画像形成装置
【課題】電圧印加回路を共通化した画像形成装置において、最小の回路構成で画質の低下を抑制する。
【解決手段】複数の感光ドラム４１と、前記複数の感光ドラム４１に対してそれぞれ設けられた各スコロトロン帯電器５０と、前記各スコロトロン帯電器５０が共通接続され、前記各スコロトロン帯電器５０に電圧を印加する電圧印加回路２００と、前記各スコロトロン帯電器５０に設けられた各ワイヤ５３と、前記各スコロトロン帯電器５０に設けられた各グリッド電極５５と、前記複数の帯電器５０のグリッド電極に流れるグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を検出する電流検出部２６０と、前記電流検出部２６０により検出された電流和Ｉｇ４が基準値以上になるように前記電圧印加回路２００を制御する制御装置１１０と備える。
【解決手段】複数の感光ドラム４１と、前記複数の感光ドラム４１に対してそれぞれ設けられた各スコロトロン帯電器５０と、前記各スコロトロン帯電器５０が共通接続され、前記各スコロトロン帯電器５０に電圧を印加する電圧印加回路２００と、前記各スコロトロン帯電器５０に設けられた各ワイヤ５３と、前記各スコロトロン帯電器５０に設けられた各グリッド電極５５と、前記複数の帯電器５０のグリッド電極に流れるグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を検出する電流検出部２６０と、前記電流検出部２６０により検出された電流和Ｉｇ４が基準値以上になるように前記電圧印加回路２００を制御する制御装置１１０と備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーレーザプリンタ等の多色の画像形成装置は、各現像剤色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）ごとに帯電器を設けている。下記特許文献１には、この種の画像形成装置において、各帯電器に高電圧を印加する高圧電源ユニット（電圧印加回路）を共通化することで、部品点数の削減、装置の小型化を図ったものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１４２４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
帯電器の放電量は、帯電器の汚れが進むに連れ低下する。すると、感光体の帯電量が不足し画質を低下させる恐れがある。このような感光体の帯電量不足による画質の低下を防止するには、電圧印加回路側から各帯電器へ流れる電流をそれぞれ検出して、電流量をコントロールしてやればよいが、この場合、各帯電器ごとに電流検出部をそれぞれ設けることが必要となり、部品点数が増えてしまう。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電圧印加回路を共通化した画像形成装置において、最小の回路構成で画質の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第一の発明は、１又は複数の感光体と、前記１の感光体に対して複数設けられるか、前記複数の感光体に対してそれぞれ設けられ前記１又は複数の感光体を帯電させる各帯電器と、前記各帯電器が共通接続され、前記各帯電器に電圧を印加する電圧印加回路と、前記電圧印加回路から前記複数の帯電器へ流れる電流の電流和を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流和が基準値以上になるように前記電圧印加回路を制御する制御装置と、を備える。
【０００６】
電圧印加回路側から帯電器に流れる電流と感光体の帯電量（平均値）は概ね比例する。この発明では、各帯電器へ流れる電流の電流和が基準値以上に制御されるから、各感光体の帯電量（平均値）は目標レベル以上になる。従って、電圧印加回路を共通化する構成において、感光体の帯電量不足による画質の低下を防止できる。また、この構成では、電流検出部を各帯電器ごとに設ける必要がないので、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【０００７】
第二の発明は、前記第一の発明に記載の画像形成装置であって、前記制御装置は、前記電流和が基準値以上の定電流になるように前記電圧印加回路の出力電圧を制御する。この発明では、電流和が基準値以上の定電流に制御されるから、感光体の帯電量（平均値）が概ね目標レベルになる。そのため、電圧印加回路を共通化する構成において、感光体の帯電量不足による画質の低下を防止できる。
【０００８】
第三の発明は、前記第一の発明に記載の画像形成装置であって、前記電圧印加回路の出力電圧を検出する電圧検出回路を有し、前記制御装置は、前記電圧印加回路の出力電圧を、前記電流和が基準値以上になる電圧レベルにて定電圧制御する。この発明では、電圧印加回路の出力電圧が、電流和が基準値以上になる電圧レベルに定電圧制御されるから、感光体の帯電量（平均値）が概ね目標レベル以上になる。そのため、電圧印加回路を共通化する構成において、感光体の帯電量不足による画質の低下を防止できる。
【０００９】
第四の発明は、前記第二の発明又は前記第三の発明に記載の画像形成装置であって、前記帯電器はワイヤとグリッド電極を有するスコロトロン帯電器であり、前記各スコロトロン帯電器の前記各グリッド電極は、定電圧素子を有する共通の接続ラインを介してグラウンドに接続されている。定電圧素子を共通化しているので、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【００１０】
第五の発明は、前記第四の発明に記載の画像形成装置であって、前記電流検出部は前記共通の接続ライン上に設けられた第一抵抗からなり、前記電流和として前記各スコロトロン帯電器のグリッド電極に流れるグリッド電流の電流和を検出する。電流検出部（第一抵抗）を共通化しているので、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【００１１】
第六の発明は、前記第二の発明ないし前記第四の発明のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記各帯電器に設けられたワイヤを流れるワイヤ電流が共通の帰還路を通じて前記電圧印加回路に帰還する回路構成であり、前記電流検出部は、前記共通の帰還路上に設けられた第二抵抗からなり、前記電流和として前記各帯電器のワイヤに流れるワイヤ電流の電流和を検出する。電流検出部（第二抵抗）の共用化により、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【００１２】
第七の発明は、前記第二の発明に記載の画像形成装置であって、前記電圧印加回路の出力電圧を検出する電圧検出回路を有し、前記制御装置は、前記電圧検出回路にて検出された出力電圧が前回検出時の出力電圧から低下した場合に、各ワイヤのクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知する。一部のワイヤが汚れたままになることを防ぐことが可能である。そのため、画質の低下を防止できる。
【００１３】
第八の発明は、前記第三に記載の画像形成装置であって、前記制御装置は、前記電流検出部にて検出された電流和と前回検出時の電流和の差が許容値を超えた場合に、前記各帯電器に設けられたワイヤのクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知する。一部のワイヤが汚れたままになることを防ぐことが可能である。そのため、画質の低下を防止できる。
【００１４】
第九の発明は、前記第一の発明ないし第六の発明いずか一項に記載の画像形成装置であって、前記各帯電器に対してワイヤがそれぞれ設けられ、前記ワイヤに対してクリーニング部がそれぞれ備えられ、前記制御装置は、所定期間ごとに、各前記クリーニング部を作動させて前記各ワイヤをクリーニングする処理を行う。所定期間ごとに各ワイヤがクリーニングされるので、一部のワイヤが汚れたままになることがなく、画質の低下を防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像形成装置によれば、電圧印加回路を共通化した画像形成装置において、最小の回路構成で画質の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係るプリンタの内部構成を表す概略断面図
【図２】プロセスユニットの構造を模式的に示した図
【図３】帯電器の構造を模式的に示した図
【図４】高圧電源装置の電気的構成を示すブロック図
【図５】電圧印加回路の出力制御フローを示す図
【図６】プリンタの電気的構成を示すブロック図
【図７】実施形態２における高圧電源装置の電気的構成を示すブロック図
【図８】図７の一部を拡大した図
【図９】電圧印加回路の出力制御フローの変形例を示す図
【図１０】実施形態３における高圧電源装置の電気的構成を示すブロック図
【図１１】プリンタの他の構成例を示す図
【図１２】高圧電源装置を２系統に分けた時の電気的構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。
【００１８】
１．プリンタの全体構成
図１は、本実施形態のプリンタ１（本発明の「画像形成装置」の一例）の内部構成を表す概略断面図である。以下の説明では、各構成要素について、色毎に区別する場合は各部の符号にＢ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の添え字を付し、区別しない場合は添え字を省略する。
【００１９】
プリンタ１は、給紙部３、画像形成部５、搬送機構７、定着部９、ベルトクリーニング機構２０および高圧電源装置１００を含む構成である。
【００２０】
給紙部３は、プリンタ１の最下部に設けられており、シート（用紙、ＯＨＰシートなど）１５を収容するトレイ１７と、ピックアップローラ１９とを備える。トレイ１７に収容されたシート１５は、ピックアップローラ１９により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ１１，レジストレーションローラ１２を介して搬送機構７に送られる。
【００２１】
搬送機構７は、シート１５を搬送するものであり、プリンタ１内において給紙部３の上側に設置されている。搬送機構７は、駆動ローラ３１、従動ローラ３２、およびベルト３４を含み、ベルト３４は、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に架け渡されている。駆動ローラ３１が回動すると、ベルト３４は、感光ドラム４１と対向する側の表面が、図１中の右方向から左方向へ移動する。これにより、レジストレーションローラ１２から送られてきたシート１５が、画像形成部５下へと搬送される。
【００２２】
また、ベルト３４には、４つの感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃに対応して、４つの転写ローラ３３Ｂ、３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃが設けられている。各転写ローラ３３は、ベルト３４を間に挟みつつ各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃに対して向かい合う位置に配置されている。
【００２３】
画像形成部５は４個のプロセスユニット４０Ｂ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃおよび４個の露光装置４９Ｂ、４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃを含む。各プロセスユニット４０Ｂ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃは、シート１５の搬送方向（図１の左右方向）に一列状に配置されている。
【００２４】
各プロセスユニット４０は同一構造であり、各色の感光ドラム（本発明の「感光体」の一例）４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、各色のトナー(例えば正帯電性の非磁性１成分トナー）を収容するトナーケース４３、現像ローラ４５及び帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃを含む構造となっている。
【００２５】
各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃは、例えばアルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものであり、アルミニウム製の基材がプリンタ１のグラウンドに接続されている。
【００２６】
現像ローラ４５は、トナーケース４３の下部にて供給ローラ４６と対向配置されており、両間をトナーが通過するときに回転に伴う摩擦によりトナーを正極性に摩擦帯電させ、均一な薄層として感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ上へ供給する機能を果たす。
【００２７】
各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃは、スコロトロン型の帯電器であり、図２、図３に示すように、シールドケース５１、ワイヤ５３及び金属製のグリッド電極５５を有する。シールドケース５１は、感光ドラム４１の回転軸方向に長い角筒型をしている。シールドケース５１のうち、感光ドラム４１との対向面は放電口５２として開口している。
【００２８】
ワイヤ５３は例えばタングステン線からなる。ワイヤ５３は、シールドケース５１内において回転軸方向（図３の左右方向）に張り渡されており、後述する電圧印加回路２００により高電圧が印加される。ワイヤ５３は高電圧の印加により、シールドケース５１内においてコロナ放電を生じさせる。そして、コロナ放電により生じたイオンが放電口５２から感光ドラム４１側に放電電流として流れることで、感光ドラム４１の表面を一様に正極性に帯電させる。
【００２９】
そして、シールドケース５１の放電口５２には、スリットや透孔を有する板状のグリッド電極５５が取り付けられている。このグリッド電極５５に電圧を加え、その加えた電圧を制御することで、感光ドラム４１の帯電電圧を制御することが可能となっている。
【００３０】
また、帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃにはワイヤクリーナ（本発明の「クリーニング部」の一例）５７が設けられている。ワイヤクリーナ５７はワイヤ５３に沿って摺動自在な構成となっている。このワイヤクリーナ５７を、オペレータがワイヤ５３に沿って往復させることで、ワイヤ５３の汚れを落とすことが出来る。
【００３１】
各露光装置４９Ｂ、４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃは、例えば、感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの回転軸方向に沿って一列状に並んだ複数の発光素子（例えばＬＥＤやレーザ光源）を有し、外部より入力される画像データに応じて発光することにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面に静電潜像を形成する機能を果たす。
【００３２】
上記のように構成されたレーザプリンタ１による一連の画像形成処理について簡単に説明すると、プリンタ１は印刷データＤを受信すると（図６参照）、印刷処理を開始する。これにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面は、その回転に伴って、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃにより一様に正帯電される。そして、各露光装置４９から各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃに向けてレーザ光がそれぞれ照射される。これにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面には、印刷データに応じた所定の静電潜像が形成、すなわち一様に正帯電された感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面のうち、レーザ光が照射された部分は電位が下がる。
【００３３】
次いで、現像ローラ４５の回転により、現像ローラ４５上に担持されかつ正帯電されているトナーが、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面上に形成される静電潜像に供給される。これにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの静電潜像は、可視像化され、感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
【００３４】
また、上記したトナー像を形成するための処理と並行して、シート１５を搬送する処理が行われる。すなわち、ピックアップローラ１９の回動により、トレイ１７からシート１５が一枚ずつ用紙搬送経路Ｙへと送り出される。用紙搬送経路Ｙに送り出されたシート１５は、搬送ローラ１１、ベルト３４により、転写位置（感光ドラム４１と転写ローラ３３とが接触する点）に運ばれる。
【００３５】
すると、この転写位置を通るときに、各転写ローラ３３に印加される転写バイアスによって、各感光ドラム４１の表面上に担持された各色のトナー像（現像剤像）がシート１５の表面に順次、重畳転写される。かくして、シート１５上には、カラーのトナー像（現像剤像）が形成される。その後、ベルト３４の後方に設けられた定着部９を通過するときに、転写されたトナー像（現像剤像）は熱定着され、シート１５は排紙トレイ６０上に排紙される。
【００３６】
２．高圧電源装置１００の構成
高圧電源装置１００は、電圧印加回路２００、定電圧回路２５０、電流検出部２６０及び制御装置１１０を備えている。
【００３７】
電圧印加回路２００はＰＷＭ信号平滑回路２１０と、トランスドライブ回路２２０と、出力回路２３０と、電圧検出回路２４０とを備えた構成であり、各帯電器５０に６ｋＶ〜７ｋＶ程度の高電圧を印加する機能を果たす。ＰＷＭ信号平滑回路２１０は、制御装置１１０のＰＷＭポートＡから出力されるＰＷＭ信号Ｓ１を平滑して、トランスドライブ回路２２０に出力するものである。トランスドライブ回路２２０は例えばトランジスタなどの増幅素子から構成され、トランスＴｒの一次巻線にＰＷＭ信号Ｓ１のデューティー比に応じたレベルの一次電圧を印加する。
【００３８】
出力回路２３０は、トランスＴｒからなる昇圧回路と、ダイオードＤとコンデンサＣからなる平滑回路２３５から構成されており、トランストライブ回路２２０から入力される一次電圧を昇圧した後、整流して出力する。そして、出力回路２３０の出力ラインＬｏには、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのワイヤ５３が共通接続されている。これにより、出力回路２３０の出力電圧Ｖｏが各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのワイヤ５３に印加される構成となっている。
【００３９】
また、出力回路２３０のトランスＴｒには補助巻線２３１が設けられている。補助巻線２３１にはトランスＴｒの２次電圧に応じたレベルの電圧が発生する構成となっている。
【００４０】
電圧検出回路２４０は補助巻線２３１に発生する電圧を検出して、制御装置１１０のＡ／ＤポートＰ１に入力する。これにより制御装置１１０に対してトランスＴｒの二次電圧のデータが取り込まれる構成となっている。
【００４１】
また、図４に示すように、この実施形態では各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電極５５が、共通の接続ラインＬ１を通じてグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、共通の接続ラインＬ１には定電圧回路２５０と電流検出部２６０がそれぞれ設けられている。
【００４２】
定電圧回路２５０は直列接続された３つの定電圧素子（具体的には、ツェナーダイオード）２５１から構成されており、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電極５５の電圧を、ツェナーダイオード１個あたりの降伏電圧を３倍した電圧値（例えば、２５０Ｖ×３）に定電圧化する。
【００４３】
電流検出部２６０は、定電圧回路２５０と直列接続された第一抵抗Ｒ１からなり、グランドＧＮＤに接続されている。第一抵抗Ｒ１のうち定電圧回路２５０との接続点は、制御装置１１０に設けられた各Ａ／ＤポートＰ２に信号線を介して接続されている。以上のことから、接続ラインＬ１に流れる電流（４つの帯電器５０のグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４）の大きさに比例した電圧が各Ａ／ＤポートＰ２に入力される。そのため、入力電圧のレベルを読み取ることで、制御装置１１０において、４つの帯電器５０のグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４の大きさを検出できる構成となっている。
【００４４】
制御装置１１０は電圧印加回路２００の出力を制御するものであり、ＰＷＭポートＡと、２つのＡ／ＤポートＰ１、Ｐ２を備える。制御装置１１０はＣＰＵを内蔵して構成すること、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）により構成することが可能である。制御装置１１０は、不揮発性の記憶部（図略）を内蔵しており、そこに、次に説明する出力制御フローを実行するための各種データ（例えば、以下（ａ）〜（ｃ）のデータ）を記憶させている。
【００４５】
（ａ）４つの帯電器５０のグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４の基準値のデータ（１ｍＡ）
（ｂ）電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏの目標値のデータ（６ｋＶ）
（ｃ）電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏの上限値のデータ（７．５ｋＶ）
【００４６】
尚、グリッド電流Ｉｇは、帯電器５０から感光ドラム４１に流れる放電電流Ｉｆ（実施形態２の図８参照）と概ね比例関係にあることが知られており、感光ドラム４１に流れる放電電流Ｉｆのレベルを図る指標となる。すなわち、グリッド電流Ｉｇが基準値２５０μＡ流れていれば、感光ドラム４１に流れる放電電流Ｉｆが目標レベルを超える関係となっている。この実施形態では、グリッド電流Ｉｇの基準値２５０μＡを４倍した値、すなわち１ｍＡを電流和Ｉｇ４の基準値としている。
【００４７】
次に、図５を参照して制御装置１１０により実行される電圧印加回路２００の出力制御フローについて説明を行う。本電圧印加回路２００の出力制御フローは、印刷処理開始直後に実行される初期制御（定電圧制御：Ｓ１０〜Ｓ５０）と、初期制御以降の印刷処理終了時まで実行される実制御（定電流制御：Ｓ６０〜Ｓ１２０）の２段階制御となっている。
【００４８】
（初期制御・・定電圧制御）
図６に示すように、ホストコンピュータなどの上位装置から印刷データＤが出力されると、その印刷データＤはインターフェースＩＦを通じてプリンタ１にて受信される。すると、プリンタ１の全体を制御統括する主制御部８０から高圧電源装置１００の制御装置１１０に対して、印刷処理開始指令が与えられる。これにより、制御装置１１０は、図５の出力制御フローをスタートさせ、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏ、すなわち各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのワイヤ５３に印加する印加電圧の目標値を「６ｋＶ」に設定する（Ｓ１０）。
【００４９】
次に、制御装置１１０は、Ａ／ＤポートＰ１の入力電圧（電圧検出回路２４０にて検出される電圧値）に基づいて、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティー比を調整する。これにて、トランスＴｒの一次電圧がトランスドライブ回路２２０により制御され、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏが目標値の「６ｋＶ」に調整される（Ｓ２０、定電圧制御）。
【００５０】
出力電圧Ｖｏが目標値である「６ｋＶ」に安定すると、次に、制御装置１１０はＡ／ＤポートＰ２の入力電圧からグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を算出する。そして、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を基準値と比較し、電流和Ｉｇ４が基準値を上回っているか判定する処理を行う（Ｓ３０）。この例では、基準値は１ｍＡに設定されているから、Ｓ３０では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が１ｍＡ以上かどうか、判定されることになる。
【００５１】
そして、Ｓ３０の判定処理では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が基準値を下回っていれば、ＮＯ判定される。ＮＯ判定された場合、制御装置１１０にてＳ４０、Ｓ５０の処理が順に行われる。まず、Ｓ４０では、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏが上限値以上か、判定する処理が行われる。
【００５２】
このような判定を設けるのは、出力電圧Ｖｏが高くなり過ぎることを防止するためである。この例では、出力電圧Ｖｏの上限値を「７．５ｋＶ」に設定してあり、出力電圧Ｖｏが上限値より小さい場合にはＳ４０ではＮＯ判定され、次にＳ５０の処理が制御装置１１０により行われる。
【００５３】
Ｓ５０では、出力電圧Ｖｏの目標値を変更して２００Ｖアップする処理が行われる。これにより、印加電圧の目標値が「６ｋＶ」から「６．２ｋＶ」に変更されることとなる。
【００５４】
その後は、先に説明したようにＳ２０で、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏの調整が行われ、Ｓ３０にて、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が基準値１ｍＡを上回っているかどうかが、再判定される。そして、Ｓ３０の判定処理でＮＯ判定された場合、Ｓ４０の判定処理の後、Ｓ５０で印加電圧の目標値を再度変更して、２００Ｖアップする処理が行われる。
【００５５】
そして、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が基準値１ｍＡを上回る状態になると、Ｓ３０にて判定を行ったときにＹＥＳ判定される。Ｓ３０にてＹＥＳ判定されると、初期制御は終了し、Ｓ６０以降の実制御に移る。
【００５６】
（実制御・・定電流制御）
制御装置１１０は実制御に移行すると、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が基準値１ｍＡの定電流になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する。具体的には、Ａ／ＤポートＰ２の入力電圧のレベルに基づいてＰＷＭポートＡから出力されるＰＷＭ信号Ｓ１のデューティー比を調整することにより制御する。尚、この例では、電流和Ｉｇ４を基準値１ｍＡに定電流制御しているが、基準値以上であればよく、例えば１．２ｍＡに定電流制御してもよい。
【００５７】
そして、Ｓ６０に続いて、Ｓ７０にて電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏが上限値「７．５ｋＶ」以上か、判定する処理が行われる。出力電圧Ｖｏが上限値を下回っていれば、Ｓ８０処理（後に説明する）が実行され、その後、Ｓ９０にて、現在の出力電圧Ｖｏを記憶させる処理が制御装置１１０にて実行される。
【００５８】
その後、処理はＳ１００に移行し、制御装置１１０により、帯電器５０に対する高電圧の印加処理は終了したか、どうかが判定されることとなる。高電圧の印加処理は、プリンタ１が印刷処理を終了すると、終了したと判断されるので、印刷処理中の場合には、Ｓ１００でＮＯ判定されることとなり、処理はＳ６０に戻る。
【００５９】
以上のことから、高電圧の印加処理が終了するまでの間は、Ｓ７０、Ｓ８０でＮＯ判定される場合を除いて、Ｓ６０〜Ｓ１００の処理を繰り返す状態になり、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が、基準値１ｍＡに定電流制御される制御状態が継続されることとなる。
【００６０】
このように、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を基準値１ｍＡに定電流制御すれば、多少のバラツキはあるにしても、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電流Ｉｇは概ね２５０μＡ程度の電流値となる。そのため、各帯電器５０側から各感光ドラム４１に対して、画質を低下させないだけの適量の放電電流Ｉｆ（実施形態２の図８参照）が流れる状態となり、各感光ドラム４１の帯電量を目標レベル以上にできる。
【００６１】
そして、プリンタ１が印刷処理を終了すると、制御装置１１０は、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃに対する高電圧の印加処理は終了したと判断する。これにより、Ｓ１００の判定処理を行ったときに、ＹＥＳ判定されることとなり一連の処理は一旦終了する。そして、上位装置から出力された印刷データＤがプリンタ１にて再受信されると、主制御部８０から高圧電源装置１００の制御装置１１０に対して、印刷処理開始指令が与えられる。これにより、再び、Ｓ１０から順に処理が実行され、実制御段階では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が、基準値１ｍＡの定電流になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏが制御される。
【００６２】
一方、定電流制御中、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏは、上昇する傾向となる。これは、使用によりワイヤ５３が汚れるとグリッド電流Ｉｇは低下するから、その低下分を補うため、制御装置１１０が、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏのレベルを上げるように制御するからである。仮に、出力電圧Ｖｏが高くなり過ぎると、帯電器５０のワイヤ５３が異常放電を起こす恐れがある。
【００６３】
この点、本実施形態ではＳ７０にて、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏが上限値以上か判定する処理を行うこととしている。そして、出力電圧Ｖｏが上限値を超える場合にはＳ７０にてＹＥＳ判定され、その後、処理はＳ１１０に移行する（Ｓ４０でＹＥＳ判定される場合、すなわち初期制御の段階で出力電圧Ｖｏが上限値を超える場合も同様にＳ１１０に移行する）。Ｓ１１０では、各帯電器５０のワイヤ５３のクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知するようにしている。具体的には、制御装置１１０がプリンタ１に設けられたモニタ（図略）に、クリーニングを促すメッセージを表示させる。
【００６４】
クリーニングを促すメッセージを表示させるようにしておけば、それを見たオペレータが、ワイヤクリーナ５７を使って、各帯電器５０のワイヤ５３の汚れを落とす。そのため、以降、各帯電器５０のワイヤ５３は放電し易くなるので、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを下げることが可能となり、各帯電器５０のワイヤ５３が異常放電を起こすことを未然に防止できる。
【００６５】
また、場合によっては、オペレータが一部の帯電器５０のワイヤ５３だけを自発的にクリーニングすることがある。この場合、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を定電流化しているので、ワイヤ間で汚れの程度に差が出ると、グリッド電流Ｉｇの電流値に大きなバラツキが出来ることになり、好ましくない。
【００６６】
この点、この実施形態では、Ｓ８０にて、前回の出力電圧Ｖｏと現在の出力電圧Ｖｏを比較して、出力電圧Ｖｏが低下傾向にあるか、制御装置１１０が判定するようになっている。オペレータが帯電器５０のワイヤ５３を自発的にクリーニングした場合、そのワイヤ５３は放電し易くなる結果、現在の出力電圧Ｖｏが前回の出力電圧Ｖｏから低下するので、Ｓ８０の判定処理でＹＥＳ判定され、処理はＳ１１０に移行することとなる。
【００６７】
そのため、上記した場合と同様に、各帯電器５０のワイヤ５３のクリーニングを促すワイヤクリーニングが報知される。これにより、オペレータが、一部の帯電器５０のワイヤ５３だけを自発的にクリーニングした場合であっても、ワイヤクリーナ５７を使って、残りのワイヤ５３をクリーニングするので、一部のワイヤ５３だけがクリーニングされた状態が解消される。
【００６８】
以上説明したように、プリンタ１は、電圧印加回路２００を各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ間で共通使用している。そのため、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃに対してそれぞれ専用の電圧印加回路２００を設ける場合に比べて、部品点数を削減することが可能である。
【００６９】
しかも、実制御段階では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を、基準値１ｍＡに定電流制御しているので、各グリッド電流Ｉｇが、多少のバラツキはあるにしても、概ね２５０μＡ程度の電流値となる。そのため、各帯電器５０側から各感光ドラム４１に対して、画質を低下させないだけの適量の放電電流Ｉｆが流れる状態となり、各感光ドラム４１の帯電量を目標レベル以上にできる。従って、帯電量不足による画質の低下を防止することが可能となる。また、例えば、グリッド電流Ｉｇをそれぞれ電流検出する場合には、各グリッド電極５５ごとに電流検出部が必要となるが、この例では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を検出するようにしているので、電流検出部２６０が１つだけで済む。従って、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【００７０】
また、この実施形態では、１つの定電圧回路２５０で全帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電圧を定電圧化しているので、定電圧回路２５０を各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃごとに設ける場合に比べて、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。また、定電圧回路２５０を共通にしておけば、各帯電器５０のグリッド電極５５の電圧レベルが同じレベルになるので、各感光ドラム４１の帯電電圧を概ね同じ帯電電圧に制御できる。
【００７１】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図７〜図９によって説明する。
実施形態１では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を基準値（一例として、１ｍＡ）に定電流制御するものを例示した。実施形態２は、各帯電器５０のワイヤ５３に流れるワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４を基準値（一例として、１．１ｍＡ）に定電流制御するものである。
【００７２】
ワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４を検出するには、電圧印加回路２００に対する電流の帰還路Ｌｒに電流検出用の抵抗を設けてやればよい。図７を参照して、具体的に説明すると、電圧印加回路２００の出力回路２３０のトランスＴｒの二次巻線の一端側は、出力端子Ｕとなっており、そこから引き出された出力ラインＬｏには、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのワイヤ５３が共通接続されている。各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電極５３は、接続ラインＬ１を介してグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、接続ラインＬ１上には、直列接続された３つの定電圧素子（具体的には、ツェナーダイオード）から構成された定電圧回路２５０が設けられている。
【００７３】
一方、トランスＴｒの二次巻線の他端側は、接続ラインＬｒを介して低圧電源回路２８０の出力端子（５Ｖ）に接続されている。
【００７４】
以上のことから、電圧印加回路２００の出力端子Ｕから帯電器５０側に流れ出した電流、すなわちワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４は、接続ラインＬｒを介して電圧印加回路２００に全て帰還する。すなわち、接続ラインＬｒは、各帯電器５０のワイヤ電流Ｉｗを電圧印加回路２００に帰還させる共通の帰還路となっている。
【００７５】
ここで補足しておくと、ワイヤ電流Ｉｗは、図７、図８に示すように、グリッド電極側に流れるグリッド電流Ｉｇと、感光ドラム４１側に流れる放電電流Ｉｆに、概ね９対１の比率で分流して流れる。しかし、両電流Ｉｇ、ＩｆはいずれもグラウンドＧＮＤへ流れ込むので、結局、低圧電源回路２８０の出力端子から引き出された共通の帰還路Ｌｒには、これら両電流Ｉｇ、Ｉｆが合流したワイヤ電流Ｉｗが流れる。
【００７６】
そして、この共通の帰還路Ｌｒには、電流検出部２６０として機能する第二抵抗Ｒ２が設けられている。第二抵抗Ｒ２は、制御装置１１０に設けられた各Ａ／ＤポートＰ２に信号線を介して接続されている。以上のことから、共通の帰還路Ｌｒに流れる電流（ワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４）の大きさに比例した電圧が、Ａ／ＤポートＰ２に入力される。そのため、ポートＰ２の入力電圧を参照することで、制御装置１１０において、ワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４の大きさを検出できる。
【００７７】
尚、共通の帰還路Ｌｒを、低圧電源回路２８０の出力端子から引き出しているのは、制御装置１１０が負の電圧を読めないからであり、電圧引出点Ｐｒの電圧がマイナスにならないように、電圧レベルを持ち上げるためである。
【００７８】
実施形態２において、制御装置１１０により実行される電圧印加回路２００の出力制御フローは、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４がワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４に置き換わった点を除けば、実施形態１の出力制御フローと同一であり、図９に示すように、印刷処理開始直後に実行される初期制御（定電圧制御：Ｓ１０〜Ｓ５０）と、初期制御以降に印刷処理終了時までに実行される実制御（定電流制御：Ｓ６０〜Ｓ１２０）の２段階制御となっている。そして、実制御段階にて、制御装置１１０により、ワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４が、基準値１．１ｍＡに定電流制御される。
【００７９】
このようにワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４を、基準値１．１ｍＡに定電流制御しておけば、多少のバラツキはあるにしても、各ワイヤ電流Ｉｗは概ね２７０〜２８０μＡ程度の電流値となる。そのため、各帯電器５０側から各感光ドラム４１に対して、画質を低下させないだけの適量の放電電流Ｉｆが流れる状態となり、各感光ドラム４１の帯電量を目標レベル以上にできる。従って、帯電量不足による画質の低下を防止することが可能となる。
【００８０】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を図１０によって説明する。実施形態３は、ワイヤ５３のクリーニングを自動化したものであり、電気的な構成としては、実施形態１の構成に対して、モータドライブ回路２９１、モータ２９５を追加している。モータ２９５は、ワイヤクリーナ（本発明の「クリーニング部」の一例）５７をワイヤ５３に沿って往復移動させる往復移動装置（図略）の駆動源となっている。
【００８１】
モータドライブ回路２９１は、制御装置１１０から出力される制御信号Ｓ２に基づいて、モータ２９５を通電制御するものである。そして、制御装置１１０は、例えば、印字枚数２００枚ごとに、モータドライブ回路２９１に制御信号Ｓ２を与えて、モータ２９５を駆動させる。これにより、往復移動装置が作動して、ワイヤクリーナ５７が帯電器５０のワイヤ５３を自動クリーニングする。
【００８２】
このようにしておけば、各帯電器５０のワイヤ５３を常に清潔な状態に保つことが可能であり、使用により印字枚数が増えても、画質が低下しない。尚、図１０中はモータドライブ回路２９１、モータ２９５は１つだけ示してあるが、ワイヤ５３は各帯電器５０ごとに設けられているので、モータドライブ回路２９１、モータ２９５についても各帯電器５０ごとに設ける必要がある。そして、例えば、印字枚数２００枚ごとに、制御装置１１０は各モータドライブ回路２９１に制御信号Ｓ２を与えて、各モータ２９５を駆動させ、各ワイヤクリーナ５７によって各帯電器５０の各ワイヤ５３を一斉に自動クリーニングする。尚、各ワイヤ５３の自動クリーニングタイミングは全く同タイミングでなくともよい。
【００８３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８４】
（１）実施形態１〜３では、プリンタ１の構成例として、１つの感光ドラム４１に１つの帯電器５０を対応させたもの（言い換えれば、各色ごとに感光ドラム４１を有するもの）を例示した。本発明は、実施形態１〜３で挙げた構成のプリンタ１の他にも、例えば、図１１に示すように１つの感光ドラム３００に対して複数の帯電器３１０、３２０を対応させて配置したもの（感光ドラム３００上に各色のトナー像を重ねた後、シートに一括転写するもの）にも適用することが可能である。尚、図１１中の符号３１５は帯電器３１０と組をなすプロセスユニット（現像器）、符号３２５は帯電器３２０と組をなすプロセスユニットである。
【００８５】
（２）実施形態１では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を基準値１ｍＡにて定電流制御した。これは、各帯電器５０のグリッド電流Ｉｇを概ね基準値２５０μＡにすることを目的としたものであった。各帯電器５０のグリッド電流Ｉｇを基準値以上にするには、上記の定電流制御の他にも、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを定電圧制御することでも可能である。すなわち、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４（Ｉｗ４も同様）が基準値１ｍＡを超える数値となるような電圧値にて出力電圧Ｖｏを定電圧制御してやればよい。
【００８６】
また、出力電圧Ｖｏを定電圧制御する場合、ワイヤ汚れに変化があると、それは電流和Ｉｇ４（Ｉｗ４も同様）の変化として現れる。例えば、ワイヤ汚れが進めば、それに連れ電流和Ｉｇ４は下がる推移になり、電流和Ｉｇ４の減少度合は、ワイヤ汚れの進展度合に概ね比例する。従って、電流和Ｉｇ４について検出を行うときに、そのデータ（Ａ／ＤポートＰ２の入力値）を記憶しておき、次に電流和Ｉｇ４を検出する時に、前回検出時の電流和Ｉｇ４に対する差分を求めるようにする。そして、電流和Ｉｇ４の差分が許容値を超えた場合に、制御装置１１０にて、各ワイヤ５３のクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知するようにしておけば、ワイヤ汚れが急激に進展したときに、クリーニングをかけることが可能となる。
【００８７】
（３）実施形態１〜３では、電圧印加回路２００の出力ラインＬｏに４つの帯電器５０を共通接続する構成例を挙げた。電圧印加回路２００は必ずしも４つの帯電器全てを共通接続する必要はなく、図１２に示すような２系統に分けて、各電圧印加回路に対して帯電器を２組づつ共通接続することも無論可能である。そして、図１２のように２系統に分けた場合には、各系統について、それぞれグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ２を検出して、各電流和Ｉｇ２のそれぞれを別個に定電流制御するようにしてやればよい。
【００８８】
（４）実施形態２では、帯電器５０の一例として、グリッド電極５５を備えたスコロトロン帯電器を例示したが、コロナ放電式の帯電器であれば適用可能であり、グリッド電極を持たないコロトロン帯電器としてもよい。
【００８９】
（５）実施形態１〜３では、定電圧素子の一例としてツェナーダイオードを例示したが、この他にも、バリスタ (varistor) を使用することが可能である。また、電流検出部２６０の一例として抵抗検出式のもの例示したが、この他にもホール素子を用いた電流センサを使用することが可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１…プリンタ
４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ…感光ドラム（本発明の「感光体」の一例）
５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ…スコロトロン帯電器
５３…ワイヤ
５５…グリッド電極
５７…ワイヤクリーナ（本発明の「クリーニング部」の一例）
１１０…制御装置
２００…電圧印加回路
２４０…電圧検出回路
２６０…電流検出部
Ｉｇ…グリッド電流
Ｉｇ４…グリッド電流の電流和
Ｉｗ…ワイヤ電流
Ｉｗ４…ワイヤ電流の電流和
Ｒ１…第一抵抗
Ｒ２…第二抵抗
Ｌ１…共通の接続ライン
Ｌｏ…出力ライン
Ｌｒ…共通の帰還路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーレーザプリンタ等の多色の画像形成装置は、各現像剤色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）ごとに帯電器を設けている。下記特許文献１には、この種の画像形成装置において、各帯電器に高電圧を印加する高圧電源ユニット（電圧印加回路）を共通化することで、部品点数の削減、装置の小型化を図ったものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１４２４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
帯電器の放電量は、帯電器の汚れが進むに連れ低下する。すると、感光体の帯電量が不足し画質を低下させる恐れがある。このような感光体の帯電量不足による画質の低下を防止するには、電圧印加回路側から各帯電器へ流れる電流をそれぞれ検出して、電流量をコントロールしてやればよいが、この場合、各帯電器ごとに電流検出部をそれぞれ設けることが必要となり、部品点数が増えてしまう。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電圧印加回路を共通化した画像形成装置において、最小の回路構成で画質の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第一の発明は、１又は複数の感光体と、前記１の感光体に対して複数設けられるか、前記複数の感光体に対してそれぞれ設けられ前記１又は複数の感光体を帯電させる各帯電器と、前記各帯電器が共通接続され、前記各帯電器に電圧を印加する電圧印加回路と、前記電圧印加回路から前記複数の帯電器へ流れる電流の電流和を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流和が基準値以上になるように前記電圧印加回路を制御する制御装置と、を備える。
【０００６】
電圧印加回路側から帯電器に流れる電流と感光体の帯電量（平均値）は概ね比例する。この発明では、各帯電器へ流れる電流の電流和が基準値以上に制御されるから、各感光体の帯電量（平均値）は目標レベル以上になる。従って、電圧印加回路を共通化する構成において、感光体の帯電量不足による画質の低下を防止できる。また、この構成では、電流検出部を各帯電器ごとに設ける必要がないので、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【０００７】
第二の発明は、前記第一の発明に記載の画像形成装置であって、前記制御装置は、前記電流和が基準値以上の定電流になるように前記電圧印加回路の出力電圧を制御する。この発明では、電流和が基準値以上の定電流に制御されるから、感光体の帯電量（平均値）が概ね目標レベルになる。そのため、電圧印加回路を共通化する構成において、感光体の帯電量不足による画質の低下を防止できる。
【０００８】
第三の発明は、前記第一の発明に記載の画像形成装置であって、前記電圧印加回路の出力電圧を検出する電圧検出回路を有し、前記制御装置は、前記電圧印加回路の出力電圧を、前記電流和が基準値以上になる電圧レベルにて定電圧制御する。この発明では、電圧印加回路の出力電圧が、電流和が基準値以上になる電圧レベルに定電圧制御されるから、感光体の帯電量（平均値）が概ね目標レベル以上になる。そのため、電圧印加回路を共通化する構成において、感光体の帯電量不足による画質の低下を防止できる。
【０００９】
第四の発明は、前記第二の発明又は前記第三の発明に記載の画像形成装置であって、前記帯電器はワイヤとグリッド電極を有するスコロトロン帯電器であり、前記各スコロトロン帯電器の前記各グリッド電極は、定電圧素子を有する共通の接続ラインを介してグラウンドに接続されている。定電圧素子を共通化しているので、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【００１０】
第五の発明は、前記第四の発明に記載の画像形成装置であって、前記電流検出部は前記共通の接続ライン上に設けられた第一抵抗からなり、前記電流和として前記各スコロトロン帯電器のグリッド電極に流れるグリッド電流の電流和を検出する。電流検出部（第一抵抗）を共通化しているので、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【００１１】
第六の発明は、前記第二の発明ないし前記第四の発明のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記各帯電器に設けられたワイヤを流れるワイヤ電流が共通の帰還路を通じて前記電圧印加回路に帰還する回路構成であり、前記電流検出部は、前記共通の帰還路上に設けられた第二抵抗からなり、前記電流和として前記各帯電器のワイヤに流れるワイヤ電流の電流和を検出する。電流検出部（第二抵抗）の共用化により、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【００１２】
第七の発明は、前記第二の発明に記載の画像形成装置であって、前記電圧印加回路の出力電圧を検出する電圧検出回路を有し、前記制御装置は、前記電圧検出回路にて検出された出力電圧が前回検出時の出力電圧から低下した場合に、各ワイヤのクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知する。一部のワイヤが汚れたままになることを防ぐことが可能である。そのため、画質の低下を防止できる。
【００１３】
第八の発明は、前記第三に記載の画像形成装置であって、前記制御装置は、前記電流検出部にて検出された電流和と前回検出時の電流和の差が許容値を超えた場合に、前記各帯電器に設けられたワイヤのクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知する。一部のワイヤが汚れたままになることを防ぐことが可能である。そのため、画質の低下を防止できる。
【００１４】
第九の発明は、前記第一の発明ないし第六の発明いずか一項に記載の画像形成装置であって、前記各帯電器に対してワイヤがそれぞれ設けられ、前記ワイヤに対してクリーニング部がそれぞれ備えられ、前記制御装置は、所定期間ごとに、各前記クリーニング部を作動させて前記各ワイヤをクリーニングする処理を行う。所定期間ごとに各ワイヤがクリーニングされるので、一部のワイヤが汚れたままになることがなく、画質の低下を防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像形成装置によれば、電圧印加回路を共通化した画像形成装置において、最小の回路構成で画質の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係るプリンタの内部構成を表す概略断面図
【図２】プロセスユニットの構造を模式的に示した図
【図３】帯電器の構造を模式的に示した図
【図４】高圧電源装置の電気的構成を示すブロック図
【図５】電圧印加回路の出力制御フローを示す図
【図６】プリンタの電気的構成を示すブロック図
【図７】実施形態２における高圧電源装置の電気的構成を示すブロック図
【図８】図７の一部を拡大した図
【図９】電圧印加回路の出力制御フローの変形例を示す図
【図１０】実施形態３における高圧電源装置の電気的構成を示すブロック図
【図１１】プリンタの他の構成例を示す図
【図１２】高圧電源装置を２系統に分けた時の電気的構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。
【００１８】
１．プリンタの全体構成
図１は、本実施形態のプリンタ１（本発明の「画像形成装置」の一例）の内部構成を表す概略断面図である。以下の説明では、各構成要素について、色毎に区別する場合は各部の符号にＢ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の添え字を付し、区別しない場合は添え字を省略する。
【００１９】
プリンタ１は、給紙部３、画像形成部５、搬送機構７、定着部９、ベルトクリーニング機構２０および高圧電源装置１００を含む構成である。
【００２０】
給紙部３は、プリンタ１の最下部に設けられており、シート（用紙、ＯＨＰシートなど）１５を収容するトレイ１７と、ピックアップローラ１９とを備える。トレイ１７に収容されたシート１５は、ピックアップローラ１９により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ１１，レジストレーションローラ１２を介して搬送機構７に送られる。
【００２１】
搬送機構７は、シート１５を搬送するものであり、プリンタ１内において給紙部３の上側に設置されている。搬送機構７は、駆動ローラ３１、従動ローラ３２、およびベルト３４を含み、ベルト３４は、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に架け渡されている。駆動ローラ３１が回動すると、ベルト３４は、感光ドラム４１と対向する側の表面が、図１中の右方向から左方向へ移動する。これにより、レジストレーションローラ１２から送られてきたシート１５が、画像形成部５下へと搬送される。
【００２２】
また、ベルト３４には、４つの感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃに対応して、４つの転写ローラ３３Ｂ、３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃが設けられている。各転写ローラ３３は、ベルト３４を間に挟みつつ各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃに対して向かい合う位置に配置されている。
【００２３】
画像形成部５は４個のプロセスユニット４０Ｂ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃおよび４個の露光装置４９Ｂ、４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃを含む。各プロセスユニット４０Ｂ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃは、シート１５の搬送方向（図１の左右方向）に一列状に配置されている。
【００２４】
各プロセスユニット４０は同一構造であり、各色の感光ドラム（本発明の「感光体」の一例）４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、各色のトナー(例えば正帯電性の非磁性１成分トナー）を収容するトナーケース４３、現像ローラ４５及び帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃを含む構造となっている。
【００２５】
各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃは、例えばアルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものであり、アルミニウム製の基材がプリンタ１のグラウンドに接続されている。
【００２６】
現像ローラ４５は、トナーケース４３の下部にて供給ローラ４６と対向配置されており、両間をトナーが通過するときに回転に伴う摩擦によりトナーを正極性に摩擦帯電させ、均一な薄層として感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ上へ供給する機能を果たす。
【００２７】
各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃは、スコロトロン型の帯電器であり、図２、図３に示すように、シールドケース５１、ワイヤ５３及び金属製のグリッド電極５５を有する。シールドケース５１は、感光ドラム４１の回転軸方向に長い角筒型をしている。シールドケース５１のうち、感光ドラム４１との対向面は放電口５２として開口している。
【００２８】
ワイヤ５３は例えばタングステン線からなる。ワイヤ５３は、シールドケース５１内において回転軸方向（図３の左右方向）に張り渡されており、後述する電圧印加回路２００により高電圧が印加される。ワイヤ５３は高電圧の印加により、シールドケース５１内においてコロナ放電を生じさせる。そして、コロナ放電により生じたイオンが放電口５２から感光ドラム４１側に放電電流として流れることで、感光ドラム４１の表面を一様に正極性に帯電させる。
【００２９】
そして、シールドケース５１の放電口５２には、スリットや透孔を有する板状のグリッド電極５５が取り付けられている。このグリッド電極５５に電圧を加え、その加えた電圧を制御することで、感光ドラム４１の帯電電圧を制御することが可能となっている。
【００３０】
また、帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃにはワイヤクリーナ（本発明の「クリーニング部」の一例）５７が設けられている。ワイヤクリーナ５７はワイヤ５３に沿って摺動自在な構成となっている。このワイヤクリーナ５７を、オペレータがワイヤ５３に沿って往復させることで、ワイヤ５３の汚れを落とすことが出来る。
【００３１】
各露光装置４９Ｂ、４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃは、例えば、感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの回転軸方向に沿って一列状に並んだ複数の発光素子（例えばＬＥＤやレーザ光源）を有し、外部より入力される画像データに応じて発光することにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面に静電潜像を形成する機能を果たす。
【００３２】
上記のように構成されたレーザプリンタ１による一連の画像形成処理について簡単に説明すると、プリンタ１は印刷データＤを受信すると（図６参照）、印刷処理を開始する。これにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面は、その回転に伴って、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃにより一様に正帯電される。そして、各露光装置４９から各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃに向けてレーザ光がそれぞれ照射される。これにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面には、印刷データに応じた所定の静電潜像が形成、すなわち一様に正帯電された感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面のうち、レーザ光が照射された部分は電位が下がる。
【００３３】
次いで、現像ローラ４５の回転により、現像ローラ４５上に担持されかつ正帯電されているトナーが、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面上に形成される静電潜像に供給される。これにより、各感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの静電潜像は、可視像化され、感光ドラム４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
【００３４】
また、上記したトナー像を形成するための処理と並行して、シート１５を搬送する処理が行われる。すなわち、ピックアップローラ１９の回動により、トレイ１７からシート１５が一枚ずつ用紙搬送経路Ｙへと送り出される。用紙搬送経路Ｙに送り出されたシート１５は、搬送ローラ１１、ベルト３４により、転写位置（感光ドラム４１と転写ローラ３３とが接触する点）に運ばれる。
【００３５】
すると、この転写位置を通るときに、各転写ローラ３３に印加される転写バイアスによって、各感光ドラム４１の表面上に担持された各色のトナー像（現像剤像）がシート１５の表面に順次、重畳転写される。かくして、シート１５上には、カラーのトナー像（現像剤像）が形成される。その後、ベルト３４の後方に設けられた定着部９を通過するときに、転写されたトナー像（現像剤像）は熱定着され、シート１５は排紙トレイ６０上に排紙される。
【００３６】
２．高圧電源装置１００の構成
高圧電源装置１００は、電圧印加回路２００、定電圧回路２５０、電流検出部２６０及び制御装置１１０を備えている。
【００３７】
電圧印加回路２００はＰＷＭ信号平滑回路２１０と、トランスドライブ回路２２０と、出力回路２３０と、電圧検出回路２４０とを備えた構成であり、各帯電器５０に６ｋＶ〜７ｋＶ程度の高電圧を印加する機能を果たす。ＰＷＭ信号平滑回路２１０は、制御装置１１０のＰＷＭポートＡから出力されるＰＷＭ信号Ｓ１を平滑して、トランスドライブ回路２２０に出力するものである。トランスドライブ回路２２０は例えばトランジスタなどの増幅素子から構成され、トランスＴｒの一次巻線にＰＷＭ信号Ｓ１のデューティー比に応じたレベルの一次電圧を印加する。
【００３８】
出力回路２３０は、トランスＴｒからなる昇圧回路と、ダイオードＤとコンデンサＣからなる平滑回路２３５から構成されており、トランストライブ回路２２０から入力される一次電圧を昇圧した後、整流して出力する。そして、出力回路２３０の出力ラインＬｏには、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのワイヤ５３が共通接続されている。これにより、出力回路２３０の出力電圧Ｖｏが各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのワイヤ５３に印加される構成となっている。
【００３９】
また、出力回路２３０のトランスＴｒには補助巻線２３１が設けられている。補助巻線２３１にはトランスＴｒの２次電圧に応じたレベルの電圧が発生する構成となっている。
【００４０】
電圧検出回路２４０は補助巻線２３１に発生する電圧を検出して、制御装置１１０のＡ／ＤポートＰ１に入力する。これにより制御装置１１０に対してトランスＴｒの二次電圧のデータが取り込まれる構成となっている。
【００４１】
また、図４に示すように、この実施形態では各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電極５５が、共通の接続ラインＬ１を通じてグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、共通の接続ラインＬ１には定電圧回路２５０と電流検出部２６０がそれぞれ設けられている。
【００４２】
定電圧回路２５０は直列接続された３つの定電圧素子（具体的には、ツェナーダイオード）２５１から構成されており、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電極５５の電圧を、ツェナーダイオード１個あたりの降伏電圧を３倍した電圧値（例えば、２５０Ｖ×３）に定電圧化する。
【００４３】
電流検出部２６０は、定電圧回路２５０と直列接続された第一抵抗Ｒ１からなり、グランドＧＮＤに接続されている。第一抵抗Ｒ１のうち定電圧回路２５０との接続点は、制御装置１１０に設けられた各Ａ／ＤポートＰ２に信号線を介して接続されている。以上のことから、接続ラインＬ１に流れる電流（４つの帯電器５０のグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４）の大きさに比例した電圧が各Ａ／ＤポートＰ２に入力される。そのため、入力電圧のレベルを読み取ることで、制御装置１１０において、４つの帯電器５０のグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４の大きさを検出できる構成となっている。
【００４４】
制御装置１１０は電圧印加回路２００の出力を制御するものであり、ＰＷＭポートＡと、２つのＡ／ＤポートＰ１、Ｐ２を備える。制御装置１１０はＣＰＵを内蔵して構成すること、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）により構成することが可能である。制御装置１１０は、不揮発性の記憶部（図略）を内蔵しており、そこに、次に説明する出力制御フローを実行するための各種データ（例えば、以下（ａ）〜（ｃ）のデータ）を記憶させている。
【００４５】
（ａ）４つの帯電器５０のグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４の基準値のデータ（１ｍＡ）
（ｂ）電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏの目標値のデータ（６ｋＶ）
（ｃ）電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏの上限値のデータ（７．５ｋＶ）
【００４６】
尚、グリッド電流Ｉｇは、帯電器５０から感光ドラム４１に流れる放電電流Ｉｆ（実施形態２の図８参照）と概ね比例関係にあることが知られており、感光ドラム４１に流れる放電電流Ｉｆのレベルを図る指標となる。すなわち、グリッド電流Ｉｇが基準値２５０μＡ流れていれば、感光ドラム４１に流れる放電電流Ｉｆが目標レベルを超える関係となっている。この実施形態では、グリッド電流Ｉｇの基準値２５０μＡを４倍した値、すなわち１ｍＡを電流和Ｉｇ４の基準値としている。
【００４７】
次に、図５を参照して制御装置１１０により実行される電圧印加回路２００の出力制御フローについて説明を行う。本電圧印加回路２００の出力制御フローは、印刷処理開始直後に実行される初期制御（定電圧制御：Ｓ１０〜Ｓ５０）と、初期制御以降の印刷処理終了時まで実行される実制御（定電流制御：Ｓ６０〜Ｓ１２０）の２段階制御となっている。
【００４８】
（初期制御・・定電圧制御）
図６に示すように、ホストコンピュータなどの上位装置から印刷データＤが出力されると、その印刷データＤはインターフェースＩＦを通じてプリンタ１にて受信される。すると、プリンタ１の全体を制御統括する主制御部８０から高圧電源装置１００の制御装置１１０に対して、印刷処理開始指令が与えられる。これにより、制御装置１１０は、図５の出力制御フローをスタートさせ、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏ、すなわち各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのワイヤ５３に印加する印加電圧の目標値を「６ｋＶ」に設定する（Ｓ１０）。
【００４９】
次に、制御装置１１０は、Ａ／ＤポートＰ１の入力電圧（電圧検出回路２４０にて検出される電圧値）に基づいて、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティー比を調整する。これにて、トランスＴｒの一次電圧がトランスドライブ回路２２０により制御され、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏが目標値の「６ｋＶ」に調整される（Ｓ２０、定電圧制御）。
【００５０】
出力電圧Ｖｏが目標値である「６ｋＶ」に安定すると、次に、制御装置１１０はＡ／ＤポートＰ２の入力電圧からグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を算出する。そして、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を基準値と比較し、電流和Ｉｇ４が基準値を上回っているか判定する処理を行う（Ｓ３０）。この例では、基準値は１ｍＡに設定されているから、Ｓ３０では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が１ｍＡ以上かどうか、判定されることになる。
【００５１】
そして、Ｓ３０の判定処理では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が基準値を下回っていれば、ＮＯ判定される。ＮＯ判定された場合、制御装置１１０にてＳ４０、Ｓ５０の処理が順に行われる。まず、Ｓ４０では、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏが上限値以上か、判定する処理が行われる。
【００５２】
このような判定を設けるのは、出力電圧Ｖｏが高くなり過ぎることを防止するためである。この例では、出力電圧Ｖｏの上限値を「７．５ｋＶ」に設定してあり、出力電圧Ｖｏが上限値より小さい場合にはＳ４０ではＮＯ判定され、次にＳ５０の処理が制御装置１１０により行われる。
【００５３】
Ｓ５０では、出力電圧Ｖｏの目標値を変更して２００Ｖアップする処理が行われる。これにより、印加電圧の目標値が「６ｋＶ」から「６．２ｋＶ」に変更されることとなる。
【００５４】
その後は、先に説明したようにＳ２０で、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏの調整が行われ、Ｓ３０にて、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が基準値１ｍＡを上回っているかどうかが、再判定される。そして、Ｓ３０の判定処理でＮＯ判定された場合、Ｓ４０の判定処理の後、Ｓ５０で印加電圧の目標値を再度変更して、２００Ｖアップする処理が行われる。
【００５５】
そして、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が基準値１ｍＡを上回る状態になると、Ｓ３０にて判定を行ったときにＹＥＳ判定される。Ｓ３０にてＹＥＳ判定されると、初期制御は終了し、Ｓ６０以降の実制御に移る。
【００５６】
（実制御・・定電流制御）
制御装置１１０は実制御に移行すると、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が基準値１ｍＡの定電流になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する。具体的には、Ａ／ＤポートＰ２の入力電圧のレベルに基づいてＰＷＭポートＡから出力されるＰＷＭ信号Ｓ１のデューティー比を調整することにより制御する。尚、この例では、電流和Ｉｇ４を基準値１ｍＡに定電流制御しているが、基準値以上であればよく、例えば１．２ｍＡに定電流制御してもよい。
【００５７】
そして、Ｓ６０に続いて、Ｓ７０にて電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏが上限値「７．５ｋＶ」以上か、判定する処理が行われる。出力電圧Ｖｏが上限値を下回っていれば、Ｓ８０処理（後に説明する）が実行され、その後、Ｓ９０にて、現在の出力電圧Ｖｏを記憶させる処理が制御装置１１０にて実行される。
【００５８】
その後、処理はＳ１００に移行し、制御装置１１０により、帯電器５０に対する高電圧の印加処理は終了したか、どうかが判定されることとなる。高電圧の印加処理は、プリンタ１が印刷処理を終了すると、終了したと判断されるので、印刷処理中の場合には、Ｓ１００でＮＯ判定されることとなり、処理はＳ６０に戻る。
【００５９】
以上のことから、高電圧の印加処理が終了するまでの間は、Ｓ７０、Ｓ８０でＮＯ判定される場合を除いて、Ｓ６０〜Ｓ１００の処理を繰り返す状態になり、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が、基準値１ｍＡに定電流制御される制御状態が継続されることとなる。
【００６０】
このように、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を基準値１ｍＡに定電流制御すれば、多少のバラツキはあるにしても、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電流Ｉｇは概ね２５０μＡ程度の電流値となる。そのため、各帯電器５０側から各感光ドラム４１に対して、画質を低下させないだけの適量の放電電流Ｉｆ（実施形態２の図８参照）が流れる状態となり、各感光ドラム４１の帯電量を目標レベル以上にできる。
【００６１】
そして、プリンタ１が印刷処理を終了すると、制御装置１１０は、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃに対する高電圧の印加処理は終了したと判断する。これにより、Ｓ１００の判定処理を行ったときに、ＹＥＳ判定されることとなり一連の処理は一旦終了する。そして、上位装置から出力された印刷データＤがプリンタ１にて再受信されると、主制御部８０から高圧電源装置１００の制御装置１１０に対して、印刷処理開始指令が与えられる。これにより、再び、Ｓ１０から順に処理が実行され、実制御段階では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４が、基準値１ｍＡの定電流になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏが制御される。
【００６２】
一方、定電流制御中、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏは、上昇する傾向となる。これは、使用によりワイヤ５３が汚れるとグリッド電流Ｉｇは低下するから、その低下分を補うため、制御装置１１０が、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏのレベルを上げるように制御するからである。仮に、出力電圧Ｖｏが高くなり過ぎると、帯電器５０のワイヤ５３が異常放電を起こす恐れがある。
【００６３】
この点、本実施形態ではＳ７０にて、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏが上限値以上か判定する処理を行うこととしている。そして、出力電圧Ｖｏが上限値を超える場合にはＳ７０にてＹＥＳ判定され、その後、処理はＳ１１０に移行する（Ｓ４０でＹＥＳ判定される場合、すなわち初期制御の段階で出力電圧Ｖｏが上限値を超える場合も同様にＳ１１０に移行する）。Ｓ１１０では、各帯電器５０のワイヤ５３のクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知するようにしている。具体的には、制御装置１１０がプリンタ１に設けられたモニタ（図略）に、クリーニングを促すメッセージを表示させる。
【００６４】
クリーニングを促すメッセージを表示させるようにしておけば、それを見たオペレータが、ワイヤクリーナ５７を使って、各帯電器５０のワイヤ５３の汚れを落とす。そのため、以降、各帯電器５０のワイヤ５３は放電し易くなるので、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを下げることが可能となり、各帯電器５０のワイヤ５３が異常放電を起こすことを未然に防止できる。
【００６５】
また、場合によっては、オペレータが一部の帯電器５０のワイヤ５３だけを自発的にクリーニングすることがある。この場合、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を定電流化しているので、ワイヤ間で汚れの程度に差が出ると、グリッド電流Ｉｇの電流値に大きなバラツキが出来ることになり、好ましくない。
【００６６】
この点、この実施形態では、Ｓ８０にて、前回の出力電圧Ｖｏと現在の出力電圧Ｖｏを比較して、出力電圧Ｖｏが低下傾向にあるか、制御装置１１０が判定するようになっている。オペレータが帯電器５０のワイヤ５３を自発的にクリーニングした場合、そのワイヤ５３は放電し易くなる結果、現在の出力電圧Ｖｏが前回の出力電圧Ｖｏから低下するので、Ｓ８０の判定処理でＹＥＳ判定され、処理はＳ１１０に移行することとなる。
【００６７】
そのため、上記した場合と同様に、各帯電器５０のワイヤ５３のクリーニングを促すワイヤクリーニングが報知される。これにより、オペレータが、一部の帯電器５０のワイヤ５３だけを自発的にクリーニングした場合であっても、ワイヤクリーナ５７を使って、残りのワイヤ５３をクリーニングするので、一部のワイヤ５３だけがクリーニングされた状態が解消される。
【００６８】
以上説明したように、プリンタ１は、電圧印加回路２００を各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ間で共通使用している。そのため、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃに対してそれぞれ専用の電圧印加回路２００を設ける場合に比べて、部品点数を削減することが可能である。
【００６９】
しかも、実制御段階では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を、基準値１ｍＡに定電流制御しているので、各グリッド電流Ｉｇが、多少のバラツキはあるにしても、概ね２５０μＡ程度の電流値となる。そのため、各帯電器５０側から各感光ドラム４１に対して、画質を低下させないだけの適量の放電電流Ｉｆが流れる状態となり、各感光ドラム４１の帯電量を目標レベル以上にできる。従って、帯電量不足による画質の低下を防止することが可能となる。また、例えば、グリッド電流Ｉｇをそれぞれ電流検出する場合には、各グリッド電極５５ごとに電流検出部が必要となるが、この例では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を検出するようにしているので、電流検出部２６０が１つだけで済む。従って、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【００７０】
また、この実施形態では、１つの定電圧回路２５０で全帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電圧を定電圧化しているので、定電圧回路２５０を各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃごとに設ける場合に比べて、少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。また、定電圧回路２５０を共通にしておけば、各帯電器５０のグリッド電極５５の電圧レベルが同じレベルになるので、各感光ドラム４１の帯電電圧を概ね同じ帯電電圧に制御できる。
【００７１】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図７〜図９によって説明する。
実施形態１では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を基準値（一例として、１ｍＡ）に定電流制御するものを例示した。実施形態２は、各帯電器５０のワイヤ５３に流れるワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４を基準値（一例として、１．１ｍＡ）に定電流制御するものである。
【００７２】
ワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４を検出するには、電圧印加回路２００に対する電流の帰還路Ｌｒに電流検出用の抵抗を設けてやればよい。図７を参照して、具体的に説明すると、電圧印加回路２００の出力回路２３０のトランスＴｒの二次巻線の一端側は、出力端子Ｕとなっており、そこから引き出された出力ラインＬｏには、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのワイヤ５３が共通接続されている。各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド電極５３は、接続ラインＬ１を介してグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、接続ラインＬ１上には、直列接続された３つの定電圧素子（具体的には、ツェナーダイオード）から構成された定電圧回路２５０が設けられている。
【００７３】
一方、トランスＴｒの二次巻線の他端側は、接続ラインＬｒを介して低圧電源回路２８０の出力端子（５Ｖ）に接続されている。
【００７４】
以上のことから、電圧印加回路２００の出力端子Ｕから帯電器５０側に流れ出した電流、すなわちワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４は、接続ラインＬｒを介して電圧印加回路２００に全て帰還する。すなわち、接続ラインＬｒは、各帯電器５０のワイヤ電流Ｉｗを電圧印加回路２００に帰還させる共通の帰還路となっている。
【００７５】
ここで補足しておくと、ワイヤ電流Ｉｗは、図７、図８に示すように、グリッド電極側に流れるグリッド電流Ｉｇと、感光ドラム４１側に流れる放電電流Ｉｆに、概ね９対１の比率で分流して流れる。しかし、両電流Ｉｇ、ＩｆはいずれもグラウンドＧＮＤへ流れ込むので、結局、低圧電源回路２８０の出力端子から引き出された共通の帰還路Ｌｒには、これら両電流Ｉｇ、Ｉｆが合流したワイヤ電流Ｉｗが流れる。
【００７６】
そして、この共通の帰還路Ｌｒには、電流検出部２６０として機能する第二抵抗Ｒ２が設けられている。第二抵抗Ｒ２は、制御装置１１０に設けられた各Ａ／ＤポートＰ２に信号線を介して接続されている。以上のことから、共通の帰還路Ｌｒに流れる電流（ワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４）の大きさに比例した電圧が、Ａ／ＤポートＰ２に入力される。そのため、ポートＰ２の入力電圧を参照することで、制御装置１１０において、ワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４の大きさを検出できる。
【００７７】
尚、共通の帰還路Ｌｒを、低圧電源回路２８０の出力端子から引き出しているのは、制御装置１１０が負の電圧を読めないからであり、電圧引出点Ｐｒの電圧がマイナスにならないように、電圧レベルを持ち上げるためである。
【００７８】
実施形態２において、制御装置１１０により実行される電圧印加回路２００の出力制御フローは、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４がワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４に置き換わった点を除けば、実施形態１の出力制御フローと同一であり、図９に示すように、印刷処理開始直後に実行される初期制御（定電圧制御：Ｓ１０〜Ｓ５０）と、初期制御以降に印刷処理終了時までに実行される実制御（定電流制御：Ｓ６０〜Ｓ１２０）の２段階制御となっている。そして、実制御段階にて、制御装置１１０により、ワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４が、基準値１．１ｍＡに定電流制御される。
【００７９】
このようにワイヤ電流Ｉｗの電流和Ｉｗ４を、基準値１．１ｍＡに定電流制御しておけば、多少のバラツキはあるにしても、各ワイヤ電流Ｉｗは概ね２７０〜２８０μＡ程度の電流値となる。そのため、各帯電器５０側から各感光ドラム４１に対して、画質を低下させないだけの適量の放電電流Ｉｆが流れる状態となり、各感光ドラム４１の帯電量を目標レベル以上にできる。従って、帯電量不足による画質の低下を防止することが可能となる。
【００８０】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を図１０によって説明する。実施形態３は、ワイヤ５３のクリーニングを自動化したものであり、電気的な構成としては、実施形態１の構成に対して、モータドライブ回路２９１、モータ２９５を追加している。モータ２９５は、ワイヤクリーナ（本発明の「クリーニング部」の一例）５７をワイヤ５３に沿って往復移動させる往復移動装置（図略）の駆動源となっている。
【００８１】
モータドライブ回路２９１は、制御装置１１０から出力される制御信号Ｓ２に基づいて、モータ２９５を通電制御するものである。そして、制御装置１１０は、例えば、印字枚数２００枚ごとに、モータドライブ回路２９１に制御信号Ｓ２を与えて、モータ２９５を駆動させる。これにより、往復移動装置が作動して、ワイヤクリーナ５７が帯電器５０のワイヤ５３を自動クリーニングする。
【００８２】
このようにしておけば、各帯電器５０のワイヤ５３を常に清潔な状態に保つことが可能であり、使用により印字枚数が増えても、画質が低下しない。尚、図１０中はモータドライブ回路２９１、モータ２９５は１つだけ示してあるが、ワイヤ５３は各帯電器５０ごとに設けられているので、モータドライブ回路２９１、モータ２９５についても各帯電器５０ごとに設ける必要がある。そして、例えば、印字枚数２００枚ごとに、制御装置１１０は各モータドライブ回路２９１に制御信号Ｓ２を与えて、各モータ２９５を駆動させ、各ワイヤクリーナ５７によって各帯電器５０の各ワイヤ５３を一斉に自動クリーニングする。尚、各ワイヤ５３の自動クリーニングタイミングは全く同タイミングでなくともよい。
【００８３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８４】
（１）実施形態１〜３では、プリンタ１の構成例として、１つの感光ドラム４１に１つの帯電器５０を対応させたもの（言い換えれば、各色ごとに感光ドラム４１を有するもの）を例示した。本発明は、実施形態１〜３で挙げた構成のプリンタ１の他にも、例えば、図１１に示すように１つの感光ドラム３００に対して複数の帯電器３１０、３２０を対応させて配置したもの（感光ドラム３００上に各色のトナー像を重ねた後、シートに一括転写するもの）にも適用することが可能である。尚、図１１中の符号３１５は帯電器３１０と組をなすプロセスユニット（現像器）、符号３２５は帯電器３２０と組をなすプロセスユニットである。
【００８５】
（２）実施形態１では、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４を基準値１ｍＡにて定電流制御した。これは、各帯電器５０のグリッド電流Ｉｇを概ね基準値２５０μＡにすることを目的としたものであった。各帯電器５０のグリッド電流Ｉｇを基準値以上にするには、上記の定電流制御の他にも、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを定電圧制御することでも可能である。すなわち、グリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ４（Ｉｗ４も同様）が基準値１ｍＡを超える数値となるような電圧値にて出力電圧Ｖｏを定電圧制御してやればよい。
【００８６】
また、出力電圧Ｖｏを定電圧制御する場合、ワイヤ汚れに変化があると、それは電流和Ｉｇ４（Ｉｗ４も同様）の変化として現れる。例えば、ワイヤ汚れが進めば、それに連れ電流和Ｉｇ４は下がる推移になり、電流和Ｉｇ４の減少度合は、ワイヤ汚れの進展度合に概ね比例する。従って、電流和Ｉｇ４について検出を行うときに、そのデータ（Ａ／ＤポートＰ２の入力値）を記憶しておき、次に電流和Ｉｇ４を検出する時に、前回検出時の電流和Ｉｇ４に対する差分を求めるようにする。そして、電流和Ｉｇ４の差分が許容値を超えた場合に、制御装置１１０にて、各ワイヤ５３のクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知するようにしておけば、ワイヤ汚れが急激に進展したときに、クリーニングをかけることが可能となる。
【００８７】
（３）実施形態１〜３では、電圧印加回路２００の出力ラインＬｏに４つの帯電器５０を共通接続する構成例を挙げた。電圧印加回路２００は必ずしも４つの帯電器全てを共通接続する必要はなく、図１２に示すような２系統に分けて、各電圧印加回路に対して帯電器を２組づつ共通接続することも無論可能である。そして、図１２のように２系統に分けた場合には、各系統について、それぞれグリッド電流Ｉｇの電流和Ｉｇ２を検出して、各電流和Ｉｇ２のそれぞれを別個に定電流制御するようにしてやればよい。
【００８８】
（４）実施形態２では、帯電器５０の一例として、グリッド電極５５を備えたスコロトロン帯電器を例示したが、コロナ放電式の帯電器であれば適用可能であり、グリッド電極を持たないコロトロン帯電器としてもよい。
【００８９】
（５）実施形態１〜３では、定電圧素子の一例としてツェナーダイオードを例示したが、この他にも、バリスタ (varistor) を使用することが可能である。また、電流検出部２６０の一例として抵抗検出式のもの例示したが、この他にもホール素子を用いた電流センサを使用することが可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１…プリンタ
４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ…感光ドラム（本発明の「感光体」の一例）
５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ…スコロトロン帯電器
５３…ワイヤ
５５…グリッド電極
５７…ワイヤクリーナ（本発明の「クリーニング部」の一例）
１１０…制御装置
２００…電圧印加回路
２４０…電圧検出回路
２６０…電流検出部
Ｉｇ…グリッド電流
Ｉｇ４…グリッド電流の電流和
Ｉｗ…ワイヤ電流
Ｉｗ４…ワイヤ電流の電流和
Ｒ１…第一抵抗
Ｒ２…第二抵抗
Ｌ１…共通の接続ライン
Ｌｏ…出力ライン
Ｌｒ…共通の帰還路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の感光体と、
前記１の感光体に対して複数設けられるか、前記複数の感光体に対してそれぞれ設けられ、前記１又は複数の感光体を帯電させる各帯電器と、
前記各帯電器が共通接続され、前記各帯電器に電圧を印加する電圧印加回路と、
前記電圧印加回路から前記複数の帯電器へ流れる電流の電流和を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流和が基準値以上になるように前記電圧印加回路を制御する制御装置と、を備えた画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記制御装置は、前記電流和が基準値以上の定電流になるように前記電圧印加回路の出力電圧を制御する画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記電圧印加回路の出力電圧を検出する電圧検出回路を有し、
前記制御装置は、前記電圧印加回路の出力電圧を、前記電流和が基準値以上になる電圧レベルにて定電圧制御する画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記帯電器はワイヤとグリッド電極を有するスコロトロン帯電器であり、
前記各スコロトロン帯電器の前記各グリッド電極は、定電圧素子を有する共通の接続ラインを介してグラウンドに接続されている画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置であって、
前記電流検出部は前記共通の接続ライン上に設けられた第一抵抗からなり、前記電流和として前記各スコロトロン帯電器のグリッド電極に流れるグリッド電流の電流和を検出する画像形成装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記各帯電器に設けられたワイヤを流れるワイヤ電流が共通の帰還路を通じて前記電圧印加回路に帰還する回路構成であり、
前記電流検出部は、前記共通の帰還路上に設けられた第二抵抗からなり、前記電流和として前記各帯電器のワイヤに流れるワイヤ電流の電流和を検出する画像形成装置。
【請求項７】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記電圧印加回路の出力電圧を検出する電圧検出回路を有し、
前記制御装置は、前記電圧検出回路にて検出された出力電圧が前回検出時の出力電圧から低下した場合に、各ワイヤのクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知する画像形成装置。
【請求項８】
請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記制御装置は、前記電流検出部にて検出された電流和と前回検出時の電流和の差が許容値を超えた場合に、前記各帯電器に設けられたワイヤのクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知する画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項６のいずか一項に記載の画像形成装置であって、
前記各帯電器に対してワイヤがそれぞれ設けられ、
前記ワイヤに対してクリーニング部がそれぞれ備えられ、
前記制御装置は、所定期間ごとに、各前記クリーニング部を作動させて前記各ワイヤをクリーニングする処理を行う画像形成装置。
【請求項１】
１又は複数の感光体と、
前記１の感光体に対して複数設けられるか、前記複数の感光体に対してそれぞれ設けられ、前記１又は複数の感光体を帯電させる各帯電器と、
前記各帯電器が共通接続され、前記各帯電器に電圧を印加する電圧印加回路と、
前記電圧印加回路から前記複数の帯電器へ流れる電流の電流和を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流和が基準値以上になるように前記電圧印加回路を制御する制御装置と、を備えた画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記制御装置は、前記電流和が基準値以上の定電流になるように前記電圧印加回路の出力電圧を制御する画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記電圧印加回路の出力電圧を検出する電圧検出回路を有し、
前記制御装置は、前記電圧印加回路の出力電圧を、前記電流和が基準値以上になる電圧レベルにて定電圧制御する画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記帯電器はワイヤとグリッド電極を有するスコロトロン帯電器であり、
前記各スコロトロン帯電器の前記各グリッド電極は、定電圧素子を有する共通の接続ラインを介してグラウンドに接続されている画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置であって、
前記電流検出部は前記共通の接続ライン上に設けられた第一抵抗からなり、前記電流和として前記各スコロトロン帯電器のグリッド電極に流れるグリッド電流の電流和を検出する画像形成装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記各帯電器に設けられたワイヤを流れるワイヤ電流が共通の帰還路を通じて前記電圧印加回路に帰還する回路構成であり、
前記電流検出部は、前記共通の帰還路上に設けられた第二抵抗からなり、前記電流和として前記各帯電器のワイヤに流れるワイヤ電流の電流和を検出する画像形成装置。
【請求項７】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記電圧印加回路の出力電圧を検出する電圧検出回路を有し、
前記制御装置は、前記電圧検出回路にて検出された出力電圧が前回検出時の出力電圧から低下した場合に、各ワイヤのクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知する画像形成装置。
【請求項８】
請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記制御装置は、前記電流検出部にて検出された電流和と前回検出時の電流和の差が許容値を超えた場合に、前記各帯電器に設けられたワイヤのクリーニングを促すワイヤクリーニングを報知する画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項６のいずか一項に記載の画像形成装置であって、
前記各帯電器に対してワイヤがそれぞれ設けられ、
前記ワイヤに対してクリーニング部がそれぞれ備えられ、
前記制御装置は、所定期間ごとに、各前記クリーニング部を作動させて前記各ワイヤをクリーニングする処理を行う画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−３２５３２（Ｐ２０１２−３２５３２Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７０９４１（Ｐ２０１０−１７０９４１）
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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