JP3591557B2 - Charging device and image forming device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ワイヤー、ならびにそれに高圧を印加する、圧電トランスを用いた高圧電源、を備える荷電装置およびそれを用いる画像形成装置に関する。この荷電装置は、最も代表的な用途は、電子写真方式の画像形成において感光体を荷電する荷電装置であるが、その他の用途、例えば、コロナ放電を用いた、感光体上のトナー像を記録紙に転写する装置,空気清浄器,殺菌装置あるいは除電装置にも応用できる。
【0002】
【従来の技術】
いずれの用途においても、放電ワイヤーに高電圧が加わるので、主に静電吸着により、放電ワイヤーに微粒塵が付着し、これを長時間放置すると付着物が定着し、除去が難かしくなる。したがって従来は、定期的にあるいは所要時に、クリ−ニングパッドで放電ワイヤーを拭って汚れを取ることが行なわれている。また、放電ワイヤーに逆極性の高電圧を印加することにより、放電ワイヤーに付着した、異物を排斥する汚れ防止法もある。
【0003】
一方、放電ワイヤーの使用休止中に、それに振動を与えて放電ワイヤーに付着した異物を振り落す提案もある。特開昭58−18966号公報および特開昭58−194063号公報には、振動子を金属振動片に圧電素子板を貼り付けたものとし、圧電素子に高圧交流を印加することにより、振動子を励振する。
【0004】
ところで、放電ワイヤーに印加する高圧を発生する昇圧トランスは比較的に嵩張りかつ高重量である。そこで特公平6−24434号公報には、巻線トランスの二次側に直列にコンデンサーを入れこれで圧電トランスを駆動する事により巻線トランスを小型化した高圧直流電源回路が提示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来、放電ワイヤーを用いた荷電装置においては、印加電圧と逆極性の物質が放電ワイヤーに付着する、あるいは浮遊物が放電ワイヤーに付着するという問題が有った。そこで放電ワイヤーに付着した異物を除去するために、所定のタイミングで放電ワイヤーに通常と逆極性の高電圧を印加する方式、またワイヤーの表面を機械的に清掃するためのクリーニング装置を用いる方式が知られている。
【0006】
しかしながら、いずれの方式も装置が大型,高価,重量になるという問題、及び荷電動作中にはクリーニング動作をすることができないという問題がある。
【0007】
本発明は、特別なクリーニング装置を付加することなく、放電ワイヤーの汚れを防止する荷電装置を提供することを第1の目的とし、これに加えて荷電装置の電源装置を小型,軽量,安価とすることを第2の目的とし、更に、荷電装置を高信頼性とすることを第3の目的とし、また、荷電装置の出力を定電流制御する電源装置を、簡素,安価に提供することを第4の目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1)放電ワイヤー(5),
該放電ワイヤーに高電圧を与えるための圧電トランス(9),
前記放電ワイヤーの一端と前記圧電トランスの出力を接続する手段(7/16),
前記圧電トランスの入力を電気的に励振する手段(30〜48),
および、
前記圧電トランスの振動を前記放電ワイヤーに伝達する手段(7/15)、
を備えたことを特徴とする荷電装置(QC,MC)。
【0009】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素の記号を、参考までに付記した。
【0010】
これによれば、手段(30〜48)が、圧電トランス(9)の入力を電気的に励振することにより、圧電トランス(9)が高電圧を発生し、放電ワイヤーに高電圧が加わり、放電ワイヤー(9)が荷電、例えば感光体OPCの荷電、を行なう。圧電トランス(9)が電気的に励振されることにより、圧電トランス(9)は機械的に振動する。伝達手段(7/15)が圧電トランス(9)の振動を放電ワイヤー(5)に伝達するので、放電ワイヤー(5)が荷電(例えば感光体OPCの荷電)を行なっているときに、放電ワイヤー(5)が振動し、異物の付着を妨げる。すなわち荷電動作中に放電ワイヤーへの異物の付着防止効果があり、これによって安定した荷電特性を長時間に渡って維持することができる。特別の加振器を用いないので、専用の加振器を必要としない。
【0011】
【発明の実施の形態】
(2)前記放電ワイヤーの一端と前記圧電トランスの出力を近接して格納する手段(6)、および、前記圧電トランスの機械振動の節(B,D)を該格納手段に固定する手段(8)、をさらに備えたことを特徴とする上記(1)に記載の荷電装置。
【0012】
手段(6)に、放電ワイヤー(9)の一端と圧電トランス(9)が近接して格納されているので、高電圧のリ−クあるいは減衰の可能性は低く、荷電装置(QC,MC)の信頼性が高い。また周囲に対する高周波ノイズが少い。圧電トランス (9)の振動(B,D)の節すなわち静止点が、固定手段(8)により格納手段(6)に固定され、振動(B,D)の節すなわち静止点で固定手段(8)が圧電トランス(9)を支持するので、固定手段(8)およびこれを支持する格納手段(6)は機械的に振動せず、したがって荷電装置(QC,MC)の基体(1,2,6)は振動しないので、荷電装置(QC,MC)の、それを使用する装置(例えば複写機;図5)への装着に格別な問題を生じない。
【0013】
(3)圧電トランス(9)の固有振動と放電ワイヤー(5)の固有振動が異なる、放電ワイヤーの長さとしたことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の荷電装置(QC,MC)。これによれば、放電ワイヤー(5)がその固有振動数(共振周波数)で共振(大振幅で振動)することが無いので、大振幅の発生による荷電特性の変動や、異常放電が起きない。また、放電ワイヤー(5)の振動の安定性が高く、大振幅による過大な機械的ストレスが放電ワイヤー(5)に加わらず、放電ワイヤー(5)の疲労が少い。
【0014】
(4)圧電トランス(9)の出力端と放電ワイヤー(5)を直接に接続したことを特徴とする上記(1),(2)又は(3)に記載の荷電装置(QC;図1)。
【0015】
(5)圧電トランス(9)の出力を整流平滑する手段(12,13)を更に備え、前記接続手段(16)は、この整流平滑手段の出力と放電ワイヤー(5)の一端とを接続することを特徴とする上記(1),(2)又は(3)に記載の荷電装置(MC;図2)。
【0016】
(6)前記圧電トランス(9)の入力端が2次側に接続された、1次と2次が絶縁された巻線トランス(48),
前記巻線トランスの1次側巻線と直列に、直流電源(27/29間のDC24V)に接続されたトランジスター(47),
前記整流平滑手段(12,13)で整流平滑された直流電圧のGND側に直列に挿入された出力電流検出用抵抗(58)、および、
該出力電流検出抵抗の電圧が目標電圧と一致するように、前記トランジスターを駆動するパルスの幅を制御する制御手段(44)、
を備えたことを特徴とする上記(5)に記載の荷電装置(MC;図2)。
【0017】
これによれば、巻線トランス(48)の2次高圧を更に圧電トランス(9)で昇圧するので巻線トランス(48)の1次/2次巻数比は低くコイル巻回数および鉄心共に小型で済むので、電源回路(HVM)が小型,軽量かつ安価なものとなる。高圧電源の出力基準電位端(60)を、荷電装置(MC)を使用する装置(図5)の構造体(GND)に直接接続し、荷電対象物(OPC)を該構造体(GND)に直接に接続できるので、荷電装置装着のための、使用装置(図5)の構成を簡素にできる。
【0018】
(7)上記(1)乃至(6)のいずれか1つに記載の荷電装置 (QC,MC) ,
該荷電装置によって荷電される感光体 (OPC) ,
該感光体を露光して静電潜像を形成する手段,
前記静電潜像を現像する手段 (YD,MD,CD) ,
該現像により形成された顕像を用紙に転写する手段 (TC) 、および、
前記顕像を前記用紙に定着する手段、
を備えたことを特徴とする画像形成装置 ( 図 5) 。
【0019】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【0020】
【実施例】
−第1実施例−
第1実施例の荷電装置MCを図1に示す。この第1実施例は、図5に示す電子写真方式のカラ−プリンタに装着されている。図5に示すカラ−プリンタをまず説明すると、このカラ−プリンタは、感光体OPCを主帯電器MCで均一に帯電して、そこに光の3原色イエロー(Y),マゼンダ(M),シアン(C)に分解した画像情報を書き込み、すなわち画像情報で変調した光で感光体OPCを露光して各色対応の静電潜像を形成し、それを各色に対応した現像器YD,MD,CDで現像して感光体OPC上に各色トナー像を重ねて生成し、次に転写紙に転写帯電器TCでトナー像を移動し、すなわち転写し、分離荷電器QCで感光体から転写紙を分離し、分離した転写紙を図示しない定着器に送って、加熱,加圧によりトナー像を転写紙に定着させるものである。
【0021】
主帯電器MCの放電ワイヤーには、直流高圧電源HVMにより直流高電圧が印加され、放電ワイヤーが発生するコロナ放電により、感光体が一定の電位に帯電する。複合高圧電源HVTQにより、直流高圧が転写帯電器TCに、交流高電圧が分離荷電器QCに印加され、それぞれの放電ワイヤーからのコロナ放電で転写のための電荷発生、分離のための電荷除去が行われる。
【0022】
電子写真方式のプリンタの中では、現像器からのトナー,転写紙からの紙粉,定着器からのシリコンガス等の浮遊物が僅かながら存在する。放電ワイヤーにはこれらの浮遊物が荷電中あるいは、非作動中に付着するという問題があり、従来は定期的にワイヤーを清掃する必要があった。特にカラープリンタにおいては、転写前に感光体上に3色の現像を行うので、感光体上のトナーが放電ワイヤーに付着しやすい。
【0023】
本発明の荷電装置の第1実施例である分離荷電器QCを示す図1を参照する。放電ワイヤー5の一端はスプリング4の一端に結合しており、該スプリング4の他端が樹脂ケース1のピン3に係合している。放電ワイヤー5の他端(受電端)は、圧電トランス9の出力端から出たフックの付いた導線7に引っかけて連結されている。圧電トランス9は、その振動(後述)の節の位置で、樹脂ケース6内の該ケ−ス6と一体の固定用突起8に接着剤で固定されている。圧電トランス9の入力リード線10は、コネクター11に接続され、複合高圧電源HVTQから交流駆動電圧を受ける。両端の樹脂ケース1,6は、両側を金属の板(金属ケ−ス)2で連結されている。この金属ケース2は、GND(機器ア−ス電位)に接続され、コロナ放電の均一性を高める作用を持っている。
【0024】
圧電トランス9は、入力に電気的振動(振動電圧)を加えると、機械的振動が発生し、圧電トランスの長手方向の寸法にほぼ比例した固有振動で共振する。この機械振動は電気振動に変換され出力に交流電圧が現われる。入力電圧と出力電圧の比は、ほぼ厚みと長さの比であり、大きな昇圧比が得られる。
【0025】
図4は圧電トランス9の機械的振動の様子を示す図である。B,D点は振動の節で、機械的変位が無い。すなわち静止点である。圧電トランス9の固定は、上述のようにこの節B,Dで行っている。A,C,Eは変位が最大と成るところ(振動の腹)である。本実施例における圧電トランス9の共振周波数は73KHzである。
【0026】
図1に示すように、圧電トランス9から得られた交流高電圧を直接放電ワイヤー5に印加することにより、放電ワイヤー5の周りに+電荷と−電荷が交互に発生し、近傍の帯電物体を除電する働きがある。第1実施例の荷電装置(図1)は、図5の分離荷電器QCに用いられており、感光体OPCと転写紙との間の密着電荷を除電して、転写紙を感光体から剥離するために用いられている。
【0027】
圧電トランス9の機械的変位が最大となる出力端7と放電ワイヤー5が、リ−ド7の接続用のフックを介して接続されているので、放電ワイヤー5は、圧電トランス9の振動を受け振動する。樹脂ケース6には、放電ワイヤー5が接触しない様に切り欠きが設けられている。リ−ド7の接続用フックは、圧電トランス9の出力端に一方をフック状にした導線を導電性接着剤で固定したものである。圧電トランス9の出力端に穴を開けてそれを放電ワイヤーの接続部とすることもできる。
【0028】
−第2実施例−
図2に、第2実施例の荷電装置を示す。これは、図5に示す主帯電器MCとして用いられているものであり、直流高電圧が放電ワイヤー5に加わる。放電ワイヤー5,スプリング4,樹脂ケース1,ピン3,圧電トランスの固定部8,金属ケ−ス2は図1と同じ構成および機能である。放電ワイヤー5の他の受電端は、樹脂ケース6のピン17に引っかけて固定される。圧電トランス9の入力リード線10は、コネクター11に接続され、外部からの駆動信号を受ける。圧電トランス9の出力はリード線16を介してダイオード12,コンデンサー13で整流平滑して、直流高電圧をピン17に供給する。ピン17に接続された放電ワイヤー5は直流高電圧により、電荷を発生し近傍の物体を帯電させる。
【0029】
軽量な絶縁材でできたL型の振動伝達材15の一端は、圧電トランス9の出力端に接着固定されている。他端にはくさび状の切欠きがあり、そこで放電ワイヤー9を挾み込み支持し、圧電トランス9の振動を放電ワイヤー5に伝達する。
【0030】
圧電トランス9と振動伝達材15は、圧電トランスの出力端に穴を設けそこに振動伝達材15を挿入固定、あるいは圧電トランスに接続する状態で置かれる構造でも良い。放電ワイヤー5と振動伝達材15は接着固定、あるいは先端をフック状にしてワイヤーに引っかける構造、あるいは接触する状態で置かれる構造でも良い。振動伝達材15は、圧電トランス9と放電ワイヤー5の位置により、L型以外の任意の形状としうる。
【0031】
放電ワイヤー5は長さで決まる固有振動数を持っている。この固有振動数と同じ振動をワイヤー5に与えると、放電ワイヤー5は大きな振幅で振れる。放電ワイヤーが大きく振動すると、放電ワイヤー5と金属ケ−ス2との距離が近づき異常放電を起こす。あるいは放電ワイヤー5と感光体OPCとの距離が変動するために、安定した帯電あるいは除電ができないという問題を生じる。また、大振幅のワイヤー振動はワイヤーに機械的なストレス又は疲労をもたらす。そこで圧電トランス9の振動数と放電ワイヤー5の固有振動数を異なる様に、すなわち、圧電トランス9の振動に放電ワイヤー5が共振しないように、放電ワイヤー5の長さを決めている。
【0032】
図3に、図2の圧電トランス9を励振する高圧電源HVMの構成を示す。電源入力端子27,29にDC24Vを接続し、トリガー端子28を低レベルLにするとトランジスター38がON(導通)して、スイッチングレギュレ−タ(SWレギュレータ)IC 44に電源が供給される。ここでIC 44は、テキサスインスツルメント(TI)社製TL494を用いた。IC 44はコンデンサー42と抵抗43で決まる周波数でスイッチングを行う。ここでは該周波数を73KHzとした。IC 44からのステッチング信号でトランジスター47をON/OFF(非導通)駆動することにより、巻線トランス48の一次側を励磁し、巻線トランス48の2次側に昇圧交流を得る。
【0033】
巻線トランス48の2次側は圧電トランス9の入力に接続され、圧電トランス9を駆動し、圧電トランス9の出力側にさらに昇圧した高電圧交流を得る。ダイオード12とコンデンサー13が、この高電圧交流を整流し平滑化して直流高電圧とする。出力電圧は抵抗14,55で降圧してIC 44に帰還する。出力電流は抵抗58で検出してIC 44に帰還する。コンデンサー54,57は高周波成分除去用である。トランス48は1次と2次が絶縁されている。この絶縁型トランスを用いない場合は、感光体OPCをプリンタのGNDから絶縁して、高圧電源HVMの出力基準電位端であるGND(60)に直接接続する必要があるが、本実施例では、絶縁トランス 48を用いることにより、感光体OPCはプリンタのGNDに直接に接続される。すなわち感光体OPCは最も一般的な形で機器ア−ス接続される。
【0034】
図3に示す高圧電源HVMの出力電流の目標値及び出力電圧の目標値は、IC 44の内部の基準電源回路と抵抗32,33によって作られ、IC 44はこれと検出値を比較して、その差に応じてトランジスター(47)を駆動するパルス幅を制御する。本実施例では、出力電圧の目標値は無負荷等による出力最大電圧を制限する値であり、出力電圧が該最大電圧未満の間は、IC 44は、抵抗58で検出した出力電流が目標値となるように、トランジスター47のON/OFF駆動をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。定電圧制御を優先とし、出力短絡等の負荷異常による最大電流を制限する使用態様では、検出抵抗58を、出力短絡等の異常時の電流を検出する値のものに変更する。
【0035】
図2に示す第2実施例の荷電装置MCは、図5の主帯電器MCとして用いられ、図3に示す高圧電源HVMが図5に示す高圧電源HVMであるが、図5に示す転写帯電器TCも、図2に示す第2実施例と同一構造の荷電装置が用いられており、この転写帯電器TCの高圧電源(HVTQ内)も、図3に示す高圧電源と同様な回路構成となっている。図5において、主帯電器MCは感光体OPCに電荷を与えその表面電位を所定の値にするために用いられ、転写帯電器TCは転写紙の裏側から電荷を与え感光体OPC上のトナーを転写紙側に引き寄せるために用いられている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の荷電装置QCの平面図である。
【図2】本発明の第2実施例の荷電装置MCの平面図である。
【図3】図2に示す荷電装置MCの放電ワイヤー5に給電する高圧電源HVMの電気回路図である。
【図4】図1および図2に示す圧電トランス9の平面図であり、その振動による長手方向各部の変位をも誇張してグラフで示す。
【図5】図1および図2に示す荷電装置QC,MCを装備したカラ−プリンタの構成概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
1:樹脂ケ−ス 2:金属ケ−ス
3:ピン 4:スプリング
5:放電ワイヤー 6:樹脂ケ−ス
7:フック付のリ−ド
8:固定用突起 9:圧電トランス
10:入力リ−ド線
11:コネクター 12:ダイオ−ド
13:コンデンサ 14:抵抗
15:振動伝達材 16:リ−ド線
17:ピン 27,29:直流電源入力端子
28:トリガ−端子
44:レギュレ−タIC[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a charging device including a discharge wire, a high-voltage power supply using a piezoelectric transformer that applies a high voltage thereto, and an image forming apparatus using the same . The most typical application of this charging device is a charging device for charging a photoconductor in electrophotographic image formation, but other applications, such as recording a toner image on a photoconductor using corona discharge It can also be applied to paper transfer devices, air purifiers, sterilizers or static eliminators.
[0002]
[Prior art]
In any of the applications, since a high voltage is applied to the discharge wire, fine dust adheres to the discharge wire mainly due to electrostatic attraction, and if the dust is left for a long time, the adhered matter is fixed and it becomes difficult to remove. Therefore, conventionally, at regular or required times, the cleaning wire is used to wipe off the discharge wire to remove dirt. There is also a stain prevention method of applying a high voltage of opposite polarity to the discharge wire to reject foreign substances attached to the discharge wire.
[0003]
On the other hand, there is also a proposal in which the discharge wire is vibrated while the use of the discharge wire is suspended to shake off the foreign matter attached to the discharge wire. JP-A-58-18966 and JP-A-58-194063 disclose a vibrator obtained by attaching a piezoelectric element plate to a metal vibrating piece and applying a high-voltage AC to the piezoelectric element. To excite.
[0004]
By the way, a step-up transformer for generating a high voltage applied to a discharge wire is relatively bulky and heavy. Thus, Japanese Patent Publication No. 6-24434 discloses a high-voltage DC power supply circuit in which a capacitor is inserted in series on the secondary side of a winding transformer to drive a piezoelectric transformer to reduce the size of the winding transformer.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, in a charging device using a discharge wire, there is a problem that a substance having a polarity opposite to an applied voltage adheres to the discharge wire, or a floating substance adheres to the discharge wire. Therefore, in order to remove foreign matter adhering to the discharge wire, a method of applying a high voltage having a polarity opposite to the normal polarity to the discharge wire at a predetermined timing and a method of using a cleaning device for mechanically cleaning the surface of the wire are used. Are known.
[0006]
However, each of these methods has a problem that the apparatus becomes large, expensive, and heavy, and a problem that the cleaning operation cannot be performed during the charging operation.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to provide a charging device for preventing a discharge wire from being stained without adding a special cleaning device. In addition, the power supply device of the charging device is reduced in size, weight and cost. A second object of the present invention is to provide a charging device with high reliability, and a third object of the present invention to provide a charging device with high reliability, and a simple and inexpensive power supply device for controlling the output of the charging device with a constant current. This is the fourth purpose.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
(1) Discharge wire (5),
A piezoelectric transformer for providing a high voltage to the discharge wire (9),
Means for connecting one end to the output of the piezoelectric transformer of the discharge wire (7/16)
Means for electrically exciting the input of said piezoelectric transformer (30 to 48),
and,
Means for transmitting the vibration of the piezoelectric transformer to said discharge wire (7/15)
A charging device (QC, MC) comprising:
[0009]
In addition, in order to facilitate understanding, the symbols of the corresponding elements of the embodiment shown in the drawings and described later are added in the parentheses for reference.
[0010]
According to this, the means (30 to 48) electrically excites the input of the piezoelectric transformer (9), so that the piezoelectric transformer (9) generates a high voltage, a high voltage is applied to the discharge wire, and the discharge is performed. The wire (9) performs charging, for example, charging of the photoconductor OPC. When the piezoelectric transformer (9) is electrically excited, the piezoelectric transformer (9) vibrates mechanically. Since the transmission means (7/15) transmits the vibration of the piezoelectric transformer (9) to the discharge wire (5), when the discharge wire (5) is charging (for example, charging the photoconductor OPC), the discharge wire (5) vibrates and hinders the attachment of foreign matter. That is, there is an effect of preventing foreign matter from adhering to the discharge wire during the charging operation, and thereby stable charging characteristics can be maintained for a long time. Since no special shaker is used, no special shaker is required.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(2) the discharge end and the means for storing in close proximity to the output of the piezoelectric transformer wires (6), and said piezoelectric section transformer mechanical vibrations (B, D) means for securing to said storage means (8 The charging device according to the above (1), further comprising:
[0012]
In the means (6), since one end of the discharge wire (9) and the piezoelectric transformer (9) are stored close to each other, the possibility of high voltage leakage or attenuation is low, and the charging device (QC, MC) High reliability. Also, there is little high frequency noise to the surroundings. The node of the vibration (B, D) of the piezoelectric transformer (9) , that is, the stationary point, is fixed to the storage means (6) by the fixing means (8), and the fixing means (8, ) Supports the piezoelectric transformer (9), so that the fixing means (8) and the storage means (6) supporting it do not mechanically vibrate, and therefore the bases (1,2,2) of the charging device (QC, MC). Since 6) does not vibrate, there is no particular problem in mounting the charging device (QC, MC) to a device using the same (for example, a copying machine; FIG. 5).
[0013]
( 3 ) The charging device according to (1) or (2), wherein the natural vibration of the piezoelectric transformer (9) is different from the natural vibration of the discharge wire (5), and the length of the discharge wire is different. MC). According to this, since the discharge wire (5) does not resonate (vibrate with a large amplitude) at its natural frequency (resonance frequency), fluctuations in charging characteristics due to occurrence of a large amplitude and abnormal discharge do not occur. Further, the stability of the vibration of the discharge wire (5) is high, and excessive mechanical stress due to the large amplitude is not applied to the discharge wire (5), so that the discharge wire (5) is less fatigued.
[0014]
( 4 ) The charging device (QC; FIG. 1) according to the above (1) , (2) or (3), wherein the output end of the piezoelectric transformer (9) and the discharge wire (5) are directly connected. .
[0015]
( 5 ) It further comprises means (12, 13) for rectifying and smoothing the output of the piezoelectric transformer (9), and the connecting means (16) connects the output of the rectifying and smoothing means to one end of the discharge wire (5). The charging device (MC; FIG. 2) according to the above (1) , (2) or (3), characterized in that:
[0016]
(6) The piezoelectric input transformer (9) is connected to the secondary side winding transformer (48) primary and secondary are insulated,
The winding in series with the primary winding of the transformer, the DC power source connected to the transistor in (DC24V between 27/29) (47),
The rectifying smoothing means (12, 13) in the rectified smoothed inserted output current detection resistor in series to the GND side of the DC voltage (58), and,
As the voltage of the output current detection resistor is equal to the target voltage, control means for controlling the width of a pulse for driving the transistor (44),
The charging device (MC; FIG. 2) according to the above (5), comprising :
[0017]
According to this, since the secondary high voltage of the winding transformer (48) is further boosted by the piezoelectric transformer (9), the primary / secondary turns ratio of the winding transformer (48) is low and both the number of coil turns and the iron core are small. As a result, the power supply circuit (HVM) is small, lightweight, and inexpensive. The output reference potential terminal (60) of the high-voltage power supply is directly connected to the structure (GND) of the device (FIG. 5) using the charging device (MC), and the object to be charged (OPC) is connected to the structure (GND). Since the connection can be made directly, the configuration of the used device (FIG. 5) for mounting the charging device can be simplified.
[0018]
(7) The charging device (QC, MC) according to any one of the above (1) to (6 ) ,
A photoconductor (OPC) charged by the charging device ,
Means for exposing the photoreceptor to form an electrostatic latent image;
Means for developing the electrostatic latent image (YD, MD, CD) ;
Means for transferring the visible image formed by the development onto paper (TC) , and
Means for fixing the visible image on the paper,
An image forming apparatus characterized by comprising ( FIG. 5) .
[0019]
Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
[0020]
【Example】
-1st Example-
FIG. 1 shows a charging device MC according to the first embodiment. The first embodiment is mounted on an electrophotographic color printer shown in FIG. First, the color printer shown in FIG. 5 will be described. In this color printer, the photoreceptor OPC is uniformly charged by the main charger MC, and the three primary colors of light yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) Writes the decomposed image information, that is, exposes the photoreceptor OPC with light modulated with the image information to form an electrostatic latent image corresponding to each color, and develops the electrostatic latent image corresponding to each color by developing units YD, MD, and CD corresponding to each color. The toner image is moved on the transfer paper by the transfer charger TC, that is, transferred, and the transfer paper is separated from the photoconductor by the separation charger QC. Then, the separated transfer paper is sent to a fixing device (not shown), and the toner image is fixed on the transfer paper by heating and pressing.
[0021]
A high DC voltage is applied to a discharge wire of the main charger MC by a DC high-voltage power supply HVM, and the photoconductor is charged to a constant potential by corona discharge generated by the discharge wire. The composite high voltage power supply HVTQ applies a DC high voltage to the transfer charger TC and an AC high voltage to the separation charger QC. Corona discharge from each discharge wire generates charge for transfer and removes charge for separation. Done.
[0022]
In an electrophotographic printer, a small amount of floating substances such as toner from a developing device, paper powder from transfer paper, and silicon gas from a fixing device exist. The discharge wire has a problem that these suspended matters adhere during charging or non-operation, and conventionally, it was necessary to periodically clean the wire. Particularly, in a color printer, three-color development is performed on the photoconductor before transfer, so that the toner on the photoconductor easily adheres to the discharge wire.
[0023]
Referring to FIG. 1 showing a separation charger QC which is a first embodiment of the charging device of the present invention. One end of the
[0024]
When an electric vibration (oscillation voltage) is applied to the input of the
[0025]
FIG. 4 is a diagram illustrating a state of mechanical vibration of the
[0026]
As shown in FIG. 1, by applying an AC high voltage obtained from the
[0027]
Since the
[0028]
-2nd Example-
FIG. 2 shows a charging device according to the second embodiment. This is used as the main charger MC shown in FIG. 5, and a high DC voltage is applied to the
[0029]
One end of an L-shaped
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
FIG. 3 shows a configuration of a high-voltage power supply HVM for exciting the
[0033]
The secondary side of the winding transformer 48 is connected to the input of the
[0034]
The target value of the output current and the target value of the output voltage of the high-voltage power supply HVM shown in FIG. 3 are generated by the reference power supply circuit inside the IC 44 and the
[0035]
The charging device MC of the second embodiment shown in FIG. 2 is used as the main charger MC in FIG. 5, and the high-voltage power supply HVM shown in FIG. 3 is the high-voltage power supply HVM shown in FIG. A charging device having the same structure as that of the second embodiment shown in FIG. 2 is used as the charging device TC. The high-voltage power supply (within HVTQ) of the transfer charger TC has the same circuit configuration as the high-voltage power supply shown in FIG. Has become. In FIG. 5, a main charger MC is used to apply a charge to the photoreceptor OPC to make the surface potential of the photoreceptor OPC a predetermined value. It is used for drawing to the transfer paper side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a charging device QC according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a charging device MC according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an electric circuit diagram of a high-voltage power supply HVM that supplies power to a
FIG. 4 is a plan view of the
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a color printer equipped with the charging devices QC and MC shown in FIGS. 1 and 2.
[Explanation of symbols]
1: resin case 2: metal case 3: pin 4: spring 5: discharge wire 6: resin case 7: lead with hook 8: fixing projection 9: piezoelectric transformer 10: input lead Lead wire 11: Connector 12: Diode 13: Capacitor 14: Resistance 15: Vibration transmitting material 16: Lead wire 17:
Claims (7)
該放電ワイヤーに高電圧を与えるための圧電トランス,
前記放電ワイヤーの一端と前記圧電トランスの出力を接続する手段,
前記圧電トランスの入力を電気的に励振する手段、および、
前記圧電トランスの振動を前記放電ワイヤーに伝達する手段、
を備えたことを特徴とする荷電装置。Discharge wire,
A piezoelectric transformer for providing a high voltage to the discharge wire,
Means for connecting said piezoelectric transformer output and one end of the discharge wire,
Said piezoelectric transformer means to electrically excite the input, your and,
Means for transmitting the vibration of the piezoelectric transformer to the discharge wire,
A charging device comprising:
前記巻線トランスの1次側巻線と直列に、直流電源に接続されたトランジスター,
前記整流平滑手段で整流平滑された直流電圧のGND側に直列に挿入された出力電流検出用抵抗、および、
該出力電流検出抵抗の電圧が目標電圧と一致するように、前記トランジスターを駆動するパルスの幅を制御する制御手段、
を備えたことを特徴とする請求項5に記載の荷電装置。 The piezoelectric transformer of the input end is connected to the secondary side, the primary and secondary insulating windings transformer,
The winding in series with the primary winding of the transformer, which is connected to a DC power source transistor,
The rectifying smoothing means rectified smoothed DC voltage inserted output current detection resistor in series to the GND side, and,
As the voltage of the output current detection resistor is equal to the target voltage, control means for controlling the width of a pulse for driving the transistor,
The charging device according to claim 5, further comprising:
該荷電装置によって荷電される感光体,A photoreceptor charged by the charging device,
該感光体を露光して静電潜像を形成する手段,Means for exposing the photoreceptor to form an electrostatic latent image;
前記静電潜像を現像する手段,Means for developing the electrostatic latent image,
該現像により形成された顕像を用紙に転写する手段、および、Means for transferring the visible image formed by the development onto paper, and
前記顕像を前記用紙に定着する手段、Means for fixing the visible image on the paper,
を備えたことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising:
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