(57)【要約】【課題】  帯電ＤＣバイアスの回路の状態に左右されない帯電ＡＣバイアスが得られる高品質な画像形成装置を提供する。【解決手段】  帯電ＡＣバイアスが定電流電源によって生成され、かつ帯電ＤＣバイアスが定電圧電源によって生成される画像形成装置において、定電圧電源の電圧設定値を可変できる電圧設定回路７０８が設定する電圧設定値に基づき、電流設定値を定める。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体と前記被帯電体に当接された帯電部材と、前記帯電部材に直流成分と交流成分とを重畳した帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段を備え、
前記交流成分が定電流電源によって生成され、かつ前記直流成分が定電圧電源によって生成される画像形成装置において、
前記定電流電源の電流設定値を可変できる機能を有した電流設定手段、
前記定電圧電源の電圧設定値を可変できる機能を有した電圧設定手段、
前記電圧設定値に基づき、前記電流設定値を定める制御手段
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定電圧電源の出力時、非出力時に順じた前記電圧設定値に応じて、前記制御手段を機能させ、前記定電流電源の電流設定値を可変することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置の濃度設定値に順じた前記電圧設定値に応じて、前記制御手段を機能させ、前記定電流電源の電流設定値を可変することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電部材を介し被帯電体に帯電させる帯電装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置のうち、プリンタを例にとって説明する。従来プリンタは、図６のごとき機構をしている。図６において、１０１は静電担持体である感光体ドラム、１０２は光源としての半導体レーザ、１０３はスキャナモータ１０４によって回転する回転多面鏡、１０５は半導体レーザ１０２から発射され、感光体ドラム１０１上を走査するレーザビームである。
【０００３】
１０６は感光体ドラム１０１上を一様に帯電するための帯電ローラ、１０７は感光体ドラム１０１上に形成された静電潜像をトナーにて現像するための現像機である。１０８は現像機１０７にて現像されたトナー像を所定の記録用紙に転写するための転写ローラ、１０９は記録用紙に転写されたトナーを熱にて融着するための定着ローラである。
【０００４】
１１０は１回転する事により、記録用紙のサイズを識別する機能を有するカセットから用紙を給紙、搬送路に送り出すカセット給紙ローラ、１１１は記録用紙のサイズを識別する機能を有しない手差し給紙口から用紙を搬送路に送り込む手差し給しローラである。１１２は着脱可能で記録用紙のサイズを識別する機能を有するカセットから用紙を搬送路に送り込むオプションカセット給紙ローラ、１１３は着脱可能で封筒のみ積載可能な封筒フィーダから用紙を１枚ずつ搬送路に送り込む封筒フィーダ給紙ローラである。１１４、１１５はカセットから給紙された用紙を搬送する搬送ローラである。
【０００５】
１１６は封筒フィーダ以外から給紙された用紙の先端と後端を検出するためのプレフィードセンサ、１１７は搬送された用紙を感光体ドラム１０１へ送り込む転写前ローラ、１１８は給紙された用紙にたいし、感光体ドラム１０１への画像書き込み（記録／印字）と用紙搬送の同期をとると共に、給紙された用紙の搬送方向の長さを測定するためのトップセンサである。１１９は定着後の用紙の有無を検出するための排紙センサ、１２０は定着後の用紙を機外に排出するための排出ローラである。
【０００６】
１２１は印字された用紙の搬送先（機外排出あるいは、着脱可能な両面ユニット）を切り換えるフラッパ、１２２は両面ユニットに搬送された用紙を反転部に搬送するための搬送ローラ、１２３は反転部に搬送された用紙の先端／後端を検出する反転センサ、１２４は正転／逆転をシーケンシャルに動作させる事で、用紙を反転させ、再給紙部に用紙を搬送するための反転ローラ、１２５は再給紙部の用紙有無を検出再給紙センサ、１２６は再給紙部の用紙を再び搬送路へ送り込むための再給紙ローラである。
【０００７】
このような機構部を制御するための制御系の回路構成ブロック図を図７に示す。図７において、２０１は不図示のホストコンピュータ等の外部機器から送られる画像コードデータをプリンタの印字に必要なビットデータに展開すると共に、プリンタ内部情報を読み取りそれを表示するためのプリンタコントローラである。２０２はプリンタエンジンの各部をプリンタコントローラ２０１の指示にしたがって動作制御すると共に、プリンタコントローラ２０１へプリンタ内部情報を報知するためのプリンタエンジン制御部である。２０３はプリンタエンジン制御部２０２の指示に従い、記録用紙搬送のためのモータ、ローラ等の駆動／停止を行う用紙搬送制御部、２０４は帯電、現像、転写等各工程における各高圧の出力制御をプリンタエンジン制御部２０２の指示にしたがって行う高圧制御部である。２０５はスキャナモータ１０４の駆動／停止、レーザビームの点灯をエンジン制御部２０２の指示にしたがって制御する光学系制御部である。２０７は定着器の温度をプリンタエンジン制御部２０２の指定した温度に調節するための定着温度制御部である。
【０００８】
２０８は着脱可能なオプションカセット制御部で、プリンタエンジン制御２０２の指示により駆動系の駆動／停止を行うと共に、紙有無状態、紙サイズ情報をプリンタエンジン制御部２０２に報知する。
【０００９】
２０９は着脱可能な両面ユニット制御部で、プリンタエンジン制御部２０２の指示にしたがって、用紙の反転および再給紙動作を行うと同時に、その動作状態をエンジン制御部２０２に報知する。
【００１０】
２１０は着脱可能な封筒フィーダ制御部で、プリンタエンジン制御部２０２の指示により駆動系の駆動／停止を行うとともに、紙有無状態をプリンタエンジン制御部２０２に報知する。
【００１１】
図５に、帯電バイアス印加回路の概略構成を示す。４０１は帯電ＡＣバイアスの回路部である。５０１クロック信号入力部、５０２フィルタ回路部、５０３電圧増幅部、５０４電流増幅部である。５０５は高圧トランスで、その高圧トランスより出力される値を５０６のフィードバック回路部でモニタする。５０７は基準回路部で、フィードバック回路部からの信号と比較を行う。このような構成で一定の帯電ＡＣバイアスが得られる。
【００１２】
また、４０２は帯電ＤＣバイアスの回路部である。５０８は電圧設定回路部でＰＷＭ信号に応じて、設定値が変えられる。５０９はトランス駆動回路部、５１０は高圧トランスである。
【００１３】
５１１は整流回路部で、その整流後の値をフィードバックさせ、５１２の比較回路にて、５０８は電圧設定回路部からの設定値と比較を行う。このような構成で一定の帯電ＤＣバイアスが得られる。
【００１４】
なお、帯電ＡＣバイアスを所望の値に制御する方法として特許文献１等が知られている。
【特許文献１】特開２０００−８９５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
帯電バイアスは、交流バイアスと直流バイアスを重畳される構成となっている。そのため、ＧＮＤを共通とした交流バイアス回路、直流バイアス回路において、少なからず、交流バイアスの電流が直流バイアス回路に干渉することが生じる。そして、その干渉量が直流バイアス回路のインピーダンス状態によって左右されることにより、交流バイアスの値が不安定となっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
帯電部材を介し被帯電体に帯電させる帯電装置を備える画像形成装置において、請求項１の本発明は、被帯電体と前記被帯電体に当接された帯電部材と、前記帯電部材に直流成分と交流成分とを重畳した帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段を備え、前記交流成分が定電流電源によって生成され、かつ前記直流成分が定電圧電源によって生成される画像形成装置において、前記定電流電源の電流設定値を可変できる機能を有した電流設定手段、前記定電圧電源の電圧設定値を可変できる機能を有した電圧設定手段、前記電圧設定値に基づき、前記電流設定値を定める制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
請求項２の本発明は、前記定電圧電源の出力時、非出力時に順じた前記電圧設定値に応じて、前記制御手段を機能させ、前記定電流電源の電流設定値を可変することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置を提供する。
【００１８】
請求項３の本発明は、前記画像形成装置の濃度設定値に順じた前記電圧設定値に応じて、前記制御手段を機能させ、前記定電流電源の電流設定値を可変することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、請求項１の本発明は、被帯電体と前記被帯電体に当接された帯電部材と、前記帯電部材に直流成分と交流成分とを重畳した帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段を備え、前記交流成分が定電流電源によって生成され、かつ前記直流成分が定電圧電源によって生成される画像形成装置において、前記定電圧電源の電圧設定値を可変できる機能を有した電圧設定手段、前記電圧設定値に基づき、前記電流設定値を定める制御手段を有することを特徴とする画像形成装置を提供することにより、帯電ＤＣバイアスの回路の状態に左右されない帯電ＡＣバイアスが得られ、高品質な画像を実現することが可能となる。
【００２０】
請求項２の本発明は、前記定電圧電源の出力時、非出力時に順じた前記電圧設定値に応じて、前記制御手段を機能させ、前記定電流電源の電流設定値を可変することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置を提供することにより、帯電ＤＣバイアスの回路のＯＮ／ＯＦＦに左右されない帯電ＡＣバイアスが得られ、高品質な画像を実現することが可能となる。
【００２１】
請求項３の本発明は、前記画像形成装置の濃度設定値に順じた前記電圧設定値に応じて、前記制御手段を機能させ、前記定電流電源の電流設定値を可変することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置を提供することにより、帯電ＤＣバイアスの回路のバイアス値に左右されない帯電ＡＣバイアスが得られ、高品質な画像を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２３】
本実施例は、帯電部材に直流成分と交流成分とを重畳した帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段を備え、交流成分が定電流電源によって生成され、かつ直流成分が定電圧電源によって生成される帯電装置において、定電圧ＤＣ電源の電圧設定値、定電流ＡＣ電源の電流設定値を可変できる機能を有し、定電圧ＤＣ電源の出力時、非出力時に順じた前記電圧設定値に応じて、定電流ＡＣ電源の電流設定値を設定することを特徴とする。
【００２４】
図１に本発明の第一の実施形態における帯電バイアス印加回路の概略構成を示す。６０１は帯電ＡＣバイアスの回路部である。７０１クロック信号入力部、７０２フィルタ回路部、７０４電流増幅部である。７０５は高圧ＡＣトランスで、その高圧トランスより出力される値を７０６のフィードバック回路部でモニタする。７０７は比較回路部（１）で、フィードバック回路部からの信号と比較を行う。また、７０８は電流設定回路部でこの信号のＨｉ／Ｌｏに応じて、フィードバック検知電圧を切り替える。その切り替えによって、電流設定回路部でこの信号のＨｉ／Ｌｏに応じて、フィードバック検知電圧を切り替える。このような構成で帯電ＡＣバイアス電流の制御を行っている。
【００２５】
また、６０２は帯電ＤＣバイアスの回路部である。７０９は電圧設定回路部でＰＷＭ信号に応じて、設定値が変えられる。７１０はトランス駆動回路部、７１１は高圧ＤＣトランスである。
【００２６】
７１２は整流回路部で、その整流後の値をフィードバックさせ、７１３の比較回路（２）にて、７０９は電圧設定回路部からの設定値と比較を行う。このような構成で帯電ＤＣバイアスの制御を行っている。
【００２７】
整流回路部７１２のコンデンサ７１４、トランス７１１は高圧の印加時と非印加時によってインピーダンスが変化する。そのため、帯電ＡＣバイアス電流値の干渉量が異なる。傾向的には、帯電ＤＣバイアスＯＮ時には、整流回路部のインピーダンスが小さくとなっているため、干渉電流が多くなってしまう。そのため、フィードバックへの電流値が減ってしまう。その結果、フィードバック制御が働いてしまい、帯電ＤＣバイアスＯＦＦ時に対して、結果的に帯電体に大きい帯電ＡＣ電流値を印加することとなってしまう。
【００２８】
この干渉量の違いで生じる帯電ＡＣ電流誤差分を、予め算出し、フィードバック検出値を換算しておく。そして、フィードバック検出値を切り替えることで、帯電ＤＣバイアスの状態に影響されない帯電ＡＣバイアス値が得られる。
【００２９】
本実施例のフローチャートを図２に示す。
【００３０】
まず、電源ＯＮした後、プリントを開始する。プリント動作を行う上で、帯電ＡＣバイアス／帯電ＤＣバイアスを重畳印加するタイミング、帯電ＡＣのみを印加するタイミングが存在する。そのため、帯電ＤＣバイアスの出力状態の検出を行う必要がある（Ｓ７０３）。
【００３１】
その検出で、帯電ＤＣバイアスＯＦＦと判断した場合には、干渉値が少ないと判断し、Ｉ／Ｏ信号をＨｉに設定する。（Ｓ７０７）すると、スイッチング素子がＯＮとなり、フィードバック検出値Ａが設定され、その値に応じてフィードバック回路が動作し、帯電体に対する規定値の帯電ＡＣバイアス値δが得られる。（Ｓ７０９）また、Ｉ／Ｏ信号をＬｏに設定した場合には、スイッチング素子がＯＦＦとなり、フィードバック検出値Ｂが設定される。（Ｓ７０４）その値に応じてフィードバック回路が動作し、帯電体に対する規定値の帯電ＡＣバイアス値δが得られる（Ｓ７０６）。
【００３２】
このような制御を行うことにより、帯電ＤＣバイアスのＯＮ／ＯＦＦの状態に影響されない帯電ＡＣバイアスが得られ、高品質な画像が形成されることが可能となる。
【００３３】
また、この実施例では、Ｉ／Ｏ信号で帯電ＡＣバイアスを可変させたが、実施例２で行うようなＰＷＭ信号によって行うことも可能である。
【実施例２】
【００３４】
本実施例は、帯電部材に直流成分と交流成分とを重畳した帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段を備え、交流成分が定電流電源によって生成され、かつ直流成分が定電圧電源によって生成される帯電装置において、定電圧ＤＣ電源の電圧設定値、定電流ＡＣ電源の電流設定値を可変できる機能を有し、定電圧ＤＣ電源の値に順じた前記電圧設定値に応じて、定電流ＡＣ電源の電流設定値を設定することを特徴とする。
【００３５】
図３に本発明の第二の実施形態における帯電バイアス印加回路の概略構成を示す。８０１は帯電ＡＣバイアスの回路部である。９０１クロック信号入力部、９０２フィルタ回路部、９０４電流増幅部である。９０５は高圧トランスで、その高圧トランスより出力される値を９０６のフィードバック回路部でモニタする。９０７は比較回路部（１）で、フィードバック回路部からの信号と比較を行う。また、９０８は電流設定回路部でこのＰＷＭの値に応じて、帯電ＡＣ電流値の設定を可変させる。このような構成で帯電ＡＣバイアス電流の制御を行っている。
【００３６】
また、８０２は帯電ＤＣバイアスの回路部である。９０９は電圧設定回路部でＰＷＭ信号に応じて、設定値が変えられる。９１０はトランス駆動回路部、９１１は高圧ＤＣトランスである。
【００３７】
９１２は整流回路部で、その整流後の値をフィードバックさせ、９１３の比較回路にて、９０９は電圧設定回路部からの設定値と比較を行う。このような構成で帯電ＤＣバイアスの制御を行っている。
【００３８】
整流回路部９１２のコンデンサ９１４、トランス９１１は高圧の出力値によってインピーダンスが変化する。そのため、帯電ＡＣバイアス電流値の干渉量が異なる。傾向的には、帯電ＤＣバイアスが高い時には、整流回路部のインピーダンスが小さくとなっているため、干渉電流が多くなってしまう。そのため、フィードバックへの電流値が減ってしまう。その結果、フィードバック制御が働いてしまい、帯電ＤＣバイアスが低い時に対して、結果的に帯電体に大きい帯電ＡＣ電流値を印加することとなってしまう。
【００３９】
この干渉量の違いで生じる帯電ＡＣ電流誤差分を、予め算出し、ＰＷＭのＤｕｔｙ比を換算しておく。そして、帯電ＡＣ電流の設定値であるＰＷＭ信号のＤｕｔｙを補正することで帯電ＤＣバイアスの状態に影響されない帯電ＡＣバイアス値が得られる。
【００４０】
本実施例のフローチャートを図４に示す。
【００４１】
まず、電源ＯＮした後、プリントを開始する。プリント動作を行う上で、帯電ＡＣバイアス／帯電ＤＣバイアスを重畳印加するタイミング、帯電ＡＣのみを印加するタイミングが存在する。そのため、帯電ＤＣバイアスの出力状態の検出を行う必要がある。（Ｓ８０３）
その検出で、帯電ＤＣバイアスが低いと判断した場合には、干渉値が少ないと判断し、ＰＷＭ信号Ｄｕｔｙα％を入力する。（Ｓ８０７）すると、ＰＷＭ信号Ｄｕｔｙα％に応じたフィードバック回路が動作し、帯電体に対する規定値の帯電ＡＣバイアス値δが得られる。（Ｓ８０９）また、検出で帯電ＤＣバイアスが高いと判断した場合には、予め算出しておいた帯電ＤＣバイアスＯＦＦとの異なる干渉量の補正値分β％を減算したＰＷＭ信号γ％を入力する。（Ｓ８０４）すると、ＰＷＭ信号Ｄｕｔｙγ％に応じたフィードバック回路が動作し、帯電体に対する規定値の帯電ＡＣバイアス値δが得られる（Ｓ８０６）。
【００４２】
このような制御を行うことにより、帯電ＤＣバイアスの出力値の状態に影響されない帯電ＡＣバイアスが得られ、高品質な画像が形成されることが可能となる。
【００４３】
また、この実施例では、ＰＷＭ信号で帯電ＡＣバイアスを可変させたが、実施例１で行ったようなＩ／Ｏ信号によって行うことも可能である。
【００４４】
また、この実施例では、帯電ＤＣバイアスの高い，低いで判断を行ったが、帯電ＤＣバイアス値に応じて、ＰＷＭ値をリニアに適正することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明実施例１の帯電バイアス回路構成。
【図２】本発明実施例１のフローチャート概略図。
【図３】本発明実施例２の帯電バイアス回路構成。
【図４】本発明実施例２のフローチャート概略図。
【図５】従来の帯電バイアス回路構成。
【図６】本発明における画像記録装置本体構成の概略図。
【図７】本発明における画像記録装置コントローラ部の概略図。
【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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