JP3521075B2 - 電子写真プリンタの帯電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プリンタ
等に用いられる帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真プリンタ等では、回転す
る感光ドラム上に帯電ローラによって負の電荷が帯電さ
れる。通常、感光ドラムの表面電位は−８００Ｖに調整
される。この感光ドラムの表面にＬＥＤヘッド等によっ
て所望の画像が露光され静電潜像が形成される。静電潜
像の上に、負に帯電されたトナーが現像器によって付着
される。このトナーが転写ローラによって感光ドラム上
から用紙上に転写される。感光ドラム上に残存したトナ
ーは、クリーニング装置によって感光ドラム上から除去
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。上記従来の技術では、感光ドラムの表面電位は帯電
ローラに印加される電圧と感光ドラムのキャパシタン
ス、帯電ローラのインピーダンス等によって決まる。と
ころが、この感光ドラムのキャパシタンスや帯電ローラ
のインピーダンスには製造上のバラツキが出る。さら
に、プリンタ周辺環境の変化、例えば温度や湿度変化に
よっても帯電ローラのインピーダンスは大きく変動す
る。その結果、感光ドラムの表面電位が変動し、付着さ
れるトナー量も変動し、印刷品質が劣化する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成１〉 感光ドラムに所定の帯電電流を供給して帯電させるため
の帯電ローラを備える電子写真プリンタの帯電装置にお
いて、前記帯電ローラを介して前記感光ドラムに定電圧
を印加すると共に該感光ドラムに第１の供給電流を供給
する帯電用電源供給部と、前記帯電ローラに接触する補
助帯電ローラと、前記感光ドラムの表面電位の変化に対
応して生じる前記第１の供給電流の増減を補償して前記
帯電電流に対する第１の供給電流の差電流分を第２の供
給電流として前記補助帯電ローラを介して前記感光ドラ
ムに供給する補助帯電用電源供給部とを含み、前記補助
帯電用電源供給部は、定電圧源と、前記定電圧源の出力
端に接続される電圧降下部とを備え、前記電圧降下部
は、前記補助帯電ローラ及び前記帯電ローラを介して前
記感光ドラムに電気的に接続され、前記第２の供給電流
に応じた電圧降下を発生させる高抵抗部と、該高抵抗部
に並列に接続されて前記補助帯電用電源供給部をオフし
たとき、前記帯電用電源供給部をオフしたときにオン状
態となる方向に配されているダイオードから成ることを
特徴とする電子写真プリンタの帯電装置。

【０００５】〈構成２〉感光ドラムに所定の帯電電流を供給して帯電させるため
の帯電ローラを備える電子写真プリンタの帯電装置にお
いて、前記帯電ローラを介して前記感光ドラムに定電圧
を印加すると共に該感光ドラムに第１の供給電流を供給
する帯電用電源供給部と、前記帯電ローラに接触する補
助帯電ローラと、前記感光ドラムの表面電位の変化に対
応して生じる前記第１の供給電流の増減を補償して前記
帯電電流に対する第１の供給電流の差電流分を第２の供
給電流として前記補助帯電ローラを介して前記感光ドラ
ムに供給する補助帯電用電源供給部とを含む電子写真プ
リンタの帯電装置であって、前記補助帯電用電源供給部
は、定電圧源と、前記定電圧源の出力端に接続される電
圧降下部とを備え、前記電圧降下部は、前記補助帯電ロ
ーラ及び前記帯電ローラを介して前記感光ドラムに電気
的に接続され、前記第２の供給電流に応じた電圧降下を
発生させる高抵抗部と、該高抵抗部に並列に接続されて
前記第２の供給電流の流れを阻止する方向に配されてい
るダイオードから成り、前記高抵抗部は、帯電用電源供
給部の出力電圧をＶｃｈ、前記補助帯電用電源供給部の
第２の供給電流が零のときの前記補助帯電用電源供給部
の出力電圧をＶｓｕｂ、前記補助帯電用電源供給部の第
２の供給電流をＩ（ｎ２）と定めたとき、０．５（（Ｖ
ｓｕｂ−Ｖｃｈ）／Ｉ（ｎ２））＜Ｒ１＜２．０（（Ｖ
ｓｕｂ−Ｖｃｈ）／Ｉ（ｎ２））の範囲内にある抵抗Ｒ
１からなることを特徴とする電子写真プリンタの帯電装
置。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。 〈具体例１の構成〉図１は、具体例１の構成のブロック
図である。この構成について説明する前に、本発明によ
る電子写真プリンタの帯電装置が採用される電子プリン
タ全体の概要について図を用いて説明する。

【００１０】図２は、プリンタの動作説明図である。図
２より、プリンタは、感光ドラム１１と、帯電ローラ１
２と、ＬＥＤヘッド１３と、現像器１４と、転写ローラ
１７と、転写用電源１８と、クリーニング装置１９と、
帯電用電源２０と、補助帯電用電源２２と、補助帯電ロ
ーラ２３とを備える。

【００１１】感光ドラム１１は、外周面に負帯電型有機
光導電性材が被覆された回転ドラムである。帯電ローラ
１２は、導電性のゴムローラであり帯電用電源２０から
負の高電圧を受け入れて上記感光ドラムを負に帯電させ
る部分である。ＬＥＤヘッド１３は、上記感光ドラム１
１上に光ビームを照射して静電潜像を書き込む部分であ
る。

【００１２】現像器１４は、上記感光ドラム１１上の静
電潜像にトナー１５を付着させて現像処理する部分であ
る。転写ローラ１７は、転写用電源１８から正の転写電
圧を受け入れて上記感光ドラム１１上のトナーを用紙１
６上に転写する部分である。転写用電源１８は、上記転
写ローラ１７へ正の転写電圧を供給する部分である。ク
リーニング装置１９は、未転写のまま上記感光ドラム１
１上に残存するトナー１５を静電気力によって回収する
部分である。

【００１３】帯電用電源２０は、帯電ローラ１２へ負の
高電圧を供給する部分である。補助帯電用電源２２は、
本発明に基づいて構成される帯電用電源である。後に詳
細に説明する。補助帯電ローラ２３は、金属製のローラ
であり上記補助帯電用電源２２から負の高電圧を受け入
れて帯電ローラ１２を介して感光ドラム１１へ供給する
部分である。

【００１４】次にプリンタ全体の動作の概要について説
明する。感光ドラム１１が矢印の方向に回転を開始す
る。帯電ローラ１２は、帯電用電源２０から負の高電圧
を受け入れて感光ドラム１１の表面に負の電荷を帯電さ
せる。

【００１５】感光ドラム１１の表面電位は、通常約−８
００Ｖに維持されることが望ましい。ところが、上記発
明が解決しようとする課題で説明したように、感光ドラ
ム１１のキャパシタンスや帯電ローラ１２のインピーダ
ンスの製造上のバラツキ、プリンタ周辺の環境変化、等
によって表面電位を−８００Ｖに維持することが難し
い。以下にその詳細について説明する。

【００１６】帯電用電源２０の出力電圧を−Ｖｃｈ
（Ｖ）、帯電ローラ１２のインピーダンスをＺｓ
（Ω）、感光ドラム１１のキャパシタンスをＣｃｈ
（Ｆ）、帯電ローラ１２を介して帯電用電源２０と感光
ドラム１１の間を流れる帯電電流をＩ（Ａ）とおく。帯
電用電源２０の出力電圧−Ｖｃｈ（Ｖ）＝一定、に維持
しても感光ドラム１１の表面電位を一定に維持すること
は難しい。

【００１７】即ち、帯電ローラ１２のインピーダンスを
Ｚｓを一定に維持することができない以上、帯電ローラ
１２中での電圧降下、Ｚｓ×Ｉ（Ａ）が変動するため感
光ドラム１１表面電位を一定に維持できないことにな
る。以下に、発明者が測定した測定結果の一例について
説明する。

【００１８】図３は、感光ドラム表面電位の環境による
変化説明図である。帯電ローラ１２、感光ドラム１１、
現像器１４、クリーニング装置１９、からなる構造体を
ＩＤとする。あるＩＤＡと、ＩＤＢを１０℃２０％Ｒ
Ｈ、２８℃８０％ＲＨの環境下で、帯電用電源の電圧を
−１３５０Ｖとして感光ドラムの表面電位を測定した結
果を図３に表している。図のように、ＩＤにより、周辺
環境の変化により、感光ドラムの表面電位は、目標値で
ある−８００Ｖに対してかなり、ずれていることが分か
る。

【００１９】本発明では上記問題を解決するために、帯
電ローラ１２と共に補助帯電ローラ２３が、補助帯電用
電源２２から負の高電圧を受け入れて感光ドラム１１の
表面に負の電荷を帯電させる。この内容については後に
詳細に説明する。感光ドラム１１は、更に回転を続け
る。ＬＥＤヘッド１３は、上記、感光ドラム１１の表面
に光を照射する。この照射によって感光ドラム１１の表
面に印刷したい画像の静電潜像が生成される。

【００２０】感光ドラム１１は、更に回転を続ける。現
像器１４は、感光ドラム１１の表面の静電潜像に負に帯
電したトナーを付着させて現像する。感光ドラム１１
は、更に回転を続ける。転写ローラ１７は、転写用電源
１８から正の転写電圧を受け入れて転写ローラ１７と感
光ドラム１１の間に発生する転写電界により感光ドラム
１１上から用紙１６上にトナーを転写する。

【００２１】感光ドラム１１は、更に回転を続ける。ク
リーニング装置１９は、未転写のまま感光ドラム１１上
に残存するトナー１５を静電気力によって回収する。
尚、ここでクリーニング装置１９が、残存するトナー１
５を完全には除去できない場合も発生しうる。この除去
できなかったトナーが帯電ローラ１２に付着して印刷品
質を低下させる。本発明は、この問題についても対応可
能である。後に詳細に説明する。以上でプリンタ全体の
動作の説明を終了したので、再度図１に戻って具体例１
の電子写真プリンタの帯電装置の構成について説明す
る。

【００２２】図１より、具体例１の電子写真プリンタの
帯電装置は、補助帯電用電源供給部１と、帯電用電源供
給部２と、高圧発生部３を備える。補助帯電用電源供給
部１は、供給電流の増減に相関して出力電圧が変化する
電源であって、定電圧源を形成するバリスタＶ１（通常
クランプ電圧２０００Ｖ）と、このバリスタＶ１の一方
の端子に接続される電圧降下部５を備える。この電圧降
下部５の他方の端子は補助帯電用電源供給部１の出力端
子となる。電圧降下部５は、一例として抵抗Ｒ１と、抵
抗Ｒ１に並列に、供給電流の流れを阻止する方向に向い
たダイオードが配置されている。

【００２３】帯電用電源供給部２は、供給電流の増減に
関わらず一定の出力電圧を供給する定電圧源である。一
例としてバリスタＶ２によって構成される。バリスタＶ
２は、一方の端子に、後に説明する高圧発生部３から負
の直流高電圧が供給され、他方の端子は接地される。従
って、このバリスタＶ２のクランプ電圧（通常約１３０
０Ｖ）に等しい負の定電圧を供給電流の増減に関わらず
出力する定電圧源になる。

【００２４】高圧発生部３は、上記補助帯電用電源供給
部１と、帯電用電源供給部２のそれぞれに負の直流高電
圧を供給する部分であり、補助帯電用電源供給部１への
供給用として、高圧発生トランスＴ１と、コンデンサＣ
１と、抵抗Ｒ３と、ダイオードＤ３と、トランジスタＴ
ｒ１とベース抵抗Ｒ２と、電流回生ダイオードＤ２と、
アンドゲートＡＮＤ１と、入力パルス供給用にパルス発
振器ＯＳＣ１を備える。

【００２５】コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ３と、ダイオー
ドＤ３は、高圧発生トランスＴ１の２次側（高圧側）巻
き線と接続して２次側出力を整流、平滑化する部分であ
る。トランジスタＴｒ１は、高圧発生トランスＴ１の１
次側（低圧側）にパルス発振器ＯＳＣ１の出力する連続
パルス列を注入する部分である。アンドゲートＡＮＤ１
は、補助帯電用電源供給部１の制御信号Ｓｕｂ−ＯＮに
よって高圧発生トランスＴ１の１次側（低圧側）への連
続パルス列の注入を制御する部分である。

【００２６】同様に帯電用電源供給部２への供給用とし
て、高圧発生トランスＴ２と、コンデンサＣ２と、抵抗
Ｒ５と、トランジスタＴｒ２とベース抵抗Ｒ４と、ダイ
オードＤ５と、電流回生ダイオードＤ４と、アンドゲー
トＡＮＤ２を備える。更に、上記補助帯電用電源供給部
１と、入力パルス供給用にパルス発振器ＯＳＣ１（共
用）を備える。機能は補助帯電用電源供給部１への高電
圧供給用と同様なので説明を割愛する。

【００２７】〈具体例１の動作〉図４は、本発明の原理
説明図（その１）である。（ａ）は、感光ドラム１１へ
流入される帯電電流の流れを示す図であり、（ｂ）は、
補助帯電用電源２２から供給される補助帯電電流の算出
について示す図である。（ａ）より、１分間にｎ枚印刷
可能なプリンタの帯電電流をＩ（ｎ）、帯電用電源２０
の供給電流をＩ（ｎ１）、補助帯電用電源２２の供給電
流をＩ（ｎ２）とおくと、 Ｉ（ｎ）＝Ｉ（ｎ１）＋Ｉ（ｎ２） …（１）式とな
る。 即ち、感光ドラム１１（図２）を帯電させるに要する所
定の帯電電流Ｉ（ｎ）は帯電用電源２０と補助帯電用電
源２２が相応に分担する。

【００２８】帯電用電源２０の供給電流Ｉ（ｎ１）は、
帯電用電源２０から帯電ローラ１２の回転軸から入力さ
れ、帯電ローラ１２を介して感光ドラム１１に供給され
る。ここで感光ドラム１１のインピーダンスをＺｃ、感
光ドラム１１の表面電位をＥとおくと、 Ｅ＝Ｚｃ・Ｉ（ｎ） …（２）式となる。 ここで、Ｚｃは、上記感光ドラムのキャパシタンスＣｃ
ｈによるインピーダンスであるが、感光ドラム１１が定
速度で回転しているため、Ｚｃは、回転速度に逆比例す
る値を持つ抵抗と等価に働いている。また、帯電用電源
２０の出力電圧をＶｃｈ（低電圧源）、帯電ローラ１２
と感光ドラム１１との間の放電開始電圧をＶｔｈ、出力
から感光ドラム１１の表面に至るインピーダンスをＺｓ
とおくと、 Ｉ（ｎ１）＝（Ｖｃｈ−Ｖｔｈ）／（Ｚｃ＋Ｚｓ） …（３）式とな る。

【００２９】（３）式より、プリンタ周辺の環境変化に
よってＺｓが変化するとＶｃｈ及びＶｔｈが一定なので
Ｉ（ｎ１）が変化することが分かる。このＩ（ｎ１）の
変化によって（１）式、（２）式より感光ドラム１１の
表面電位Ｅが変化する。本発明では、このＩ（ｎ１）の
変化量を補助帯電用電源２２の供給電流をＩ（ｎ２）に
よって補償し、結果として感光ドラム１１の表面電位Ｅ
の変化を抑制する。以下に補助帯電用電源２２の供給電
流をＩ（ｎ２）による補償効果について説明する。

【００３０】（ｂ）より、補助帯電用電源２２の内部供
給電圧をＶｓｕｂ、電圧降下部５（図１）の値を抵抗Ｒ
１、補助帯電ローラ２３の出力から感光ドラム１１の表
面に至るインピーダンスをＺａとおくと、 Ｉ（ｎ２）＝（Ｖｓｕｂ−Ｅ−Ｖｔｈ）／（Ｒ１＋Ｚａ） …（４） 式となる。ここでＲ１＞＞Ｚａなる値を選定すると、 Ｉ（ｎ２）≒（Ｖｓｕｂ−Ｅ−Ｖｔｈ）／Ｒ１ …（５）式となる。

【００３１】以上の結果、帯電用電源２０の出力から感
光ドラム１１の表面に至るインピーダンスＺｓが、周辺
環境の変化によって増大すると（３）式より帯電用電源
２０からの供給電流Ｉ（ｎ１）が減少して感光ドラム１
１表面の電位Ｅが低下する。しかし（４）式より、Ｅの
低下は補助帯電用電源２２の供給電流の増加をもたら
す。その結果（２）式よりＥは増加する方向に補償され
る。インピーダンスＺｓが、周辺環境の変化によって減
少する場合も、同様にして、Ｅは減少する方向に補償さ
れる。

【００３２】次に、上記抵抗値Ｒ１の選定について説明
する。最初に帯電用電源２０のみを帯電ローラに印加し
て、その時の帯電用電源２０による供給電流Ｉ（ｎ１）
を測定する。このＩ（ｎ１）は、（３）式より感光ドラ
ムのキャパシタンスや帯電ローラのインピーダンスの製
造上のバラツキが包含されている。このＩ（ｎ１）に基
づいて（１）式より、補助帯電用電源２２の供給電流Ｉ
（ｎ２）を求める。

【００３３】（５）式より、Ｒ１≒（Ｖｓｕｂ−Ｅ−Ｖ
ｔｈ）／Ｉ（ｎ２） ここで、Ｖｃｈ＝Ｅ＋Ｖｔｈなので、 Ｒ１≒（Ｖｓｕｂ−Ｖｃｈ）／Ｉ（ｎ２） …（６）
式として概算し、更に、誤差定数α、βを予め定めて、
α（（Ｖｓｕｂ−Ｖｃｈ）／Ｉ（ｎ））＜Ｒ１＜β
（（Ｖｓｕｂ−Ｖｃｈ）／Ｉ（ｎ））から求める。発明
者の実験に依ればα＝０．５、β＝２の時に効果が見ら
れた。

【００３４】次に電圧降下部５（図１）において、抵抗
Ｒ１に並列に配置されるダイオードＤ１の動作について
説明する。図５は、本発明の動作原理説明図（その２）
である。（ａ）は、補助帯電ローラ２３（図１）上のト
ナーの様子を表している。（ｂ）は、帯電ローラ１２
（図１）上のトナーの様子を表している。（ｃ）は、感
光ドラム１１（図１）上のトナーの様子を表している。

【００３５】感光ドラム上の残存トナーは、正常に帯電
した負の電荷を有するトナーの他に、反対の正の電荷を
有する場合がある。この時、正に帯電した残存トナー
は、負電位の帯電ローラに付着してゆき、帯電ローラ上
の残存トナーは増加し、最終的には、感光ドラムを帯電
する能力を失わせてしまう。補助帯電ローラ２３（図
２）は、通常帯電ローラ１２（図２）よりも負の高電位
に維持される。従って、感光ドラム１１（図２）上の残
存トナーは帯電ローラ１２（図２）に吸引され、更に補
助帯電ローラ２３（図２）に吸収される。その結果帯電
ローラ１２（図２）は、常にトナーの付着していない良
好な状態に維持される。

【００３６】補助帯電ローラ２３（図２）に付着された
トナーは、以下に説明する動作によって定期的に感光ド
ラム１１（図２）上に戻されクリーニングされる。最初
に、補助帯電用電源２２（図２）がオフされる。補助帯
電用電源２２（図２）をオフするために補助帯電用電源
供給部１（図１）の制御信号Ｓｕｂ−ＯＮがオフされ
る。

【００３７】この時補助帯電ローラ２３（図２）上のト
ナーは帯電ローラ１２（図２）上に移動する（（ａ）か
ら（ｂ）へ進む）。次に帯電用電源２０（図２）がオフ
される。帯電用電源２０（図２）をオフするために帯電
用電源供給部２（図１）の制御信号Ｃｈ−ＯＮがオフさ
れる。この時帯電ローラ１２（図２）上のトナーは感光
ドラム１１（図２）上に移動する（（ｂ）から（ｃ）へ
進む）。このトナーは、現像器１４（図２）によってか
き取られて、トナーの掃除が完了する。

【００３８】以上説明した動作中、補助帯電用電源２２
（図２）がオフされたとき、又は帯電用電源２０（図
２）がオフされたとき、ダイオードＤ１（図１）はオン
状態になるため上記トナーの掃除は、良好な状態で進行
する。この清掃以外の動作時には逆バイアスされている
のでオフ状態を維持することになる。

【００３９】〈具体例１の効果〉以上説明したように極
めて簡単な回路構成によって、感光ドラムのキャパシタ
ンスや帯電ローラのインピーダンスの製造上のバラツ
キ、及び、プリンタ周辺環境の変化による帯電ローラの
インピーダンス変化を補償することができるようにな
る。更に帯電ローラ上に残存するトナーを簡単な操作に
よって取り除くことができるようになる。その結果印刷
品質が向上する。

【００４０】〈具体例２〉図６は、具体例２の構成のブ
ロック図である。図６より、具体例２の電子写真プリン
タの帯電装置は、補助帯電用電源供給部３１と、帯電用
電源供給部３２と、高圧発生部３３と、補助帯電用電源
切替部３４を備える。補助帯電用電源供給部３１は、供
給電流の増減に相関して出力電圧が変化する電源であっ
て、定電圧源を形成するバリスタＶ１（通常クランプ電
圧２０００Ｖ）と、このバリスタＶ１の一方の端子に接
続される電圧降下部５を備える。この電圧降下部５の他
方の端子は補助帯電用電源供給部３１の出力端子とな
る。電圧降下部５は、一例として抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ１
に並列に、供給電流を阻止する方向に向いたダイオード
が配置されている。

【００４１】帯電用電源供給部３２は、供給電流の増減
に関わらず一定の出力電圧を供給する定電圧源である。
一例としてバリスタＶ２（通常クランプ電圧１３００
Ｖ）と、バリスタＶ２に直列に接続される抵抗Ｒ６によ
って構成される。バリスタＶ２には、抵抗Ｒ６を介し
て、後に説明する高圧発生部３３から負の直流高電圧が
供給され、他方の端子は接地される。バリスタＶ２と、
抵抗Ｒ６の接続点から帯電用電源を出力する。従って、
このバリスタＶ２のクランプ電圧に等しい定電圧を供給
電流の増減に関わらず出力する定電圧源になる。

【００４２】高圧発生部３３は、上記補助帯電用電源供
給部３１と、帯電用電源供給部３２のそれぞれに負の直
流高電圧を供給する部分であり、補助帯電用電源供給部
３１及び帯電用電源供給部３２の双方への高電圧供給用
として、高圧発生トランスＴ１と、コンデンサＣ１と、
ダイオードＤ３と、トランジスタＴｒ１とベース抵抗Ｒ
２と、電流回生ダイオードＤ２と、アンドゲートＡＮＤ
１と、入力パルス供給用にパルス発振器ＯＳＣ１を備え
る。

【００４３】コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ３と、ダイオー
ドＤ３は、高圧発生トランスＴ１の２次側（高圧側）巻
き線の２次側出力を整流、平滑化する部分である。トラ
ンジスタＴｒ１は、高圧発生トランスＴ１の１次側（低
圧側）に、パルス発振器ＯＳＣ１の出力する連続パルス
列を注入する部分である。アンドゲートＡＮＤ１は、制
御信号Ｓｕｂ−ＯＮによって高圧発生トランスＴ１の１
次側（低圧側）への連続パルス列の注入を制御する部分
である。

【００４４】補助帯電用電源切替部３４は、補助帯電用
電源供給部３１のオン・オフを切り替える切替スイッチ
であり、光電スイッチＰＣ１と、トランジスタＴｒ４
と、抵抗Ｒ５と、抵抗Ｒ６と、トランジスタＴｒ３と、
抵抗Ｒ８を備える。光電スイッチＰＣ１は、制御信号Ｓ
ｕｂ−ＯＦＦを補助帯電用電源供給部３１から電気的に
アイソレートする部分である。

【００４５】トランジスタＴｒ４と、抵抗Ｒ５と、抵抗
Ｒ６は、光電スイッチＰＣ１に切替信号を供給するスイ
ッチング回路である。トランジスタＴｒ３と、抵抗Ｒ８
は、光電スイッチＰＣ１から切替信号を受け入れて補助
帯電用電源供給部３１をオン・オフするスイッチであ
る。

【００４６】以上説明した具体例２の構成を具体例１の
構成と比較すると、具体例２の高圧発生部３３は、高圧
発生トランスＴ１のみで、補助帯電用電源供給部３１と
帯電用電源供給部３２へ高電圧を供給している。又、具
体例２では補助帯電用電源供給部３１は、補助帯電用電
源切替部３４を独自に備えている。更に、この補助帯電
用電源切替部３４は、光電スイッチによって構成されて
いる。

【００４７】次に具体例２の動作について説明する。具
体例１との差異のみについて説明する。補助帯電ローラ
２３（図２）に付着されたトナーは、以下に説明する動
作によって定期的にドラム上に戻されクリーニングされ
る。最初に、補助帯電用電源供給部３１（図６）の制御
信号Ｓｕｂ−ＯＦＦをオンすることによって開始され
る。このオンされた制御信号はトランジスタＴｒ４と光
電スイッチＰＣ１を介してトランジスタＴｒ３へ転送さ
れ、トランジスタＴｒ３をオンする。

【００４８】その結果補助帯電ローラ２３（図２）の電
位は０電位になり、付着されていたトナーは帯電ローラ
１２へ移動する（図５の（ａ）から（ｂ）への移動に相
当する）。次に、高圧発生部３３に備えるアンドゲート
ＡＮＤ１において制御信号Ｃｈ−ＯＮがオフされると、
高圧発生部は帯電用電源供給部３２（図６）への高電圧
の供給を停止する。その結果帯電ローラ１２（図２）の
電位は０電位になり、付着されていたトナーは感光ドラ
ム１１へ移動する（図５の（ｂ）から（ｃ）への移動に
相当する）。

【００４９】プリンタの周辺環境の変化による感光ドラ
ム１１表面の電位Ｅの変化を補償する動作は具体例１の
動作と全く同様なので説明を割愛する。以上説明したよ
うに具体例２では、具体例１の構成から高圧発生トラン
スＴ２を削除することが可能になる。

【００５０】〈具体例２の効果〉具体例１の構成から高
圧発生トランスＴ２を削除することが可能になるため、
具体例１の効果にプラスして装置の小型化及び低廉化を
より一層推進することが可能になる。

【００５１】〈具体例３の構成〉図７は、具体例３の構
成のブロック図（その１）である。図７より、具体例３
の電子写真プリンタの帯電装置は、補助帯電用電源供給
部４１と、帯電用電源供給部４２と、高圧発生部４３を
備える。

【００５２】補助帯電用電源供給部４１は、供給電流の
増減に相関して出力電圧が変化する電源である。直列に
接続されるバリスタＶ３（通常クランプ電圧７００Ｖ）
とバリスタＶ４（通常クランプ電圧１３００Ｖ）によっ
て構成される定電圧源と、バリスタＶ３の一方の端子に
接続される電圧降下部５を備える。このバリスタＶ３の
一方の端子に高圧発生部４３から高電圧が供給される。
従って、直列に接続されたバリスタＶ３とバリスタＶ４
は双方のクランプ電圧を加算した定電圧源を形成する。
この定電圧源は、電圧降下部５を介して取り出される。
電圧降下部５の他方の端子は補助帯電用電源供給部４１
の出力端子となる。電圧降下部５は、一例として抵抗Ｒ
１と、抵抗Ｒ１に並列に、供給電流を阻止する方向に向
いたダイオードが配置されている。

【００５３】帯電用電源供給部４２は、供給電流の増減
に関わらず一定の出力電圧を供給する定電圧源である。
直列に接続されるバリスタＶ３と、バリスタＶ４の接続
点からダイオードＤ１０を介して取り出される。従っ
て、バリスタＶ４のクランプ電圧に等しい定電圧を供給
電流の増減に関わらず出力する定電圧源になる。

【００５４】高圧発生部４３は、上記補助帯電用電源供
給部４１と、帯電用電源供給部４２のそれぞれに負の直
流高電圧を供給する部分であり、補助帯電用電源供給部
４１及び帯電用電源供給部４２の双方への高電圧供給用
として、高圧発生トランスＴ１と、コンデンサＣ１と、
ダイオードＤ３と、トランジスタＴｒ１とベース抵抗Ｒ
２と、電流回生ダイオードＤ２と、アンドゲートＡＮＤ
１と、入力パルス供給用にパルス発振器ＯＳＣ１を備え
る。

【００５５】コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ３と、ダイオー
ドＤ３は、高圧発生トランスＴ１の２次側（高圧側）巻
き線の２次側出力を整流、平滑化する部分である。トラ
ンジスタＴｒ１は、高圧発生トランスＴ１の１次側（定
圧側）にパルス発振器ＯＳＣ１の出力する連続パルス列
を注入する部分である。アンドゲートＡＮＤ１は、制御
信号Ｓｕｂ−ＯＮによって高圧発生トランスＴ１の１次
側（低圧側）への連続パルス列の注入を制御する部分で
ある。

【００５６】以上説明した具体例３の構成を具体例２の
構成と比較すると、具体例２に備える補助帯電用電源切
替部３４が削除されている。次に具体例３の動作につい
て説明する。図８は、本発明の動作説明図（その３）で
ある。具体例２との差異のみについて説明する。

【００５７】補助帯電ローラ２３（図２）に付着された
トナーは、以下に説明する動作によって定期的にドラム
上に戻されクリーニングされる。高圧発生部４３に備え
るアンドゲートＡＮＤ１において制御信号Ｃｈ−ＯＮが
オフされると、高圧発生部は帯電用電源供給部４２（図
７）への高電圧の供給を停止する。その結果補助帯電ロ
ーラ２３（図２）の電位は０電位になり、付着されてい
たトナーは帯電ローラ１２（図２）へ移動する（図８の
（ａ）から（ｂ）への移動）。

【００５８】この時帯電ローラ１２（図２）は、通常表
面電位が−８００Ｖに維持されている感光ドラム１１
（図２）と、ほぼ０電位に近い補助帯電ローラ２３（図
２）との間にフロート状態で挟まれる。その結果帯電ロ
ーラ１２（図２）は両者の中間電位−４００Ｖ前後にな
る。この状態が維持されるとトナーは、帯電ローラ１２
（図２）から、電位の低い（通常−８００Ｖ）感光ドラ
ム１１（図２）へ移動する（図８の（ｂ）から（ｃ）へ
移動する）。

【００５９】プリンタの周辺環境の変化による感光ドラ
ム１１表面の電位Ｅの変化を補償する動作は具体例１又
は具体例２の動作と全く同様なので説明を割愛する。以
上説明したように具体例３では、具体例２の構成から補
助帯電用電源切替部３４を削除することが可能になる。

【００６０】次に具体例３の他の構成例について説明す
る。図９は、具体例３の構成のブロック図（その２）で
ある。図９より、具体例３の他の構成例による電子写真
プリンタの帯電装置は、補助帯電用電源供給部５１と、
帯電用電源供給部５２と、高圧発生部４３を備える。

【００６１】補助帯電用電源供給部５１は、供給電流の
増減に相関して出力電圧が変化する電源であって、定電
圧源を形成するバリスタＶ１（通常クランプ電圧２００
０Ｖ）と、このバリスタＶ１の一方の端子に接続される
電圧降下部５を備える。この電圧降下部５の他方の端子
は補助帯電用電源供給部５１の出力端子となる。電圧降
下部５は、一例として抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ１に並列に、
供給電流を阻止する方向に向いたダイオードが配置され
ている。

【００６２】帯電用電源供給部５２は、供給電流の増減
に関わらず一定の出力電圧を供給する定電圧源である。
上記補助帯電用電源供給部５１の定電圧源を形成するバ
リスタＶ１の一方の端子からバリスタＶ３と、バリスタ
Ｖ３に直列に接続されるダイオードＤ１０によって帯電
ローラ１２（図２）に定電圧が供給される。ここでバリ
スタＶ３のクランプ電圧は以下のようにして定められ
る。即ち、帯電用電源供給部５２の出力電圧Ｃｈ−ＯＵ
Ｔは、バリスタＶ１のクランプ電圧（通常２０００Ｖ）
からバリスタＶ３のクランプ電圧を減算した値である。
従って、Ｃｈ−ＯＵＴを１３００Ｖに維持するために
は、バリスタＶ３のクランプ電圧は７００Ｖとなる。

【００６３】その他の構成は上記具体例３の構成と同様
なので説明を割愛する。更に、プリンタの周辺環境の変
化による感光ドラム１１表面の電位Ｅの変化を補償する
動作と、補助帯電ローラ２３（図２）に付着されたトナ
ーが、定期的にドラム上に戻されてクリーニングされる
動作も具体例３と同様なので説明を割愛する。

【００６４】尚、上記説明では出力電圧を安定化させる
ためのデバイスとしてバリスタを用いたが、本発明は、
この例に限定される物ではない。即ち、ツェナーダイオ
ード等、電圧クランプ可能なデバイスであれば他のデバ
イスであってもよい。更には、通常の負帰還を用いた電
子回路によって定電圧化させても良い。

【００６５】〈具体例３の効果〉以上説明したように、
具体例２の帯電用出力供給部にダイオードを１個追加す
るのみで補助帯電用電源切替部を削除することが可能に
なり具体例２の効果に加えて、より一層部品点数の削減
を図ることができ、装置のより一層の小型化、低廉化を
図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】具体例１の構成のブロック図である。

【図２】プリンタの動作説明図である。

【図３】感光ドラム表面電位の環境による変化説明図で
ある。

【図４】本発明の動作原理説明図（その１）である。

【図５】本発明の動作原理説明図（その２）である。

【図６】具体例２の構成のブロック図である。

【図７】具体例３の構成のブロック図（その１）であ
る。

【図８】本発明の動作説明図（その３）である。

【図９】具体例３の構成のブロック図（その２）であ
る。

【符号の説明】

１ 補助帯電用電源供給部 ２ 帯電用電源供給部 ３ 高圧発生部 １１ 電圧降下部 Ｖ１ バリスタ Ｄ１ ダイオード Ｒ１〜Ｒ５ 抵抗 Ｄ１〜Ｄ３ ダイオード Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ Ｔ１，Ｔ２ 高圧発生トランス Ｔｒ１，Ｔｒ２ トランジスタ ＡＮＤ１，ＡＮＤ２ アンドゲート ＯＳＣ１ パルス発振器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光ドラムに所定の帯電電流を供給して
   帯電させるための帯電ローラを備える電子写真プリンタ
   の帯電装置において、 前記帯電ローラを介して前記感光ドラムに定電圧を印加
   すると共に該感光ドラムに第１の供給電流を供給する帯
   電用電源供給部と、 前記帯電ローラに接触する補助帯電ローラと、 前記感光ドラムの表面電位の変化に対応して生じる前記
   第１の供給電流の増減を補償して前記帯電電流に対する
   第１の供給電流の差電流分を第２の供給電流として前記
   補助帯電ローラを介して前記感光ドラムに供給する補助
   帯電用電源供給部とを含み、 前記補助帯電用電源供給部は、定電圧源と、前記定電圧
   源の出力端に接続される電圧降下部とを備え、前記電圧
   降下部は、前記補助帯電ローラ及び前記帯電ローラを介
   して前記感光ドラムに電気的に接続され、前記第２の供
   給電流に応じた電圧降下を発生させる高抵抗部と、該高
   抵抗部に並列に接続されて前記補助帯電用電源供給部を
   オフしたとき、前記帯電用電源供給部をオフしたときに
   オン状態となる方向に配されているダイオードから成る
   ことを特徴とする電子写真プリンタの帯電装置。
2. 【請求項２】 感光ドラムに所定の帯電電流を供給して
   帯電させるための帯電ローラを備える電子写真プリンタ
   の帯電装置において、 前記帯電ローラを介して前記感光ドラムに定電圧を印加
   すると共に該感光ドラムに第１の供給電流を供給する帯
   電用電源供給部と、前記帯電ローラに接触する補助帯電
   ローラと、前記感光ドラムの表面電位の変化に対応して
   生じる前記第１の供給電流の増減を補償して前記帯電電
   流に対する第１の供給電流の差電流分を第２の供給電流
   として前記補助帯電ローラを介して前記感光ドラムに供
   給する補助帯電用電源供給部とを含む電子写真プリンタ
   の帯電装置であって、 前記補助帯電用電源供給部は、定電圧源と、前記定電圧
   源の出力端に接続される電圧降下部とを備え、前記電圧
   降下部は、前記補助帯電ローラ及び前記帯電ローラを介
   して前記感光ドラムに電気的に接続され、前記第２の供
   給電流に応じた電圧降下を発生させる高抵抗部と、該高
   抵抗部に並列に接続されて前記第２の供給電流の流れを
   阻止する方向に配されているダイオードから成り、 前記高抵抗部は、 帯電用電源供給部の出力電圧をＶｃｈ、前記補助帯電用
   電源供給部の第２の供給電流が零のときの前記補助帯電
   用電源供給部の出力電圧をＶｓｕｂ、前記補助帯電用電
   源供給部の第２の供給電流をＩ（ｎ２）と定めたとき、 ０．５（（Ｖｓｕｂ−Ｖｃｈ）／Ｉ（ｎ２））＜Ｒ１＜
   ２．０（（Ｖｓｕｂ−Ｖｃｈ）／Ｉ（ｎ２））の範囲内
   にある抵抗Ｒ１からなることを特徴とする電子写真プリ
   ンタの帯電装置。