画像形成装置
【課題】画像形成装置を構成する高圧電源装置の小型化と、高画質化を両立させる。
【解決手段】感光ドラム４１と、グリッド５５を有するスコロトロン帯電器５０と、現像ローラ４５と、電圧印加回路２００と、定電圧回路２５０と、第一制御装置１１０と、降圧回路３００と、前記降圧回路３００の出力を制御する第二制御装置１１０と、を備え、前記降圧回路３００は、抵抗Ｒ１と制御トランジスタＴｒとを直列的に接続した回路構成であって、前記グリッド電圧Ｖｇを前記抵抗Ｒ１の電圧降下により降圧させることによって前記現像電圧Ｖｄを生成するものであり、前記第二制御装置１００は、前記制御トランジスタＴｒに制御信号を与えて前記抵抗Ｒ１に流れる電流を制御することで前記現像電圧Ｖｄのレベルを制御する。
【解決手段】感光ドラム４１と、グリッド５５を有するスコロトロン帯電器５０と、現像ローラ４５と、電圧印加回路２００と、定電圧回路２５０と、第一制御装置１１０と、降圧回路３００と、前記降圧回路３００の出力を制御する第二制御装置１１０と、を備え、前記降圧回路３００は、抵抗Ｒ１と制御トランジスタＴｒとを直列的に接続した回路構成であって、前記グリッド電圧Ｖｇを前記抵抗Ｒ１の電圧降下により降圧させることによって前記現像電圧Ｖｄを生成するものであり、前記第二制御装置１００は、前記制御トランジスタＴｒに制御信号を与えて前記抵抗Ｒ１に流れる電流を制御することで前記現像電圧Ｖｄのレベルを制御する。
【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】
レーザプリンタ（画像形成装置）は感光体、帯電器、現像器を備えており、帯電プロセス、現像プロセスを実行するため、帯電器、現像器に高電圧を印加する構成となっている。この種の画像形成装置では、部品点数の削減、装置の小型化を図ることが求められており、従来から種々な提案がされている。例えば、下記特許文献１には、現像器に印加する現像電圧を、帯電器のグリッドに印加されるグリッド電圧から作り出すことで、現像電圧発生用の電源を廃止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献２】特開平８−５４７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、画質を高めるためには、各現像器に印加する現像電圧を、細かく調整できるようにすることが好ましい。これは、トナーは劣化が進むとそれだけ帯電し難くなるので、劣化の度合に応じて現像電圧を設定する必要があるからである。一方、上記特許文献１のものは、グリッド電圧を抵抗で分圧して現像電圧を作り出している。そのため、各現像電圧を微調整することは、困難であった。
【０００５】
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、画像形成装置を構成する高圧電源装置の小型化と、高画質化を両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る画像形成装置は、感光体と、ワイヤとグリッドを有し前記感光体を帯電させるスコロトロン帯電器と、前記感光体に現像剤を供給する現像器と、前記スコロトロン帯電器に電圧を印加する電圧印加回路と、前記グリッドとグラウンドの間にあって、前記グリッドのグリッド電圧を定電圧化する定電圧回路と、前記電圧印加回路の出力電圧を制御する第一制御装置と、前記グリッドとグラウンドの間にあって、前記グリッド電圧を降圧することにより前記現像器に印加する現像電圧を生成する降圧回路と、前記降圧回路の出力を制御する第二制御装置と、を備え、前記降圧回路は、抵抗と制御トランジスタとを直列的に接続した回路構成であって、前記グリッド電圧を前記抵抗の電圧降下により降圧させることによって前記現像電圧を生成するものであり、前記第二制御装置は、前記制御トランジスタに制御信号を与えて前記抵抗に流れる電流を制御することで前記現像電圧のレベルを制御する。
【０００７】
この構成では、グリッド電圧を降圧して現像電圧を作りだす構成となっている。そのため、画像形成装置を構成する高圧電源装置を小型化出来る。また、この発明では、抵抗を流れる電流値を制御トランジスタにて調整することにより、現像電圧を無段階で連続的に制御できる。従って、現像電圧を緻密に制御することが可能となり、画質を高画質に出来る。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の画像形成装置であって、前記グリッドに流れるグリッド電流を算出するグリッド電流算出部を備え、前記第一制御装置は、グリッド電流が目標値になるように前記電圧印加回路の出力電圧を制御し、前記降圧回路は、前記現像電圧を検出する現像電圧検出回路を含み、前記第二制御装置は、前記現像電圧検出回路の検出値が、前記現像電圧の目標値になるように前記抵抗に流れる電流を制御する。この構成では、現像電圧を検出して第二制御装置にフィードバックしているので、現像電圧を目標値に正確に制御出来る。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明の画像形成装置であって、前記定電圧回路は、電流検出部を介してグラウンドに接続され、前記降圧回路はグラウンドに直接接続され、前記グリッド電流算出部は、前記グリッド電流のうち前記定電圧回路側に分岐する第一分岐電流を、前記電流検出部の検出値から算出し、前記グリッド電流のうち前記降圧回路側に分岐する第二分岐電流を、前記グリッド電圧と前記現像電圧の電圧差と前記抵抗から算出し、算出した第一分岐電流、第二分岐電流を合計することによって前記グリッド電流を算出する。この構成では、降圧回路の基準電位がグラウンドになる。そのため、基準電位が安定することとなり、現像電圧が安定する。
【００１０】
第４の発明は、第２の発明の画像形成装置であって、前記定電圧回路と前記降圧回路は共通の電流検出部を介してグラウンドに接続され、前記グリッド電流算出部は、前記グリッド電流を、前記共通の電流検出部の検出値から算出する。この構成では、グリッド電流を簡単、かつ正確に求めることが可能となる。
【００１１】
第５の発明は、第２の発明の画像形成装置であって、前記定電圧回路と前記降圧回路の制御トランジスタは、共通の電流検出部を介してグラウンドに接続され、前記降圧回路の現像電圧検出回路は、グラウンドに直接接続され、前記グリッド電流算出部は、前記グリッド電流のうち前記定電圧回路に分岐する第一分岐電流と前記降圧回路の制御トランジスタに分岐する第三分岐電流の合計電流を前記電流検出部の検出値から算出し、前記グリッド電流のうち前記降圧回路の前記現像電圧検出回路に分岐する第四分岐電流を、前記現像電圧検出回路の検出値と前記現像電圧検出回路の抵抗値から算出し、算出した前記合計電流と第四分岐電流を合計することによって前記グリッド電流を算出する。この構成では、現像電圧が比較的安定する。また、グリッド電流を比較的簡単に求めることが可能である。
【００１２】
第６の発明は、第２の発明ないし第５の発明の画像形成装置であって、前記感光体は、１又は複数あり、前記スコロトロン帯電器は、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、前記現像器は、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又は複数の感光体に各色の現像剤を供給し、前記各スコロトロン帯電器が前記電圧印加回路に共通接続され、前記各スコロトロン帯電器の各グリッドが前記定電圧回路に共通接続され、前記グリッド電流算出部は、前記各グリッドを流れる各グリッド電流を合計した合計グリッド電流を算出する。この構成では、電圧印加回路、定電圧回路が各帯電器間で共用されている。従って、これらの回路を各帯電器に独立して設ける場合に比べて、回路数を減らすことが可能となる。
【００１３】
第７の発明は、第２の発明ないし第５の発明の画像形成装置であって、前記感光体は、１又は複数あり、前記スコロトロン帯電器は、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、前記現像器は、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又は複数の感光体に各色の現像剤を供給し、前記各スコロトロン帯電器が前記電圧印加回路に共通接続され、前記定電圧回路が、前記各スコロトロン帯電器の各グリッドに対応してそれぞれ個別に設けられ、前記グリッド電流算出部は、前記各スコロトロン帯電器のグリッドを流れるグリッド電流をそれぞれ算出し、前記第二制御装置は、各色の現像器のうち、前記グリッド電流が低いスコロトロン帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標値を下げ、前記グリッド電流が高いスコロトロン帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標値を上げる制御を行う。
【００１４】
感光体の帯電電圧は、グリッド電流が大きい場合には高く、小さい場合には低い傾向を示す。第７の発明では、グリッド電流が低い帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標電圧が下げられ、グリッド電流が高い帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標電圧を上げられる。そのため、各色について、感光体の帯電電圧と現像器の現像電圧の電圧差を一定にすることが可能となる。そのため、各感光体に対して各色のトナーを均一に付着させることが可能となり、画質を高画質化できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画像形成装置を構成する高圧電源装置の小型化と、高画質化を両立させ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】高圧電源装置の電気的構成を示すブロック図
【図３】降圧回路の回路図（図２の一部を拡大した図）
【図４】実施形態２におけるグリッド電流と感光ドラムのドラム表面電位との関係を示す図
【図５】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６】降圧回路の回路図（図５の一部を拡大した図）
【図７】実施形態４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】降圧回路の回路図（図７の一部を拡大した図）
【図９】実施形態５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１０】実施形態６における定電圧回路の回路図
【図１１】プリンタの他の構成例を示す図
【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４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。また、Ｂ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色のことをチャンネルと呼ぶ。
【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（本発明の「現像器」の一例）４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ（総称して４５）、及び帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ（総称して５０）を含む構造となっている。尚、トナーは、本発明の「現像剤」の一例である。
【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４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ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、後述する降圧回路３００Ｂ、３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃにより現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４が印加される。この現像ローラ４５〜４５Ｃは、供給ローラ４６を通じて供給されるトナーを、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の作用により正極性に帯電させながら、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、スコロトロン帯電器であり、シールドケース５１、ワイヤ５３及び金属製のグリッド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（図３参照）。
【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５５が取り付けられている。このグリッド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】
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。
【００３１】
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ＰＣ等の情報端末装置や原稿を読み取る画像読取装置などから受信すると、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。
【００３２】
次いで、現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃの回転により、現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
２．高圧電源装置１００の電気的構成
高圧電源装置１００は、帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃに概ね６ｋＶ〜７ｋＶの高電圧を印加する機能、グリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を定電流制御する機能、各現像ローラ４５に概ね６００Ｖ程度の現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を印加する機能を果たすものであり、図２に示すように制御装置１１０、電圧印加回路２００、定電圧回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃ（総称して２５０）、電流検出部２６０Ｂ、２６０Ｙ、２６０Ｍ、２６０Ｃ（総称して２６０）及び降圧回路３００Ｂ、３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ（総称して３００）を備えている。
【００３６】
制御装置（本発明の「第一制御装置」の一例、「第二制御装置」の一例、「グリッド電流算出部」の一例）１１０は、ＣＰＵ又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）により構成されており、５つのＰＷＭポートＰ０〜Ｐ４と、９つのＡ／ＤポートＡ０〜Ａ４２と、内部メモリ（ツェナーダイオードＤｚの降伏電圧や抵抗値など回路定数を含む各種のデータを記憶している）を備えた構成となっている。
【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Ｐ０から出力されるＰＷＭ信号を平滑して、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を含んで構成され、トランス２３１の一次巻線にＰＷＭ信号のデューティー比に応じた動作点の発振電流を流す。
【００３８】
出力回路２３０は、トランス２３１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２３３から構成されており、トランス２３１の一次巻線に加わ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（概ね６ｋＶ〜７ｋＶ）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２３１には補助巻線２３５が設けられている。補助巻線２３５にはトランス２３１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２３５に発生する電圧を検出して、制御装置１１０のＡ／ＤポートＡ０に入力する。これにより制御装置１１０に対してトランス２３１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、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド５５が、接続ラインＬ１〜Ｌ４を通じてグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、各接続ラインＬ１〜Ｌ４上には定電圧回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃと電流検出部２６０Ｂ、２６０Ｙ、２６０Ｍ、２６０Ｙが設けられている。
【００４２】
定電圧回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃは直列接続された３つのツェナーダイオードＤｚから構成されており、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド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】
各電流検出部２６０Ｂ、２６０Ｙ、２６０Ｍ、２６０Ｃは、各定電圧回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃと直列接続された検出抵抗Ｒｍからなる。そして、各検出抵抗Ｒｍのうち各定電圧回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃとの接続点は制御装置１１０に設けられた各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１にそれぞれ信号線を介して接続されている。
【００４４】
以上のことから、各接続ラインＬ１〜Ｌ４に流れる電流の大きさに比例した電圧が、各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１に入力される。そのため、各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧Ｖｍのレベルを読み取ることで、制御装置１１０にて、各チャネル（各色の帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ）のグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４のうち定電圧回路２５０側に流れる第一分岐電流Ｉｓ１の大きさを、以下の（１）式より算出することが出来る（図３参照）。
【００４５】
Ｉｓ１＝Ｖｍ／Ｒｍ・・・（１）
Ｉｓ１・・定電圧回路側に分岐する第一分岐電流
Ｖｍ・・・各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧
Ｒｍ・・・検出抵抗の抵抗値
【００４６】
制御装置１１０は、各チャンネルについて、第一分岐電流Ｉｓ１と第二分岐電流Ｉｓ２を合計することによって、グリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を算出する。尚、第二分岐電流Ｉｓ２とは、グリッド電流Ｉｇのうち降圧回路３００側に分岐する電流のことであり、後述する（４）式により算出できる。また、制御装置１１０が（１）式、（２）式、（４）式を基にグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を算出することにより、本発明の「グリッド電流算出部」の機能が実現されている。
【００４７】
Ｉｇ＝Ｉｓ１＋Ｉｓ２・・・・（２）
Ｉｇ・・・グリッド電流（Ｉｇ１〜Ｉｇ４の総称）
Ｉｓ１・・定電圧回路側に分岐する第一分岐電流
Ｉｓ２・・降圧回路側に分岐する第二分岐電流
【００４８】
そして、制御装置１１０は、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４の算出値が目標電流値（例えば、０．２５ｍＡ）以上になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する（本発明の「第一制御装置」の機能を実現）。
【００４９】
尚、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４の算出値が目標電流値（例えば、０．２５ｍＡ）以上にするには、例えば、電流値が最も小さいチャンネルのグリッド電流Ｉｇが目標電流値になるように定電流制御すればよい。
【００５０】
このように、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４が目標電流値以上に制御されれば、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃに一定量の放電電流Ｉｆが流れ、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃを十分に帯電させることが可能になる。そのため、帯電量不足による画質の低下を生じさせない。
【００５１】
次に、降圧回路３００Ｂ、３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ（総称して３００）は、各現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに、各現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を印加する機能を果たすものであり、各現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに対応して個別に設けられている。
【００５２】
各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃは、図２に示すように、各帯電器５０Ｂ〜５０Ｃのグリッド５５とグラウンドＧＮＤとの間に設けられており、各定電圧回路２５０Ｂ〜２５０Ｃに対して並列になっている。以下、図３を参照して降圧回路３００Ｂを代表させて回路説明を行う。降圧回路３００Ｂは、抵抗Ｒ１と制御トランジスタＴｒとを備える。抵抗Ｒ１は、一端を帯電器５０Ｂのグリッド５５から引き出された接続ラインＬ１に接続している。
【００５３】
制御トランジスタＴｒは、ＮＰＮトランジスタであり、コレクタＣを抵抗Ｒ１の他端に接続し、エミッタＥをグラウンドＧＮＤに直接接続している。また、制御トランジスタＴｒのベースＢは、信号線を介して、制御装置１１０のＰＷＭポートＰ１に接続されている。そして、信号線には、コンデンサＣと抵抗Ｒからなる積分回路３１０が設けられており、制御装置１１０のＰＷＭポートＰ１から出力されるＰＷＭ信号を平滑して制御トランジスタＴｒのベースに印加する構成となっている。また、降圧回路３００Ｂの出力ラインＬｄ１は、抵抗Ｒ１と制御トランジスタＴｒの接続点（すなわち、コレクタＣ）から引き出されている。
【００５４】
そのため、降圧回路３００Ｂの出力電圧Ｖｄ１は、グリッド電圧Ｖｇ（概ね７５０Ｖ）から抵抗Ｒ１の電圧分だけ降圧された電圧値（概ね６００Ｖ）となる。そして、降圧回路３００Ｂの出力ラインＬｄ１には現像ローラ４５Ｂが連なっていることから、降圧回路３００Ｂの出力電圧Ｖｄ１が、現像ローラ４５Ｂに現像電圧として印加されるようになっている。
【００５５】
また、降圧回路３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃも、降圧回路３００Ｂと同じく抵抗Ｒ１と制御トランジスタＴｒから構成されていて、制御装置１１０のＰＷＭポートＰ２〜Ｐ４から出力されるＰＷＭ信号が平滑された後、制御トランジスタＴｒのベースＢに印加される構成となっている。そして、各降圧回路３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃの出力ラインＬｄ２〜Ｌｄ４は各現像ローラ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃにそれぞれ連なっていて、各降圧回路３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃの出力電圧Ｖｄ２、Ｖｄ３、Ｖｄ４が、各現像ローラ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに対して現像電圧として印加されるようになっている。尚、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃの第一抵抗Ｒ１は、全て同じ値にしてあるが、異なる値に設定することも可能である。
【００５６】
また、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃには、図２に示すように、出力電圧（現像電圧）Ｖｄ１〜Ｖｄ４を検出する現像電圧検出回路３２０Ｂ〜３２０Ｃが設けられている。現像電圧検出回路３２０Ｂ〜３２０Ｃは、直列接続された抵抗Ｒ２、Ｒ３により構成されている。現像電圧検出回路３２０Ｂ〜３２０Ｃは、降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃの制御トランジスタＴｒに並列接続されている。すなわち、抵抗Ｒ２の一端側を制御トランジスタＴｒのコレクタに接続し、抵抗Ｒ３の一端をグラウンドＧＮＤに直接接続されている。
【００５７】
抵抗Ｒ２、Ｒ３の中間接続点には、各降圧回路３００の出力電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を抵抗比に従って分圧した電圧Ｖｒが発生する。そして、制御装置１１０の各Ａ／ＤポートＡ１２〜Ａ４２は、信号線を通じて、各現像電圧検出回路３２０Ｂ〜３２０Ｃを構成する抵抗Ｒ２、Ｒ３の中間接続点に接続されている。
【００５８】
従って、各Ａ／ＤポートＡ１２〜Ａ４２の入力電圧Ｖｒのレベルから、制御装置１１０にて、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃの現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を、以下の（３）式より算出できる。
【００５９】
Ｖｄ＝（１＋Ｒ２／Ｒ３）×Ｖｒ・・・・・（３）式
Ｖｄ・・・・・現像電圧（Ｖｄ１〜Ｖｄ４の総称）
Ｒ２、Ｒ３・・現像電圧検出回路の抵抗値
【００６０】
また、以下の（４）式により、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４のうち降圧回路３００側に分岐する第二分岐電流Ｉｓ２を算出することが出来る。
【００６１】
Ｉｓ２＝（Ｖｇ−Ｖｄ）／Ｒ１・・・・・・・（４）
Ｉｓ２・・降圧回路側に分岐する第二分岐電流
Ｖｇ・・・グリッド電圧（Ｖｇ１〜Ｖｇ４の総称）
Ｖｄ・・・現像電圧（Ｖｄ１〜Ｖｄ４の総称）
Ｒ１・・・抵抗値
【００６２】
また、制御装置１１０は、（３）式に基づいて算出した現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の検出値が目標値になるように、各降圧回路３００Ｂ〜３００ＣにＰＷＭ信号を与えて制御トランジスタＴｒに流れる電流値をコントロールする。これにて、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃにおいて降圧量（第一抵抗Ｒ１における電圧降下の大きさ）が調整され、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４が目標電圧に制御される（本発明の「第二制御装置」の機能を実現）。このように、実施形態１では、現像電圧Ｖｄを検出して制御装置１１０にフィードバックしているので、現像電圧Ｖｄを目標値に正確に制御出来る。
【００６３】
ここで、降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃは各現像ローラ４５Ｂ〜４５Ｃに対してそれぞれ個別に設けられているから、例えば、４色の現像ローラ４５Ｂ〜４５Ｃのうち、ある色の現像ローラ４５については現像電圧Ｖｄの目標値を高めに設定する一方、ある色の現像電圧４５の目標値を低めに設定するなど、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の目標値を各現像ローラ４５Ｂ〜４５Ｃごとに個別設定できる。
【００６４】
一般に、各色のトナーは、劣化により帯電し難くなるが、劣化の進行度合いは不均一である。また、新品の状態で同じ現像電圧Ｖｄを印加しても、トナー色によって帯電し易さが異なる場合がある。そのため、画質を高めるには、各色のトナーの性状や劣化の度合いに応じて現像電圧Ｖｄを設定する必要がある。この点、本プリンタ１では、各現像ローラ４５Ｂ〜４５Ｃの現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を個々に制御できるので、上記要請に対応することができ、画質を高めることが可能となる。
【００６５】
また、降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃは、抵抗Ｒ１に流れる電流値を制御トランジスタＴｒによって調整することで、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４をレベル調整する制御方式をとっている。そのため、各現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を無段階で連続的に制御できる。従って、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の緻密な制御が可能となり、画質を一層高画質に出来る。
【００６６】
また、降圧回路３００はグラウンドＧＮＤに直接接続されている。そのため、基準電位がグラウンドになり、安定する。以上のことから、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４が安定するので、画質を一層高画質に出来る。尚、降圧回路３００はグラウンドＧＮＤに直接接続されているとは、降圧回路３００を構成する制御トランジスタＴｒと現像電圧検出回路３２０の双方がグラウンドＧＮＤに直接接続されていることを意図する。
【００６７】
以上説明したように、本プリンタ１は、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ間で電圧印加回路２００を共通化し、更に、各現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを降圧して作りだす構成となっている。そのため、プリンタ１を構成する高圧電源装置１００を小型化出来る。また、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を個別に制御出来るので、画質を高画質に出来る。
【００６８】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図４によって説明する。
実施形態２のプリンタ１では、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の目標値をグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４の大きさに応じて変えるようにしている。具体的には、制御装置１１０は、各現像ローラ４５のうち、グリッド電流Ｉｇが低い帯電器５０に対応した現像ローラ４５は現像電圧Ｖｄの目標値を下げ、グリッド電流Ｉｇが高い帯電器５０に対応した現像ローラ４５は現像電圧Ｖｄの目標値を上げる制御を行う。これにより、以下の効果を奏することが可能となる。
【００６９】
一般に、感光ドラム４１のドラム表面電位Ｖｏｈ、露光箇所の表面電位Ｖｏｌは、図４に示すように、グリッド電流Ｉｇが大きい場合には高く、小さい場合には低い傾向を示す。この実施形態では、グリッド電流Ｉｇが低い帯電器５０に対応した現像ローラ４５は現像電圧Ｖｄの目標電圧が下げられ、グリッド電流Ｉｇが高い帯電器５０に対応した現像ローラ４５は現像電圧Ｖｄの目標電圧を上げられる。
【００７０】
そのため、各色について、感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃのドラム表面電位Ｖｏｈと現像電圧Ｖｄの電圧差を一定にすることが可能となり、また、ドラム表面電位Ｖｏｌと現像電圧Ｖｄの電圧差を一定にすることが可能となる。そのため、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃに対してトナーを均一に付着させることが可能となる。従って、画質を高画質化できる。
【００７１】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を図５、図６によって説明する。
実施形態１では、高圧電源装置１００の回路例として、定電圧回路２５０を電流検出部２６０を介してグラウンドＧＮＤに接続し、降圧回路３００をグラウンドＧＮＤに直接接続したものを例示した。実施形態３は、高圧電源装置１００の回路構成を実施形態１から一部変更したものである。よって、実施形態１と回路を共通にする部分は、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみ説明するものとする。
【００７２】
図５、図６に示すように、実施形態３では、各チャンネルとも、定電圧回路２５０と降圧回路３００を共通の電流検出部２６０（具体的には、検出抵抗Ｒｍ）を介してグラウンドＧＮＤに接続した回路構成になっている。この回路構成によると、グリッド電流Ｉｇは、図６に示すように定電圧回路２５０側と降圧回路３００側に一旦は分岐するが、その後、合流して検出抵抗Ｒｍに流れる。従って、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４の大きさに比例した電圧Ｖｍが、各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１に入力される。
【００７３】
そのため、各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧Ｖｍのレベルを読み取ることで、制御装置１１０にて、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を、以下の（５）式より算出することが出来る。また、制御装置１１０が（５）式を基にグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を算出することにより本発明の「グリッド電流算出部」の機能が実現されている。
【００７４】
Ｉｇ＝Ｖｍ／Ｒｍ・・・・・・・・・・（５）式
Ｉｇ・・・グリッド電流（Ｉｇ１〜Ｉｇ４の総称）
Ｖｍ・・・各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧
Ｒｍ・・・検出抵抗の抵抗値
【００７５】
尚、図６に示すように、第二分岐電流Ｉｓ２の一部は現像ローラ４５側に分岐して流れる。しかし、第二分岐電流Ｉｓ２が概ね５０〜１００μＡであるのに対して、現像ローラ４５側に分岐する電流Ｉｓ５は概ね数μＡであり、極小さな電流である。従って、グリッド電流Ｉｇを算出するにあたり、これを無視しても、影響はほとんどない。
【００７６】
そして、制御装置１１０は、電流値が最も小さいチャンネルのグリッド電流Ｉｇが目標電流値（例えば、０．２５ｍＡ）になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する。以上のことから、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４がいずれも目標電流値以上になるから、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃに一定量の放電電流Ｉｆが流れ、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃを十分に帯電させることが可能になる。そのため、帯電量不足による画質の低下を生じさせない。
【００７７】
しかも、実施形態３では、実施形態１に比べてグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を求める演算式がシンプルになる。そのため、グリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を簡単、かつ正確に求めることが可能となる。従って、グリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を正確に制御することが可能となる。尚、グリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を正確に求めることが出来るのは、グリッド電流Ｉｇが、Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧Ｖｍと検出抵抗Ｒｍの抵抗値のわずか２つの数値で決まるため、誤差が生じ難いからである。
【００７８】
また、実施形態３では、現像電圧Ｖｄを以下の（６）式により求めることが可能である。
Ｖｄ＝Ｖｍ＋（Ｖｒ−Ｖｍ）×（１＋Ｒ２／Ｒ３）・・・（６）式
Ｖｄ・・・現像電圧（Ｖｄ１〜Ｖｄ４の総称）
Ｖｍ・・・各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧
Ｖｒ・・・各Ａ／ＤポートＡ１２〜Ａ４２の入力電圧
Ｒ２、Ｒ３・・・抵抗値
【００７９】
そして、実施形態３の場合も、制御装置１１０が（６）式により求めた現像電圧Ｖｄが目標値になるように、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃの制御トランジスタＴｒをフィードバック制御する。そのため、実施形態３も実施形態１と同様に、現像電圧Ｖｄを目標値に正確に制御出来る。
【００８０】
＜実施形態４＞
本発明の実施形態４を図７、図８によって説明する。
実施形態１では、高圧電源装置１００の回路例として、定電圧回路２５０を電流検出部２６０を介してグラウンドＧＮＤに接続し、降圧回路３００をグラウンドＧＮＤに直接接続したものを例示した。実施形態４は、高圧電源装置１００の回路構成を実施形態１から一部変更したものである。よって、実施形態１と回路を共通にする部分は、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみ説明するものとする。
【００８１】
図７、図８に示すように、実施形態４では、各チャンネルとも、降圧回路３００の制御トランジスタＴｒのエミッタＥと定電圧回路２５０を、共通の電流検出部２６０（具体的には、検出抵抗Ｒｍ）を介してグラウンドＧＮＤに接続している。また、降圧回路３００の現像電圧検出回路３２０は、グラウンドＧＮＤに直接接続している。
【００８２】
この回路構成によると、グリッド電流Ｉｇのうち定電圧回路２５０側に分岐する第一分岐電流Ｉｓ１は、検出抵抗Ｒｍに流れ込む。一方、グリッド電流Ｉｇのうち降圧回路３００に分岐する第二分岐電流Ｉｓ２は、制御トランジスタＴｒ側と現像電圧検出回路３２０側に更に分岐する。そして、制御トランジスタＴｒ側に分岐した第三分岐電流Ｉｓ３は、第一分岐電流Ｉｓ１と同様に、検出抵抗Ｒｍに流れ込む。一方、現像電圧検出回路３２０側に分岐した第四分岐電流Ｉｓ４は、検出抵抗Ｒｍに流れ込まず、グラウンドＧＮＤに直接流れ込む。
【００８３】
以上のことから、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を、以下の演算で求めることが出来る。
まず、下記（７）式より、第一分岐電流Ｉｓ１と第三分岐電流Ｉｓ３の合計電流を求まる。
【００８４】
Ｉｓ１＋Ｉｓ３＝Ｖｍ／Ｒｍ・・・・・・・・・・（７）式
Ｖｍ・・・各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧
Ｒｍ・・・検出抵抗の抵抗値
【００８５】
また、下記（８）式より、第四分岐電流Ｉｓ４を求めることが出来る。
Ｉｓ４＝Ｖｒ／Ｒ３・・・・・・・・・・・（８）式
Ｖｒ・・・各Ａ／ＤポートＡ１２〜Ａ４２の入力電圧
Ｒ３・・・抵抗値
【００８６】
従って、（７）式で求めた電流値と（８）式で求めた電流値を合計することで、グリッド電流Ｉｇを求めることが出来る。
Ｉｇ＝Ｉｓ１＋Ｉｓ３＋Ｉｓ４・・・・・・（９）式
【００８７】
尚、制御装置１１０が（７）式〜（９）式を基にグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を算出することにより本発明の「グリッド電流算出部」の機能が実現されている。
【００８８】
そして、制御装置１１０は、電流値が最も小さいチャンネルのグリッド電流Ｉｇが目標電流値（例えば、０．２５ｍＡ）になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する。以上のことから、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４がいずれも目標電流値以上になるから、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃに一定量の放電電流Ｉｆが流れ、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃを十分に帯電させることが可能になる。そのため、帯電量不足による画質の低下を生じさせない。
【００８９】
また、制御装置１１０は、実施形態１の場合と同じく（３）式に基づいて現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を算出する。そして、制御装置１１０は、検出値が目標値になるように、各降圧回路３００Ｂ〜３００ＣにＰＷＭ信号を与えて制御トランジスタＴｒに流れる電流値をコントロールする。これにて、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃにおいて降圧量（第一抵抗Ｒ１における電圧降下の大きさ）が調整され、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４が目標電圧に制御される。このように、実施形態１では、現像電圧Ｖｄを検出して制御装置１１０にフィードバックしているので、現像電圧Ｖｄを目標値に正確に制御出来る。また、実施形態４の高圧電源装置１００では、実施形態１と同様に各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃの制御トランジスタＴｒの基準電位がグラウンドＧＮＤになっている。そのため、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４が、実施形態３の回路構成に比べて比較的安定する。また、実施形態１に比べてグリッド電流Ｉｇを比較的簡単に求めることが可能である。
【００９０】
＜実施形態５＞
本発明の実施形態５を図９によって説明する。実施形態１では、高圧電源装置１００の回路例として、各チャンネルごとに、定電圧回路２５０Ｂ〜２５０Ｃを設ける例示した。実施形態５は、高圧電源装置１００の回路構成を実施形態１から一部変更し、各チャンネルについて定電圧回路２５０を共通使用するようにしたものである。よって、実施形態１と回路を共通にする部分は、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみ説明するものとする。
【００９１】
図９に示すように、実施形態５の高圧電源装置１００は、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド５５が、共通の接続ラインＬｇを通じてグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、接続ラインＬｇ上には定電圧回路２５０と電流検出部２６０が設けられている。
【００９２】
定電圧回路２５０は直列接続された３つのツェナーダイオードから構成されており、全帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド５５の電圧の値を、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、一律定電圧化する。
【００９３】
電流検出部２６０は、定電圧回路２５０と直列接続された検出抵抗Ｒｍからなる。そして、検出抵抗Ｒｍのうち各定電圧回路２５０との接続点は制御装置１１０に設けられたＡ／ＤポートＡ１１に信号線を介して接続されている。
【００９４】
実施形態５において、制御装置１１０は、各チャンネルのグリッド５５を流れるグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を合計した合計グリッド電流Ｉｇｔを算出する。具体的には、合計グリッド電流Ｉｇｔのうち、定電圧回路２５０側に分岐する第一分岐電流Ｉｓ１と、降圧回路３００側に分岐する第二分岐電流（各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃに分岐する枝電流Ｉｐ１〜Ｉｐ４の合計電流）Ｉｓ２を後述する（１０）、（１１）式より算出し、それらを合計することにより求める。
【００９５】
そして、制御装置１１０は、算出した合計グリッド電流Ｉｇｔが目標値（例えば、１ｍＡ）になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する。このように、合計グリッド電流Ｉｇｔを定電流制御するようにしておけば、各帯電器５０Ｂ〜５０Ｃのグリッド５５には、多少のバラツキはあるものの概ね一定レベル（例えば、０．２５ｍＡ）のグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４が流れるから、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃに一定量の放電電流Ｉｆが流れ、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃを十分に帯電させることが可能になる。
【００９６】
次に、降圧回路３００Ｂ、３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃは、各現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を印加する機能を果たすものであり、実施形態１と同様に、各現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに対応して個別に設けられている。
【００９７】
各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃは、実施形態１と同様に第一抵抗Ｒ１と制御トランジスタＴｒとを備えたものであり、接続ラインＬｇに共通接続されている。
【００９８】
従って、実施形態５も実施形態１と同様に、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を各チャンネルごとに制御できる。また、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃには、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を検出する現像電圧検出回路３２０Ｂ〜３２０Ｃが設けられていて、現像電圧Ｖ
ｄを制御装置１１０にフィードバックしている。そのため、実施形態１と同様に現像電圧Ｖｄを目標値に正確に制御出来る。
【００９９】
また、この実施形態では、電圧印加回路２００、定電圧回路２５０を各帯電器５０Ｂ〜５０Ｃ間で共通化している。従って、これらの回路を各帯電器５０Ｂ〜５０Ｃに独立して設ける場合に比べて、回路数を減らすことが可能となる。よって、プリンタ１を構成する高圧電源装置１００を小型化出来る。
【０１００】
尚、第一分岐電流Ｉｓ１は以下の（１０）式から求めることが可能である。また、第二分岐電流Ｉｓ２は、以下の（１１）式から各枝電流Ｉｐ１〜Ｉｐ４を算出し、その合計を計算することで算出可能である。また、制御装置１１０が、（１０）式、１１（式）を基に合計グリッド電流Ｉｇｔを算出することにより、本発明の「グリッド電流算出部」の機能が実現されている。
【０１０１】
Ｉｓ１＝Ｖｍ／Ｒｍ・・・・・・・・・・（１０）式
Ｖｍ・・・各Ａ／ＤポートＡ１１の入力電圧
Ｒｍ・・・検出抵抗の抵抗値
【０１０２】
Ｉｐ＝（Ｖｇ−Ｖｄ）／Ｒ１・・・・・・・（１１）式
Ｉｐ・・・各降圧回路側に分岐する枝電流（Ｉｐ１〜Ｉｐ４の総称）
Ｖｇ・・・グリッド電圧
Ｖｄ・・・現像電圧（Ｖｄ１〜Ｖｄ４の総称）
Ｒ１・・・抵抗値
【０１０３】
＜実施形態６＞
実施形態６は、実施形態１では、グリッド電圧Ｖｇを定電圧化する定電圧回路２５０の一例に、定電圧素子（具体的には、ツェナーダイオードＤｚ）を使用した回路を例示した。実施形態６は、定電圧回路２５０を、制御トランジスタＱを用いたアナログ定電圧回路３５０によって構成する点が実施形態１と異なっている。よって、実施形態１と回路を共通にする部分は、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみ説明するものとする。
【０１０４】
アナログ定電圧回路３５０Ｂ〜３５０Ｃは各帯電器５０Ｂ〜５０Ｃのグリッド５５ごとに設けられており、回路構成は共通となっている。よって、以下、帯電器５０Ｂに対応するアナログ定電圧回路３５０Ｂの構成を説明する。図１０に示すように、アナログ定電圧回路３５０Ｂは、演算増幅器ＯＰ１、グリッド電圧検出回路３６０、基準電圧発生回路３７０、制御トランジスタＱを含む構成となっている。
【０１０５】
グリッド電圧検出回路３６０は分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５を含み、分圧抵抗Ｒ４、Ｒ５によってグリッド電圧Ｖｇ１に応じた電圧Ｖｇｒを検出する。検出電圧Ｖｇｒは演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子Ｖ＋に入力される。
【０１０６】
演算増幅器ＯＰ１は２つの入力端子（非反転入力端子Ｖ＋と、反転入力端子Ｖ−）と、１つの出力端子Ｖｏｔを備えてなる。そして、演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子Ｖ−には、基準電圧発生回路３７０により基準電圧Ｖｔｈが与えられている。基準電圧発生回路３７０は、例えば５Ｖの電源電圧Ｖｃｃを分圧抵抗Ｒ６、Ｒ７によって分圧することにより、基準電圧Ｖｔｈを発生させるものである。
【０１０７】
また、演算増幅器ＯＰ１の出力端子Ｖｏｔに制御トランジスタＱのベースＢが抵抗Ｒを介して接続されている。制御トランジスタＱはＮＰＮトランジスタである。係る制御トランジスタＱのコレクタＣは、抵抗Ｒ９を介して、接続ラインＬ１に接続されている。また、制御トランジスタＱのエミッタＥは、抵抗Ｒ１０を介してグラウンドＧＮＤに接続されている。また、制御トランジスタＱのコレクタＣとエミッタＥ間に、抵抗Ｒ１１が接続されている。
【０１０８】
そして、演算増幅器ＯＰ１の出力端子Ｖｏｔと反転入力端子Ｖ−との間が、抵抗Ｒ８を含む帰還線Ｌｎによって接続されている。以上のことから、負帰還がかかり、演算増幅器ＯＰ１は、２つの入力端子Ｖ−、Ｖ＋の端子電圧が等しくなるように、制御トランジスタＱに対する出力（すなわち、ベース電流）を制御する。
【０１０９】
これにて、制御トランジスタＱのコレクタ電流が増減し、コレクタ−エミッタ間の電圧Ｖｃｅが調整される。具体的には、グリッド電圧検出回路３６０の検出電圧Ｖｇｒが、基準電圧Ｖｔｈとなるように、電圧Ｖｃｅが調整される。これにて、グリッド電圧Ｖｇ１が目標電圧に調整される。
【０１１０】
このように、定電圧回路２５０をアナログ定電圧回路３５０により構成すれば、実施形態１のようにツェナーダイオードＤｚを使用した定電圧回路２５０に比べて、グリッド電圧Ｖｇ１を目標電圧に正確に制御できる。というのも、一般に、ツェナーダイオードＤｚの降伏電圧は、誤差が５〜１０％程度ある。従って、グリッド電圧Ｖｇ１の電圧値も５〜１０％程度はばらつきが生じる。これに対してアナログ定電圧回路３５０の場合でも、Ｒ４〜Ｒ７の抵抗の誤差分は、グリッド電圧Ｖｇ１はばらつく。しかし、抵抗Ｒ４〜Ｒ７の誤差は、通常１％程度であり、ツェナーダイオードＤｚに比べて格段に誤差が小さい。従って、抵抗Ｒ４〜Ｒ７の誤差が小さい分、グリッド電圧Ｖｇ１を目標電圧に正確に制御することが可能となる
【０１１１】
次に定電圧回路２５０を、アナログ定電圧回路３５０Ｂにより構成した場合のグリッド電流Ｉｇ１の算出方法について説明する。帯電器５０Ｂのグリッド電流Ｉｇ１は、アナログ定電圧回路３５０Ｂと、降圧回路３００Ｂに分岐して流れる。そして、アナログ定電圧回路３５０Ｂ側に分岐する分岐電流Ｉｓ１は、更に、グリッド電圧検出回路３６０と抵抗Ｒ９側に分岐して流れる。
【０１１２】
そのため、グリッド電圧検出回路３６０に分岐する分岐電流Ｉｓ６と、抵抗Ｒ９側に分岐する分岐電流Ｉｓ７をそれぞれ算出し、それらを合計すれば、アナログ定電圧回路３５０Ｂ側に分岐する分岐電流Ｉｓ１を求めることが出来る。
【０１１３】
そして、降圧回路３００Ｂに分岐する分岐電流Ｉｓ２は、実施形態１にて説明したように（４）式より求めることが出来る。以上のことから、実施形態１の場合と同様に、分岐電流Ｉｓ１と分岐電流Ｉｓ２を合計することで、グリッド電流Ｉｇ１を算出することが可能である。
【０１１４】
そして、制御装置１１０は、各チャンネルについてそれぞれグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を算出し、実施形態１の場合と同様に、電流値が最も小さいグリッド電流が目標電流値（例えば、０．２５ｍＡ）になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する。従って、実施形態６も実施形態１と同様に、全チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を目標電流値以上にすることが可能となる。
【０１１５】
尚、グリッド電圧検出回路３６０に分岐する分岐電流Ｉｓ６と、抵抗Ｒ９側に分岐する分岐電流Ｉｓ６を算出するには、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ１０に加わる電圧を、制御装置１１０にてそれぞれ検出すると共に、検出した電圧値を各抵抗値で割ってやればよい。
【０１１６】
また、図１０に示すように、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ７には、並列コンデンサＣ１、Ｃ２がそれぞれ接続されている。係る並列コンデンサＣ１は、抵抗Ｒ５に対する電圧の発生を遅延させるものである。並列コンデンサＣ２は、基準電圧Ｖｔｈを安定させるものである。また、帰還線Ｌｎには、抵抗Ｒ８と直列的にコンデンサＣ３が設けられている。このコンデンサＣ３は、演算増幅器ＯＰ１について、出力が入力側に帰還するのを遅延させるものである。
【０１１７】
＜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。
【０１１８】
（１）実施形態１〜６では、プリンタ１の構成例として、４色のトナーに対応して、感光ドラム、帯電器、現像ローラ等を４組有するカラーレーザプリンタを例示した。プリンタ１は必ずしもカラーである必要はなく、感光ドラム、帯電器、現像ローラ等を１組だけ備えるモノクロプリンタとしてもよい。
【０１１９】
（２）実施形態１〜６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１〜４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４００に対して複数の帯電器４１０、４２０と複数の現像ローラ４１５、４２５を対応させて配置したもの（感光ドラム４００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。
【０１２０】
（３）実施形態１〜６では、制御トランジスタＴｒの一例に、ＮＰＮトランジスタ（バイポーラ型）を例示したが、この他にもＦＥＴ（ユニポーラ型）を使用するが可能である。
【０１２１】
（４）実施形態１〜５では、定電圧素子の一例としてツェナーダイオードＤｚ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。
【０１２２】
（５）また、実施形態１〜５では、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】
【０１２３】
１…プリンタ
４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ（総称して４１）…感光ドラム（本発明の「感光体」の一例）
４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ（総称して４５）…現像ローラ（本発明の「現像器」の一例）
５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ（総称して５０）…スコロトロン帯電器
５３…ワイヤ
５５…グリッド
１１０…制御装置（本発明の「第一制御装置」、「第二制御装置」、「グリッド電流算出部」の一例）
２００…電圧印加回路
２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃ（総称して２５０）…定電圧回路
２６０Ｂ、２６０Ｙ、２６０Ｍ、２６０Ｙ（総称して２６０）…電流検出部
３００Ｂ、３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ（総称して３００）…降圧回路
３２０Ｂ、３２０Ｙ、３２０Ｍ、３２０Ｃ（総称して３２０）…現像電圧検出回路
Ｉｇ１〜Ｉｇ４（総称してＩｇ）…グリッド電流
Ｉｓ１…第一分岐電流
Ｉｓ２…第二分岐電流
Ｉｓ３…第三分岐電流
Ｉｓ４…第四分岐電流
Ｒ１…抵抗
Ｒｍ…検出抵抗
Ｌｏ…出力ライン
Ｔｒ…制御トランジスタ
Ｖｄ１〜Ｖｄ４…現像電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ（画像形成装置）は感光体、帯電器、現像器を備えており、帯電プロセス、現像プロセスを実行するため、帯電器、現像器に高電圧を印加する構成となっている。この種の画像形成装置では、部品点数の削減、装置の小型化を図ることが求められており、従来から種々な提案がされている。例えば、下記特許文献１には、現像器に印加する現像電圧を、帯電器のグリッドに印加されるグリッド電圧から作り出すことで、現像電圧発生用の電源を廃止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献２】特開平８−５４７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、画質を高めるためには、各現像器に印加する現像電圧を、細かく調整できるようにすることが好ましい。これは、トナーは劣化が進むとそれだけ帯電し難くなるので、劣化の度合に応じて現像電圧を設定する必要があるからである。一方、上記特許文献１のものは、グリッド電圧を抵抗で分圧して現像電圧を作り出している。そのため、各現像電圧を微調整することは、困難であった。
【０００５】
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、画像形成装置を構成する高圧電源装置の小型化と、高画質化を両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る画像形成装置は、感光体と、ワイヤとグリッドを有し前記感光体を帯電させるスコロトロン帯電器と、前記感光体に現像剤を供給する現像器と、前記スコロトロン帯電器に電圧を印加する電圧印加回路と、前記グリッドとグラウンドの間にあって、前記グリッドのグリッド電圧を定電圧化する定電圧回路と、前記電圧印加回路の出力電圧を制御する第一制御装置と、前記グリッドとグラウンドの間にあって、前記グリッド電圧を降圧することにより前記現像器に印加する現像電圧を生成する降圧回路と、前記降圧回路の出力を制御する第二制御装置と、を備え、前記降圧回路は、抵抗と制御トランジスタとを直列的に接続した回路構成であって、前記グリッド電圧を前記抵抗の電圧降下により降圧させることによって前記現像電圧を生成するものであり、前記第二制御装置は、前記制御トランジスタに制御信号を与えて前記抵抗に流れる電流を制御することで前記現像電圧のレベルを制御する。
【０００７】
この構成では、グリッド電圧を降圧して現像電圧を作りだす構成となっている。そのため、画像形成装置を構成する高圧電源装置を小型化出来る。また、この発明では、抵抗を流れる電流値を制御トランジスタにて調整することにより、現像電圧を無段階で連続的に制御できる。従って、現像電圧を緻密に制御することが可能となり、画質を高画質に出来る。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の画像形成装置であって、前記グリッドに流れるグリッド電流を算出するグリッド電流算出部を備え、前記第一制御装置は、グリッド電流が目標値になるように前記電圧印加回路の出力電圧を制御し、前記降圧回路は、前記現像電圧を検出する現像電圧検出回路を含み、前記第二制御装置は、前記現像電圧検出回路の検出値が、前記現像電圧の目標値になるように前記抵抗に流れる電流を制御する。この構成では、現像電圧を検出して第二制御装置にフィードバックしているので、現像電圧を目標値に正確に制御出来る。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明の画像形成装置であって、前記定電圧回路は、電流検出部を介してグラウンドに接続され、前記降圧回路はグラウンドに直接接続され、前記グリッド電流算出部は、前記グリッド電流のうち前記定電圧回路側に分岐する第一分岐電流を、前記電流検出部の検出値から算出し、前記グリッド電流のうち前記降圧回路側に分岐する第二分岐電流を、前記グリッド電圧と前記現像電圧の電圧差と前記抵抗から算出し、算出した第一分岐電流、第二分岐電流を合計することによって前記グリッド電流を算出する。この構成では、降圧回路の基準電位がグラウンドになる。そのため、基準電位が安定することとなり、現像電圧が安定する。
【００１０】
第４の発明は、第２の発明の画像形成装置であって、前記定電圧回路と前記降圧回路は共通の電流検出部を介してグラウンドに接続され、前記グリッド電流算出部は、前記グリッド電流を、前記共通の電流検出部の検出値から算出する。この構成では、グリッド電流を簡単、かつ正確に求めることが可能となる。
【００１１】
第５の発明は、第２の発明の画像形成装置であって、前記定電圧回路と前記降圧回路の制御トランジスタは、共通の電流検出部を介してグラウンドに接続され、前記降圧回路の現像電圧検出回路は、グラウンドに直接接続され、前記グリッド電流算出部は、前記グリッド電流のうち前記定電圧回路に分岐する第一分岐電流と前記降圧回路の制御トランジスタに分岐する第三分岐電流の合計電流を前記電流検出部の検出値から算出し、前記グリッド電流のうち前記降圧回路の前記現像電圧検出回路に分岐する第四分岐電流を、前記現像電圧検出回路の検出値と前記現像電圧検出回路の抵抗値から算出し、算出した前記合計電流と第四分岐電流を合計することによって前記グリッド電流を算出する。この構成では、現像電圧が比較的安定する。また、グリッド電流を比較的簡単に求めることが可能である。
【００１２】
第６の発明は、第２の発明ないし第５の発明の画像形成装置であって、前記感光体は、１又は複数あり、前記スコロトロン帯電器は、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、前記現像器は、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又は複数の感光体に各色の現像剤を供給し、前記各スコロトロン帯電器が前記電圧印加回路に共通接続され、前記各スコロトロン帯電器の各グリッドが前記定電圧回路に共通接続され、前記グリッド電流算出部は、前記各グリッドを流れる各グリッド電流を合計した合計グリッド電流を算出する。この構成では、電圧印加回路、定電圧回路が各帯電器間で共用されている。従って、これらの回路を各帯電器に独立して設ける場合に比べて、回路数を減らすことが可能となる。
【００１３】
第７の発明は、第２の発明ないし第５の発明の画像形成装置であって、前記感光体は、１又は複数あり、前記スコロトロン帯電器は、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、前記現像器は、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又は複数の感光体に各色の現像剤を供給し、前記各スコロトロン帯電器が前記電圧印加回路に共通接続され、前記定電圧回路が、前記各スコロトロン帯電器の各グリッドに対応してそれぞれ個別に設けられ、前記グリッド電流算出部は、前記各スコロトロン帯電器のグリッドを流れるグリッド電流をそれぞれ算出し、前記第二制御装置は、各色の現像器のうち、前記グリッド電流が低いスコロトロン帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標値を下げ、前記グリッド電流が高いスコロトロン帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標値を上げる制御を行う。
【００１４】
感光体の帯電電圧は、グリッド電流が大きい場合には高く、小さい場合には低い傾向を示す。第７の発明では、グリッド電流が低い帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標電圧が下げられ、グリッド電流が高い帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標電圧を上げられる。そのため、各色について、感光体の帯電電圧と現像器の現像電圧の電圧差を一定にすることが可能となる。そのため、各感光体に対して各色のトナーを均一に付着させることが可能となり、画質を高画質化できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画像形成装置を構成する高圧電源装置の小型化と、高画質化を両立させ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】高圧電源装置の電気的構成を示すブロック図
【図３】降圧回路の回路図（図２の一部を拡大した図）
【図４】実施形態２におけるグリッド電流と感光ドラムのドラム表面電位との関係を示す図
【図５】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６】降圧回路の回路図（図５の一部を拡大した図）
【図７】実施形態４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】降圧回路の回路図（図７の一部を拡大した図）
【図９】実施形態５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１０】実施形態６における定電圧回路の回路図
【図１１】プリンタの他の構成例を示す図
【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４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。また、Ｂ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色のことをチャンネルと呼ぶ。
【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（本発明の「現像器」の一例）４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ（総称して４５）、及び帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ（総称して５０）を含む構造となっている。尚、トナーは、本発明の「現像剤」の一例である。
【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４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ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、後述する降圧回路３００Ｂ、３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃにより現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４が印加される。この現像ローラ４５〜４５Ｃは、供給ローラ４６を通じて供給されるトナーを、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の作用により正極性に帯電させながら、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、スコロトロン帯電器であり、シールドケース５１、ワイヤ５３及び金属製のグリッド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（図３参照）。
【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５５が取り付けられている。このグリッド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】
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。
【００３１】
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ＰＣ等の情報端末装置や原稿を読み取る画像読取装置などから受信すると、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。
【００３２】
次いで、現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃの回転により、現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
２．高圧電源装置１００の電気的構成
高圧電源装置１００は、帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃに概ね６ｋＶ〜７ｋＶの高電圧を印加する機能、グリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を定電流制御する機能、各現像ローラ４５に概ね６００Ｖ程度の現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を印加する機能を果たすものであり、図２に示すように制御装置１１０、電圧印加回路２００、定電圧回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃ（総称して２５０）、電流検出部２６０Ｂ、２６０Ｙ、２６０Ｍ、２６０Ｃ（総称して２６０）及び降圧回路３００Ｂ、３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ（総称して３００）を備えている。
【００３６】
制御装置（本発明の「第一制御装置」の一例、「第二制御装置」の一例、「グリッド電流算出部」の一例）１１０は、ＣＰＵ又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）により構成されており、５つのＰＷＭポートＰ０〜Ｐ４と、９つのＡ／ＤポートＡ０〜Ａ４２と、内部メモリ（ツェナーダイオードＤｚの降伏電圧や抵抗値など回路定数を含む各種のデータを記憶している）を備えた構成となっている。
【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Ｐ０から出力されるＰＷＭ信号を平滑して、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を含んで構成され、トランス２３１の一次巻線にＰＷＭ信号のデューティー比に応じた動作点の発振電流を流す。
【００３８】
出力回路２３０は、トランス２３１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２３３から構成されており、トランス２３１の一次巻線に加わ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（概ね６ｋＶ〜７ｋＶ）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２３１には補助巻線２３５が設けられている。補助巻線２３５にはトランス２３１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２３５に発生する電圧を検出して、制御装置１１０のＡ／ＤポートＡ０に入力する。これにより制御装置１１０に対してトランス２３１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、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド５５が、接続ラインＬ１〜Ｌ４を通じてグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、各接続ラインＬ１〜Ｌ４上には定電圧回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃと電流検出部２６０Ｂ、２６０Ｙ、２６０Ｍ、２６０Ｙが設けられている。
【００４２】
定電圧回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃは直列接続された３つのツェナーダイオードＤｚから構成されており、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド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】
各電流検出部２６０Ｂ、２６０Ｙ、２６０Ｍ、２６０Ｃは、各定電圧回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃと直列接続された検出抵抗Ｒｍからなる。そして、各検出抵抗Ｒｍのうち各定電圧回路２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃとの接続点は制御装置１１０に設けられた各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１にそれぞれ信号線を介して接続されている。
【００４４】
以上のことから、各接続ラインＬ１〜Ｌ４に流れる電流の大きさに比例した電圧が、各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１に入力される。そのため、各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧Ｖｍのレベルを読み取ることで、制御装置１１０にて、各チャネル（各色の帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ）のグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４のうち定電圧回路２５０側に流れる第一分岐電流Ｉｓ１の大きさを、以下の（１）式より算出することが出来る（図３参照）。
【００４５】
Ｉｓ１＝Ｖｍ／Ｒｍ・・・（１）
Ｉｓ１・・定電圧回路側に分岐する第一分岐電流
Ｖｍ・・・各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧
Ｒｍ・・・検出抵抗の抵抗値
【００４６】
制御装置１１０は、各チャンネルについて、第一分岐電流Ｉｓ１と第二分岐電流Ｉｓ２を合計することによって、グリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を算出する。尚、第二分岐電流Ｉｓ２とは、グリッド電流Ｉｇのうち降圧回路３００側に分岐する電流のことであり、後述する（４）式により算出できる。また、制御装置１１０が（１）式、（２）式、（４）式を基にグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を算出することにより、本発明の「グリッド電流算出部」の機能が実現されている。
【００４７】
Ｉｇ＝Ｉｓ１＋Ｉｓ２・・・・（２）
Ｉｇ・・・グリッド電流（Ｉｇ１〜Ｉｇ４の総称）
Ｉｓ１・・定電圧回路側に分岐する第一分岐電流
Ｉｓ２・・降圧回路側に分岐する第二分岐電流
【００４８】
そして、制御装置１１０は、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４の算出値が目標電流値（例えば、０．２５ｍＡ）以上になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する（本発明の「第一制御装置」の機能を実現）。
【００４９】
尚、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４の算出値が目標電流値（例えば、０．２５ｍＡ）以上にするには、例えば、電流値が最も小さいチャンネルのグリッド電流Ｉｇが目標電流値になるように定電流制御すればよい。
【００５０】
このように、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４が目標電流値以上に制御されれば、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃに一定量の放電電流Ｉｆが流れ、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃを十分に帯電させることが可能になる。そのため、帯電量不足による画質の低下を生じさせない。
【００５１】
次に、降圧回路３００Ｂ、３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ（総称して３００）は、各現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに、各現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を印加する機能を果たすものであり、各現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに対応して個別に設けられている。
【００５２】
各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃは、図２に示すように、各帯電器５０Ｂ〜５０Ｃのグリッド５５とグラウンドＧＮＤとの間に設けられており、各定電圧回路２５０Ｂ〜２５０Ｃに対して並列になっている。以下、図３を参照して降圧回路３００Ｂを代表させて回路説明を行う。降圧回路３００Ｂは、抵抗Ｒ１と制御トランジスタＴｒとを備える。抵抗Ｒ１は、一端を帯電器５０Ｂのグリッド５５から引き出された接続ラインＬ１に接続している。
【００５３】
制御トランジスタＴｒは、ＮＰＮトランジスタであり、コレクタＣを抵抗Ｒ１の他端に接続し、エミッタＥをグラウンドＧＮＤに直接接続している。また、制御トランジスタＴｒのベースＢは、信号線を介して、制御装置１１０のＰＷＭポートＰ１に接続されている。そして、信号線には、コンデンサＣと抵抗Ｒからなる積分回路３１０が設けられており、制御装置１１０のＰＷＭポートＰ１から出力されるＰＷＭ信号を平滑して制御トランジスタＴｒのベースに印加する構成となっている。また、降圧回路３００Ｂの出力ラインＬｄ１は、抵抗Ｒ１と制御トランジスタＴｒの接続点（すなわち、コレクタＣ）から引き出されている。
【００５４】
そのため、降圧回路３００Ｂの出力電圧Ｖｄ１は、グリッド電圧Ｖｇ（概ね７５０Ｖ）から抵抗Ｒ１の電圧分だけ降圧された電圧値（概ね６００Ｖ）となる。そして、降圧回路３００Ｂの出力ラインＬｄ１には現像ローラ４５Ｂが連なっていることから、降圧回路３００Ｂの出力電圧Ｖｄ１が、現像ローラ４５Ｂに現像電圧として印加されるようになっている。
【００５５】
また、降圧回路３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃも、降圧回路３００Ｂと同じく抵抗Ｒ１と制御トランジスタＴｒから構成されていて、制御装置１１０のＰＷＭポートＰ２〜Ｐ４から出力されるＰＷＭ信号が平滑された後、制御トランジスタＴｒのベースＢに印加される構成となっている。そして、各降圧回路３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃの出力ラインＬｄ２〜Ｌｄ４は各現像ローラ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃにそれぞれ連なっていて、各降圧回路３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃの出力電圧Ｖｄ２、Ｖｄ３、Ｖｄ４が、各現像ローラ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに対して現像電圧として印加されるようになっている。尚、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃの第一抵抗Ｒ１は、全て同じ値にしてあるが、異なる値に設定することも可能である。
【００５６】
また、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃには、図２に示すように、出力電圧（現像電圧）Ｖｄ１〜Ｖｄ４を検出する現像電圧検出回路３２０Ｂ〜３２０Ｃが設けられている。現像電圧検出回路３２０Ｂ〜３２０Ｃは、直列接続された抵抗Ｒ２、Ｒ３により構成されている。現像電圧検出回路３２０Ｂ〜３２０Ｃは、降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃの制御トランジスタＴｒに並列接続されている。すなわち、抵抗Ｒ２の一端側を制御トランジスタＴｒのコレクタに接続し、抵抗Ｒ３の一端をグラウンドＧＮＤに直接接続されている。
【００５７】
抵抗Ｒ２、Ｒ３の中間接続点には、各降圧回路３００の出力電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を抵抗比に従って分圧した電圧Ｖｒが発生する。そして、制御装置１１０の各Ａ／ＤポートＡ１２〜Ａ４２は、信号線を通じて、各現像電圧検出回路３２０Ｂ〜３２０Ｃを構成する抵抗Ｒ２、Ｒ３の中間接続点に接続されている。
【００５８】
従って、各Ａ／ＤポートＡ１２〜Ａ４２の入力電圧Ｖｒのレベルから、制御装置１１０にて、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃの現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を、以下の（３）式より算出できる。
【００５９】
Ｖｄ＝（１＋Ｒ２／Ｒ３）×Ｖｒ・・・・・（３）式
Ｖｄ・・・・・現像電圧（Ｖｄ１〜Ｖｄ４の総称）
Ｒ２、Ｒ３・・現像電圧検出回路の抵抗値
【００６０】
また、以下の（４）式により、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４のうち降圧回路３００側に分岐する第二分岐電流Ｉｓ２を算出することが出来る。
【００６１】
Ｉｓ２＝（Ｖｇ−Ｖｄ）／Ｒ１・・・・・・・（４）
Ｉｓ２・・降圧回路側に分岐する第二分岐電流
Ｖｇ・・・グリッド電圧（Ｖｇ１〜Ｖｇ４の総称）
Ｖｄ・・・現像電圧（Ｖｄ１〜Ｖｄ４の総称）
Ｒ１・・・抵抗値
【００６２】
また、制御装置１１０は、（３）式に基づいて算出した現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の検出値が目標値になるように、各降圧回路３００Ｂ〜３００ＣにＰＷＭ信号を与えて制御トランジスタＴｒに流れる電流値をコントロールする。これにて、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃにおいて降圧量（第一抵抗Ｒ１における電圧降下の大きさ）が調整され、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４が目標電圧に制御される（本発明の「第二制御装置」の機能を実現）。このように、実施形態１では、現像電圧Ｖｄを検出して制御装置１１０にフィードバックしているので、現像電圧Ｖｄを目標値に正確に制御出来る。
【００６３】
ここで、降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃは各現像ローラ４５Ｂ〜４５Ｃに対してそれぞれ個別に設けられているから、例えば、４色の現像ローラ４５Ｂ〜４５Ｃのうち、ある色の現像ローラ４５については現像電圧Ｖｄの目標値を高めに設定する一方、ある色の現像電圧４５の目標値を低めに設定するなど、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の目標値を各現像ローラ４５Ｂ〜４５Ｃごとに個別設定できる。
【００６４】
一般に、各色のトナーは、劣化により帯電し難くなるが、劣化の進行度合いは不均一である。また、新品の状態で同じ現像電圧Ｖｄを印加しても、トナー色によって帯電し易さが異なる場合がある。そのため、画質を高めるには、各色のトナーの性状や劣化の度合いに応じて現像電圧Ｖｄを設定する必要がある。この点、本プリンタ１では、各現像ローラ４５Ｂ〜４５Ｃの現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を個々に制御できるので、上記要請に対応することができ、画質を高めることが可能となる。
【００６５】
また、降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃは、抵抗Ｒ１に流れる電流値を制御トランジスタＴｒによって調整することで、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４をレベル調整する制御方式をとっている。そのため、各現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を無段階で連続的に制御できる。従って、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の緻密な制御が可能となり、画質を一層高画質に出来る。
【００６６】
また、降圧回路３００はグラウンドＧＮＤに直接接続されている。そのため、基準電位がグラウンドになり、安定する。以上のことから、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４が安定するので、画質を一層高画質に出来る。尚、降圧回路３００はグラウンドＧＮＤに直接接続されているとは、降圧回路３００を構成する制御トランジスタＴｒと現像電圧検出回路３２０の双方がグラウンドＧＮＤに直接接続されていることを意図する。
【００６７】
以上説明したように、本プリンタ１は、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ間で電圧印加回路２００を共通化し、更に、各現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを降圧して作りだす構成となっている。そのため、プリンタ１を構成する高圧電源装置１００を小型化出来る。また、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を個別に制御出来るので、画質を高画質に出来る。
【００６８】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図４によって説明する。
実施形態２のプリンタ１では、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４の目標値をグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４の大きさに応じて変えるようにしている。具体的には、制御装置１１０は、各現像ローラ４５のうち、グリッド電流Ｉｇが低い帯電器５０に対応した現像ローラ４５は現像電圧Ｖｄの目標値を下げ、グリッド電流Ｉｇが高い帯電器５０に対応した現像ローラ４５は現像電圧Ｖｄの目標値を上げる制御を行う。これにより、以下の効果を奏することが可能となる。
【００６９】
一般に、感光ドラム４１のドラム表面電位Ｖｏｈ、露光箇所の表面電位Ｖｏｌは、図４に示すように、グリッド電流Ｉｇが大きい場合には高く、小さい場合には低い傾向を示す。この実施形態では、グリッド電流Ｉｇが低い帯電器５０に対応した現像ローラ４５は現像電圧Ｖｄの目標電圧が下げられ、グリッド電流Ｉｇが高い帯電器５０に対応した現像ローラ４５は現像電圧Ｖｄの目標電圧を上げられる。
【００７０】
そのため、各色について、感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃのドラム表面電位Ｖｏｈと現像電圧Ｖｄの電圧差を一定にすることが可能となり、また、ドラム表面電位Ｖｏｌと現像電圧Ｖｄの電圧差を一定にすることが可能となる。そのため、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃに対してトナーを均一に付着させることが可能となる。従って、画質を高画質化できる。
【００７１】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を図５、図６によって説明する。
実施形態１では、高圧電源装置１００の回路例として、定電圧回路２５０を電流検出部２６０を介してグラウンドＧＮＤに接続し、降圧回路３００をグラウンドＧＮＤに直接接続したものを例示した。実施形態３は、高圧電源装置１００の回路構成を実施形態１から一部変更したものである。よって、実施形態１と回路を共通にする部分は、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみ説明するものとする。
【００７２】
図５、図６に示すように、実施形態３では、各チャンネルとも、定電圧回路２５０と降圧回路３００を共通の電流検出部２６０（具体的には、検出抵抗Ｒｍ）を介してグラウンドＧＮＤに接続した回路構成になっている。この回路構成によると、グリッド電流Ｉｇは、図６に示すように定電圧回路２５０側と降圧回路３００側に一旦は分岐するが、その後、合流して検出抵抗Ｒｍに流れる。従って、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４の大きさに比例した電圧Ｖｍが、各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１に入力される。
【００７３】
そのため、各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧Ｖｍのレベルを読み取ることで、制御装置１１０にて、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を、以下の（５）式より算出することが出来る。また、制御装置１１０が（５）式を基にグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を算出することにより本発明の「グリッド電流算出部」の機能が実現されている。
【００７４】
Ｉｇ＝Ｖｍ／Ｒｍ・・・・・・・・・・（５）式
Ｉｇ・・・グリッド電流（Ｉｇ１〜Ｉｇ４の総称）
Ｖｍ・・・各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧
Ｒｍ・・・検出抵抗の抵抗値
【００７５】
尚、図６に示すように、第二分岐電流Ｉｓ２の一部は現像ローラ４５側に分岐して流れる。しかし、第二分岐電流Ｉｓ２が概ね５０〜１００μＡであるのに対して、現像ローラ４５側に分岐する電流Ｉｓ５は概ね数μＡであり、極小さな電流である。従って、グリッド電流Ｉｇを算出するにあたり、これを無視しても、影響はほとんどない。
【００７６】
そして、制御装置１１０は、電流値が最も小さいチャンネルのグリッド電流Ｉｇが目標電流値（例えば、０．２５ｍＡ）になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する。以上のことから、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４がいずれも目標電流値以上になるから、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃに一定量の放電電流Ｉｆが流れ、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃを十分に帯電させることが可能になる。そのため、帯電量不足による画質の低下を生じさせない。
【００７７】
しかも、実施形態３では、実施形態１に比べてグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を求める演算式がシンプルになる。そのため、グリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を簡単、かつ正確に求めることが可能となる。従って、グリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を正確に制御することが可能となる。尚、グリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を正確に求めることが出来るのは、グリッド電流Ｉｇが、Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧Ｖｍと検出抵抗Ｒｍの抵抗値のわずか２つの数値で決まるため、誤差が生じ難いからである。
【００７８】
また、実施形態３では、現像電圧Ｖｄを以下の（６）式により求めることが可能である。
Ｖｄ＝Ｖｍ＋（Ｖｒ−Ｖｍ）×（１＋Ｒ２／Ｒ３）・・・（６）式
Ｖｄ・・・現像電圧（Ｖｄ１〜Ｖｄ４の総称）
Ｖｍ・・・各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧
Ｖｒ・・・各Ａ／ＤポートＡ１２〜Ａ４２の入力電圧
Ｒ２、Ｒ３・・・抵抗値
【００７９】
そして、実施形態３の場合も、制御装置１１０が（６）式により求めた現像電圧Ｖｄが目標値になるように、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃの制御トランジスタＴｒをフィードバック制御する。そのため、実施形態３も実施形態１と同様に、現像電圧Ｖｄを目標値に正確に制御出来る。
【００８０】
＜実施形態４＞
本発明の実施形態４を図７、図８によって説明する。
実施形態１では、高圧電源装置１００の回路例として、定電圧回路２５０を電流検出部２６０を介してグラウンドＧＮＤに接続し、降圧回路３００をグラウンドＧＮＤに直接接続したものを例示した。実施形態４は、高圧電源装置１００の回路構成を実施形態１から一部変更したものである。よって、実施形態１と回路を共通にする部分は、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみ説明するものとする。
【００８１】
図７、図８に示すように、実施形態４では、各チャンネルとも、降圧回路３００の制御トランジスタＴｒのエミッタＥと定電圧回路２５０を、共通の電流検出部２６０（具体的には、検出抵抗Ｒｍ）を介してグラウンドＧＮＤに接続している。また、降圧回路３００の現像電圧検出回路３２０は、グラウンドＧＮＤに直接接続している。
【００８２】
この回路構成によると、グリッド電流Ｉｇのうち定電圧回路２５０側に分岐する第一分岐電流Ｉｓ１は、検出抵抗Ｒｍに流れ込む。一方、グリッド電流Ｉｇのうち降圧回路３００に分岐する第二分岐電流Ｉｓ２は、制御トランジスタＴｒ側と現像電圧検出回路３２０側に更に分岐する。そして、制御トランジスタＴｒ側に分岐した第三分岐電流Ｉｓ３は、第一分岐電流Ｉｓ１と同様に、検出抵抗Ｒｍに流れ込む。一方、現像電圧検出回路３２０側に分岐した第四分岐電流Ｉｓ４は、検出抵抗Ｒｍに流れ込まず、グラウンドＧＮＤに直接流れ込む。
【００８３】
以上のことから、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を、以下の演算で求めることが出来る。
まず、下記（７）式より、第一分岐電流Ｉｓ１と第三分岐電流Ｉｓ３の合計電流を求まる。
【００８４】
Ｉｓ１＋Ｉｓ３＝Ｖｍ／Ｒｍ・・・・・・・・・・（７）式
Ｖｍ・・・各Ａ／ＤポートＡ１１〜Ａ４１の入力電圧
Ｒｍ・・・検出抵抗の抵抗値
【００８５】
また、下記（８）式より、第四分岐電流Ｉｓ４を求めることが出来る。
Ｉｓ４＝Ｖｒ／Ｒ３・・・・・・・・・・・（８）式
Ｖｒ・・・各Ａ／ＤポートＡ１２〜Ａ４２の入力電圧
Ｒ３・・・抵抗値
【００８６】
従って、（７）式で求めた電流値と（８）式で求めた電流値を合計することで、グリッド電流Ｉｇを求めることが出来る。
Ｉｇ＝Ｉｓ１＋Ｉｓ３＋Ｉｓ４・・・・・・（９）式
【００８７】
尚、制御装置１１０が（７）式〜（９）式を基にグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を算出することにより本発明の「グリッド電流算出部」の機能が実現されている。
【００８８】
そして、制御装置１１０は、電流値が最も小さいチャンネルのグリッド電流Ｉｇが目標電流値（例えば、０．２５ｍＡ）になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する。以上のことから、各チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４がいずれも目標電流値以上になるから、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃに一定量の放電電流Ｉｆが流れ、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃを十分に帯電させることが可能になる。そのため、帯電量不足による画質の低下を生じさせない。
【００８９】
また、制御装置１１０は、実施形態１の場合と同じく（３）式に基づいて現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を算出する。そして、制御装置１１０は、検出値が目標値になるように、各降圧回路３００Ｂ〜３００ＣにＰＷＭ信号を与えて制御トランジスタＴｒに流れる電流値をコントロールする。これにて、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃにおいて降圧量（第一抵抗Ｒ１における電圧降下の大きさ）が調整され、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４が目標電圧に制御される。このように、実施形態１では、現像電圧Ｖｄを検出して制御装置１１０にフィードバックしているので、現像電圧Ｖｄを目標値に正確に制御出来る。また、実施形態４の高圧電源装置１００では、実施形態１と同様に各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃの制御トランジスタＴｒの基準電位がグラウンドＧＮＤになっている。そのため、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４が、実施形態３の回路構成に比べて比較的安定する。また、実施形態１に比べてグリッド電流Ｉｇを比較的簡単に求めることが可能である。
【００９０】
＜実施形態５＞
本発明の実施形態５を図９によって説明する。実施形態１では、高圧電源装置１００の回路例として、各チャンネルごとに、定電圧回路２５０Ｂ〜２５０Ｃを設ける例示した。実施形態５は、高圧電源装置１００の回路構成を実施形態１から一部変更し、各チャンネルについて定電圧回路２５０を共通使用するようにしたものである。よって、実施形態１と回路を共通にする部分は、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみ説明するものとする。
【００９１】
図９に示すように、実施形態５の高圧電源装置１００は、各帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド５５が、共通の接続ラインＬｇを通じてグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、接続ラインＬｇ上には定電圧回路２５０と電流検出部２６０が設けられている。
【００９２】
定電圧回路２５０は直列接続された３つのツェナーダイオードから構成されており、全帯電器５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃのグリッド５５の電圧の値を、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、一律定電圧化する。
【００９３】
電流検出部２６０は、定電圧回路２５０と直列接続された検出抵抗Ｒｍからなる。そして、検出抵抗Ｒｍのうち各定電圧回路２５０との接続点は制御装置１１０に設けられたＡ／ＤポートＡ１１に信号線を介して接続されている。
【００９４】
実施形態５において、制御装置１１０は、各チャンネルのグリッド５５を流れるグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を合計した合計グリッド電流Ｉｇｔを算出する。具体的には、合計グリッド電流Ｉｇｔのうち、定電圧回路２５０側に分岐する第一分岐電流Ｉｓ１と、降圧回路３００側に分岐する第二分岐電流（各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃに分岐する枝電流Ｉｐ１〜Ｉｐ４の合計電流）Ｉｓ２を後述する（１０）、（１１）式より算出し、それらを合計することにより求める。
【００９５】
そして、制御装置１１０は、算出した合計グリッド電流Ｉｇｔが目標値（例えば、１ｍＡ）になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する。このように、合計グリッド電流Ｉｇｔを定電流制御するようにしておけば、各帯電器５０Ｂ〜５０Ｃのグリッド５５には、多少のバラツキはあるものの概ね一定レベル（例えば、０．２５ｍＡ）のグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４が流れるから、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃに一定量の放電電流Ｉｆが流れ、各感光ドラム４１Ｂ〜４１Ｃを十分に帯電させることが可能になる。
【００９６】
次に、降圧回路３００Ｂ、３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃは、各現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を印加する機能を果たすものであり、実施形態１と同様に、各現像ローラ４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃに対応して個別に設けられている。
【００９７】
各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃは、実施形態１と同様に第一抵抗Ｒ１と制御トランジスタＴｒとを備えたものであり、接続ラインＬｇに共通接続されている。
【００９８】
従って、実施形態５も実施形態１と同様に、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を各チャンネルごとに制御できる。また、各降圧回路３００Ｂ〜３００Ｃには、現像電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ４を検出する現像電圧検出回路３２０Ｂ〜３２０Ｃが設けられていて、現像電圧Ｖ
ｄを制御装置１１０にフィードバックしている。そのため、実施形態１と同様に現像電圧Ｖｄを目標値に正確に制御出来る。
【００９９】
また、この実施形態では、電圧印加回路２００、定電圧回路２５０を各帯電器５０Ｂ〜５０Ｃ間で共通化している。従って、これらの回路を各帯電器５０Ｂ〜５０Ｃに独立して設ける場合に比べて、回路数を減らすことが可能となる。よって、プリンタ１を構成する高圧電源装置１００を小型化出来る。
【０１００】
尚、第一分岐電流Ｉｓ１は以下の（１０）式から求めることが可能である。また、第二分岐電流Ｉｓ２は、以下の（１１）式から各枝電流Ｉｐ１〜Ｉｐ４を算出し、その合計を計算することで算出可能である。また、制御装置１１０が、（１０）式、１１（式）を基に合計グリッド電流Ｉｇｔを算出することにより、本発明の「グリッド電流算出部」の機能が実現されている。
【０１０１】
Ｉｓ１＝Ｖｍ／Ｒｍ・・・・・・・・・・（１０）式
Ｖｍ・・・各Ａ／ＤポートＡ１１の入力電圧
Ｒｍ・・・検出抵抗の抵抗値
【０１０２】
Ｉｐ＝（Ｖｇ−Ｖｄ）／Ｒ１・・・・・・・（１１）式
Ｉｐ・・・各降圧回路側に分岐する枝電流（Ｉｐ１〜Ｉｐ４の総称）
Ｖｇ・・・グリッド電圧
Ｖｄ・・・現像電圧（Ｖｄ１〜Ｖｄ４の総称）
Ｒ１・・・抵抗値
【０１０３】
＜実施形態６＞
実施形態６は、実施形態１では、グリッド電圧Ｖｇを定電圧化する定電圧回路２５０の一例に、定電圧素子（具体的には、ツェナーダイオードＤｚ）を使用した回路を例示した。実施形態６は、定電圧回路２５０を、制御トランジスタＱを用いたアナログ定電圧回路３５０によって構成する点が実施形態１と異なっている。よって、実施形態１と回路を共通にする部分は、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみ説明するものとする。
【０１０４】
アナログ定電圧回路３５０Ｂ〜３５０Ｃは各帯電器５０Ｂ〜５０Ｃのグリッド５５ごとに設けられており、回路構成は共通となっている。よって、以下、帯電器５０Ｂに対応するアナログ定電圧回路３５０Ｂの構成を説明する。図１０に示すように、アナログ定電圧回路３５０Ｂは、演算増幅器ＯＰ１、グリッド電圧検出回路３６０、基準電圧発生回路３７０、制御トランジスタＱを含む構成となっている。
【０１０５】
グリッド電圧検出回路３６０は分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５を含み、分圧抵抗Ｒ４、Ｒ５によってグリッド電圧Ｖｇ１に応じた電圧Ｖｇｒを検出する。検出電圧Ｖｇｒは演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子Ｖ＋に入力される。
【０１０６】
演算増幅器ＯＰ１は２つの入力端子（非反転入力端子Ｖ＋と、反転入力端子Ｖ−）と、１つの出力端子Ｖｏｔを備えてなる。そして、演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子Ｖ−には、基準電圧発生回路３７０により基準電圧Ｖｔｈが与えられている。基準電圧発生回路３７０は、例えば５Ｖの電源電圧Ｖｃｃを分圧抵抗Ｒ６、Ｒ７によって分圧することにより、基準電圧Ｖｔｈを発生させるものである。
【０１０７】
また、演算増幅器ＯＰ１の出力端子Ｖｏｔに制御トランジスタＱのベースＢが抵抗Ｒを介して接続されている。制御トランジスタＱはＮＰＮトランジスタである。係る制御トランジスタＱのコレクタＣは、抵抗Ｒ９を介して、接続ラインＬ１に接続されている。また、制御トランジスタＱのエミッタＥは、抵抗Ｒ１０を介してグラウンドＧＮＤに接続されている。また、制御トランジスタＱのコレクタＣとエミッタＥ間に、抵抗Ｒ１１が接続されている。
【０１０８】
そして、演算増幅器ＯＰ１の出力端子Ｖｏｔと反転入力端子Ｖ−との間が、抵抗Ｒ８を含む帰還線Ｌｎによって接続されている。以上のことから、負帰還がかかり、演算増幅器ＯＰ１は、２つの入力端子Ｖ−、Ｖ＋の端子電圧が等しくなるように、制御トランジスタＱに対する出力（すなわち、ベース電流）を制御する。
【０１０９】
これにて、制御トランジスタＱのコレクタ電流が増減し、コレクタ−エミッタ間の電圧Ｖｃｅが調整される。具体的には、グリッド電圧検出回路３６０の検出電圧Ｖｇｒが、基準電圧Ｖｔｈとなるように、電圧Ｖｃｅが調整される。これにて、グリッド電圧Ｖｇ１が目標電圧に調整される。
【０１１０】
このように、定電圧回路２５０をアナログ定電圧回路３５０により構成すれば、実施形態１のようにツェナーダイオードＤｚを使用した定電圧回路２５０に比べて、グリッド電圧Ｖｇ１を目標電圧に正確に制御できる。というのも、一般に、ツェナーダイオードＤｚの降伏電圧は、誤差が５〜１０％程度ある。従って、グリッド電圧Ｖｇ１の電圧値も５〜１０％程度はばらつきが生じる。これに対してアナログ定電圧回路３５０の場合でも、Ｒ４〜Ｒ７の抵抗の誤差分は、グリッド電圧Ｖｇ１はばらつく。しかし、抵抗Ｒ４〜Ｒ７の誤差は、通常１％程度であり、ツェナーダイオードＤｚに比べて格段に誤差が小さい。従って、抵抗Ｒ４〜Ｒ７の誤差が小さい分、グリッド電圧Ｖｇ１を目標電圧に正確に制御することが可能となる
【０１１１】
次に定電圧回路２５０を、アナログ定電圧回路３５０Ｂにより構成した場合のグリッド電流Ｉｇ１の算出方法について説明する。帯電器５０Ｂのグリッド電流Ｉｇ１は、アナログ定電圧回路３５０Ｂと、降圧回路３００Ｂに分岐して流れる。そして、アナログ定電圧回路３５０Ｂ側に分岐する分岐電流Ｉｓ１は、更に、グリッド電圧検出回路３６０と抵抗Ｒ９側に分岐して流れる。
【０１１２】
そのため、グリッド電圧検出回路３６０に分岐する分岐電流Ｉｓ６と、抵抗Ｒ９側に分岐する分岐電流Ｉｓ７をそれぞれ算出し、それらを合計すれば、アナログ定電圧回路３５０Ｂ側に分岐する分岐電流Ｉｓ１を求めることが出来る。
【０１１３】
そして、降圧回路３００Ｂに分岐する分岐電流Ｉｓ２は、実施形態１にて説明したように（４）式より求めることが出来る。以上のことから、実施形態１の場合と同様に、分岐電流Ｉｓ１と分岐電流Ｉｓ２を合計することで、グリッド電流Ｉｇ１を算出することが可能である。
【０１１４】
そして、制御装置１１０は、各チャンネルについてそれぞれグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を算出し、実施形態１の場合と同様に、電流値が最も小さいグリッド電流が目標電流値（例えば、０．２５ｍＡ）になるように、電圧印加回路２００の出力電圧Ｖｏを制御する。従って、実施形態６も実施形態１と同様に、全チャンネルのグリッド電流Ｉｇ１〜Ｉｇ４を目標電流値以上にすることが可能となる。
【０１１５】
尚、グリッド電圧検出回路３６０に分岐する分岐電流Ｉｓ６と、抵抗Ｒ９側に分岐する分岐電流Ｉｓ６を算出するには、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ１０に加わる電圧を、制御装置１１０にてそれぞれ検出すると共に、検出した電圧値を各抵抗値で割ってやればよい。
【０１１６】
また、図１０に示すように、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ７には、並列コンデンサＣ１、Ｃ２がそれぞれ接続されている。係る並列コンデンサＣ１は、抵抗Ｒ５に対する電圧の発生を遅延させるものである。並列コンデンサＣ２は、基準電圧Ｖｔｈを安定させるものである。また、帰還線Ｌｎには、抵抗Ｒ８と直列的にコンデンサＣ３が設けられている。このコンデンサＣ３は、演算増幅器ＯＰ１について、出力が入力側に帰還するのを遅延させるものである。
【０１１７】
＜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。
【０１１８】
（１）実施形態１〜６では、プリンタ１の構成例として、４色のトナーに対応して、感光ドラム、帯電器、現像ローラ等を４組有するカラーレーザプリンタを例示した。プリンタ１は必ずしもカラーである必要はなく、感光ドラム、帯電器、現像ローラ等を１組だけ備えるモノクロプリンタとしてもよい。
【０１１９】
（２）実施形態１〜６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１〜４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４００に対して複数の帯電器４１０、４２０と複数の現像ローラ４１５、４２５を対応させて配置したもの（感光ドラム４００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。
【０１２０】
（３）実施形態１〜６では、制御トランジスタＴｒの一例に、ＮＰＮトランジスタ（バイポーラ型）を例示したが、この他にもＦＥＴ（ユニポーラ型）を使用するが可能である。
【０１２１】
（４）実施形態１〜５では、定電圧素子の一例としてツェナーダイオードＤｚ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。
【０１２２】
（５）また、実施形態１〜５では、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】
【０１２３】
１…プリンタ
４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ（総称して４１）…感光ドラム（本発明の「感光体」の一例）
４５Ｂ、４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ（総称して４５）…現像ローラ（本発明の「現像器」の一例）
５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ（総称して５０）…スコロトロン帯電器
５３…ワイヤ
５５…グリッド
１１０…制御装置（本発明の「第一制御装置」、「第二制御装置」、「グリッド電流算出部」の一例）
２００…電圧印加回路
２５０Ｂ、２５０Ｙ、２５０Ｍ、２５０Ｃ（総称して２５０）…定電圧回路
２６０Ｂ、２６０Ｙ、２６０Ｍ、２６０Ｙ（総称して２６０）…電流検出部
３００Ｂ、３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ（総称して３００）…降圧回路
３２０Ｂ、３２０Ｙ、３２０Ｍ、３２０Ｃ（総称して３２０）…現像電圧検出回路
Ｉｇ１〜Ｉｇ４（総称してＩｇ）…グリッド電流
Ｉｓ１…第一分岐電流
Ｉｓ２…第二分岐電流
Ｉｓ３…第三分岐電流
Ｉｓ４…第四分岐電流
Ｒ１…抵抗
Ｒｍ…検出抵抗
Ｌｏ…出力ライン
Ｔｒ…制御トランジスタ
Ｖｄ１〜Ｖｄ４…現像電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
ワイヤとグリッドを有し前記感光体を帯電させるスコロトロン帯電器と、
前記感光体に現像剤を供給する現像器と、
前記スコロトロン帯電器に電圧を印加する電圧印加回路と、
前記グリッドとグラウンドの間にあって、前記グリッドのグリッド電圧を定電圧化する定電圧回路と、
前記電圧印加回路の出力電圧を制御する第一制御装置と、
前記グリッドとグラウンドの間にあって、前記グリッド電圧を降圧することにより前記現像器に印加する現像電圧を生成する降圧回路と、
前記降圧回路の出力を制御する第二制御装置と、を備え、
前記降圧回路は、抵抗と制御トランジスタとを直列的に接続した回路構成であって、前記グリッド電圧を前記抵抗の電圧降下により降圧させることによって前記現像電圧を生成するものであり、
前記第二制御装置は、前記制御トランジスタに制御信号を与えて前記抵抗に流れる電流を制御することで前記現像電圧のレベルを制御する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記グリッドに流れるグリッド電流を算出するグリッド電流算出部を備え、
前記第一制御装置は、グリッド電流が目標値になるように前記電圧印加回路の出力電圧を制御し、
前記降圧回路は、前記現像電圧を検出する現像電圧検出回路を含み、
前記第二制御装置は、前記現像電圧検出回路の検出値が、前記現像電圧の目標値になるように前記抵抗に流れる電流を制御する画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記定電圧回路は、電流検出部を介してグラウンドに接続され、
前記降圧回路はグラウンドに直接接続され、
前記グリッド電流算出部は、
前記グリッド電流のうち前記定電圧回路側に分岐する第一分岐電流を、前記電流検出部の検出値から算出し、
前記グリッド電流のうち前記降圧回路側に分岐する第二分岐電流を、前記グリッド電圧と前記現像電圧の電圧差と前記抵抗から算出し、算出した第一分岐電流、第二分岐電流を合計することによって前記グリッド電流を算出する画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記定電圧回路と前記降圧回路は共通の電流検出部を介してグラウンドに接続され、
前記グリッド電流算出部は、前記グリッド電流を、前記共通の電流検出部の検出値から算出する画像形成装置。
【請求項５】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記定電圧回路と前記降圧回路の制御トランジスタは、共通の電流検出部を介してグラウンドに接続され、
前記降圧回路の現像電圧検出回路は、グラウンドに直接接続され、
前記グリッド電流算出部は、
前記グリッド電流のうち前記定電圧回路に分岐する第一分岐電流と前記降圧回路の制御トランジスタに分岐する第三分岐電流の合計電流を前記電流検出部の検出値から算出し、
前記グリッド電流のうち前記降圧回路の前記現像電圧検出回路に分岐する第四分岐電流を、前記現像電圧検出回路の検出値と前記現像電圧検出回路の抵抗値から算出し、
算出した前記合計電流と第四分岐電流を合計することによって前記グリッド電流を算出する画像形成装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５に記載の画像形成装置であって、
前記感光体は、１又は複数あり、
前記スコロトロン帯電器は、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、
前記現像器は、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又は複数の感光体に各色の現像剤を供給し、
前記各スコロトロン帯電器が前記電圧印加回路に共通接続され、
前記各スコロトロン帯電器の各グリッドが前記定電圧回路に共通接続され、
前記グリッド電流算出部は、前記各グリッドを流れる各グリッド電流を合計した合計グリッド電流を算出する画像形成装置。
【請求項７】
請求項２ないし請求項５に記載の画像形成装置であって、
前記感光体は、１又は複数あり、
前記スコロトロン帯電器は、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、
前記現像器は、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又は複数の感光体に各色の現像剤を供給し、
前記各スコロトロン帯電器が前記電圧印加回路に共通接続され、
前記定電圧回路が、前記各スコロトロン帯電器の各グリッドに対応してそれぞれ個別に設けられ、
前記グリッド電流算出部は、前記各スコロトロン帯電器の各グリッドを流れるグリッド電流をそれぞれ算出し、
前記第二制御装置は、各色の現像器のうち、前記グリッド電流が低いスコロトロン帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標値を下げ、前記グリッド電流が高いスコロトロン帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標値を上げる制御を行う画像形成装置。
【請求項１】
感光体と、
ワイヤとグリッドを有し前記感光体を帯電させるスコロトロン帯電器と、
前記感光体に現像剤を供給する現像器と、
前記スコロトロン帯電器に電圧を印加する電圧印加回路と、
前記グリッドとグラウンドの間にあって、前記グリッドのグリッド電圧を定電圧化する定電圧回路と、
前記電圧印加回路の出力電圧を制御する第一制御装置と、
前記グリッドとグラウンドの間にあって、前記グリッド電圧を降圧することにより前記現像器に印加する現像電圧を生成する降圧回路と、
前記降圧回路の出力を制御する第二制御装置と、を備え、
前記降圧回路は、抵抗と制御トランジスタとを直列的に接続した回路構成であって、前記グリッド電圧を前記抵抗の電圧降下により降圧させることによって前記現像電圧を生成するものであり、
前記第二制御装置は、前記制御トランジスタに制御信号を与えて前記抵抗に流れる電流を制御することで前記現像電圧のレベルを制御する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記グリッドに流れるグリッド電流を算出するグリッド電流算出部を備え、
前記第一制御装置は、グリッド電流が目標値になるように前記電圧印加回路の出力電圧を制御し、
前記降圧回路は、前記現像電圧を検出する現像電圧検出回路を含み、
前記第二制御装置は、前記現像電圧検出回路の検出値が、前記現像電圧の目標値になるように前記抵抗に流れる電流を制御する画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記定電圧回路は、電流検出部を介してグラウンドに接続され、
前記降圧回路はグラウンドに直接接続され、
前記グリッド電流算出部は、
前記グリッド電流のうち前記定電圧回路側に分岐する第一分岐電流を、前記電流検出部の検出値から算出し、
前記グリッド電流のうち前記降圧回路側に分岐する第二分岐電流を、前記グリッド電圧と前記現像電圧の電圧差と前記抵抗から算出し、算出した第一分岐電流、第二分岐電流を合計することによって前記グリッド電流を算出する画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記定電圧回路と前記降圧回路は共通の電流検出部を介してグラウンドに接続され、
前記グリッド電流算出部は、前記グリッド電流を、前記共通の電流検出部の検出値から算出する画像形成装置。
【請求項５】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記定電圧回路と前記降圧回路の制御トランジスタは、共通の電流検出部を介してグラウンドに接続され、
前記降圧回路の現像電圧検出回路は、グラウンドに直接接続され、
前記グリッド電流算出部は、
前記グリッド電流のうち前記定電圧回路に分岐する第一分岐電流と前記降圧回路の制御トランジスタに分岐する第三分岐電流の合計電流を前記電流検出部の検出値から算出し、
前記グリッド電流のうち前記降圧回路の前記現像電圧検出回路に分岐する第四分岐電流を、前記現像電圧検出回路の検出値と前記現像電圧検出回路の抵抗値から算出し、
算出した前記合計電流と第四分岐電流を合計することによって前記グリッド電流を算出する画像形成装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５に記載の画像形成装置であって、
前記感光体は、１又は複数あり、
前記スコロトロン帯電器は、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、
前記現像器は、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又は複数の感光体に各色の現像剤を供給し、
前記各スコロトロン帯電器が前記電圧印加回路に共通接続され、
前記各スコロトロン帯電器の各グリッドが前記定電圧回路に共通接続され、
前記グリッド電流算出部は、前記各グリッドを流れる各グリッド電流を合計した合計グリッド電流を算出する画像形成装置。
【請求項７】
請求項２ないし請求項５に記載の画像形成装置であって、
前記感光体は、１又は複数あり、
前記スコロトロン帯電器は、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、
前記現像器は、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又は複数の感光体に各色の現像剤を供給し、
前記各スコロトロン帯電器が前記電圧印加回路に共通接続され、
前記定電圧回路が、前記各スコロトロン帯電器の各グリッドに対応してそれぞれ個別に設けられ、
前記グリッド電流算出部は、前記各スコロトロン帯電器の各グリッドを流れるグリッド電流をそれぞれ算出し、
前記第二制御装置は、各色の現像器のうち、前記グリッド電流が低いスコロトロン帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標値を下げ、前記グリッド電流が高いスコロトロン帯電器に対応した現像器は現像電圧の目標値を上げる制御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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５８３３１（Ｐ２０１２−５８３３１Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９９１３７（Ｐ２０１０−１９９１３７）
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【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３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【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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