JP3031418B2 - Corona discharge device - Google Patents
Corona discharge deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば電子写真複写機やレーザプリンタに
おいて感光体上での画像形成等に利用されるコロナ放電
装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a corona discharge device used for forming an image on a photosensitive member in an electrophotographic copying machine or a laser printer, for example.
[従来の技術] 例えば電子写真複写機においては、画像を形成するた
めに、感光体の周囲に、帯電用放電器,転写用放電器,
分離用放電器,除電用放電器等々、様々なコロナ放電器
が設けられる。好ましい画像形成のためには、各々のコ
ロナ放電器において、安定した電流をも感光体に流す必
要がある。しかし、例えばコロナ放電器の汚れや環境変
動の影響を受けると、電流の値は変動する。2. Description of the Related Art For example, in an electrophotographic copying machine, in order to form an image, a charging discharger, a transfer discharger,
Various corona dischargers, such as a discharger for separation and a discharger for static elimination, are provided. For preferable image formation, it is necessary to supply a stable current to the photoconductor in each corona discharger. However, the value of the current fluctuates under the influence of, for example, contamination of the corona discharger or environmental fluctuation.
そこで、感光体に流れる電流を検出する技術やコロナ
放電器に印加する電圧を安定化する技術が次に示すよう
に従来より提案されている。Therefore, a technique for detecting a current flowing through a photoconductor and a technique for stabilizing a voltage applied to a corona discharger have been conventionally proposed as follows.
特公平1−26062号公報, 特開昭64−59264号公報, 特開昭53−15834号公報, 特公昭46−25480号公報, 特開昭51−131635号公報 [発明が解決しようとする課題] 特開昭64―59264号公報及び特開昭53―15834号公報で
は、コロナ放電器に印加する電圧の制御を自動的に行な
って放電電流を安定化することを開示している。しかし
ながら、前者ではコロナ放電器毎に比較回路を設けるの
で、回路構成が複雑になる。また後者では、放電電流が
交流の場合にはその電流を直接には検出できない。更
に、コロナ放電時に電流を検出する場合には、コロナ放
電器内で起こる単発の火花放電に対し、ノイズの影響を
受けて大きな検出誤差を生じ、制御が不安定になる場合
がある。JP-B 1-26062, JP-A-64-59264, JP-A-53-15834, JP-B-46-25480, JP-A-51-131635 [Problems to be Solved by the Invention] JP-A-64-59264 and JP-A-53-15834 disclose that a voltage applied to a corona discharger is automatically controlled to stabilize a discharge current. However, in the former case, since a comparison circuit is provided for each corona discharger, the circuit configuration becomes complicated. In the latter case, when the discharge current is alternating current, the current cannot be directly detected. Further, in the case of detecting a current at the time of corona discharge, a large detection error occurs due to noise with respect to a single spark discharge occurring in the corona discharger, and control may become unstable.
本発明は、感光体の直流帯電電流および交流帯電電流
を検出して自動的に制御して安定化するとともに、ノイ
ズ等が生じた場合でも正確に直流,交流電流を検出して
安定した直流,交流コロナ放電の制御を実現することを
課題とする。The present invention detects a DC charging current and an AC charging current of a photoreceptor and automatically controls and stabilizes the photosensitive member. In addition, even when noise or the like occurs, the DC and AC currents are accurately detected and a stable DC or AC current is detected. It is an object to realize control of AC corona discharge.
[課題を解決するための手段] 本発明のコロナ放電装置は、 画像を形成する感光体(PC)の表面に対向して配置さ
れたコロナ放電電極(PQC,PTC); 該コロナ放電電極に高電圧を印加する高圧電源手段
(401,40n); 前記コロナ放電電極から前記感光体に流れる電流を検
出する帯電電流検出手段(R1); 該帯電電流検出手段(Rl)が出力する電気信号のノイ
ズ成分を除去する第1ローパスフィルタ手段(1); 第1ローパスフィルタ手段(1)が出力する電気信号
の交流成分を除去する第2ローパスフィルタ手段
(2); 第1ローパスフィルタ手段(1)が出力する電気信号
から直流成分を除去した信号をその絶対値レベルの信号
に変換する絶対値変換手段(5); 第2ローパスフィルタ手段(2)および絶対値変換手
段(5)が出力する信号のレベルをデジタル量に変換す
るA/D変換手段(60);及び、 該A/D変換手段の出力するデジタル量に基づいて、前
記高圧電源手段の出力レベルを制御する、制御手段(l0
〜30); を備える。[Means for Solving the Problems] A corona discharge device according to the present invention includes a corona discharge electrode (PQC, PTC) disposed opposite to a surface of a photoconductor (PC) for forming an image; High voltage power supply means (40 1 , 40n) for applying a voltage; charging current detection means (R1) for detecting a current flowing from the corona discharge electrode to the photoreceptor; electric signal output from the charging current detection means (Rl); First low-pass filter means (1) for removing a noise component; second low-pass filter means (2) for removing an AC component of an electric signal output from the first low-pass filter means (1); first low-pass filter means (1) Absolute value conversion means (5) for converting a signal obtained by removing a DC component from an electric signal output by the above into a signal of the absolute value level; a signal output by the second low-pass filter means (2) and the absolute value conversion means (5) A / D converting means for converting the level into a digital quantity (60); and, on the basis of the digital value output from the A / D converting means, for controlling the output level of the high voltage power supply means, the control means (l0
~ 30);
なお、理解を容易にするためにカツコ内には、図面に
示し後述する実施例の対応要素の符号を、参考までに付
記した。For easy understanding, the reference numerals of the corresponding elements of the embodiments shown in the drawings and described later are added for reference in Kakko.
[作用] 例えばコロナ放電ワイヤの汚れなどによって発生する
単発の火花放電は、その周期が非常に短い(約50μse
c)。このようなノイズが含まれる信号をA/D変換して電
流レベルを検出する場合、サンプリングのタイミングに
応じて、検出レベルに大きな誤差を生ずる。しかし、第
1ローパスフィルタ手段(1)がノイズ成分を除去する
のでこの問題が解消する。[Action] For example, a single spark discharge generated by contamination of a corona discharge wire has a very short cycle (about 50 μse).
c). When the current level is detected by A / D converting a signal containing such noise, a large error occurs in the detection level depending on the sampling timing. However, this problem is solved because the first low-pass filter means (1) removes noise components.
更に、第2口−パスフィルタ手段(2)が、第1ロー
パスフィルタ手段(1)が出力する電気信号の交流成分
を除去し、一方、絶対値変換手段(5)が、第1ローパ
スフィルタ手段(1)が出力する電気信号から直流成分
を除去した信号をその絶対値レベルの信号に変換し、A/
D変換手段(60)が、第2口−パスフィルタ手段(2)
および絶対値変換手段(5)が出力する信号のレベルを
デジタル量に変換するので、どのタイミングでサンプリ
ングを実行しても、A/D変換出力には火花放電に基づく
ノイズ成分は現われず、直流コロナ放電の放電電流およ
び交流コロナ放電電流のそれぞれを常に正確にデジタル
デ−タで得ることができる。Furthermore, the second port-pass filter means (2) removes the AC component of the electric signal output from the first low-pass filter means (1), while the absolute value conversion means (5) removes the first low-pass filter means The signal obtained by removing the DC component from the electric signal output by (1) is converted into a signal of its absolute value level, and A / A
D conversion means (60) is second port-pass filter means (2)
Also, since the level of the signal output by the absolute value conversion means (5) is converted into a digital amount, no matter what timing the sampling is executed, a noise component based on spark discharge does not appear in the A / D conversion output, The discharge current of the corona discharge and the AC corona discharge current can always be accurately obtained by digital data.
制御手段(10〜30)が、A/D変換手段(60)の出力す
るデジタル量に基づいて、高圧電源手段(401,40n)の
出力レベルを制御するので、安定したコロナ放電の制御
が実現する。Since the control means (10 to 30) controls the output level of the high-voltage power supply means (40 1 , 40n) based on the digital amount output from the A / D conversion means (60), stable control of corona discharge is achieved. Realize.
本発明の他の目的および特徴は、以下の、図面を参照
した実施例説明より明らかになろう。Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
[実施例] 第2図に、本発明を実施する電子写真複写機の主要
部、即ち画像形成部の機構の構成を示す。第2図を参照
すると、円筒状の感光体PCは矢印の方向に定速で回転す
る。画像形成プロセスにおいては、最初に、メインコロ
ナ放電器Cでプラスの直流コロナ放電を行ない、感光体
PCを約800Vの電位に帯電させる。次に、原稿からの反射
光を感光体表面に照射する。これによって、照射光の強
度変化に応じた電位分布、即ち静電潜像が感光体PCの表
面に形成される。現像器Bでは、感光体PCに、マイナス
に帯電したトナーを付与し、静電潜像にトナーを吸着さ
せる。次に、転写前除電コロナ放電器PTCで、マイナス
に直流バイアスされた交流のコロナ放電を行ない、トナ
ーと感光体との静電吸着力を弱める。画像の先端位置に
同期してレジストローラRRから繰り出された転写紙は、
感光体PC上のトナー像に重ね合わされる。この状態で、
転写紙の背面から、転写コロナ放電器Tでプラスの直流
コロナ放電を行ない、転写紙に感光体上のトナー画像を
転写する。続いて、転写紙の背面から、分離コロナ放電
器Dでプラスに直流バイアスした交流コロナ放電を行な
い、転写紙の電荷を除電する。これによって、転写紙は
自重や剛性で感光体から分離する。この転写紙は、搬送
ベルトで図示しない定着装置に搬送され、トナー像を定
着した後、機外に排出される。転写紙の分離が完了した
後、感光体上では、クリーニング前コロナ放電器PCCで
マイナスに直流バイアスした交流コロナ放電を行ない、
未転写トナーと感光体との電位を均一にする。次に、ク
リーニング装置で未転写のトナーや紙粉を感光体から除
去する。更に、除電コロナ放電器PQCでプラスの直流コ
ロナ放電を行なうとともに、除電ランプQLで光を照射し
て、感光体を初期状態に復帰させる。以上で、作像プロ
セスの1サイクルが終了する。[Embodiment] FIG. 2 shows a configuration of a main part of an electrophotographic copying machine embodying the present invention, that is, a mechanism of an image forming unit. Referring to FIG. 2, the cylindrical photoconductor PC rotates at a constant speed in the direction of the arrow. In the image forming process, first, a positive DC corona discharge is performed by the main corona discharger C, and
The PC is charged to a potential of about 800V. Next, the surface of the photoconductor is irradiated with light reflected from the document. Thereby, a potential distribution according to the intensity change of the irradiation light, that is, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor PC. In the developing device B, a negatively charged toner is applied to the photoconductor PC, and the toner is attracted to the electrostatic latent image. Next, an AC corona discharge with a negative DC bias is performed by a pre-transfer charge eliminating corona discharger PTC to weaken the electrostatic attraction force between the toner and the photoconductor. The transfer paper fed from the registration roller RR in synchronization with the leading edge position of the image is
Superimposed on the toner image on the photoconductor PC. In this state,
From the back of the transfer paper, a positive DC corona discharge is performed by a transfer corona discharger T to transfer the toner image on the photoreceptor to the transfer paper. Subsequently, from the back of the transfer paper, an alternating current corona discharge with a positive direct current bias is performed by the separation corona discharger D to eliminate the charge of the transfer paper. Thereby, the transfer paper is separated from the photoreceptor by its own weight and rigidity. The transfer paper is transported by a transport belt to a fixing device (not shown), where the toner image is fixed, and then discharged outside the apparatus. After the separation of the transfer paper is completed, on the photoconductor, an AC corona discharge with a negative DC bias is performed by a pre-cleaning corona discharger PCC,
The potential between the untransferred toner and the photoconductor is made uniform. Next, untransferred toner and paper dust are removed from the photoconductor by a cleaning device. Further, a positive DC corona discharge is performed by the charge removing corona discharger PQC, and light is irradiated by the charge removing lamp QL to return the photosensitive member to the initial state. Thus, one cycle of the image forming process is completed.
次に、各コロナ放電器における電気的な動作を第3図
を参照して説明する。コロナ放電器は高圧電源PPに接続
したコロナ放電ワイヤWと、これを囲むように配置され
たシールド電極CLで構成されている。コロナ放電ワイヤ
Wに高電圧を印加すると、高圧電源PPからは出力電流Io
が流れる。この電流Ioは、コロナ放電器で、感光体帯電
電流1dとシールド電流Icとに分流する。感光体帯電電流
Idによって、感光体や転写紙の帯電又は除電が実施され
る。従って、電流Idを安定に制御することが、好ましい
作像結果を得るためには重要である。この制御を行なう
回路の構成を第1図に示す。Next, the electrical operation of each corona discharger will be described with reference to FIG. The corona discharger is composed of a corona discharge wire W connected to a high-voltage power supply PP and a shield electrode CL arranged so as to surround the corona discharge wire W. When a high voltage is applied to the corona discharge wire W, the output current Io
Flows. This current Io is divided into a photoreceptor charging current 1d and a shield current Ic by a corona discharger. Photoconductor charging current
Depending on Id, charging or discharging of the photoconductor and transfer paper is performed. Therefore, it is important to stably control the current Id in order to obtain a preferable image forming result. FIG. 1 shows the configuration of a circuit for performing this control.
第1図を参照すると、この例では、感光体PCに接続し
た感光体帯電電流検出回路で検出した感光体帯電電流
が、所定値(目標値)になるように各コロナ放電器に印
加する高電圧を発生する回路を制御している。この制御
は、所定の周期(例えば感光体の5000回転に1度)で、
各放電器毎に行なっている。Referring to FIG. 1, in this example, a high voltage applied to each corona discharger so that the photoconductor charging current detected by the photoconductor charging current detection circuit connected to the photoconductor PC becomes a predetermined value (target value). It controls the circuit that generates the voltage. This control is performed at a predetermined cycle (for example, once every 5000 rotations of the photoconductor).
This is performed for each discharger.
制御ループを構成している各要素について説明する。
なお第1図では、直流のコロナ放電器PQCと交流のコロ
ナ放電器PTCだけを示してあるが、実際には上述のよう
に多数の放電器とそれに供給する電力を生成する高圧電
源が備わっており、それらは図示を省略されている。Each element constituting the control loop will be described.
Although FIG. 1 shows only the DC corona discharger PQC and the AC corona discharger PTC, in actuality, as described above, a large number of dischargers and a high-voltage power supply for generating power to be supplied thereto are provided. And they are not shown.
コロナ放電器に高電圧を供給する高圧電源401〜40n
は、積分回路301〜30nから印加される制御信号(直流レ
ベル)に応じた電圧又は電流を出力する。制御信号は、
タイマ20から出力される各PWM(パルス幅変調)信号を
積分回路に通すことによって生成される。各PWM信号
は、第4図に示すように、周期t2が一定であり、L期間
(低レベルの期間)t1を変えることによってそのデュ−
ティが変わり、積分後のアナログ信号レベルが変化す
る。PWM信号のデューティと電流の値との相関を第5図
に示す。従って、各高圧電源は、入力される制御信号の
レベル、つまりPWM信号のデューティに応じて、その出
力電圧又は電流が変わる。また各高圧電源は、その出力
電流を所定値に保つように定電流制御をしている。High voltage power supply 40 1 to 40n for supplying high voltage to corona discharger
Outputs a voltage or current corresponding to the control signal (DC level) applied from the integrating circuit 30 1 ~30n. The control signal is
Each PWM (pulse width modulation) signal output from the timer 20 is generated by passing the signal through an integration circuit. As shown in FIG. 4, each PWM signal has a constant period t2, and its duty is changed by changing the L period (low-level period) t1.
And the analog signal level after integration changes. FIG. 5 shows the correlation between the duty of the PWM signal and the value of the current. Therefore, the output voltage or current of each high-voltage power supply changes according to the level of the input control signal, that is, the duty of the PWM signal. Each high-voltage power supply performs constant current control so as to keep its output current at a predetermined value.
感光体帯電電流検出回路においては、感光体PCの導電
性基板を電圧変換回路51を介して接地してあり、ここで
感光体帯電電流Idを電圧に変換している。電圧に変換さ
れた検出信号は、ローパスフイルタ52を通ることによっ
て、コロナ放電器での単発の火花放電や感光体ヒータか
らの誘導ノイズなどを除去される。ローパスフイルタ52
の遮断周波数は、火花放電(周期が約50μsec=20KHz)
の成分を充分に低減できるように、約2.5KHzに設定して
ある。In the photoconductor charging current detection circuit, the conductive substrate of the photoconductor PC is grounded via a voltage conversion circuit 51, and here, the photoconductor charging current Id is converted into a voltage. The detection signal converted into the voltage passes through the low-pass filter 52 to remove a single spark discharge in the corona discharger, an induction noise from the photoconductor heater, and the like. Lowpass filter 52
Cutoff frequency is spark discharge (cycle is about 50μsec = 20KHz)
It is set to about 2.5 KHz so that the component can be sufficiently reduced.
ローパスフイルタ52から出力される信号は、更にロー
パスフイルタ53に印加される。フィルタ53は、直流成分
を抽出するためのものであり、交流コロナ放電器に印加
される交流の周波数(約500〜1000Hz)の成分を充分に
低減できるように、これの遮断周波数は約25Hzに設定し
てある。ローパスフイルタ53から出力される直流信号成
分は、2つの検出回路54,55の入力端子に印加される。
即ち、直流信号のプラス成分は+検出回路54で検出さ
れ、マイナス成分は−検出回路55で検出される。なお、
―検出回路55では、その内部で信号の極性を反転してい
る。各検出回路から出力される信号は、リミッタ57,58
を介して、A/D(アナログ/デジタル)変換器60のアナ
ログ入力端子に印加される。一方、ローパスフイルタ52
から出力される信号のうち、交流成分は、AC検出回路で
検出され、リミッタ59を介してA/D変換器60に印加され
る。リミッタ57,58及び59は、A/D変換器60の入力に過大
な電圧が印加されるのを防止するために設けられてい
る。The signal output from the low-pass filter 52 is further applied to the low-pass filter 53. The filter 53 is for extracting a DC component, and its cutoff frequency is set to about 25 Hz so that the component of the AC frequency (about 500 to 1000 Hz) applied to the AC corona discharger can be sufficiently reduced. It has been set. The DC signal component output from the low-pass filter 53 is applied to the input terminals of the two detection circuits 54 and 55.
That is, the plus component of the DC signal is detected by the + detection circuit 54, and the minus component is detected by the − detection circuit 55. In addition,
-The detection circuit 55 inverts the polarity of the signal inside. The signals output from each detection circuit are
Is applied to an analog input terminal of an A / D (analog / digital) converter 60 via the. On the other hand, low-pass filter 52
Of the signals output from the, the AC component is detected by the AC detection circuit and applied to the A / D converter 60 via the limiter 59. The limiters 57, 58 and 59 are provided for preventing an excessive voltage from being applied to the input of the A / D converter 60.
A/D変換器60は、各入力端子に印加されるアナログ信
号のレベルをサンプリングし、デジタル量に変換し、そ
のデータをバスラインを介して、マイクロコンピュータ
(以下、CPUと称す)10に転送する。CPU10がこのコロナ
放電装置全体の制御を行なっている。即ち、CPU10は、
各コロナ放電器毎に、予め設定された目標値と各々の検
出値(A/D変換器からのデータ)との差の大きさに応じ
て、タイマ20の設定値を更新し、PWM信号のデュ−ティ
を調整する。このデューティの調整によって、その信号
が印加される高圧電源の出力レベルが変化し、コロナ放
電の電流値が変わるので、その電流値をサンプリングし
た検出値(A/D変換器の出力)も変わる。検出値が目標
値に収束すると、つまり両者が一致すると、CPU10はそ
の調整を終了しその時のデューティに対応するデータを
メモリーに保持する。次に制御を開始するまでの間は、
そのPWM信号のデューティは一定に保持される。The A / D converter 60 samples the level of the analog signal applied to each input terminal, converts the level into a digital value, and transfers the data to a microcomputer (hereinafter referred to as CPU) 10 via a bus line. I do. The CPU 10 controls the entire corona discharge device. That is, the CPU 10
For each corona discharger, the set value of the timer 20 is updated according to the magnitude of the difference between the preset target value and each detected value (data from the A / D converter), and the PWM signal Adjust the duty. By adjusting the duty, the output level of the high-voltage power supply to which the signal is applied changes, and the current value of corona discharge changes, so that the detected value (the output of the A / D converter) obtained by sampling the current value also changes. When the detected value converges to the target value, that is, when the two coincide, the CPU 10 ends the adjustment and holds data corresponding to the duty at that time in the memory. Until the next control starts,
The duty of the PWM signal is kept constant.
第1図に示すように、交流のコロナ放電器PTCに接続
された高圧電源40nには、2つの制御信号ACPWM,DCPWMが
積分回路30nを介して印加されている。コロナ放電器で
は、正負両極の電圧が等しい交流電圧を印加する場合で
も、コロナ放電開始電圧が極性によって異なるので、放
電電流としては直流バイアスされた交流電流が流れる。
この直流成分は交流電圧に比例的に増減するので、この
実施例では、交流用のコロナ放電器に対しては、交流成
分と直流成分の両方を検出し各々を所定値に制御してい
る。このため、交流用の電圧電源は、第6図に示すよう
な構成になっている。As shown in FIG. 1, two control signals ACPWM and DCPWM are applied to a high-voltage power supply 40n connected to an AC corona discharger PTC via an integration circuit 30n. In the corona discharger, even when an AC voltage having the same positive and negative voltages is applied, a DC-biased AC current flows as the discharge current because the corona discharge start voltage differs depending on the polarity.
Since the DC component increases and decreases in proportion to the AC voltage, in this embodiment, for the AC corona discharger, both the AC component and the DC component are detected and each is controlled to a predetermined value. For this reason, the AC voltage power supply is configured as shown in FIG.
第6図を参照すると、交流出力用のインバータACINV
と直流出力用のインバータDCINVとが直列接続されてお
り、各々のインバータは独立に出力が調整できるように
構成されている。即ち、ACPWM信号が変化すれば、積分
回路41の出力レベルが変化し、比較器41の出力デューテ
ィが変わり、ドライバ43の出力電流が変化し、ACINVの
出力する交流電圧が変わる。同様に、DCPWM信号が変化
すれば、積分回路42の出力デュ−ティが変わり、ドライ
バ44の出力電流が変化し、DCINVの出力する直流電圧が
変わる。Referring to FIG. 6, an inverter ACINV for AC output is provided.
And a DC output inverter DCINV are connected in series, and each inverter is configured so that the output can be adjusted independently. That is, when the ACPWM signal changes, the output level of the integration circuit 41 changes, the output duty of the comparator 41 changes, the output current of the driver 43 changes, and the AC voltage output by the ACINV changes. Similarly, if the DCPWM signal changes, the output duty of the integrating circuit 42 changes, the output current of the driver 44 changes, and the DC voltage output by DCINV changes.
この高圧電源の出力電圧波形を第7図に示す。第7図
を参照すると、この電圧は500Hzの矩形波であり、−Vdc
の直流バイアスが重畳されている。バイアス値Vdcは直
流のPWM信号DCPWMに応じて変化し、交流電圧Vppは交流
のPWM信号ACPWMに応じて変化する。FIG. 7 shows the output voltage waveform of this high-voltage power supply. Referring to FIG. 7, this voltage is a square wave of 500 Hz and −Vdc
Are superimposed. The bias value Vdc changes according to the DC PWM signal DCPWM, and the AC voltage Vpp changes according to the AC PWM signal ACPWM.
次に、第1図のCPU10の動作を、第8図及び第9図に
示すフローチャートを参照して説明する。コロナ放電器
の調整を行なうべきタイミングになると、CPU10は第8
図に示す処理を実行する。最初のステップ1では、除電
コロナ放電器PQCの設定が終了したか否か判定し、終了
してなければステップ7に進み、設定実行フラグをセッ
トする。終了していれば、次のステップ2に進み、転写
前除電コロナ放電器PTCの設定が終了したか否かを判定
し、終了してなければ、ステップ8に進み、設定実行フ
ラグをセットする。以下、同様にして、分離コロナ放電
器D,クリーニング前コロナ放電器PCC,転写コロナ放電器
T,メインコロナ放電器Cの順で処理を実行する。ここで
は、設定後に除電が必要な必流コロナ放電器の設定をす
る前に、除電コロナ放電器の設定を行なうようにしてい
る。特にセレンを主成分とする無機系感光体では、負帯
電は光で除電できないので、正極性を均一に帯電してか
ら除電ランプで除電している。Next, the operation of the CPU 10 shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. When it is time to adjust the corona discharger, the CPU 10
The processing shown in the figure is executed. In the first step 1, it is determined whether or not the setting of the static elimination corona discharger PQC has been completed. If the setting has not been completed, the process proceeds to step 7, where a setting execution flag is set. If it has been completed, the process proceeds to the next step 2, where it is determined whether or not the setting of the pre-transfer charge eliminating corona discharger PTC has been completed. If not, the process proceeds to step 8, where a setting execution flag is set. Hereinafter, in the same manner, the separation corona discharger D, the pre-cleaning corona discharger PCC, the transfer corona discharger
The processing is executed in the order of T and the main corona discharger C. Here, the setting of the static elimination corona discharger is performed before the setting of the indispensable corona discharger requiring the static elimination after the setting. In particular, in the case of an inorganic photoreceptor containing selenium as a main component, negative charge cannot be removed by light, so that the charge is removed by a discharge lamp after uniformly charging the positive polarity.
次に第9図の処理を説明する。この処理は、全てのコ
ロナ放電器の設定が終了するまで、所定の周期(例えば
10msec間隔)で繰り返し実行される。はじめに、どのコ
ロナ放電器から実行するかを判断している。ステップS1
では、除電コロナ放電器PQCの設定を行なうか否かを判
定し、行なわない時には第8図の順序で判定している。
ここでは、除電コロナ放電器PQCと転写前除電コロナ放
電器PTCについて説明し、他の放電器に関する説明は省
略する。Next, the processing of FIG. 9 will be described. This processing is performed in a predetermined cycle (for example, until the setting of all the corona dischargers is completed).
It is executed repeatedly at 10msec intervals). First, it is determined from which corona discharger to execute. Step S1
Then, it is determined whether or not the setting of the static elimination corona discharger PQC is to be performed. If not, the determination is made in the order shown in FIG.
Here, the charge removing corona discharger PQC and the pre-transfer charge removing corona discharger PTC will be described, and description of the other dischargers will be omitted.
ステップS1で除電コロナ放電器PQCが選択されると、
ステップS2で高圧電源1(401)の出力をオンする。次
にステップS3でA/D変換器の入力端子A/D1からプラスの
検出信号をサンプリングし、それのデジタルデータを読
み込む。次のステップS4では、検出値のデジタルデータ
と除電コロナ放電器PQCに関する目標値(感光体帯電電
流)との比較を実行し、両者が等しければ次のステップ
S5でPQCの設定終了フラグをセットし、ステップS6で高
圧電源1(401)の出力をオフする。検出値と目標値と
が等しくない時には、ステップS7に進み、検出値Idが目
標値より大きいか否かを判定する。大きい時には、ステ
ップS8で高圧電源1(401)に供給するPWM信号のデュー
ティを検出値と目標値との差の大きさに応じて小さくす
る。逆に検出値が目標値より小さい時には、ステップS9
でPWM信号のデューティを検出値と目標値との差の大き
さに応じて大きくする。次のステップS10では、現在のP
WM信号のデューティ値をメモリーに記憶する。これで1
つの制御周期が終了する。設定が終了していない時に
は、次の制御周期で再び除電コロナ放電器PQCの設定を
行なう。また、設定が終了している時には、第8図のフ
ローチャートに従って、次の転写前除電コロナ放電器PT
Cが選択される。When the static elimination corona discharger PQC is selected in step S1,
In step S2, the output of the high voltage power supply 1 (40 1 ) is turned on. Next, in step S3, a positive detection signal is sampled from the input terminal A / D1 of the A / D converter, and the digital data is read. In the next step S4, the digital data of the detected value is compared with a target value (photoconductor charging current) relating to the static elimination corona discharger PQC, and if the two are equal, the next step is performed.
It sets the setting completion flag of PQC in S5, and turns off the output of the high-voltage power supply 1 (40 1) at step S6. When the detected value is not equal to the target value, the process proceeds to step S7, and it is determined whether the detected value Id is larger than the target value. If it is larger, the duty of the PWM signal supplied to the high-voltage power supply 1 (40 1 ) is reduced in step S8 according to the difference between the detected value and the target value. Conversely, when the detected value is smaller than the target value, step S9
The duty of the PWM signal is increased according to the magnitude of the difference between the detected value and the target value. In the next step S10, the current P
The duty value of the WM signal is stored in the memory. This is 1
One control cycle ends. If the setting has not been completed, the setting of the static elimination corona discharger PQC is performed again in the next control cycle. When the setting is completed, the next pre-transfer charge removing corona discharger PT is performed according to the flowchart of FIG.
C is selected.
ステップS11で転写前除電コロナ放電器PTCが選択され
ると、次のステップS12で感光体帯電電流の設定を開始
してから感光体が一回転したか否かを判定する。一回転
していない時にはステップS19で高圧電源n(40n)の出
力をオンする。また一回転している時には、感光体PCの
負帯電を除電するために、ステップS13で高圧電源n(4
0n)の出力をオフし、ステップS14で除電コロナ放電器P
QCの高圧電源1をオンする。次にステップS15で除電ラ
ンプQLをオンし、ステップS16でタイマを起動し除電が
終了したか判定する。除電が終了すると、ステップS17
で高圧電源1(401)の出力をオフし、更にステップS18
で除電ランプQLをオフする。When the pre-transfer charge eliminating corona discharger PTC is selected in step S11, it is determined in next step S12 whether or not the photoconductor has rotated once since the setting of the photoconductor charging current is started. When one rotation is not made, the output of the high voltage power supply n (40n) is turned on in step S19. Further, during one rotation, the high-voltage power supply n (4
0n), the output is turned off, and in step S14, the corona discharger P
Turn on the high voltage power supply 1 of QC. Next, in step S15, the static elimination lamp QL is turned on, and in step S16, a timer is activated to determine whether static elimination is completed. When the static elimination is completed, step S17
To turn off the output of the high voltage power supply 1 (40 1 ), and furthermore, step S18
To turn off the neutralizing lamp QL.
ステップS19で高圧電源n(40n)をオンし、ステップ
S20でA/D変換器の入力端子A/D3に印加される信号(交流
成分)をサンプリングしてそのデジタルデータを読み込
む。次のS21では、S20の検出値とPTCの交流成分に関す
る目標値とを比較し、両者が等しければ、次のS22で転
写前除電コロナ放電器PTCの交流成分に関する電流設定
終了フラグをセットし、目標値と等しくない時には、S2
3で検出値Idが目標値より大きいか否かを判定する。大
きい時には、ステップS24で、検出値と目標値との差の
大きさに応じて、高圧電源1(401)に印加するPWM信号
のデューティを小さくする。逆に検出値が目標値より小
さい時には、S25でPWM信号のデューティを大きくする。
ステップS26では、現在のPWM信号のデューティをメモリ
ーに記憶する。In step S19, the high voltage power supply n (40n) is turned on,
At S20, the signal (AC component) applied to the input terminal A / D3 of the A / D converter is sampled and the digital data is read. In the next S21, the detected value in S20 is compared with the target value for the AC component of the PTC, and if the two are equal, the current setting end flag for the AC component of the pre-transfer neutralizing corona discharger PTC is set in the next S22, When not equal to the target value, S2
At 3, it is determined whether or not the detected value Id is larger than the target value. If it is larger, the duty of the PWM signal applied to the high-voltage power supply 1 (40 1 ) is reduced in step S24 according to the difference between the detected value and the target value. Conversely, when the detected value is smaller than the target value, the duty of the PWM signal is increased in S25.
In step S26, the current duty of the PWM signal is stored in the memory.
続いて直流成分の設定に移る。ステッブS27ではフリ
ップフロップF/Fを反転し、その結果F/Fの状態が1なら
ば直流成分に関する電流の設定を実行する。また、F/F
が0の時は直流分の設定を行なわない。ここでは、直流
成分の設定を交流成分の二倍の制御周期で実行するよう
にしている。即ち、交流成分の設定の処理を二回実行す
る間に、直流成分の設定を一回実行するようにしてい
る。これは、交流分と直流分の制御の干渉によってハン
チングが起こるのを防止するためである。Subsequently, the process proceeds to setting of a DC component. In step S27, the flip-flop F / F is inverted, and as a result, if the state of the F / F is 1, the setting of the current related to the DC component is executed. Also, F / F
Is zero, no DC component is set. Here, the setting of the DC component is performed in a control cycle twice as large as that of the AC component. That is, the setting of the DC component is performed once while the process of setting the AC component is performed twice. This is to prevent hunting from occurring due to control interference between the AC and DC components.
直流分の設定について説明する。ステップS28では、A
/D変換器の入力端子A/D1に印加される信号をサンプリン
グし、それのデジタルデータをプラス検出値として読み
込み、ステップS29では、A/D変換器の入力端子A/D2に印
加される信号をサンプリングし、それのデジタルデータ
をマイナス検出値として読み込む。ステップS30では、
プラス検出値とマイナス検出値との比較を行ない、両者
のうちで大きい方を直流成分の検出値として定めている
(S31,S32)。ステップS33では、検出値と目標値とを比
較し、等しければ次のS34で交流成分の設定が終了して
いるか否かを判定している。終了していれば、S35で転
写前除電コロナ放電器PTCの電流設定終了フラグをセッ
トし、S36で高圧電源n(40n)の出力をオフする。終了
していない時には、現在の制御周期での処理を実行す
る。また、ステップS33で検出値が目標値と等しくない
時には、S37が検出値が目標値より大きいか否かを識別
し、大きい時はS38で高圧電源n(40n)に供給するPWM
信号のデューティを検出値と目標値との差の大きさに応
じて小さくする。逆に、検出値が目標値より小さい時に
は、S39でPWM信号のデューティを大きくする。ステップ
S40では、現在のPWM信号のデューティを記憶する。The setting of the DC component will be described. In step S28, A
The signal applied to the input terminal A / D1 of the / D converter is sampled, and the digital data thereof is read as a positive detection value. In step S29, the signal applied to the input terminal A / D2 of the A / D converter is sampled. And read the digital data as a negative detection value. In step S30,
The plus detection value and the minus detection value are compared, and the larger of the two is determined as the detection value of the DC component (S31, S32). In step S33, the detected value and the target value are compared, and if they are equal, it is determined in next step S34 whether or not the setting of the AC component has been completed. If completed, the current setting end flag of the pre-transfer charge removing corona discharger PTC is set in S35, and the output of the high voltage power supply n (40n) is turned off in S36. If not completed, the process in the current control cycle is executed. When the detected value is not equal to the target value in step S33, S37 identifies whether the detected value is larger than the target value, and when it is larger, the PWM supplied to the high-voltage power supply n (40n) in S38.
The signal duty is reduced according to the magnitude of the difference between the detected value and the target value. Conversely, when the detected value is smaller than the target value, the duty of the PWM signal is increased in S39. Steps
In S40, the current duty of the PWM signal is stored.
以上の処理を、全ての設定が終了するまで繰り返し実
行する。The above processing is repeatedly executed until all the settings are completed.
第1図に示す感光体帯電電流検出回路の具体的な構成
を第10図に示す。第1図の電圧変換回路51は、第10図の
回路1の入力の抵抗器R1に対応している。回路1の大部
分は、第1図のローパスフイルタ52を構成している。同
様に、第10図の回路2,3,4及び5は、それぞれ、第1図
のローパスフイルタ53,プラス検出回路54,マイナス検出
回路55及びAC検出回路56に対応している。回路5は、絶
対値回路を構成している。また、各検出回路では、信号
に対するダイナミックレンジを大きくするため、検出回
路の電源電圧を後段のA/D変換器の電源電圧よりも大き
くしてある。このため、異常時にA/D変換器60にレンジ
外の過大レベルの信号が入力されるのを防止するために
リミッタ6が設けられている。第10図のリミッタ6は、
第1図のリミッタ57,58,59を全て含んでいる。なお、Vs
は基準電圧である。FIG. 10 shows a specific configuration of the photoconductor charging current detection circuit shown in FIG. The voltage conversion circuit 51 in FIG. 1 corresponds to the input resistor R1 of the circuit 1 in FIG. Most of the circuit 1 constitutes the low-pass filter 52 of FIG. Similarly, the circuits 2, 3, 4, and 5 in FIG. 10 correspond to the low-pass filter 53, the plus detection circuit 54, the minus detection circuit 55, and the AC detection circuit 56 in FIG. 1, respectively. The circuit 5 forms an absolute value circuit. In each detection circuit, the power supply voltage of the detection circuit is set higher than the power supply voltage of the subsequent A / D converter in order to increase the dynamic range for signals. For this reason, a limiter 6 is provided to prevent an excessively high level signal outside the range from being input to the A / D converter 60 in the event of an abnormality. The limiter 6 in FIG.
It includes all of the limiters 57, 58, 59 of FIG. Note that Vs
Is a reference voltage.
[効果] 以上のとおり本発明によれば、検出した感光体帯電電
流の信号を、第1ローパスフイルタ手段(1)でノイズ
成分を除去し、更に、第2ロ―パスフィルタ手段(2)
で交流成分を除去し、一方、絶対値変換手段(5)が、
第1ローパスフィルタ手段(1)が出力する電気信号を
その絶対値レベルの信号に変換し、A/D変換手段(60)
が、第2ローパスフィルタ手段(2)および絶対値変換
手段(5)が出力する信号のレベルをデジタル量に変換
し、制御手段(10〜30)が、A/D変換手段(60)の出力
するデジタル量に基づいて、高圧電源手段(401,40n)
の出力レベルを制御するので、コロナ放電器内で起きる
単発の火花放電などによるノイズの影響を受けることな
く、安定した、直流コロナ放電および交流コロナ放電の
制御を行なうことができる。[Effects] As described above, according to the present invention, a noise component is removed from the detected photoconductor charging current signal by the first low-pass filter means (1), and further, the second low-pass filter means (2)
To remove the AC component, while the absolute value conversion means (5)
A / D conversion means (60) converts the electric signal output from the first low-pass filter means (1) to a signal of its absolute value level
Converts the level of the signal output by the second low-pass filter means (2) and the absolute value conversion means (5) into a digital quantity, and the control means (10 to 30) outputs the signal from the A / D conversion means (60). High voltage power supply means (40 1 , 40n) based on the amount of digital
, The stable control of DC corona discharge and AC corona discharge can be performed without being affected by noise caused by a single spark discharge or the like occurring in the corona discharger.
第1図は、第2図の装置のコロナ放電器に関する制御系
の構成を示すブロック図である。 第2図は、電子写真装置の画像形成部を示す正面図であ
る。 第3図は1つのコロナ放電器に関する電流の流れを示す
ブロック図、第4図はPWM信号の波形図、第5図は信号
のデューティと電流値との相関を示すグラフ、第6図は
1つの高圧電源の具体的な構成を示すブロック図、第7
図は第6図の高圧電源の出力電圧波形を示す波形図であ
る。 第8図及び第9図は、CPU10の処理の一部分を示すフロ
ーチャートである。 第10図は、第1図の感光体帯電電流検出回路の具体的な
構成を示す電気回路図である。 10:マイクロコンピュータ(制御手段) 20:タイマ 301〜30n:積分回路 401〜40m:高圧電源(高圧電源手段) 50:感光体帯電電流検出回路 51:電圧変換回路(帯電電流検出手段) 52:ローパスフィルタ(ローパスフイルタ手段) 53:ローパスフイルタ 54:プラス検出回路 55:マイナス検出回路 56:AC検出回路 57,58,59:リミッタ 60:A/D変換器(A/D変換手段) PC:感光体FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control system relating to a corona discharger of the apparatus shown in FIG. FIG. 2 is a front view showing an image forming unit of the electrophotographic apparatus. FIG. 3 is a block diagram showing a current flow relating to one corona discharger, FIG. 4 is a waveform diagram of a PWM signal, FIG. 5 is a graph showing a correlation between a signal duty and a current value, and FIG. And FIG. 7 is a block diagram showing a specific configuration of two high-voltage power supplies.
The figure is a waveform diagram showing the output voltage waveform of the high voltage power supply of FIG. FIG. 8 and FIG. 9 are flowcharts showing a part of the processing of the CPU 10. FIG. 10 is an electric circuit diagram showing a specific configuration of the photosensitive member charging current detection circuit of FIG. 10: microcomputer (control means) 20: timer 30 1 to 30n: integration circuit 40 1 to 40m: high-voltage power supply (high-voltage power supply means) 50: photoconductor charging current detection circuit 51: voltage conversion circuit (charging current detection means) 52 : Low-pass filter (low-pass filter means) 53: low-pass filter 54: plus detection circuit 55: minus detection circuit 56: AC detection circuit 57, 58, 59: limiter 60: A / D converter (A / D conversion means) PC: Photoconductor
Claims (1)
置されたコロナ放電電極; 該コロナ放電電極に高電圧を印加する高圧電源手段; 前記コロナ放電電極から前記感光体に流れる電流を検出
する帯電電流検出手段; 該帯電電流検出手段が出力する電気信号のノイズ成分を
除去する第1ローパスフィルタ手段; 第1ロ−パスフィルタ手段が出力する電気信号の交流成
分を除去する第2ローパスフィルタ手段; 第1ローパスフィルタ手段が出力する電気信号から直流
成分を除去した信号をその絶対値レベルの信号に変換す
る絶対値変換手段; 第2ローパスフィルタ手段および絶対値変換手段が出力
する信号のレベルをデジタル量に変換するA/D変換手
段;及び、 該A/D変換手段の出力するデジタル量に基づいて、前記
高圧電源手段の出力レベルを制御する、制御手段; を備えるコロナ放電装置。A corona discharge electrode disposed opposite to a surface of a photoreceptor for forming an image; a high voltage power supply for applying a high voltage to the corona discharge electrode; and a current flowing from the corona discharge electrode to the photoreceptor. Charging current detecting means for detecting; first low-pass filter means for removing a noise component of the electric signal output from the charging current detecting means; second low-pass for removing an AC component of the electric signal output from the first low-pass filter means Filter means; absolute value conversion means for converting a signal obtained by removing a DC component from the electric signal output from the first low-pass filter means to a signal of its absolute value level; signal of the signals output by the second low-pass filter means and the absolute value conversion means A / D conversion means for converting a level into a digital quantity; and an output level of the high-voltage power supply means based on the digital quantity output from the A / D conversion means. A corona discharge device comprising: control means for controlling
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2150857A JP3031418B2 (en) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Corona discharge device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2150857A JP3031418B2 (en) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Corona discharge device |
Publications (2)
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JPH0442247A JPH0442247A (en) | 1992-02-12 |
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