JPH0720727A - 画像形成装置の高圧電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】画像形成装置の高圧電源装置において、高圧電
源のダイナミックレンジを小さくして、装置の簡素化、
小型化、信頼性の向上を図る。 【構成】昇圧トランス１と駆動回路２とによって第２の
高圧電源を構成し、昇圧トランス４と駆動回路５とによ
って第１の高圧電源を構成し、これら電源を直列に接続
して、さらに負荷に接続する。第１、第２の高圧電源は
それぞれ異なる極性を有する。負荷の電流を、電流検出
手段７によって検出し、誤差増幅器８で基準電圧と比較
し、ＰＷＭ発振器６を介して第２の高圧電源の出力を調
整する。一方、負荷のモードに応じて、リモートスイッ
チ９を切換え、ＰＷＭ発振器を介して、第２の出力レベ
ルと切り換える。これにより、出力のダイナミックレン
ジを変更することなく、出力範囲を選択的に切り換える
ことが可能となる。なお、電力の供給対象となる負荷と
は、複写機等の帯電ブラシ、吸着ブラシ等である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式のカラー
複写機、カラープリンタ等に装着されて、例えば転写ブ
ラシや吸着ブラシに電圧を印加する画像形成装置の高圧
電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー複写機、カラープリンタ等
に画像形成装置において、現像装置によって感光ドラム
上に形成されたトナー像は、次の転写プロセスで、コロ
ナ帯電によって感光ドラム表面に転写されていた。この
際、コロナ帯電装置のコロナワイヤには、トナー像の転
写のために、約６〜９ｋＶ、０．１〜１ｍＡの定電流電
源によって給電が行われていた。また、正負両極性の出
力電圧発生手段としては、正負の電源をシリーズ接続
し、正または負のうちの出力レンジの小さい極性側を固
定出力とする一方、逆極性側を可変にして必要な正負の
出力レンジをカバーするように構成するのが一般的であ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、カラー画質の改
善を目的として、転写プロセスの見直しが図られ、コロ
ナ帯電から徐々に接触帯電に切り換えられており、その
一例として、転写ブラシが用いられている。

【０００４】一次帯電、露光、現像等の各プロセスを介
して感光ドラム表面に形成されたトナー像は、転写プロ
セスにて、転写材上に転写される。このとき、転写材
は、円筒状のマイラフィルムを主要構成部材とする転写
ドラムに巻き付けられており、トナー像の転写は、マイ
ラフィルムの裏面側に当接させた転写ブラシに、トナー
の極性と逆極性の高電圧を印加することによって、マイ
ラフィルム上に担持した転写材表面に静電的に引き寄せ
るようにして行う。この印加電圧は、同一転写材上に４
回の転写、すなわちマゼンタ、シアン、イエロー、ブラ
ックの４色のトナーを転写するために、転写回数を重ね
るごとにステップ状に上昇させている。このため、４色
目には印加電圧が１０ｋＶを超えるようになって、リー
ク等の悪影響が発生するおそれがある。

【０００５】これを防ぐために、印加電圧を正負両極性
にして印加電圧の絶対値の最大値を半分にするようにし
ている。すなわち、１色目の転写を行なう前に転写材に
負の高電圧を印加しておき、４色目には、スタート時の
１色目の負の高電圧とほぼ等しいレベルの正の高電圧を
印加するようにするものである。

【０００６】ところで、上述のように、正負両極性の電
圧を発生するための電圧発生手段は、可変出力側の電源
の出力レンジが大幅に広くなって、大型化、信頼性低下
を招くといった問題が発生しがちである。

【０００７】そこで、本発明は、簡単な構成で大型化を
防止し、かつ動作信頼性を向上させるようにした画像形
成装置の高圧電源装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、出力可変の正または負の第
１の高圧電源と、該第１の高圧電源と逆極性の第２の高
圧電源とを有し、これら第１の高圧電源と第２の高圧電
源とを直列接続した状態で負荷に接続してなる画像形成
装置の高圧電源装置において、前記負荷に流れる電流を
検出する電流検出手段と、該検出電流に基づく電圧と基
準電圧とを比較して、前記第１の高圧電源を定電流制御
する定電流制御手段と、給電対象となる前記負荷のモー
ドに応じて、前記第２の高圧電源の出力を少なくとも２
段階以上に切換える出力切換え手段とを備え、出力のダ
イナミックレンジを変更することなしに、出力範囲を選
択的に切換え動作させてなることを特徴とする。

【０００９】また、前記第１の高圧電源及び第２の高圧
電源は、それぞれ昇圧トランスと、その１次側駆動回路
と、２次側高圧巻線の整流回路と、該整流回路の出力に
接続される負荷インピーダンスより十分小さい値を持つ
ブリーダ抵抗とを備える用意してもよい。

【００１０】さらに、前記出力切換え手段が、昇圧トラ
ンスの１次側または２次側に巻数の異なるタップを設
け、１次側の駆動巻線、あるいは２次側の出力を取り出
す巻線を選択的に切換えることで出力を切換えるように
してもよい。

【００１１】

【作用】以上構成に基づき、正または負の高圧電源（第
１の高圧電源または第２の高圧電源）、の一方の出力
を、必要とされる出力レンジに応じて、２段階あるいは
複数段階に切換えることで、それぞれの高圧電源の出力
レンジを必要な出力レンジとほぼ等しくすることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例１〉図１に、本発明に係る画像形成装置の高圧
電源装置の実施例１、図２に、本実施例の出力が給電さ
れる転写ブラシ及び吸着ブラシ周辺の各部材の構成の概
略図を示す。

【００１３】図２において、像担持体としての感光ドラ
ム１０上に、一次帯電器１１による帯電プロセス、レー
ザ光１２による像露光プロセス、４色、すなわちマゼン
タ、シアン、イエロー、ブラックの各現像器１３による
現像プロセスを経て、トナー像が形成され、つづいて、
この感光ドラム１０上のトナー像は、転写ドラム１５上
に吸着された紙等の転写材Ｐに転写される。転写ドラム
１５は、円筒状の枠体に薄膜のマイラーフィルムを巻き
つけたもので、感光ドラム１０と当接する画像形成部分
はフィルム単体で構成される。１６の吸着ブラシは、転
写ガイドにガイドされて供給された転写材Ｐを静電気力
をもって転写ドラム１５に吸着する。１７の転写ブラシ
は、感光ドラム上のトナー像を静電気力によって転写紙
Ｐ上に転写させる。１９、２０の内除電帯電器、外除電
帯電器は、転写ブラシ１７に対する印加電圧（後述）の
絶対値を下げるために用いられる。２１の分離帯電器
は、ＡＣ＋ＤＣのコロナ帯電を行なうことによって、転
写材Ｐと転写ドラム２１との間の静電吸着力を完全に除
去する役目をする。

【００１４】図１に示す高圧電源装置は、負荷として
の、上述の転写ブラシ１６及び吸着ブラシ１７に給電を
行うためのものである。同図において、１は負の高電圧
を発生する昇圧トランス、２は昇圧トランス１の駆動回
路であり、これらによって第２の高圧電源を構成してい
る。また、３は駆動回路２をスイッチングさせる出力デ
ューティを２段階に切換え可能なＰＷＭ発振器（出力切
換え手段）である。４は正の高電圧を発生する昇圧トラ
ンス、５は昇圧トランス４の駆動回路であり、これらに
よって第１の高圧電源を構成している。６は駆動回路５
をスイッチングさせるＰＷＭ発振器（定電流制御手段）
である。また昇圧トランス１、４の２次側出力は、直列
に接続され、これらから負荷に流れる電流を電流検出手
段７によって検出し、誤差増幅器８によって所定のレベ
ルの信号と比較され、その結果に応じて、ＰＷＭ発振器
６の出力デューティを可変し、定電流制御を行なう。

【００１５】また、後述の転写モードと非転写モード
（吸着モードと非吸着モード）に応じて、リモートスイ
ッチ９を切換え、ＰＷＭ発振器３の出力デューティを変
えて、負の昇圧トランス１の出力レベルを切換えること
により、出力の可変範囲を２通りに切換えることができ
る。

【００１６】次に、図３に、転写ドラム１５に対する転
写ブラシ１７、吸着ブラシ１６の動作シーケンスタイミ
ングを示す。なお、同図においては、上側の転写出力が
転写ブラシ１７のシーケンス、また下側の吸着出力が吸
着ブラシ１６のシーケンスをそれぞれ示す。転写ドラム
１５は、その表面の周方向に沿って、Ａ３の転写材Ｐを
１枚縦方向に張り付けるだけの周長を有する。ただし、
図３にはＡ４の転写材Ｐを１枚コピーする場合を示す。

【００１７】転写材搬送系から転写材Ｐが送られてくる
と、吸着ブラシ１６に定電流制御モードで＋１５μＡ流
して転写材Ｐを転写ドラム１５に吸着させる。内除電帯
電器１９には負の高電圧をかけて、転写ドラム内側を−
６ｋＶに帯電させる。同時に外除電帯電器２０に正の高
電圧をかけて転写材Ｐの剥離を防ぐ。転写材Ｐが転写ド
ラム１５に吸着されて、さらに転写ドラム１５内側が−
６ｋＶに帯電されると、転写ブラシ１７に定電流制御モ
ードで＋１０μＡが流され、感光ドラム１０から転写材
Ｐへのトナー像の転写が行なわれる。転写プロセスは、
マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色の順に繰
り返される。このときの転写ブラシ給電電圧は、図３の
ｂに示すように、紙間ではほぼ−６ｋＶに留まるが、転
写材Ｐへの転写タイミングでは前回の電荷が保持されて
いるために、各色毎におよそ２ｋＶステップで上昇す
る。４色目の転写が終了すると、分離帯電器２１に（Ａ
Ｃ＋ＤＣ）の高圧を印加し、コロナ帯電を行なうことに
よって転写材Ｐ、転写ドラム１５上の電荷を除電して転
写材Ｐを転写ドラム１５から分離させる。

【００１８】以上の説明で明らかなように、転写ブラシ
１７、吸着ブラシ１６を給電する電源は、正負両極性の
定電流電源でなければならない。さらに、具体的にいえ
ば、負荷に等価的に含まれる−６ｋＶ〜＋６ｋＶの広範
囲に変化する電圧源に対応しながら、負荷に定電流を供
給する必要があるが、図４に示すように、転写材Ｐへの
転写時、吸着時に必要とされる出力範囲と、非転写時、
非吸着時に必要とされる出力範囲とは異なるため、それ
ぞれのモードに応じて、本実施例では負の高圧の出力電
圧を２段階に切換えている。 〈実施例２〉図５に本発明の実施例２を示す。なお、同
図において図１に示す実施例１と同様の部材等について
は同様の符号を付し、その説明は省略するものとする。

【００１９】本実施例では、負の昇圧トランス１の出力
切換えを、スイッチ回路３１によって昇圧トランス１の
１次側に与える電圧を切換えることにより行なってい
る。本実施例によれば、ＰＷＭ発振器３のデューティを
切換えるよりも簡単な回路構成で、負の高圧出力を切換
えることができる。 〈実施例３〉図６に、本発明の実施例３を示す。なお、
同図において図１に示す実施例１と同様の部材等につい
ては同様の符号を付し、その説明は省略するものとす
る。

【００２０】負の昇圧トランス３２の一次巻線にタップ
を設け、１次側駆動回路３３のスイッチＳＷ２をリモー
ト切換えすることにより、昇圧トランス３２の一次巻線
の巻数が変化して、２次側出力を切換えることができ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
出力可変の第１の高圧電源と、これとは逆極性で、かつ
出力を複数段階に切換え可能な第２の高圧電源とを負荷
に対して直列に接続し、負荷のモードに応じて第２の高
圧電源の出力を切り換えることによって、それぞれのダ
イナミックレンジを小さくすることができる。また、簡
単な構成でそれぞれの高圧電源の出力を小さくできるた
め、装置の小型化、信頼性向上を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の高圧電源装置の回路図。

【図２】同じく画像形成装置の転写ブラシ、吸着ブラシ
周辺の構成を示す模式図。

【図３】同じく転写ブラシ、吸着ブラシの動作シーケン
スタイミングを示す図。

【図４】同じく電源出力が給電される画像形成装置の転
写帯電器の負荷特性を示す図。

【図５】実施例２の高圧電源装置の回路図。

【図６】実施例３の高圧電源装置の回路図。

【符号の説明】

１、４ 昇圧トランス ２、５ １次駆動回路（駆動回路） ３、６ ＰＷＭ発振器 ７ 電流検出回路 ８ 誤差増幅器 ９ 出力切換え手段（リモートスイッチ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力可変の正または負の第１の高圧電源
   と、該第１の高圧電源と逆極性の第２の高圧電源とを有
   し、これら第１の高圧電源と第２の高圧電源とを直列接
   続した状態で負荷に接続してなる画像形成装置の高圧電
   源装置において、 前記負荷に流れる電流を検出する電流検出手段と、 該検出電流に基づく電圧と基準電圧とを比較して、前記
   第１の高圧電源を定電流制御する定電流制御手段と、 給電対象となる前記負荷のモードに応じて、前記第２の
   高圧電源の出力を少なくとも２段階以上に切換える出力
   切換え手段と、を備え、 出力のダイナミックレンジを変更することなしに、出力
   範囲を選択的に切換え動作させてなる、 ことを特徴とする画像形成装置の高圧電源装置。
2. 【請求項２】 前記第１の高圧電源及び第２の高圧電源
   は、それぞれ昇圧トランスと、その１次側駆動回路と、
   ２次側高圧巻線の整流回路と、該整流回路の出力に接続
   される負荷インピーダンスより十分小さい値を持つブリ
   ーダ抵抗と、を備える、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の高圧電
   源装置。
3. 【請求項３】 前記出力切換え手段が、昇圧トランスの
   １次側または２次側に巻数の異なるタップを設け、１次
   側の駆動巻線、あるいは２次側の出力を取り出す巻線を
   選択的に切換えることで出力を切換える、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の高圧電
   源装置。