｒ１と、誤差増幅器２５１、制御トランジスタＴｒ２を主体に構成していることから、安定化回路２５０がシンプルである。
【００６１】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図７によって説明する。実施形態２は、実施形態１の高圧電源装置１００に対して、現像電圧印加回路２７０Ｂ、２７０Ｙ、２７０Ｍ、２７０Ｃを追加したものである。尚、図７中では、ブラック、イエロー、マゼンタの３チャンネル分だけ回路を記載してあり、４チャンネル目のシアンについては回路を省略してあるが、実際には、４チャンネル目も同じ回路が設けられている。
【００６２】
現像電圧印加回路２７０Ｂ、２７０Ｙ、２７０Ｍ、２７０Ｃは、各現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を印加する機能を果たすものであり、各現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに対応して個別に設けられている。
【００６３】
各現像電圧印加回路２７０Ｂ〜２７０Ｃは同一構成であるため、現像電圧印加回路２７０Ｂを代表させて回路説明を行う。現像電圧印加回路２７０Ｂは、抵抗Ｒ１０と制御トランジスタＴｒ３とを備える。尚、抵抗Ｒ１０が本発明の「第二インピーダンス素子」の一例である。
【００６４】
抵抗Ｒ１０は、帯電電圧印加回路２００から引き出された接続ラインＬ１と現像ローラ４５Ｂとの間に設けられている。以上のことから、帯電電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏから抵抗Ｒ１０による電圧降下分を差し引いた現像電圧Ｖｄが、現像ローラ４５Ｂに印加される構成となっている。
【００６５】
制御トランジスタＴｒ３は、ＮＰＮトランジタであり、コレクタを抵抗Ｒ１０と現像ローラ４５Ｂとの接続点に接続し、エミッタをグラウンドに接続している。
【００６６】
制御トランジスタＴｒ３のベースは、信号線を介して、制御装置１１０のＰＷＭポートＰ１に接続されている。そして、信号線には、コンデンサＣと抵抗Ｒからなる積分回路が設けられており、制御装置１１０のＰＷＭポートＰ１から出力されるＰＷＭ信号を平滑化して制御トランジスタＴｒ３のベースに印加する構成となっている。
【００６７】
また、制御トランジスタＴｒ３には、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂの抵抗対Ｒ２０が並列接続されている。この抵抗対Ｒ２０は、現像電圧Ｖｄを検出する機能を果たすものであり、抵抗Ｒａ、Ｒｂの中間接続点には、各現像電圧印加回路２７０の出力電圧Ｖｄを抵抗比に従って分圧した電圧が発生する。そして、抵抗Ｒａ、Ｒｂの中間接続点は、制御装置１１０のＡ／ＤポートＡ５に接続されており、Ａ／ＤポートＡ５の電圧レベルから、現像電圧印加回路２７０Ｂの出力電圧Ｖｄ１を検出できるようになっている。
【００６８】
この実施形態では、Ａ／ＤポートＡ５の電圧レベルをモニタしつつ、制御トランジスタＴｒ３のベースに印加する電圧をＰＷＭ信号により調整することで、現像ローラ４５Ｂに印加される現像電圧Ｖｄを目標電圧に制御できる。また、それ以外のチャンネルも同様であり、Ａ／ＤポートＡ６〜８の電圧レベルをモニタしつつ、制御トランジスタＴｒ３のベースに印加する電圧をＰＷＭ信号により調整することで、現像ローラ４５Ｙ〜現像ローラ４５Ｃに印加される現像電圧を目標電圧に個別に制御できる。
【００６９】
本構成では、現像電圧Ｖｄを帯電電圧印加回路２００の出力電圧からとっているので、現像電圧印加回路２７０がシンプルになる。また、本構成では、図７に示すように、帯電電圧印加回路２００に対して、安定化回路２５０側の抵抗Ｒ１と、現像電圧印加回路２７０側の抵抗Ｒ１０が並列接続されている。そのため、安定化回路２５０によるグリッド電流の制御と、現像電圧印加回路２７０による現像電圧の制御とを独立して行うことが可能である。そのため、各制御が行い易くなる。
【００７０】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図８によって説明する。実施形態１では、全４チャンネル分のグリッド電流Ｉｇをモニタして、全４チャンネルのグリッド電流Ｉｇが全て基準値を上回るように、帯電電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御装置１１０にて制御する例を説明した。
【００７１】
実施形態３は、制御装置１１０のモニタ対象をワイヤ５３の最も汚れ易いチャンネルに絞り込んで、ワイヤ５３の最も汚れ易いチャンネルのグリッド電流Ｉｇが基準値になるように、帯電電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを調整する。
【００７２】
具体的に説明すると、全４チャンネルのうち、ワイヤ５３が最も汚れ易いチャンネルは、ワイヤ５３の電気抵抗が大きくなるので、グリッド電流Ｉｇが他チャンネルに比べて流れ難くなる。そこで、全４チャンネルのうち、ワイヤ５３が最も汚れ易いチャンネルのみグリッド電流Ｉｇをモニタして、そのチャンネルのグリッド電流Ｉｇが基準値を上回るように帯電電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御装置１１０にて制御する。
【００７３】
例えば、４番目のチャンネルの帯電器５０Ｃのワイヤ５３が最も汚れ易い場合、図８に示すように、４番目のチャンネルＣＨ４のみ、グリッド電流Ｉｇの検出値を制御装置１１０に入力させる回路構成とし、４番目のチャンネルＣＨ４のグリッド電流Ｉｇが基準値以上になるように、帯電電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御装置１１０にて制御する。
【００７４】
これにより、１番目〜３番目のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ３も基準値以上のグリッド電流Ｉｇが流れる状態になるので、ワイヤ５３が最も汚れ易い４番目のチャンネルを含む全チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４とも、グリッド電流Ｉｇは基準値を下回らない状態となる。尚、ワイヤ５３の最も汚れ易いチャンネルを特定するには、エアフローの経路などからワイヤ５３に対する埃の付着し易さを予想したり、或いは事前試験等を行って実測結果から特定したりするようにしてもよい。
【００７５】
また、実施形態３では、図８に示すように、帯電器５０Ｃのワイヤ５３が最も汚れ易い４番目のチャンネルについては、安定化回路を廃止している。これは、制御装置１１０側でフィードバックをかけて、グリッド電流Ｉｇを制御するから、安定化回路２５０Ｃが必要ないからである。
【００７６】
一方、それ以外の３チャンネルは、いずれも安定化回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍを設けてある。そのため、１番目から３番目の３チャンネルＣＨ１〜ＣＨ３は、制御装置１１０によるフィードバックがかからないが、各安定化回路２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃの作用により、グリッド電流Ｉｇを基準値に安定させることが可能となる。
【００７７】
以上説明したように、実施形態３の場合も、実施形態１と同様に、全４チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４について、グリッド電流Ｉｇを基準値に安定させることが可能となるので、画質の低下を抑制することが出来る。そして、実施形態３の場合には、図８に示すように、ワイヤ５３が最も汚れ易い４番目のチャンネルの帯電器５０Ｃについては安定化回路２５０を廃止しており、安定化回路２５０が３組だけでよいので、高圧電源装置１００を簡素化できるというメリットがある。
【００７８】
＜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。
【００７９】
（１）実施形態１〜３では、プリンタ１の構成例として、１つの感光ドラム４１に１つの帯電器５０を対応させたもの（言い換えれば、各色ごとに感光ドラム４１を有するもの）を例示した。本発明は、実施形態１、２で挙げた構成のプリンタ１の他にも、例えば、図９に示すように１つの感光ドラム３００に対して複数の帯電器３１０、３２０を対応させて配置したもの（感光ドラム３００上に各色のトナー像を重ねた後、シートに一括転写するもの）にも適用することが可能である。尚、図９中の符号３１５は帯電器３１０と組みをなすプロセスユニット（現像器）、符号３２５は帯電器３２０と組をなすプロセスユニットである。
【００８０】
（２）実施形態２では、安定化回路２５０側の抵抗Ｒ１と、現像電圧印加回路２７０側の抵抗Ｒ１０を並列接続したものを例示した。現像電圧印加回路２７０の抵抗Ｒ１０は、帯電電圧印加回路２００と現像ローラ４５を接続するライン上に設けられていればよく、例えば、図１０に示すように、トランジスタＴｒ２のコレクタと現像ローラ４５との間に抵抗Ｒ１０を設けるようにしてもよい。尚、図１０の回路では、トランジスタＴｒ２のコレクタに抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９を設けてあり、これら２つの抵抗Ｒ８、Ｒ９の接続点と現像ローラとの間を抵抗Ｒ１０で接続する回路構成となっている。
【００８１】
（３）実施形態１では、本発明の「第一インピーダンス素子」の一例に抵抗Ｒ１を例示した。また、実施形態２では、本発明の「第二インピーダンス素子」の一例に抵抗Ｒ１０を例示した。第一インピーダンス素子と第二インピーダンス素子は、電流値に応じて電圧を発生させる素子であればよく、抵抗以外の素子を利用することが可能である。
【００８２】
（４）実施形態１〜３では、安定化回路の一例として、制御トランジスタＴｒ２に流す電流値を変えることにより、抵抗Ｒ１での電圧降下量を調整する方式を例示した。安定化回路は、グリッド電流の大きさに応じて、抵抗Ｒ１での電圧降下量を調整できるものであればよく、例えば、抵抗Ｒ１を可変抵抗により構成することも技術的には可能である。すなわち、抵抗Ｒ１の抵抗値を、調整回路にて変更することで、抵抗Ｒ１での電圧降下量を増減させてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１…プリンタ
４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ（総称して４１）…感光ドラム（本発明の「感光体」の一例）
５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ（総称して５０）…スコロトロン帯電器
４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ（総称して４５）…現像ローラ（本発明の「現像器」の一例）
５３…ワイヤ
５５…グリッド電極
１１０…制御装置
２００…帯電電圧印加回路
２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃ（総称して２５０）…安定化回路
２７０Ｂ、２７０Ｙ、２７０Ｍ、２７０Ｃ（総称して２７０）…現像電圧印加回路
Ｒ１…抵抗（本発明の「第一インピーダンス素子」の一例）
Ｒ７…抵抗（本発明の「電流検出部」の一例）
Ｒ１０…抵抗（本発明の「第二インピーダンス素子」の一例）
Ｔｒ２…制御トランジスタ（本発明の「調整回路」の一例）
２５１…誤差増幅器（本発明の「調整回路」の一例）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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