| 【発明の名称】 |
コロナ帯電装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】辻 常生
【氏名】中西 勤
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| 【要約】 |
【課題】電子複写機やプリンタなどの静電記録装置のコロナ帯電装置において、感光体に隣接するグリッドの電位を可変して接地電位付近に設定する場合においても、安定したコロナ放電電荷量が確保でき、感光体へ任意の電位でむらのない帯電ができることを目的とする。
【解決手段】グリッド５と接地間に定電流電源７を接続することによって、グリッド５の電位を検出する電圧検出回路６により高圧電源３を制御することにより、グリッド５の電位を可変して接地電位付近に設定する場合においても、安定したコロナ放電電荷量が確保でき、感光体１へ任意の電位でむらのない帯電ができるものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 接地された感光体と、この感光体に対向して配置されたコロナ放電用コロトロンと、このコロナ放電用コロトロンに高電圧を供給する高圧電源と、上記感光体とコロナ放電用コロトロンの間に配置されたグリッドと、このグリッドの電位を検出し上記高圧電源を制御する検出手段と、上記グリッドと接地間に接続された定電流手段とからなるコロナ帯電装置。
【請求項２】 定電流手段が、定電流電源である請求項１に記載のコロナ帯電装置。
【請求項３】 定電流手段が、定電流に制御されるインピーダンス回路である請求項１に記載のコロナ帯電装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子複写機やプリンタなどの静電記録装置に用いられるコロナ帯電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のコロナ帯電装置を図６により説明する。図６において、１は接地された感光体であり、２は感光体１に電荷を帯電させるためのコロナ放電用コロトロン（以下コロトロンと略す。）である。上記コロトロン２は放電安定板２ａと放電電極２ｂで構成されており、放電電極２ｂから放電した電荷の一部が感光体１の表面に帯電する。５はグリッドであり感光体１の表面近くに設けられており感光体１の帯電電位はグリッド５の電位付近で安定する。グリッド５は上記コロトロン２の放電安定板２ａにも接続されている。３は高圧電源であり、上記コロトロン２の放電電極２ｂに電荷を供給するために接続されている。６は電圧検出回路であり、グリッド５の電位を検出し上記高圧電源３からの供給電荷量を調節している。４は抵抗でありグリッド５と接地間に接続されている。
【０００３】以下に図６に示すコロナ帯電装置の動作を説明する。高圧電源３によりコロトロン２に供給された電荷は、コロトロン２の放電安定板２ａとグリッド５を通して抵抗４に流れ、上記抵抗４に電圧が発生しグリッド電位となる。このとき感光体１に帯電する電荷量は、上記感光体１が絶縁体で抵抗値が非常に大きいために、高圧電源３からの供給電荷量に対し微少となる。従ってグリッド５の電位は、ほぼグリッド５の電位＝高圧電源３からの供給電荷量×抵抗４の抵抗値となり、高圧電源３からの供給電荷量に比例することになる。この作用を利用し、電圧検出回路６からの信号により高圧電源３の供給電荷量を調節することで、グリッド５の電位を安定化している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構成においてはグリッド５の電位を可変して接地電位付近に設定された場合に、上記抵抗４の抵抗値は一定であることから、高圧電源３からの供給電荷量を極端に少なくする必要があり、コロトロン２の放電電荷量を微少にすることになり感光体１の帯電むらの原因となっている。
【０００５】本発明は、グリッドの電位を可変して接地電位付近に設定された場合においても、安定したコロナ放電電荷量を確保し感光体へむらのない帯電を可能とするコロナ帯電装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために本発明のコロナ帯電装置は、接地された感光体と、この感光体に対向して配置されたコロナ放電用コロトロンと、このコロナ放電用コロトロンに高電圧を供給する高圧電源と、上記感光体とコロナ放電用コロトロンの間に配置されたグリッドと、このグリッドの電位を検出し上記高圧電源を制御する検出手段と、グリッドと接地間に定電流手段を接続した構成としたものである。
【０００７】上記構成により、グリッドの電位を可変して接地電位付近に設定された場合においても、安定したコロナ放電電荷量を確保し感光体へむらのない帯電を可能とするコロナ帯電装置を提供できるものとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、接地された感光体と、この感光体に対向して配置されたコロナ放電用コロトロンと、このコロナ放電用コロトロンに高電圧を供給する高圧電源と、上記感光体とコロナ放電用コロトロンの間に配置されたグリッドと、このグリッドの電位を検出し上記高圧電源を制御する検出手段と、上記グリッドと接地間に接続された定電流手段とからなり、グリッドの電位を可変して接地電位付近に設定された場合においても、安定したコロナ放電電荷量が確保でき、感光体へ任意の電位でむらのない帯電ができるものである。
【０００９】請求項２に記載の発明は、定電流手段が、定電流電源である請求項１に記載のコロナ帯電装置であり、コロナ放電電荷量を広い範囲で設定でき、さらにコロナ放電電荷量の変動を小さくできるものである。
【００１０】請求項３に記載の発明は、定電流手段が、定電流に制御されるインピーダンス回路である請求項１に記載のコロナ帯電装置であり、構成部品が少なく、低コスト、省スペース、低電力で構成できるものである。
【００１１】以下本発明の実施の形態について図１〜５により説明する。なお、説明にあたっては従来技術と同一部分は同一記号を付し、説明を省略して説明する。
【００１２】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の形態によるコロナ帯電装置の回路構成図である。図１において、７は定電流電源であり、グリッド５と接地間に接続されている。グリッド５はコロトロン２の放電安定板２ａと接続されており、コロトロン２から放電された電荷の大半はコロトロン２の放電安定板２ａとグリッド５を通り定電流電源７へ流れる。定電流電源７は設定された電流値に出力電流が満たない場合は出力電圧が低くなるように構成されており、設定された電流値より出力電流が超過している場合は出力電圧が高くなるように構成されている。さらにグリッド５の電位はグリッド５の電位を検出する電圧検出回路６の信号により調節される高圧電源３により安定化されている。
【００１３】以下に動作を説明する。定電流電源７に流れる電荷量が定電流電源７の電流設定値に満たない場合は定電流電源７の出力電圧が低くなるように動作し接続されているグリッド５の電位が低くなるため、グリッド５の電位を一定に保つように高圧電源３の出力電圧が上昇する。上記高圧電源３の出力電圧は、定電流電源７に流れる電荷量が定電流電源７の電流設定値になるまで上昇し安定する。また、定電流電源７に流れる電荷量が定電流電源７の電流設定値を超過する場合は、定電流電源７の出力電圧が高くなるように動作し接続されているグリッド５の電位が高くなるため、グリッド５の電位を一定に保つように高圧電源３の出力電圧が低下する。
【００１４】上記高圧電源３の出力電圧は、定電流電源７に流れる電荷量が定電流電源７の電流設定値になるまで低下し安定する。上記動作はグリッド５の電位を可変させた場合も同様の動作となり、コロトロン２の放電電荷量が定電流電源７の電流設定値付近で安定することになる。
【００１５】（実施の形態２）図２は本発明の別の実施の形態によるコロナ帯電装置の回路構成図である。図２において、８ａは抵抗、８ｂは基準電源、８ｃはトランジスタである。８は抵抗８ａ、基準電源８ｂ、トランジスタ８ｃからなる定電流に制御された可変インピーダンス回路であり、上記トランジスタ８ｃのコレクタはグリッド５に接続され、エミッタとベース間に抵抗８ａと基準電源８ｂが直列接続され、ベースは接地されている。
【００１６】以下に動作を説明する。定電流に制御された可変インピーダンス回路８のトランジスタ８ｃは、能動領域で動作しており、コレクタ電流＝エミッタ電流−ベース電流となる。また、トランジスタ８ｃのエミッタ電流は、エミッタ電流＝（基準電源８ｂの電圧−トランジスタ８ｃのベース・エミッタ間電圧（約０．７Ｖ））／抵抗８ａとなり、基準電源８ｂと抵抗８ａの値で固定されている。また、実施の形態１と同様に、コロトロン２から放電された電荷の大部分は、コロトロン２の放電安定板２ａとグリッド５を通り、定電流に制御された可変インピーダンス回路８のトランジスタ８ｃのコレクタに流れる。
【００１７】トランジスタ８ｃのエミッタ電流値に対してトランジスタ８ｃのコレクタへの流れ込み電流が少ない場合は、ベース電流＝エミッタ電流−コレクタ電流より、ベース電流が増加してトランジスタ８ｃのコレクタ、エミッタ間のインピーダンスが小さくなり、コレクタ電流が増加する。エミッタ電流値に対してトランジスタ８ｃのコレクタへの流れ込み電流が多い場合は、ベース電流＝エミッタ電流−コレクタ電流より、ベース電流が足りなくなりトランジスタ８ｃのコレクタ、エミッタ間のインピーダンスが大きくなり、コレクタ電流が抑制される。
【００１８】従ってトランジスタ８ｃのコレクタ、エミッタ間のインピーダンスは、コレクタ電流＝エミッタ電流−ベース電流（コレクタ電流×ｈｆｅ）になるところで安定する。エミッタ電流≫ベース電流とすると、コレクタ電流≒エミッタ電流となり、トランジスタ８ｃのコレクタ、エミッタ間のインピーダンスは、コレクタ電流と（基準電源８ｂの電圧−ベース電位とエミッタ電位の差（約０．７Ｖ）の電圧）／抵抗８ａが同じになるように調節される。従ってコロトロン２の放電電荷量は、抵抗８ａと基準電源８ｂにて設定された値で安定することになる。このことから、定電流に制御された可変インピーダンス回路８は、図１の定電流電源７と同様の動作をすることになる。以下の動作は、図１と同様なので省略する。
【００１９】（実施の形態３）図３は本発明の別の実施の形態によるコロナ帯電装置の回路構成図である。図３において、９ａは抵抗、９ｂは基準電源、９ｃはトランジスタである。９は抵抗９ａ、基準電源９ｂ、トランジスタ９ｃからなる定電流に制御された可変インピーダンス回路であり、上記トランジスタ９ｃのコレクタはグリッド５に接続され、エミッタとベース間に抵抗９ａと基準電源９ｂが直列接続され、抵抗９ａと基準電源９ｂの接続点は接地されている。
【００２０】以下に動作を説明する。実施の形態１と同様に、コロトロン２から放電された電荷の大部分は、コロトロン２の放電安定板２ａとグリッド５を通り、定電流に制御された可変インピーダンス回路９のトランジスタ９ｃのコレクタに流れる。また抵抗９ａ、基準電源９ｂ、トランジスタ９ｃからなる定電流に制御された可変インピーダンス回路９は、実施の形態２の定電流に制御された可変インピーダンス回路８と同様に、コレクタ電流＝エミッタ電流−ベース電流（コレクタ電流×ｈｆｅ）が成り立つように動作し、同様の作用が得られる。以下の動作は、図２と同様なので省略する。
【００２１】（実施の形態４）図４は本発明の別の実施の形態によるコロナ帯電装置の回路構成図で、コロトロン２の放電安定板２ａをアース電位付近に接続した場合である。図４において、コロトロン２の放電安定板２ａは、定電流に制御された可変インピーダンス回路８の電流検出抵抗８ａの前段に接続されており、アース電位に近い電位になる。定電流に制御された可変インピーダンス回路８のインピーダンスは、上記定電流に制御された可変インピーダンス回路８のトランジスタ８ｃのエミッタ電流であるグリッド５に流れる電流とコロトロン２の放電安定板２ａからの電流の和が一定になるように動作することになる。以降の動作については、図２と同様のため省略する。
【００２２】（実施の形態５）図５は本発明の別の実施の形態によるコロナ帯電装置の回路構成図である。図５において、１０は抵抗であり、コロトロン２の放電安定板２ａが上記抵抗１０を介して接地されている。定電流に制御された可変インピーダンス回路８のインピーダンスは図２と同様の動作をし、上記可変インピーダンス回路８のトランジスタ８ｃのコレクタの電流が一定になるように動作しコロトロン２の放電電極２ｂからグリッド５への放電電荷量を一定に保つことになる。
【００２３】コロトロン２の放電電極２ｂからグリッド５への放電とコロトロン２の放電電極２ｂから放電安定板２ａへの放電環境は、同一環境下にあり双方の放電電荷量が比例することから、コロトロン２の放電電極２ｂからグリッド５への放電量とコロトロン２の放電電極２ｂから放電安定板２ａへの放電量の比率は、一定になり、コロトロン２の放電電極２ｂから放電安定板２ａへの放電電荷量も安定することになる。
【００２４】さらに、コロトロン２の放電電極２ｂから放電安定板２ａへの放電電荷量が増加するとコロトロン２の放電電極２ｂと接地間に接続された抵抗１０の電圧発生分も増加しコロトロン２の放電安定板２ａの電位を上げコロトロン２の放電電極２ｂから放電安定板２ａへの放電電荷量の増加を抑制する。
【００２５】また、コロトロン２の放電電極２ｂから放電安定板２ａへの放電電荷量が減少すると、コロトロン２の放電電極２ｂと接地間に接続された抵抗１０の電圧発生分も減少し、コロトロン２の放電安定板２ａの電位を下げコロトロン２の放電電極２ｂから放電安定板２ａへの放電電荷量の減少を抑制することになり、コロトロン２はより安定した放電が得られる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明は、接地された感光体と、上記感光体に対向して配置されたコロナ放電用コロトロンと、上記感光体と上記コロナ放電用コロトロンの間に配置されたグリッドと、上記コロナ放電用コロトロンに高電圧を供給する高圧電源と、上記グリッドに接続された定電流手段とで構成され、上記高圧電源が上記グリッドの電位を検出する検出手段により制御されることを特徴とするものであり、グリッドの電位を可変して接地電位付近に設定する場合においても、安定したコロナ放電電荷量が確保でき、感光体へ任意の電位でむらのない帯電ができるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】滝本 智之 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−８４８２６ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）３月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２４２４４９ |
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