JPH06230656A - コロナ放電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スコロトロン方式の帯電器に対して不要時にも
電圧供給部が接続されている場合、帯電不要時には放電
を行わず、かつ電圧供給部の出力を安定させる。 【構成】スコロトロン帯電器１のグリッド１ｃを、トラ
ンジスタ１２のＯＮ／ＯＦＦにより定電圧回路（定電圧
素子８，抵抗９）または接地電位のいずれかに選択的に
接続し、グリッド１ｃが前記定電圧回路に接続されてい
るときには、前記定電圧回路を流れる電流値が所定電流
になるように前記電圧供給部の出力を制御し、グリッド
１ｃが接地電位に接続されているときには、抵抗１３，
１４で検出した電圧供給部の出力電圧が所定電圧になる
ように前記電圧供給部の出力を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静電複写機，レーザ
プリンタ等において感光体の帯電や感光体から用紙への
トナー転写、をコロナ放電によって行うコロナ放電装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電複写機等の電子写真式の画像形成装
置では、感光体の帯電を行う帯電器、および感光体上の
トナーを用紙へ転写させる転写器として一般に、チャー
ジャ線に高電圧を印加してコロナ放電を生じさせるコロ
ナ放電器を用いている。帯電器として用いるコロナ放電
器の一つに、チャージャ線と感光体との間にグリッドを
配置して感光体への流れ込み電流を制御することによ
り、感光体の帯電電位を安定させるようにしたものがあ
る。また小型の画像形成装置では、帯電器，転写器のチ
ャージャ線に高電圧を供給するための電力供給部一つに
して、帯電器，転写器の両方に兼用させることにより画
像形成装置の小型化，コストの削減をはかっている。

【０００３】ところで、帯電器，転写器の両方に一つの
電力供給部から電力を供給する場合、帯電器，転写器の
各々での電源ＯＮ／ＯＦＦは不可能になる。ところが帯
電器側においては、帯電不要時に帯電器がＯＦＦされな
い場合、不要領域が帯電されその不要領域にトナーが付
着して、トナーの無駄使いになってしまう問題が生じ
る。そこでこのトナーの無駄使いを防止するために従
来、帯電不要時に原稿台の白色領域の反射光を感光体
へと導いて感光体上の不必要領域の電荷をキャンセルす
る方法、スコロトロン方式の帯電器においては帯電不
要時にグリッド電位をシールド電位と等しくして放電が
行われないようにする方法（特開昭６０−１８９０５０
号）等が採用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記，
の方法には各々次のような問題があった。まずの方
法は、原稿台を特定の位置で正確に停止させることがで
きない装置、例えば、内側にラックギアを有するベルト
状のエンドレスギア内に遊星ギアを設け、この遊星ギア
により原稿台の往復移動を行うようにしたテーブル直結
構造の複写機では、原稿台を特定の位置で停止させるこ
とが不可能であり、原稿台の白色領域の反射光を感光体
へ導くことができない。またの方法は、オゾン低減，
マシンサイズ小型化のため、シールドを非線型定電圧素
子を用いてバイアスさせた複写機には適用できない。

【０００５】この発明の目的は帯電器に対して不要時に
も電力供給部が接続されている複写機において、テーブ
ル直結型の複写機やシールドがバイアスされている複写
機に適用させた場合でも、帯電不要時には放電を行わな
いようにできるコロナ放電装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に示す発明は、
少なくとも一台のスコロトロン帯電器を含み感光体に対
向配置された複数台のコロナ放電器と、これらのコロナ
放電器のチャージャ線に対して同電位を供給する１つの
電圧供給部と、前記スコロトロン帯電器のグリッドを、
定電圧回路または接地電位のいずれかに選択的に接続す
る電圧選択手段と、前記電圧供給部が出力する電圧を検
出する出力電圧検出手段と、前記グリッドが前記定電圧
回路に接続されているとき、前記定電圧回路を流れる電
流値が所定電流になるように前記電圧供給部の出力を制
御する第１の制御手段と、前記グリッドが接地電位に接
続されているとき、前記出力電圧検出手段の検出値が所
定電圧になるように前記電圧供給部の出力を制御する第
２の制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００７】請求項２に示す発明は、感光体に対向配置
されたチャージャ線と、正極性電圧で駆動する制御回路
からの信号に応じて前記チャージャ線に負極性電圧を供
給する電圧供給部と、前記チャージャ線と前記感光体と
の間に配置されたグリッドとを備えるスコロトロン方式
のコロナ放電装置において、前記グリッドを、定電圧素
子および電流検出用抵抗を介して正極性のバイアス電源
に接続したこと特徴とする。

【０００８】請求項３に示す発明は、感光体に対向配置
される帯電器，転写器等の複数台のコロナ放電器と、こ
れらのコロナ放電器に対して電圧を供給する１つの電圧
供給部と、前記転写器の下流側に配置される除電針と、
前記電圧供給部の出力電圧を前記転写器への出力極性と
反対極性に変換して前記除電針に供給する手段と、を備
えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１に示す発明によれば、電圧選択手段に
よりグリッドに接続される電圧値が可変となり、例えば
定電圧回路により帯電に必要な電圧が印加されていると
きには電圧供給部から供給される電圧値にかかわらず感
光体表面の電位がその定電圧（帯電に必要な電圧）に規
制される。そして第１の制御手段により定電圧回路に流
れる電流値が所定の値になるように制御されるから、感
光体の帯電状態に応じて電圧供給部の出力が制御され
る。一方、グリッドに接地電位が接続されているときに
は電圧供給部から電圧が供給されても感光体表面は接地
電位に維持される。そしてこの場合、前記第１の制御手
段が機能しなくなり、第２の制御手段により電圧供給部
の出力が制御される。

【００１０】請求項２に示す発明によれば、スコロトロ
ン帯電器のグリッドが定電圧素子および電流検出用抵抗
を介してバイアス電源に接続されており、このバイアス
電源は正極性であるため、電流検出用抵抗部から出力さ
れる電圧の極性が正極性になる。したがって正極性電圧
で駆動される制御回路に対して前記電流検出用抵抗部か
らの出力をそのまま入力して制御することができる。

【００１１】請求項３に示す発明によれば、コロナ放電
により感光体上のトナーを転写させる転写器の下流側に
配置された除電針に、転写器への出力電圧と反対極性の
電圧が印加され、該除電針はトナー転写時に転写器によ
って電荷を帯びてしまった用紙の除電を行い、感光体か
らの用紙の剥離を容易にする。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明の実施例に係るコロナ放電器
およびその電源装置の構成例を示すブロック図である。

【００１３】感光体３の周囲には、帯電器１，転写器２
等が配置されている。帯電器１はチャージャ線１ａと、
このチャージャ線１ａを収納するシールドケース１ｂ、
グリッド１ｃとを備えるスコロトロン方式の帯電器であ
る。スコロトロン方式の帯電器では、感光体３の電位が
グリッド１ｃの電位と等しくなったとき、コロナ放電の
電荷がグリッド側に逃げるため、感光体３の表面電位が
グリッド１ｃの電位と等しくなる。したがって、グリッ
ド１ｃの電位を感光体３に必要な帯電電位に設定すると
感光体３の表面電位は必要な電位になり、グリッド１ｃ
を接地すると感光体３の表面電位は接地電位になる。グ
リッド１ｃはツェナーダイオード，バリスタ等の非線形
定電圧素子８、抵抗９からなる定電圧回路を介して接地
されており、放電を開始するとまず、チャージャ線１ａ
からグリッド１ｃへ電流が生じ、非線形定電圧素子８に
一定の電圧が生じる。この電圧がグリッド１ｃの電圧と
なり、その後、感光体３が所定の電圧（非線形定電圧素
子８とほぼ同じ電圧）になるまでは放電電荷はグリッド
１ｃを通り抜けて感光体３に達する。シールドケース１
ｂは非線形定電圧素子１６を介して接地されている。こ
のため、シールドケース１ｂは放電中、定電圧にバイア
スされ、シールドケース１ｂが接地されている場合に比
べてチャージャ線１ａとシールド１ｂ間のインピーダン
スを大きくできる。シールドケース１ｂとチャージャ線
１ａとのインピーダンスが大きくなったことにより、シ
ールド電流が十分に小さい値になって、両者１ａ，１ｂ
間での放電が抑えられ、オゾン発生が低減される。転写
器２は、シールドケース２ｂ内にチャージャ線１ａを備
えたものである。

【００１４】チャージャ線１ａ，２ａには、高圧トラン
ス４により高圧され、整流平滑回路５により整流，平滑
された電圧が印加されており、コロナ放電を生じる。高
圧トランス４は駆動トランジスタ６のスイッチングによ
り励磁され高電圧を出力する。駆動トランジスタ６は制
御回路７で生成されるスイッチングパルス波形によりＯ
Ｎ／ＯＦＦする。制御回路７には帯電器１のグリッド１
ｃに接続された定電圧回路の出力、または転写器２に接
続された電圧検出回路（抵抗１３，１４から構成され
る）の出力のいずれかが、スイッチ１０の動作により選
択的に入力され、入力された電圧に応じて前記スイッチ
ングパルスを生成する。駆動トランジスタ６がＯＮする
と電圧供給部（高圧トランス４および整流平滑回路５）
の出力電圧が高くなって帯電器１，転写器２の放電量が
多くなり、駆動トランジスタ６がＯＦＦすると電圧供給
部の出力が低くなって帯電器１，転写器２の放電量が少
なくなる。

【００１５】帯電器１のグリッド１ｃに接続された定電
圧回路の抵抗９に掛かる電圧が取り出され、スイッチ１
０を介して制御回路７に入力される。抵抗９に掛かる電
圧は、グリッド１ｃに流れる電流値に対応する値とな
る。感光体３の表面電位が所定電圧（非線形定電圧素子
８の電圧とほぼ同等の電圧）に達すると、グリッド１ｃ
に流れる電流が増加し、該電圧検出回路の電圧も増加す
る。またチャージャ線１ａに印加される電圧の増減によ
ってもグリッド１ｃに流れる電流が増減する。したがっ
て、帯電器１の定電圧回路に流れる電流値を制御回路７
にフィードバックしてスイッチングパルスを設定するこ
とで、グリッド１ｃの電流を一定にすることができる。
また抵抗１３，１４からなる電圧検出回路は電圧供給部
からの出力電圧をそのまま検出する。したがってこの電
圧検出回路の出力を制御回路７にフィードバックしてス
イッチパルスを設定することで、電圧供給部の出力電圧
を一定にできる。

【００１６】ＣＰＵ１１は複写機全体の制御を行う制御
部である。ＣＰＵ１１は必要に応じてトランジスタ１２
のＯＮ／ＯＦＦ、およびスイッチ１０の切り換えを行
う。トランジスタ１２のエミッタは接地され、コレクタ
側はグリッド１ｃに接続されている。ＣＰＵ１１からの
信号によりトランジスタ１２がＯＮすると、グリッド１
ｃはトランジスタ１２を介して接地されることになるか
ら、放電による電荷はアースに流れる。すなわちトラン
ジスタ１２をＯＮするとチャージャ線１ａに電圧が印加
されていても、放電電荷が接地側に流れるために、感光
体３が帯電されてしまうことがない。したがって感光体
３を帯電する必要がないときにはトランジスタ１２をＯ
Ｎすればよい。

【００１７】一方、トランジスタ１２をＯＮしてグリッ
ド１ｃを接地すると、グリッド１ｃに流れる電流を定電
流に制御することができなくなる。したがってこの場合
には、スイッチ１０の切り換えにより、転写器２の電圧
検出回路の出力値を制御回路７に入力する。転写器２の
電圧検出回路は、抵抗１３，１４を介して接地されてお
り、抵抗１４に掛かる電圧が制御回路７に入力される。
抵抗１４の電圧は、帯電器１，転写器２に掛かる電圧の
増減に対応して増減し、この出力に応じて駆動トランジ
スタ６を制御することにより、帯電器１，転写器２の電
圧を一定値にすることができる。

【００１８】図２は請求項２の実施例に係る帯電器，転
写器およびその電力供給部の構成を示すブロック図であ
る。なお図中、図１の構成と同一部分については同一番
号で示す。

【００１９】グリッド１ｃは非線形定電圧素子６、抵抗
９を介して、バイアス電源回路２３に接続されている。
バイアス電源回路２３は正極性のバイアス電圧を供給
し、それによって抵抗９に流れる電流値が正電圧出力と
して取り出される。この正出力電圧が制御回路７へ入力
され、それに応じて制御回路７はトランジスタ６をＯＮ
／ＯＦＦ制御する。

【００２０】図３は請求項３の実施例に係る帯電器，転
写器およびその電力供給部の構成を示すブロック図であ
る。図中、図１の構成と同一部分については同一番号で
示す。

【００２１】転写器２の後方には除電爪３１が配置され
ている。通常、トナーが転写された用紙は転写器の出力
極性と同極性に帯電している。この電荷を除電爪３１に
よってキャンセルする。この実施例の電圧供給部には、
高圧トランス４，整流平滑回路５によって取り出された
出力の極性を反転させるための極性反転回路３２が設け
られている。この極性反転回路３２により反転された出
力が除電爪３１に供給され、これによって用紙の除電を
行う。このように、一つの高圧トランス４から取り出し
た出力を、帯電器１，転写器２，除電爪３１の３箇所に
供給するため、各装置ごとに電圧供給部を設ける必要が
なく、低コスト，省スペースを実現できる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１に示す発明によれば、感光体帯
電時には帯電器のグリッドに接続された定電圧回路に流
れる電流が所定値になるように電圧供給部出力が制御さ
れるから安定した電圧供給を行うことができる。感光体
の帯電不要時、帯電器のチャージャ線に電圧供給部から
電圧が供給されていても、帯電器のグリッドに接地電位
を接続することによって感光体の帯電を防止でき、また
このとき、電圧供給部の出力電圧が電圧検出手段の検出
値に応じて制御されるから、電圧供給部出力が暴走して
しまうことがない。すなわち、帯電必要時には電流制御
により安定した帯電を行うことができ、帯電不要時には
感光体の帯電を防止し、かつ電圧供給部出力を安定させ
ることができる。

【００２３】請求項２に示す発明によれば、電流検出用
抵抗部から出力される電圧の極性が正極性になるため、
正極性電圧で駆動される制御回路に対して前記電流検出
用抵抗部からの出力をそのまま入力して制御することが
でき、制御が容易になる。

【００２４】請求項３に示す発明によれば、帯電器，転
写器等のコロナ放電器への電圧供給部の出力を利用して
除電針を動作させることができるため、電圧供給部数が
少なくて済、コストの低減，省スペース化をはかること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の実施例に係る帯電器，転写器への電
力供給装置の構成を示すブロック図

【図２】請求項２の実施例に係る帯電器，転写器への電
力供給装置の構成を示すブロック図

【図３】請求項３の実施例に係る帯電器，転写器，除電
器への電力供給部の構成を示すブロック図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一台のスコロトロン帯電器を含
   み感光体に対向配置された複数台のコロナ放電器と、 これらのコロナ放電器のチャージャ線に対して同電位を
   供給する１つの電圧供給部と、 前記スコロトロン帯電器のグリッドを、定電圧回路また
   は接地電位のいずれかに選択的に接続する電圧選択手段
   と、 前記電圧供給部が出力する電圧を検出する出力電圧検出
   手段と、 前記グリッドが前記定電圧回路に接続されているとき、
   前記定電圧回路を流れる電流値が所定電流になるように
   前記電圧供給部の出力を制御する第１の制御手段と、 前記グリッドが接地電位に接続されているとき、前記出
   力電圧検出手段の検出値が所定電圧になるように前記電
   圧供給部の出力を制御する第２の制御手段と、 を備えたことを特徴とするコロナ放電装置。
2. 【請求項２】感光体に対向配置されたチャージャ線と、
   正極性電圧で駆動する制御回路からの信号に応じて前記
   チャージャ線に負極性電圧を供給する電圧供給部と、前
   記チャージャ線と前記感光体との間に配置されたグリッ
   ドとを備えるスコロトロン方式のコロナ放電装置におい
   て、 前記グリッドを、定電圧素子および電流検出用抵抗を介
   して正極性のバイアス電源に接続したこと特徴とするコ
   ロナ放電装置。
3. 【請求項３】感光体に対向配置される帯電器，転写器等
   の複数台のコロナ放電器と、これらのコロナ放電器に対
   して電圧を供給する１つの電圧供給部と、前記転写器の
   下流側に配置される除電針と、前記電圧供給部の出力電
   圧を前記転写器への出力極性と反対極性に変換して前記
   除電針に供給する手段と、を備えたことを特徴とするコ
   ロナ放電装置。