專利名稱：用于控制充電器的圖像形成裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明的裝置和器件涉及一種用于控制充電器的圖像形成裝置和方法，且更具體而言是涉及一種在常用充電電壓被施加給多個充電器時控制用于圖像形成裝置的多個充電器的技術(shù)。
背景技術(shù)：
例如，專利文獻1公開了一種在常用充電電壓被施加給多個充電器時控制多個充電器的技術(shù)。更確切地說，專利文獻1公開了一種技術(shù)，其中，電源從一個高壓電源單元被供應(yīng)給多個電暈充電器。[相關(guān)工藝文獻][專利文獻][專利文獻 1] JP-H03-142483-A

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻1中公開的技術(shù)提供了一種用以將充電電壓公共地施加給多個電暈充電器的共用電路，其可以得到便宜且緊湊的高壓電源電路。在公共地提供電壓施加電路時， 每個柵網(wǎng)電壓都恒定，且柵網(wǎng)電流基于一個柵網(wǎng)電流值而非多個柵網(wǎng)電流值被控制為恒定。但為達到此目的，需要柵網(wǎng)電流和柵網(wǎng)電壓高精度恒定。本發(fā)明提供了一種技術(shù)，其能夠使得在電壓施加電路將充電電壓公共地施加給多個充電器柵網(wǎng)的結(jié)構(gòu)中的電流和柵網(wǎng)電壓以高精度恒定。根據(jù)本發(fā)明的第一說明性方面，提供了一種圖像形成裝置，包括一個或多個感光鼓；各自具有柵網(wǎng)的多個充電器，這些充電器設(shè)置用于所述一個感光鼓或者分別設(shè)置用于所述多個感光鼓，并對所述一個或所述多個感光鼓進行充電；電壓施加單元，產(chǎn)生充電電壓并將產(chǎn)生的充電電壓公共地施加給多個充電器；多個柵網(wǎng)恒壓電路，分別設(shè)置用于多個充電器，多個柵網(wǎng)恒壓電路中的每一個包括電壓檢測單元，其檢測基于在柵網(wǎng)中根據(jù)施加的充電電壓而產(chǎn)生的柵網(wǎng)電壓的電壓；第一電流檢測單元，其檢測流入電壓檢測單元的第一電流；電壓控制線路，其使得柵網(wǎng)電壓恒定；以及操作控制器件，經(jīng)由電壓控制線路進行反饋控制，以使得由電壓檢測單元檢測到的檢測電壓具有預(yù)定電壓值；分別設(shè)置用于至少一個柵網(wǎng)恒壓電路的至少一個第二電流檢測單元，其檢測流入電壓控制線路的第二電流；以及控制器，其控制電壓施加單元，以使得對應(yīng)于多個充電器的其中之一的第二電流與第一電流之和變成預(yù)定電流值。利用此結(jié)構(gòu)，使用操作控制器件代替具有元件不平衡問題的多個恒壓元件，通過反饋控制使得每個柵網(wǎng)電壓恒定。在此情況下，盡管一些柵網(wǎng)電流流入反饋電路，但由于流動的電流(第一電流)而能使得柵網(wǎng)電流恒定。因此，在電壓施加電路將充電電壓公共地施加給多個充電器的結(jié)構(gòu)中，可以使得每個柵網(wǎng)電壓高精度恒定。另外，能控制任一充電器具備高精度恒定電流。例如，通過控制具有最多污染的放電導(dǎo)線的充電器——即具有最小柵網(wǎng)電流的充電器以具備恒定電流，可以對感光鼓充分充電，即便是利用具有最多污染的放電導(dǎo)線的充電器。根據(jù)本發(fā)明的第二說明性方面，除第一方面以外，為所述多個柵網(wǎng)恒壓電路分別提供多個所述第二電流檢測單元，且其中，控制器確定對應(yīng)于一個所述充電器的第二電流檢測單元是否檢測到最小的第二電流，并控制電壓施加單元以使得對應(yīng)于檢測到最小第二電流的充電器的第二電流與第一電流之和具有預(yù)定電流值。利用此結(jié)構(gòu)，即便利用具有最多污染的放電導(dǎo)線的充電器，即具有最小柵網(wǎng)電流的充電器，也可以對感光鼓進行充分充電。根據(jù)本發(fā)明的第三說明性方面，除第一方面或第二方面以外，每個柵網(wǎng)恒壓電路連接至各個操作控制器件的輸出側(cè)，并包括控制各個電壓控制線路的電壓的晶體管，且其中，每個第二電流檢測單元檢測晶體管與接地之間的各個第二電流。利用此結(jié)構(gòu)，例如，通過進行反饋控制以通過操作控制器件的輸出將雙極晶體管的基極電壓調(diào)整為預(yù)定電壓，能將集電極-發(fā)射極電壓調(diào)整為預(yù)定電壓。因此，能使得柵網(wǎng)電壓以更高精度恒定。根據(jù)本發(fā)明的第四說明性方面，除第三方面以外，晶體管包括控制端子，其中，每個第二電流檢測單元包括產(chǎn)生用于檢測第二電流的電壓檢測信號的第一電阻元件，且其中，控制器通過基于電壓檢測信號的電壓值控制晶體管的控制端子的電壓使得電壓控制線路的電壓恒定。利用此結(jié)構(gòu)，由于電壓檢測信號的電壓值根據(jù)柵網(wǎng)電流而變化，因此，能通過基于柵網(wǎng)電流改變晶體管的集電極-發(fā)射極電壓使得柵網(wǎng)電壓恒定為預(yù)定電壓。也就是說，能基于柵網(wǎng)電流將感光鼓的表面電位變成預(yù)定值。根據(jù)本發(fā)明的第五說明性方面，除第三方面或第四方面以外，每個柵網(wǎng)恒壓電路包括作為所述晶體管的光電晶體管。利用此結(jié)構(gòu)，由于能減小晶體管的基極-發(fā)射極電流，因此，能以高精度檢測第二電流，即柵網(wǎng)電流。根據(jù)本發(fā)明的第六說明性方面，除第三方面至第五方面的任一方面以外，晶體管包括第一端子和第二端子，且其中，每個柵網(wǎng)恒壓電路包括第二電阻元件，在電壓控制線路中介于柵網(wǎng)與晶體管的第一端子之間；以及第三電阻元件或恒壓元件，在電壓控制線路中介于晶體管的第一端子與第二端子之間。利用此結(jié)構(gòu)，能將晶體管的第一端子-第二端子電壓限制為耐受電壓，這樣可提高晶體管的可靠性。根據(jù)本發(fā)明的第七說明性方面，除第三方面至第五方面的任一方面以外，每個柵網(wǎng)恒壓電路包括在電壓控制線路中介于柵網(wǎng)與晶體管之間的恒壓元件。利用此結(jié)構(gòu)，能將晶體管的集電極-發(fā)射極電壓或者源極-漏極電壓限制為耐受電壓，這可以提高晶體管的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，除第一方面至第七方面的任一方面以外，控制器控制每個柵網(wǎng)恒壓電路，以使得隨著各個第二電流檢測單元檢測到的第二電流增大，預(yù)定的恒壓減小。通常，由于隨著柵網(wǎng)電流增大，感光鼓的表面電位減小，因此，通過使得柵網(wǎng)電壓隨著柵網(wǎng)電流增大而減小，可以防止感光鼓的表面電位不平衡，這樣可防止打印圖像質(zhì)量降低。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，除第一方面至第八方面的任一方面以外，每個所述充電器是包括放電導(dǎo)線和所述柵網(wǎng)在內(nèi)的高壓艙式充電器。根據(jù)本發(fā)明的第十說明性方面，提供了一種用于控制圖像形成裝置中的多個充電器的方法，該圖像形成裝置包括多個感光鼓；每個均具有柵網(wǎng)的多個充電器，這些充電器分別設(shè)置用于多個感光鼓，并對多個感光鼓進行充電；電壓施加單元，其產(chǎn)生充電電壓并將產(chǎn)生的充電電壓公共地施加給多個充電器；以及分別提供用于多個充電器的多個柵網(wǎng)恒壓電路，多個柵網(wǎng)恒壓電路中的每一個包括電壓檢測單元、操作控制器件和電壓控制線路，上述方法包括以下各步驟由各個電壓檢測單元檢測基于在各個柵網(wǎng)中根據(jù)充電電壓而產(chǎn)生的柵網(wǎng)電壓的電壓；由各個操作控制器件通過經(jīng)由各個電壓控制線路進行反饋控制使得各個柵網(wǎng)電壓恒定，以至于由各個電壓檢測單元檢測的檢測電壓具有預(yù)定電壓值；檢測流入各個電壓檢測單元的第一電流；從流入各個電壓控制線路的第二電流檢測流入至少一個電壓控制線路的第二電流；以及控制電壓施加單元，以使得對應(yīng)于多個充電器的其中之一的第二電流與第一電流之和具有預(yù)定電流值。利用此結(jié)構(gòu)，與本發(fā)明的第一方面類似，在電壓施加電路將充電電壓公共施加給多個充電器的結(jié)構(gòu)中，可以使得每個柵網(wǎng)電壓和每個柵網(wǎng)電流高精度恒定。根據(jù)圖像形成裝置和控制充電器的方法，在電壓施加電路將充電電壓公共施加給多個充電器的結(jié)構(gòu)中，可以使得每個柵網(wǎng)電壓和每個柵網(wǎng)電流高精度恒定。


下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的說明性方面，其中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的打印機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性剖面圖；圖2是打印機的高壓電源的示意性框圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的柵網(wǎng)恒壓電路的電路圖；以及圖4是示出了另一柵網(wǎng)恒壓電路的電路圖。
具體實施例方式<第一實施例>下面參照圖1和圖2說明本發(fā)明的第一實施例。1.打印機的整體構(gòu)造圖1是示出了根據(jù)第一實施例的彩色打印機1(圖像形成裝置的示例)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性剖面圖。在以下說明中，如果要將每個元件彼此區(qū)分開來，就對每個元件附以諸如Y (黃色)、M(品紅色)、C(青色)和K(黑色)之類的下標(biāo)，否則不附下標(biāo)。另外，圖像形成裝置不限于彩色打印機，而且例如可以是具有傳真和復(fù)印功能的多功能復(fù)印機。
彩色打印機(以下將其簡稱為“打印機”)1包括送紙部3、圖像形成部5、輸送機構(gòu) 7、定影部9和高壓電源50。例如，打印機1根據(jù)從外界輸入的圖像數(shù)據(jù)將單色或多色(此實施例中為黃色、品紅色、青色和黑色四種顏色)調(diào)色劑(顯影劑)形成的調(diào)色劑圖像形成在片材15 (紙、OHP片材等等)上。送紙部3被布置在打印機1的底部上，并包括容納片材15的托紙盤17以及搓紙輥19。容納在托紙盤17中的片材15通過搓紙輥19逐一被帶出托紙盤17，并經(jīng)由輸送輥 11和定紙輥12被輸送至輸送機構(gòu)7。輸送機構(gòu)7用于輸送片材15，且例如可拆卸地安裝在打印機1中形成的安裝臺 (未示出)上。輸送機構(gòu)7包括驅(qū)動輥31、從動輥32以及橫跨于驅(qū)動輥31與從動輥32之間的皮帶；34。當(dāng)驅(qū)動輥31轉(zhuǎn)動時，皮帶34面向感光鼓44的一面在從圖1的右側(cè)到左側(cè)的方向上移動。因此，將從定紙輥12輸送的片材15輸送至圖像形成部5。輸送機構(gòu)7還包括四個轉(zhuǎn)印輥33。圖像形成部5包括四個處理單元40Y、40M、40C和40K以及四個曝光單元45。每個處理單元40包括充電器41、感光鼓(感光鼓的示例)44、單元外殼46、顯影輥47和進料輥 48。每個處理單元40Y、40M、40C和40K可拆卸地被安裝在打印機1中形成的安裝臺(未示出)上。感光鼓44例如包括鋁基座和形成在鋁基座上的帶正電的光敏層，該鋁基座例如通過導(dǎo)電軸4 連接至打印機1的接地線。充電器41例如為高壓艙(scorotron)式充電器，而且包括放電導(dǎo)線42和柵網(wǎng)43。在將充電電壓CHG施加給放電導(dǎo)線42時，柵網(wǎng)43的柵網(wǎng)電壓GRID得以控制，以至于感光鼓44的表面具有基本相同的電位(例如+700V)。曝光單元45例如包括在感光鼓44的轉(zhuǎn)動軸向上成排布置的多個發(fā)光器件(例如發(fā)光二極管(LED))，并通過基于外部輸入的圖像數(shù)據(jù)來控制多個發(fā)光器件的發(fā)光以在感光鼓44的表面上形成靜電潛像。除此以外，曝光單元45被固定在打印機1內(nèi)。曝光單元45 可采用激光器。單元外殼46容納用于每種顏色(例如帶正電的非磁性單組分調(diào)色劑)的調(diào)色劑， 并且包括顯影輥47和進料輥48。調(diào)色劑利用進料輥48的轉(zhuǎn)動被供給至顯影輥47，并通過進料輥48與顯影輥47之間的摩擦帶正電。另外，在將調(diào)色劑供給到感光鼓44上用以在其上形成均勻的調(diào)色劑層時，顯影輥47對靜電潛像進行顯影，從而在感光鼓44上形成調(diào)色劑圖像。轉(zhuǎn)印輥33被布置為與嵌于其間的皮帶34面向各個感光鼓44。在轉(zhuǎn)印輥33與感光鼓44之間施加具有與調(diào)色劑的帶電極性相反的極性(此示例中的負極性)的轉(zhuǎn)印電壓時，轉(zhuǎn)印輥33將感光鼓44上形成的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到片材15上。然后，片材15通過輸送機構(gòu)7被輸送至定影部9，通過定影部9熱定影調(diào)色劑圖像，然后被排放到打印機的頂側(cè)。2.高壓電源的構(gòu)造下面將參照圖1和圖2說明本發(fā)明的打印機1的電構(gòu)造。圖2示出了安裝在電路板(未示出)上的高壓電源50以及高壓電源50的連接構(gòu)造的示意性框圖。高壓電源50包括ASIC (專用集成電路控制器的示例)51、連接至ASIC 51的高壓電源電路52、R0M 53和RAM 54。ASIC 51控制包括高壓電源電路52的整個打印機。ROM 53存儲由ASIC 51執(zhí)行的各種操作程序，而RAM M存儲用于打印處理的圖像數(shù)據(jù)?？刂破鞑幌抻贏SIC，而例如可以是CPU。 高壓電源電路52包括充電電壓產(chǎn)生電路(電壓施加單元的示例)60、柵網(wǎng)恒壓電路71和線路電流檢測電路(第二電流檢測單元的示例)72。此實施例中，充電電壓產(chǎn)生電路60設(shè)置為共用于充電器41K至41C，而柵網(wǎng)恒壓電路71K至71C以及線電流檢測電路71 至72C被設(shè)置成與各個充電器41K至41C相對應(yīng)。不限于此，線電流檢測電路72可被設(shè)置成與至少一個充電器41，即至少一個柵網(wǎng)恒壓電路71相對應(yīng)。例如，一個線電流檢測電路 72可被設(shè)置成與一個特定充電器41，即一個特定柵網(wǎng)恒壓電路71相對應(yīng)。
充電電壓產(chǎn)生電路60例如包括PWM信號控制電路61、變壓器驅(qū)動電路62、升壓電路63和輸出電力檢測電路68。充電電壓產(chǎn)生電路60產(chǎn)生充電電壓CHG，充電電壓CHG被公共地施加給充電器 41K至41C的放電導(dǎo)線42K至42C。各個柵網(wǎng)電壓GRID由常用充電電壓CHG和柵網(wǎng)恒壓電路71產(chǎn)生。充電電壓CHG例如大約為5. 5kV至7kV，而每個柵網(wǎng)電壓GRID例如大約為 700V。PWM信號控制電路61例如包括電阻器和電容器(未示出)，并使得來自ASIC 51 的端口 PWMl的PWM信號Spl平滑(脈寬調(diào)制)，而且將平滑PWM信號Spl供應(yīng)至變壓器驅(qū)動電路62。例如變壓器驅(qū)動電路62被構(gòu)造成用以基于接收自PWM信號控制電路61的平滑 PWM信號使得振蕩電流流入升壓電路63的變壓器64的初級繞組64a。此實施例中，充電電壓CHG的值基于PWM信號Spl的占空比來控制。例如，由升壓電路63產(chǎn)生的充電電壓CHG 被控制以使得隨著PWM信號Spl的占空比的增大而增大。升壓電路63例如包括變壓器64、整流二極管65、平滑電容器66和輸出電阻器67。 變壓器64包括初級繞組64a、次級繞組64b、輔助繞組64c。利用此構(gòu)造，初級繞組6 的電壓由升壓電路63提升并整流，并作為充電電壓CHG 被施加給充電器41K至41C的放電導(dǎo)線42K至42C。輸出電力檢測電路68被連接在變壓器64的輔助繞組6 與ASIC51之間。輸出電力檢測電路68例如包括平滑電路和分壓電阻器。輸出電力檢測電路68在產(chǎn)生輸出電壓時將輸出電力檢測電路68與輔助繞組6 之間產(chǎn)生的輸出電壓vl檢測為充電電壓CHG，并使輸出電壓vl平滑和分壓，從而產(chǎn)生輸出電壓檢測信號Svl。輸出電壓檢測信號Svl被供應(yīng)至ASIC 51的端口 A/D1。每個柵網(wǎng)恒定電路71包括電壓檢測電路(電壓檢測單元的示例)73、分路電流檢測電路(對應(yīng)于第一電流檢測單元)74、電壓控制線路Ln和運算放大器OPl (操作控制器件的示例)。柵網(wǎng)恒壓電路71具有相同構(gòu)造，因此，為簡明起見，在以下描述中只說明與K(黑色)色相對應(yīng)的柵網(wǎng)恒壓電路71K。電壓檢測電路71包括分壓電阻器R7和R8，并由分壓電阻器R7和R8檢測基于柵網(wǎng)43K的柵網(wǎng)電壓GRIDl的電壓Vgrl。檢測電壓Vgrl被輸入至運算放大器OPl的同相輸入端。此實施例中，分路電流檢測電路74K由電壓檢測電路73K的分壓電阻器R8構(gòu)成， 并檢測流入電壓檢測電路73K的分路電流(對應(yīng)于第一電流)Idl。更確切地說，分路電流檢測電路74K將分路檢測信號Sidl生成為分壓電阻器R8的端電壓(相當(dāng)于檢測到的電壓Vgrl)，并將分路檢測信號Sidl供應(yīng)至ASIC 51的端口 A/D2。ASIC 51基于分壓電阻器R8 的電阻值和分路檢測信號Sidl的電壓值來計算分路電流Idl。另外，ASIC 51可基于分路檢測信號Sidl的電壓值以及分壓電阻器R7與R8的電阻值之間的分壓比來計算柵網(wǎng)電壓GRID1。也就是說，ASIC 51可基于分路檢測信號Sidl 來檢測柵網(wǎng)電壓GRIDl。電壓控制線路Lnl是使得柵網(wǎng)電壓GRIDl恒定的電路，并包括串聯(lián)的電阻器R1、 R2 和 R3。運算放大器OPl經(jīng)由電壓控制線路Lnl進行反饋控制，以至于由電壓檢測電路73K 檢測到的檢測電壓Vgrl變成基準(zhǔn)電壓(對應(yīng)于“預(yù)定電壓”)Vth。此實施例中，例如，基準(zhǔn)電壓Vth為通過利用分壓電阻器R9和RlO劃分5V的電源電壓而獲得的電壓，并被輸入至運算放大器OPl的倒相輸入端。運算放大器OPl的輸出端和倒相輸入端通過電阻器R6和電容器C2相連。另外，晶體管Ql連接至運算放大器OPl的輸出端。晶體管Ql包括連接在電阻器 Rl (對應(yīng)于“第二電阻元件”)與電阻器R2(對應(yīng)于“第三電阻元件”)之間的集電極(對應(yīng)于“第一端子”)和連接在電阻器R2與電阻器R3之間的發(fā)射極(對應(yīng)于“第二端子”)。晶體管Ql在基極電流得到運算放大器OPl的控制時改變集電極-發(fā)射極電壓。由此，柵網(wǎng)電壓GRID得以調(diào)整。此實施例中，電阻器R2被設(shè)置在晶體管Ql的集電極與發(fā)射極之間，且電阻器R1、 R2和R3的電阻值被設(shè)定為使得越過電阻器R2的電壓處于集電極與發(fā)射極的耐受電壓范圍以內(nèi)。由此，晶體管Ql的可靠性提高，且柵網(wǎng)恒壓電路71得到改進。除此以外，晶體管 Ql不限于雙極晶體管，而可以是FET (場效應(yīng)晶體管)。此外，可用諸如齊納二極管等等之類的恒壓元件來代替電阻器R2。恒壓元件的電壓被設(shè)定為處于晶體管Ql的集電極與發(fā)射極之間的耐受電壓范圍之內(nèi)。也就是說，運算放大器OPl通過改變基極電壓(對應(yīng)于“控制端子電壓”)來改變柵網(wǎng)電壓GRID，以使得檢測到的電壓Vgrl在反饋控制過程中變成基準(zhǔn)電壓Vth。此外，當(dāng)檢測到的電壓Vgrl通過反饋控制變成基準(zhǔn)電壓Vth時，柵網(wǎng)電壓GRIDl與預(yù)定電壓保持一致。此外，檢測流入晶體管Ql與GND之間的電壓控制線路Lnl的線電流(對應(yīng)于“第二電流”)Irl的線電流檢測電路72K(對應(yīng)于“第二電流檢測單元”)被設(shè)置在晶體管Ql與 GND之間。此實施例中，線電流檢測電路72K由設(shè)置在電壓控制線路Lnl中的電阻器R3構(gòu)成。線電流檢測電路7 產(chǎn)生線電流檢測信號(對應(yīng)于“電壓檢測信號”)Sirl作為電阻器 R3(對應(yīng)于“第一電阻元件”)上的端電壓，并將線電流檢測信號Sirl供應(yīng)至ASIC 51的端口 A/D3。ASIC 51基于電阻器R8的電阻值和線電流檢測信號Sirl的電壓值來計算線電流電流Irl。另外，ASIC 51通過將分路電流Idl加到線電流Irl來獲得柵網(wǎng)電流Igl。電容器Cl、C3、C4等等為延遲各個電阻器中產(chǎn)生的電壓的充電電容器。ASIC 51控制充電電壓產(chǎn)生電路60，以使得對應(yīng)于四個充電器41K至41C的其中之一的線電流Ir與分路電流Id之和(柵網(wǎng)電流Ig)具有預(yù)定電流值。此實施例中，ASIC 51確定對應(yīng)于任一充電器41的線電流檢測電路72是否檢測到最小線電流Ir，并以恒定電流模式控制充電電壓產(chǎn)生電路60，以至于對應(yīng)于其中檢測到最小線電流Ir的充電器41的線電流Ir與分路電流Id之和(柵網(wǎng)電流Ig)具有預(yù)定電流值，如250 μ A。此實施例中，假定其中檢測到最小線電流Ir的充電器41為具有最多污染的放電導(dǎo)線42的充電器41。這是因為放電電流，即柵網(wǎng)電流Ig通常根據(jù)放電導(dǎo)線42的污染程度減小。以恒定電流模式控制的一個充電器41不限于其中檢測到最小線電流Ir的充電器 41，且可以根據(jù)打印機1的使用情況適當(dāng)選擇充電器。3.充電器的控制操作接下來說明打印機1中的多個(此實施例中為四個)充電器41的控制操作，該打印機包括如上構(gòu)造的充電電壓產(chǎn)生電路60和多個(此實施例中為四個)柵網(wǎng)恒壓電路71。 此實施例中，下面將描述有關(guān)使得充電器41的柵網(wǎng)電壓GRID恒定的控制操作。首先，基于由充電電壓產(chǎn)生電路60將預(yù)定充電電壓CHG施加給每個充電器41的操作，每個柵網(wǎng)恒壓電路71的每個電壓檢測電路73利用分壓電阻器R7和R8根據(jù)每個柵網(wǎng)43的柵網(wǎng)電壓GRID來檢測電壓Vgr。然后，在每個運算放大器OPl經(jīng)由每個電壓控制線路Ln進行反饋控制時，使得每個柵網(wǎng)電壓GRID恒定，以至于每個電壓檢測電路73檢測到的檢測電壓Vgr變成基準(zhǔn)電壓 Vth0就這一點，每個分路電流檢測電路74和ASIC 51各自檢測流入每個電壓檢測電路73 的每個分路電流Id。另外，每個線電流檢測電路72和ASIC 51各自檢測流入每個電壓控制線路Ln的線電流Ir。此外，ASIC 51控制充電電壓產(chǎn)生電路60，以使得對應(yīng)于四個充電器41的其中之一的線電流Ir與分路電流Id之和具有預(yù)定電流值，如250 μ A。優(yōu)選地，ASIC 51確定對應(yīng)于任一充電器41的線電流檢測電路72是否檢測到最小線電流Ir，并控制充電電壓產(chǎn)生電路60，以使得對應(yīng)于其中檢測到最小線電流Ir的充電器41的線電流Ir與分路電流Id之和具有預(yù)定電流值，如250 μ Α。此時，將充電電壓產(chǎn)生電路60產(chǎn)生的充電電壓CHG公共施加給充電器41。如此，在此實施例中，充電電壓產(chǎn)生電路60進行恒流控制操作，以使得四個充電器41的其中之一的柵網(wǎng)電流Ig恒定。另一方面，每個充電器41的柵網(wǎng)電壓GRID受到每個柵網(wǎng)恒壓電路71的恒壓控制。在這一點上，被控制為恒定的柵網(wǎng)電壓GRID可具有相同或不同的電壓值。4.實施例的效果此實施例中，利用運算放大器OPl而非存在元件不平衡問題的多個恒壓元件，例如多個齊納二極管，通過反饋控制使得每個柵網(wǎng)電壓GRID恒定。相比于利用恒壓元件的情況，在利用反饋控制的過程中使得柵網(wǎng)電壓GRID恒定而受到的元件不平衡的影響更小。在此情況下，盡管一些柵網(wǎng)電流(分路電流)Id流入反饋電路，如電壓檢測電路73等等，柵網(wǎng)電流Ig也因為流動的電流Id而保持恒定為預(yù)定電流值。因此，利用充電電壓產(chǎn)生電路將充電電壓CHG公共地施加給多個充電器41的結(jié)構(gòu)，可以使得每個柵網(wǎng)電壓GRID高精度恒定。此外，由于具有最多污染的放電導(dǎo)線42的充電器41，即具有最小柵網(wǎng)電流Ig的充電器41被控制為具備高精度恒定電流，因此，即便是利用具有最多污染放電導(dǎo)線42的充電器41，也可以對感光鼓44充分充電?！吹诙嵤├?br> 接下來將參照圖3描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像形成裝置。除柵網(wǎng)恒壓電路的構(gòu)造以外，第二實施例具有與第一實施例除柵網(wǎng)相同的構(gòu)造。因此，為簡明起見，只說明柵網(wǎng)恒壓電路71。圖3是示出了根據(jù)第二實施例的柵網(wǎng)恒壓電路的構(gòu)造的電路圖。用于每種顏色的柵網(wǎng)恒壓電路具有與圖3所示的柵網(wǎng)恒壓電路相同的構(gòu)造。除第一實施例的柵網(wǎng)恒壓電路71以外，第二實施例的柵網(wǎng)恒壓電路71A還包括調(diào)整基準(zhǔn)電壓Vth的基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路75A。基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路75A包括作為主要部件的晶體管Q2，以及平滑電路R12、C5。晶體管Q2通過從ASIC 51的端口 PWM2供應(yīng)的PWM信號Sp2打開/關(guān)閉。平滑電路R12和C5包括電阻器R12和電容器C5，并通過使得晶體管Q2的連接器輸出平滑來產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓Vth。也就是說，通過改變PWM信號Sp2的脈沖寬度來調(diào)整(改變)基準(zhǔn)電壓Vth， 且因此，利用基準(zhǔn)電壓Vth的調(diào)整來調(diào)整(改變)將被置為恒定的柵網(wǎng)電壓GRID的值。電阻器R13和R14用于將晶體管Q2的基極電流調(diào)整到適當(dāng)水平。就這一點而言，ASIC 51基于線電流檢測電路72A產(chǎn)生的線電流檢測信號Sir產(chǎn)生PWM信號Sp2。也就是說，ASIC 51基于線電流檢測信號(電壓值)Sir來調(diào)整基準(zhǔn)電壓 Vth，并基于調(diào)整的基準(zhǔn)電壓Vth，通過控制晶體管Ql的基極電壓來調(diào)整(改變)即將恒定的電壓控制線路的電壓(柵網(wǎng)電壓GRID)。因此，盡管線電流檢測信號Sir隨柵網(wǎng)電流Ig而變化，但是，通過基于線電流檢測信號Sir產(chǎn)生的電壓值改變晶體管的集電極-發(fā)射極線電流能夠使得柵網(wǎng)電壓GRID恒定為預(yù)定電壓。亦即，能基于柵網(wǎng)電流Ig使得柵網(wǎng)電壓GRID恒定為所述預(yù)定電壓。此實施例中，ASIC 51控制柵網(wǎng)恒壓電路71A，以使得線電流檢測電路72A檢測到的更大線電流Ir (柵網(wǎng)電流Ig)提供即將恒定的較低的柵網(wǎng)電壓GRID (預(yù)定恒壓)。在這一點上，PWM信號Sp2基于線電流檢測信號Sir而產(chǎn)生，并被供應(yīng)至基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路 75A。本技術(shù)領(lǐng)域已知的是，柵網(wǎng)電流Ig，即充電電流Ichg越高，提供給感光鼓44的表面電位就越高。因此，通過將具有較高的柵網(wǎng)電流Ig的顏色的柵網(wǎng)電壓GRID設(shè)定為較低， 可以防止對應(yīng)于各種顏色的感光鼓44的表面電位的不平衡，這可以防止打印圖像質(zhì)量降低。此外，柵網(wǎng)電流Ig與感光鼓44的表面電位之間的關(guān)系和柵網(wǎng)電流Ig與柵網(wǎng)電壓GRID 之間的關(guān)系通過先前的實驗等等被為已知的。另外，基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路75A不限于圖3所示的構(gòu)造。基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路75A可構(gòu)造用以使得ASIC 51能基于線電流檢測信號(電壓信號)Sir改變基準(zhǔn)電壓Vth。〈其它實施例〉本發(fā)明不限于上述說明書所描述和附圖所示的實施例。例如，下面的實施例也可屬于本發(fā)明的精神和范圍。(1)在以上實施例中，如圖4所示，柵網(wǎng)恒壓電路71可包括作為晶體管的光電晶體管PC1。在此情況下，由于能防止電流從運算放大器OPl流入電流檢測電阻器R3，因此，可以以更高精度檢測線電流Ir (第二電流)，即柵網(wǎng)電流Ig。另外，在圖2所示的柵網(wǎng)恒壓電路71的構(gòu)造中，光電晶體管PCl可代替晶體管Ql，并可與以達林頓連接的晶體管Q2和變阻器VRl —同設(shè)置，如圖4所示。
(2)另外，如圖4所示，柵網(wǎng)恒壓電路71可包括恒壓元件，例如在電壓控制線路Ln 中的晶體管和柵網(wǎng)43之間設(shè)置的變阻器VR 1。在此情況下，能限制晶體管的集電極-發(fā)射極電壓或者源極-漏極電壓，這可以提高可靠性。另外，在圖2所示的柵網(wǎng)恒壓電路71的構(gòu)造中，恒壓元件可用于代替電阻器R1，并可連接至晶體管Q2，該晶體管Q2被達林頓連接至光電晶體管PCl，如圖4所示。(3)盡管以上實施例中已經(jīng)說明了感光鼓44以一一對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)于充電器41 (換句話說，感光鼓44設(shè)置用于每種顏色)，但本發(fā)明不限于此。例如，可將本發(fā)明應(yīng)用于這樣一種打印機(圖像形成裝置)，在該打印機中，多個充電器44對應(yīng)于一個感光鼓，即，各種顏色的調(diào)色劑圖像被疊加在一個感光鼓44上，然后被集體轉(zhuǎn)印到片材上。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，包括 一個或多個感光鼓；每個均具有柵網(wǎng)的多個充電器，所述充電器提供用于所述一個感光鼓或者分別設(shè)置用于所述多個感光鼓，并且所述充電器對所述一個或所述多個感光鼓進行充電；電壓施加單元，其產(chǎn)生充電電壓并將產(chǎn)生的充電電壓公共地施加給所述多個充電器； 分別提供給所述多個充電器的多個柵網(wǎng)恒壓電路，所述多個柵網(wǎng)恒壓電路中的每一個包括電壓檢測單元，其檢測基于在所述柵網(wǎng)中根據(jù)施加的充電電壓而產(chǎn)生的柵網(wǎng)電壓的電壓；第一電流檢測單元，其檢測流入所述電壓檢測單元的第一電流； 電壓控制線路，其使得所述柵網(wǎng)電壓恒定；以及操作控制器件，其經(jīng)由所述電壓控制線路進行反饋控制，以使得由所述電壓檢測單元檢測的檢測電壓具有預(yù)定電壓值；分別提供給至少一個柵網(wǎng)恒壓電路的至少一個第二電流檢測單元，該至少一個第二電流檢測單元檢測流入所述電壓控制線路的第二電流；以及，控制器，其控制所述電壓施加單元，以使得對應(yīng)于多個充電器的其中之一的所述第二電流與所述第一電流之和變成預(yù)定電流值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置， 其中，為所述多個柵網(wǎng)恒壓電路分別提供多個所述第二電流檢測單元，以及， 其中，所述控制器確定與一個所述充電器相對應(yīng)的第二電流檢測單元是否檢測到最小第二電流，并控制所述電壓施加單元以使得與其中檢測到所述最小第二電流的充電器相對應(yīng)的所述第二電流與所述第一電流之和具有預(yù)定電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置， 其中，每個所述柵網(wǎng)恒壓電路連接至各操作控制器件的輸出側(cè)，并包括用于控制各電壓控制線路的電壓的晶體管，以及， 其中，每個所述第二電流檢測單元檢測所述晶體管與接地之間的各第二電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成裝置， 其中，所述晶體管包括控制端子， 其中，每個所述第二電流檢測單元包括第一電阻元件，所述第一電阻元件產(chǎn)生用于檢測所述第二電流的電壓檢測信號，以及， 其中，所述控制器通過基于所述電壓檢測信號的電壓值來控制所述晶體管的所述控制端子的電壓使得所述電壓控制線路的電壓恒定。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成裝置， 其中，每個所述柵網(wǎng)恒壓電路包括光電晶體管作為所述晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成裝置， 其中，所述晶體管包括第一端子和第二端子，以及其中，每個所述柵網(wǎng)恒壓電路包括第二電阻元件，其在所述電壓控制線路中介于所述柵網(wǎng)與所述晶體管的所述第一端子之間；以及第三電阻元件或恒壓元件，其在所述電壓控制線路中介于所述晶體管的所述第一端子與所述第二端子之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成裝置， 其中，每個所述柵網(wǎng)恒壓電路包括恒壓元件，所述恒壓元件在所述電壓控制線路中介于所述柵網(wǎng)與所述晶體管之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置， 其中，所述控制器控制每個所述柵網(wǎng)恒壓電路，以使得隨著各所述第二電流檢測單元檢測到的第二電流增大，預(yù)定恒壓減小。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置， 其中，每個所述充電器是包括放電導(dǎo)線和所述柵網(wǎng)在內(nèi)的高壓艙式充電器。
10.一種用于控制圖像形成裝置中的多個充電器的方法，所述圖像形成裝置包括 多個感光鼓；每個均具有柵網(wǎng)的多個充電器，所述充電器分別提供用于多個感光鼓并對所述多個感光鼓進行充電；電壓施加單元，其產(chǎn)生充電電壓并將產(chǎn)生的充電電壓公共地施加給所述多個充電器;以及分別提供給所述多個充電器的多個柵網(wǎng)恒壓電路，所述多個柵網(wǎng)恒壓電路中的每一個包括電壓檢測單元、操作控制器件和電壓控制線路， 所述方法包括以下各步驟通過各電壓檢測單元，來檢測基于在各柵網(wǎng)中根據(jù)所述充電電壓而產(chǎn)生的柵網(wǎng)電壓的電壓；由各操作控制器件通過經(jīng)由各電壓控制線路進行反饋控制使得各柵網(wǎng)電壓恒定，以使得由各電壓檢測單元檢測到的檢測電壓具有預(yù)定電壓值； 檢測流入各電壓檢測單元的第一電流；從流入各電壓控制線路的第二電流來檢測流入至少一個電壓控制線路的第二電流；以及控制電壓施加單元，以使得對應(yīng)于所述多個充電器之一的所述第二電流與所述第一電流之和具有預(yù)定電流值。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制充電器的圖像形成裝置和方法。所述圖像形成裝置包括一個或多個感光鼓；各自具有柵網(wǎng)的多個充電器；產(chǎn)生充電電壓的電壓施加單元；多個柵網(wǎng)恒壓電路，所述多個柵網(wǎng)恒壓電路中的每一個包括電壓檢測單元，基于所述柵網(wǎng)中產(chǎn)生的柵網(wǎng)電壓來檢測電壓；第一電流檢測單元，檢測第一電流；電壓控制線路，使得所述柵網(wǎng)電壓恒定；以及操作控制器件，執(zhí)行反饋控制，以使得檢測到的電壓具有預(yù)定電壓值；至少一個第二電流檢測單元，檢測第二電流；以及控制器，控制所述電壓施加單元，以使得對應(yīng)于所述多個充電器的其中之一的第二電流與所述第一電流之和變成預(yù)定電流值。
文檔編號G03G15/01GK102385280SQ20111007717
公開日2012年3月21日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者犬飼勝己 申請人:兄弟工業(yè)株式會社