JP3142323B2 - Charge potential measurement method and charge removal potential calculation method - Google Patents

Charge potential measurement method and charge removal potential calculation method

Info

Publication number
JP3142323B2
JP3142323B2 JP03257333A JP25733391A JP3142323B2 JP 3142323 B2 JP3142323 B2 JP 3142323B2 JP 03257333 A JP03257333 A JP 03257333A JP 25733391 A JP25733391 A JP 25733391A JP 3142323 B2 JP3142323 B2 JP 3142323B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
dielectric
corona discharge
calculation
charge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03257333A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0599966A (en
Inventor
好夫 渡邉
健二 岡田
眞澄 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP03257333A priority Critical patent/JP3142323B2/en
Publication of JPH0599966A publication Critical patent/JPH0599966A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3142323B2 publication Critical patent/JP3142323B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コロナ放電を用いる帯
電器、除電器、転写器、分離器等に適用する電位算出技
術に関する。本発明は、コロナ放電を用いる電子写真装
置(複写器、各種プリンタ)、イオノグラフィー、コロ
ナモータ、その他の記録装置の帯電電位計算に適用する
ことができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a potential calculating technique applied to a charger, a static eliminator, a transfer unit, a separator and the like using corona discharge. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to calculation of the charged potential of an electrophotographic apparatus (copier, various printers) using corona discharge, ionography, a corona motor, and other recording apparatuses.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の表面電位計は被測定面との距離に
より測定値に誤差が生じるため、例えば、TREK社製
のものでは距離補償のための装置と、表面電位算定方法
を採用している。図9は従来の方法による帯電電位の測
定及び算定方法の一例を示す概略図である。この例で
は、スコロトロンと呼ばれる電子写真方式でしばしば用
いられる帯電器101による、感光性のある誘電体(感
光体107)の帯電電位を測定している。帯電器101
は円筒型のケーシング102を備え、その中心に放電ワ
イア103を張設した構造となっている。円筒型のケー
シング102はその一部からアースがとられている。放
電ワイア103には所定の直流電圧105が印加されて
おり、公知のようにコロナ放電により感光体107に電
荷が与えられる。感光体107はアルミニウムなどの導
電性基体108に光導電性層が形成されることにより構
成され、一定速度で回転される。
2. Description of the Related Art In a conventional surface voltmeter, an error occurs in a measured value depending on a distance from a surface to be measured. For example, a TREK company uses a device for distance compensation and a surface potential calculation method. I have. FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a method for measuring and calculating a charged potential by a conventional method. In this example, the charging potential of a photosensitive dielectric (photoconductor 107) measured by a charger 101 often used in an electrophotographic system called a scorotron is measured. Charger 101
Has a cylindrical casing 102 and a discharge wire 103 stretched at the center thereof. The cylindrical casing 102 is partially grounded. A predetermined DC voltage 105 is applied to the discharge wire 103, and a charge is given to the photoconductor 107 by corona discharge as is known. The photoreceptor 107 is formed by forming a photoconductive layer on a conductive base 108 such as aluminum, and is rotated at a constant speed.

【0003】このような構成において、感光体107の
表面電位は、表面電位計110に接続されたプローブ1
09を感光体107の表面近傍に接近させることによ
り、測定される。しかし、一般的には、表面電位計11
0の測定値はプローブ109と感光体107表面との距
離に依存するため、距離の変化を補償するための、表面
電位算定方式を必要としていた。
In such a configuration, the surface potential of the photoconductor 107 is measured by the probe 1 connected to the surface voltmeter 110.
09 is brought closer to the vicinity of the surface of the photoconductor 107 and measured. However, in general, the surface electrometer 11
Since the measured value of 0 depends on the distance between the probe 109 and the surface of the photoconductor 107, a surface potential calculation method for compensating for a change in the distance is required.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような距
離補償を行なっても、なお、空間分解能は100μm以
上であり、時間的分解能も1msec以下にするのは、
極めて困難であった。更に、コロナ放電による空間電荷
や、感光体の表面電荷、表面電位を同時測定することも
難しかった。この問題を解決するために、本出願に係る
発明者の一人は、コロナイオンの場を解析する方法を提
案し、既に静電気学会に報告、発表した(電子写真用コ
ロナ帯電器の放電シュミレーション 静電気学会講演論
文集’90(1990.10)16p C2,及び 電
子写真用コロナ帯電器の放電シュミレーション 静電気
学会誌,14,6(1990)494−502)。これ
らは、コロナ放電の基礎物理式、即ち、電界に関するポ
アソン方程式と、正又は負のイオンの連続の式とを連立
させて解析する方法である。
However, even if such distance compensation is performed, the spatial resolution is not less than 100 μm and the temporal resolution is not more than 1 msec.
It was extremely difficult. Furthermore, it has been difficult to simultaneously measure the space charge due to corona discharge, the surface charge of the photoconductor, and the surface potential. In order to solve this problem, one of the inventors of the present application proposed a method of analyzing the corona ion field, and reported and presented it to the Institute of Electrostatics (discharge simulation of a corona charger for electrophotography. Lecture Paper '90 (1990.10) 16p C2, and discharge simulation of corona charger for electrophotography. Journal of the Institute of Electrostatics, 14 , 6 (1990) 494-502). These are methods for simultaneously analyzing a basic physical equation of corona discharge, that is, a Poisson equation relating to an electric field and a continuous equation of positive or negative ions.

【0005】また、誘電体の移動や誘電体内部の抵抗に
よる電荷の消失を考慮して解析することにより、帯電電
位を算出する方法を既に、本出願人は提案している(コ
ロナ放電デバイスの数値シュミレーション 電気写真学
会主催JAPANHARDCOPY’91及び特願平3
−105624号)。この提案手法は、高精度で、かつ
非常にいろいろな幾何形状や物理条件の元のコロナ放電
デバイスの挙動を追跡しうるが、原理的アプローチによ
るため、多くの計算時間を有するという難点があった。
特に、この問題は交流印加による除電電位算出におい
て、重要である。これは、交流印加過程では、印加電圧
が時間的に変化するため、陰解法を用いて時間ステップ
を大きくとるということができないためである。
Further, the present applicant has already proposed a method of calculating a charged potential by performing an analysis in consideration of movement of a dielectric and loss of charge due to resistance inside the dielectric (refer to a corona discharge device). Numerical simulation JAPAN PHARDOPY'91 sponsored by the Institute of Electrophotography and Japanese Patent Application No. 3
-105624). Although the proposed method can track the behavior of the original corona discharge device with high accuracy and a variety of geometric shapes and physical conditions, it has a drawback that it requires a lot of calculation time because of the principle approach. .
In particular, this problem is important in calculating a static elimination potential by applying an alternating current. This is because the applied voltage changes with time in the AC application process, so that it is not possible to use an implicit method to increase the time step.

【0006】本発明の目的は、帯電、除電電位の計算に
おいて、いろいろな条件における多数回の計算の計算時
間を大きく減少させることにある。また、本発明の他の
目的として、帯電器或は除電器の帯電電位の算出を実際
に帯電器或は除電器を作成する前に可能とすることがあ
る。また、本発明の他の目的として、帯電、除電電位の
計算において、実験的な方法により、計算の計算時間を
大きく減少させることがある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to greatly reduce the calculation time of a large number of calculations under various conditions in the calculation of the charging and discharging potentials. Another object of the present invention is to make it possible to calculate the charging potential of a charger or a static eliminator before actually producing the charger or the static eliminator. Further, as another object of the present invention, there is a case where the calculation time in the calculation of the charging and discharging potential is significantly reduced by an experimental method.

【0007】また、本発明の他の目的として、交流印加
によるコロナ放電除電器の除電電位算出を高速に行なう
ことがある。また、本発明の他の目的として、誘電体表
面の電位を精密に算出することのできる方法を提供する
ことがある。
Another object of the present invention is to perform a high-speed calculation of a static elimination potential of a corona discharge static eliminator by applying an alternating current. Another object of the present invention is to provide a method capable of accurately calculating the potential of a dielectric surface.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
コロナ放電を用いた帯電器或は除電器による誘電体の帯
電電位の算定において、誘電体のいろいろな点と、コ
ロナ放電ワイアとの間の電位差に対する、誘電体上への
イオン電流密度のテーブルを作成する、誘電体表面の
電位とコロナ放電ワイアとの電位差から、前記テーブル
を用いて誘電体上に蓄積される表面電荷量を算出する、
算出された誘電体上の表面電荷量により、誘電体上の
いろいろな位置の電位を算出する、各ステップを用いる
ことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
In calculating the charging potential of the dielectric by the charger or static eliminator using corona discharge, a table of the ion current density on the dielectric with respect to the potential difference between various points of the dielectric and the corona discharge wire is shown. To create, from the potential difference between the potential of the dielectric surface and the corona discharge wire, calculate the amount of surface charge accumulated on the dielectric using the table,
Each step of calculating potentials at various positions on the dielectric based on the calculated surface charge on the dielectric is used.

【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の帯
電電位算出方法において、前記誘電体と前記コロナ放電
ワイアとの電位差に対する、前記誘電体上への前記イオ
ン電流密度テーブルの作成にあたり、コロナ放電を記述
する、電界に関するポアソン方程式と、正又は負のイオ
ンの連続の式を数値的に解くことを特徴とする。請求項
3記載の発明は、請求項1記載の帯電電位算出方法にお
いて、前記誘電体と前記コロナ放電ワイアとの電位差に
対する前記誘電体上への前記イオン電流密度テーブルの
作成にあたり、前記誘電体の位置に電流測定用電極を配
置し、前記誘電体とコロナ放電ワイアとの電位差を変化
させ、前記電流測定用電極を流れる電流を測定すること
を特徴する。
According to a second aspect of the present invention, in the method of calculating a charging potential according to the first aspect, the ion current density table is formed on the dielectric with respect to a potential difference between the dielectric and the corona discharge wire. It is characterized by numerically solving the Poisson equation for the electric field and the continuity equation for positive or negative ions, which describes the corona discharge. According to a third aspect of the present invention, in the method of calculating a charging potential according to the first aspect, when creating the ion current density table on the dielectric with respect to a potential difference between the dielectric and the corona discharge wire, A current measuring electrode is arranged at a position, a potential difference between the dielectric and the corona discharge wire is changed, and a current flowing through the current measuring electrode is measured.

【0010】請求項4記載の発明は、交流印加コロナ放
電を用いた除電器による誘電体の除電電位の算定におい
て、前記請求項1記載の,のステップを交互に用い
ることを特徴とする。請求項5記載の発明は、請求項1
記載の帯電電位算出方法において、請求項1記載の,
,の各ステップにより、前記誘電体上の帯電電位を
求めた後、更に、請求項1記載の,,の各ステッ
プを経て帯電電位を求めることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the calculation of the static elimination potential of the dielectric by the static eliminator using the AC applied corona discharge, the steps of the first aspect are alternately used. The invention according to claim 5 is the invention according to claim 1.
The method according to claim 1, wherein
After the charging potential on the dielectric is obtained by the steps of (1) and (2), the charging potential is further obtained through the steps of (1) and (2).

【0011】[0011]

【作用】請求項1記載の発明によれば、誘電体の表面の
いろいろな位置の電位とコロナ放電ワイアとの電位差Δ
Vに対し、誘電体へのイオン電流Jを予め、計算或は実
験的にイオン電流密度テーブル(以下、このテーブルの
ことをΔV−Jテーブルと呼ぶ)にしておくことによ
り、いろいろな条件における多数回の計算の計算時間を
大きく減少できる。
According to the first aspect of the present invention, the potential difference Δ between the potential at various positions on the surface of the dielectric and the corona discharge wire.
With respect to V, the ion current J to the dielectric is calculated or experimentally set in advance in an ion current density table (hereinafter, this table is referred to as a ΔV-J table), so that a large number of ions under various conditions can be obtained. The calculation time for each calculation can be greatly reduced.

【0012】請求項2記載の発明によれば、このΔV−
Jテーブルの作成方法として、本発明者の一人が静電気
学会において発表した数値計算方法を用い、これによ
り、帯電器或は除電器の帯電電位の算出を実際に帯電器
或は除電器を作成する前に可能とする。請求項3記載の
発明によれば、ΔV−Jテーブルの作成方法として、誘
電体の位置に導電性の材料(例えば、アルミからなる治
具ドラム等)と電気的に絶縁された電極を配置し、その
電極に流れる電流を測定することで行なう。
According to the second aspect of the present invention, ΔV−
As a method of creating the J table, a numerical calculation method presented by one of the present inventors at the Electrostatics Society of Japan was used, whereby the calculation of the charging potential of the charger or the static eliminator was actually performed to prepare the charger or the neutralizer. Before possible. According to the third aspect of the present invention, as a method of creating a ΔV-J table, an electrode electrically insulated from a conductive material (for example, a jig drum made of aluminum) is disposed at a position of a dielectric. , By measuring the current flowing through the electrode.

【0013】請求項4記載の発明によれば、請求項1で
示した解析ステップを繰返し交互に行なうことにより、
大幅な計算時間の短縮が計れる。請求項5記載の発明に
よれば、請求項1記載の,,の各ステップによ
り、誘電体表面の電位を算出した後、この電位をもとに
再度ΔV−Jテーブルを作成して、電荷蓄積の挙動を計
算する。
According to the fourth aspect of the present invention, the analysis steps described in the first aspect are repeatedly and alternately performed,
Significant reduction in calculation time can be achieved. According to the fifth aspect of the present invention, after calculating the electric potential of the dielectric surface by the steps of the first and second aspects, the ΔV-J table is created again based on the electric potential to store the electric charge. Calculate the behavior of

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明の
構成と動作について、まず、コロナ放電を記述する電界
に関するポアソン方程式と、正又は負のイオンの連続の
式を数値的に解いて作成したΔV−Jテーブルを用いた
場合の実施例を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below. Regarding the configuration and operation of the present invention, first, an example in which a Poisson equation relating to an electric field describing a corona discharge and a ΔV-J table created by numerically solving a continuity equation of positive or negative ions is used. explain.

【0015】図1は円筒型コロトロン帯電器によって感
光体に電荷を印加する装置の構成図である。円筒型コロ
トロン帯電器1は、円筒型感光体7の所定距離離れたと
ころに円筒型のケーシング2を備え、そのケーシング2
の中心に放電ワイア3が張設された構造となっている。
円筒型のケーシング2はその一部からアースがとられて
いる。放電ワイア3には所定の直流電圧5が印加されて
おり、公知のようにコロナ放電により感光体7に電荷が
与えられる。感光体7はアルミニウムなどの導電性基体
8に光導電性層が形成されることにより構成され、一定
速度で回転される。
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for applying a charge to a photosensitive member by a cylindrical corotron charger. The cylindrical corotron charger 1 includes a cylindrical casing 2 at a predetermined distance from a cylindrical photoreceptor 7.
Has a structure in which a discharge wire 3 is stretched at the center.
The cylindrical casing 2 is partially grounded. A predetermined DC voltage 5 is applied to the discharge wire 3, and a charge is given to the photoconductor 7 by corona discharge as is known. The photoconductor 7 is formed by forming a photoconductive layer on a conductive substrate 8 such as aluminum, and is rotated at a constant speed.

【0016】図8は本発明の帯電電位測定を行なう測定
装置のブロック図である。この測定装置は、所定の演算
を行なう制御部30に、後述する各種プログラムが記憶
されるプログラム記憶部32と、ケーシング2の幾何形
状、感光体7の誘電率、電気伝導度、移動速度などの計
算設定条件(パラメータ)が記憶される計算設定条件記
憶部34と、ΔV−Jテーブル情報が記憶されるΔV−
Jテーブルメモリ36と、算出された電位を記憶する算
出電位メモリ38とが接続された構成となっている。計
算設定条件記憶部34とΔV−Jテーブルメモリ36に
はキーボードなどの入力部40が接続され、その入力部
40から計算設定条件(パラメータ)あるいは、実測に
よるΔV−Jテーブル情報が入力できるようになってい
る。
FIG. 8 is a block diagram of a measuring apparatus for measuring a charged potential according to the present invention. This measuring device includes a program storage unit 32 in which various programs to be described later are stored in a control unit 30 that performs a predetermined calculation, a geometric shape of the casing 2, a dielectric constant of the photoconductor 7, an electric conductivity, a moving speed, and the like. Calculation setting condition storage unit 34 in which calculation setting conditions (parameters) are stored, and ΔV- in which ΔV-J table information is stored.
The configuration is such that a J-table memory 36 and a calculated potential memory 38 for storing the calculated potential are connected. An input unit 40 such as a keyboard is connected to the calculation setting condition storage unit 34 and the ΔV-J table memory 36 so that calculation setting conditions (parameters) or ΔV-J table information by actual measurement can be input from the input unit 40. Has become.

【0017】次に、ΔV−Jテーブルを作成する手順に
ついて説明する。まず、図8に示す測定装置に、入力部
40から帯電器1を構成するケーシング2の幾何形状、
電源5によって供給される放電ワイア3の印加電圧、誘
電体の一種である感光体7の誘電率、電気伝導度、移動
速度を入力する。この入力値を用いて、プログラム記憶
部32に記憶されているプログラムにより、コロナ放電
を生ずる気体領域に対しては、前述の静電界の方程式と
電荷についての電気伝導あるいは移動による電荷輸送の
式を解く。
Next, a procedure for creating a ΔV-J table will be described. First, the measurement device shown in FIG.
The applied voltage of the discharge wire 3 supplied by the power supply 5 and the dielectric constant, electric conductivity, and moving speed of the photosensitive member 7 which is a kind of dielectric are input. Using the input values and the program stored in the program storage unit 32, for the gas region where corona discharge occurs, the above-mentioned equation of the electrostatic field and the equation of the electric conduction or the charge transport by the transfer of the electric charge are calculated. solve.

【0018】この時、ΔV−Jテーブルを作るのが目的
であるため、感光体7の存在する位置は電位を指定して
おく。通常、最初のΔV−Jテーブルでは、0Vとす
る。即ち、この場合は実験的には、感光体7の代わりに
導電性の(例えば、アルミニウム)治具ドラムを置いた
ことに対応している。こうして、放電ワイア3に印加す
る電圧を、プログラムの設定により、いろいろに変化さ
せると、感光体7の各点へ流入するイオン電流密度を求
めることができる。このテーブルにより、感光体7上の
位置と放電ワイア3と感光体7との電位差ΔVとをパラ
メータとして、イオン電流値Jが求められる。
At this time, since the purpose is to create a ΔV-J table, a potential is specified for the position where the photoconductor 7 exists. Normally, the voltage is set to 0 V in the first ΔV-J table. That is, in this case, it corresponds experimentally to placing a conductive (for example, aluminum) jig drum in place of the photoconductor 7. In this way, when the voltage applied to the discharge wire 3 is variously changed by setting a program, the ion current density flowing into each point of the photoconductor 7 can be obtained. From this table, the ion current value J is obtained using the position on the photoconductor 7 and the potential difference ΔV between the discharge wire 3 and the photoconductor 7 as parameters.

【0019】図2はこうして作成されたΔV−Jテーブ
ル情報を模式的に示したグラフである。例えば、図1の
ケーシング左端であるA,放電ワイア真下位置である
B,ケーシング右端であるCの各点の電流値Jは、それ
ぞれ図2のA,B,Cで示した点を通り、位置を示すX
軸に垂直な面と、ΔV−Jテーブルメモリ36に記憶さ
れているΔV−J曲線11との交線として与えられる。
FIG. 2 is a graph schematically showing the ΔV-J table information thus created. For example, the current values J at points A at the left end of the casing in FIG. 1, B at the position immediately below the discharge wire, and C at the right end of the casing pass through the points indicated by A, B, and C in FIG. X indicating
It is given as the intersection of a plane perpendicular to the axis and the ΔV-J curve 11 stored in the ΔV-J table memory 36.

【0020】次に実際の帯電過程を追跡する様子を図3
のフローチャートにおいて符号21の範囲に示す。ま
ず、感光体7上の電位をある値に仮定しΔV−Jテーブ
ルを作成する(ステップ201)。次に感光体7の初期
の表面電荷を設定し(ステップ202)、この電荷を考
慮して帯電器或は除電器を含む空間と感光体7内の領域
との電位分布を電界に関するポアソンの式を解いて、感
光体7上の電位を計算する(ステップ204)。この電
位と、放電ワイア3との電位差ΔVからΔV−Jテーブ
ルを検索することにより、感光体7上の各点へのイオン
電流密度Jが求められ、結果として感光体7上の表面電
荷を計算できる(ステップ205)。
FIG. 3 shows how the actual charging process is traced.
In the flowchart of FIG. First, a ΔV-J table is created on the assumption that the potential on the photoconductor 7 is a certain value (step 201). Next, an initial surface charge of the photoreceptor 7 is set (step 202), and taking this charge into account, the potential distribution between the space including the charger or the static eliminator and the area within the photoreceptor 7 is calculated by Poisson's equation relating to the electric field. To calculate the potential on the photoconductor 7 (step 204). By searching the ΔV-J table from the potential difference ΔV between the potential and the discharge wire 3, the ion current density J at each point on the photoconductor 7 is obtained. As a result, the surface charge on the photoconductor 7 is calculated. Yes (step 205).

【0021】次に、この感光体7上の表面電荷を感光体
7の移動速度に応じた電荷移動の式を解き(ステップ2
06)、ある時刻の電荷分布が求められ、その電荷分布
により感光体7の電位を算出する(ステップ207)。
こうして必要な時間に至るまで、計算を続けることによ
り(ステップ203)、感光体7の帯電電位を求めるこ
とができる(ステップ203からステップ207のルー
プ)。
Next, the surface charge on the photoreceptor 7 is solved by a charge transfer equation corresponding to the moving speed of the photoreceptor 7 (step 2).
06), a charge distribution at a certain time is obtained, and the potential of the photoconductor 7 is calculated from the charge distribution (step 207).
By continuing the calculation until the required time is reached (step 203), the charged potential of the photoconductor 7 can be obtained (loop from step 203 to step 207).

【0022】上記帯電電位算出の方法が有効であるの
は、コロナ放電ワイア3の印加電圧が4〜7kVである
のに対し、通常、帯電電位は1kV以下であり、従っ
て、感光体7の帯電による帯電器或は除電器内部の電界
分布の変化は激しくないことによると考えられる。
The above-described method of calculating the charging potential is effective because the voltage applied to the corona discharge wire 3 is 4 to 7 kV, whereas the charging potential is usually 1 kV or less. It is considered that the change of the electric field distribution inside the charger or the static eliminator due to the above is not severe.

【0023】図3に示した、ステップ201からステッ
プ207の各計算ブロックで最も時間のかかるところ
は、ステップ201の部分である。従って、ケーシング
2などの幾何形状を変えずに、放電ワイア3への印加電
圧や、感光体7の初期表面電荷、感光体7の回転速度、
誘電率、電気伝導度などを変えるだけの場合は、予め、
ΔV−Jテーブルを求めることにより大幅に計算時間を
短縮することができる。
In FIG. 3, the step which takes the longest time in each of the calculation blocks from step 201 to step 207 is the step 201. Therefore, the voltage applied to the discharge wire 3, the initial surface charge of the photoconductor 7, the rotation speed of the photoconductor 7,
If you only want to change the dielectric constant , electrical conductivity, etc.,
The calculation time can be greatly reduced by obtaining the ΔV-J table.

【0024】次の本発明の他の実施例として、ΔV−J
テーブルを実験的に求める場合の構成を図4に示す。こ
こで、符号12は導電性の治具ドラムを示し、接地され
ている。この治具ドラム12の上に絶縁性の基盤15と
その上に作成された電流測定用の電極14とからなる、
電流測定プローブ13が配置されている。この電流測定
プローブ13もまた接地されている。電流測定プローブ
13からの電流は電流計16につながれており、これに
よりコロナ放電によるイオン電流を測定でき、これから
イオン電流密度Jを容易に求めることができる。即ち、
放電ワイア3に印加する電圧をいろいろに変えると共
に、この電流測定プローブ13の位置を感光体7上でい
ろいろに変えることにより、ΔV−Jテーブルを求める
ことができる。
As another embodiment of the present invention, ΔV−J
FIG. 4 shows a configuration when the table is obtained experimentally. Here, reference numeral 12 denotes a conductive jig drum, which is grounded. On the jig drum 12, an insulating base 15 and a current measuring electrode 14 formed on the insulating base 15 are provided.
A current measurement probe 13 is provided. This current measuring probe 13 is also grounded. The current from the current measuring probe 13 is connected to the ammeter 16 so that the ion current due to corona discharge can be measured, and the ion current density J can be easily obtained therefrom. That is,
The ΔV-J table can be obtained by changing the voltage applied to the discharge wire 3 and changing the position of the current measuring probe 13 on the photoconductor 7 in various ways.

【0025】もちろん、プローブ13を多数、感光体7
上に接地すれば、より速くΔV−Jテーブルを作成でき
る。このΔV−Jテーブルを図8の入力部40からΔV
−Jテーブルメモリ36に入力して予め記憶しておくこ
とにより、図3のフローチャートにおけるステップ20
1の処理過程を行なうことができる。こうして、実験的
にΔV−Jテーブルを求めると、前記実施例のように計
算で求める前記の方法に比べ、大型の計算をする必要が
ないという利点がある。
Of course, a large number of probes 13 and the photosensitive member 7
If it is grounded on the top, the ΔV-J table can be created more quickly. This ΔV-J table is input from the input unit 40 of FIG.
By storing the data in the J table memory 36 in advance and storing it in step 20 in the flowchart of FIG.
1 can be performed. Thus, the experimentally determine the [Delta] V-J table, compared to the method of obtaining by calculation as the embodiment has the advantage that it is not necessary to the large-scale calculation.

【0026】次の実施例は、上述の方法を交流印加コロ
ナ除電器に応用した例である。図5には、角形コロトロ
ン除電器の形状と、ΔV−Jテーブル作成のために用い
たコロナ放電計算のための計算格子を示した。コロナワ
イアAC4.2kVの場合において、ケーシングは0
V、感光体移動速度は94mm/secである。図中の
A,B,C,D,E,Fはそれぞれケーシングの周辺の
位置を示す。こうして、求めた計算格子によって、以
下、図3に示した符号21の範囲内(ステップ202か
らステップ207)の計算ステップを繰返し用いればよ
い。但し、交流印加であるため、計算の時間刻みは交流
の周期より、十分短くすると共に、ステップ205の計
算において、放電ワイア3への印加電圧が交流のため変
化することに注意する必要がある。
The following embodiment is an example in which the above method is applied to an AC applying corona neutralizer. FIG. 5 shows the shape of the square corotron static eliminator and the calculation grid for corona discharge calculation used for creating the ΔV-J table. In the case of Corona Wire AC 4.2 kV, the casing is 0
V, the photosensitive member moving speed is 94 mm / sec. A, B, C, D, E, and F in the figure indicate positions around the casing, respectively. The calculation steps within the range of reference numeral 21 shown in FIG. 3 (from step 202 to step 207) may be repeatedly used based on the calculated grid. However, since the AC is applied, it is necessary to make the time interval of the calculation sufficiently shorter than the cycle of the AC, and to pay attention to the calculation in step 205 that the voltage applied to the discharge wire 3 changes due to the AC.

【0027】図6はこうして計算した交流印加コロナ除
電器による感光体7の各位置の電位の時間変化を示した
ものである。除電器の中央Dの点では数10Vの電圧変
化があるが、除電器を出たところのA,Bの点では、ほ
とんど電圧変化が見られなくなっている。図7は、〇点
で示す本除電電位算出方法による結果と、+点で示す実
験値の比較を示したものである。ここで、ΔV−Jテー
ブルとしては、計算を用いている。図から分かるよう
に、実験と本提案手法による値とは極めて良い一致を示
し、本提案手法は除電器開発に有効であることがわかっ
た。
FIG. 6 shows the change over time of the potential at each position of the photoconductor 7 due to the AC applied corona discharger calculated in this way. Although there is a voltage change of several tens of volts at the point D at the center of the static eliminator, almost no voltage change can be seen at points A and B where the static eliminator has exited. FIG. 7 shows a comparison between the result obtained by the present method for calculating the neutralization potential indicated by the point 実 験 and the experimental value indicated by the point +. Here, calculation is used as the ΔV-J table. As can be seen from the figure, the experiment and the value obtained by the proposed method showed extremely good agreement, and it was found that the proposed method was effective for the development of a static eliminator.

【0028】なお、前記実施例では、ΔV−Jテーブル
は最初に一回求めているだけであるが、このテーブル作
成のときに仮定した、感光体表面の電位分布は最終的な
電位分布とはかなり異なっている。この差は、放電ワイ
ア印加電圧の大きさに比べれば小さいとは言え、より正
確に最終帯電電位を求める必要がある場合には、図3の
各ステップを一度通過した後、得られた感光体帯電電位
を元にして、再度ΔV−Jテーブルを作成すると良い。
In the above embodiment, the ΔV-J table is obtained only once at the beginning, but the potential distribution on the photosensitive member surface assumed at the time of creating this table is different from the final potential distribution. Quite different. Although this difference is small compared to the magnitude of the voltage applied to the discharge wire, if it is necessary to more accurately determine the final charging potential, the photoconductor obtained after passing through each step of FIG. The ΔV-J table may be created again based on the charged potential.

【0029】また、前記実施例ではコロナ放電を用いる
帯電器、除電器の帯電電位及び除電電位について説明し
たが、本発明はコロナ放電を用いる転写器、分離器など
の計算にも同様に適用することができる。また、感光体
に限らず、各種誘電体の電位の測定についても同様に本
発明を適用できる。
Further, in the above embodiment, the charging potential and the discharging potential of the charger and the charge eliminator using the corona discharge have been described. However, the present invention is similarly applied to the calculation of the transfer device and the separator using the corona discharge. be able to. Further, the present invention can be similarly applied to the measurement of the potential of various dielectrics without being limited to the photoreceptor.

【0030】[0030]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、予め、実
験あるいは計算による手法でΔV−Jテーブルを作成し
ておくため、いろいろな感光体表面と放電ワイアとの間
の電位差ΔVに対して、イオン電流Jを求めることがで
き、高速に帯電器又は除電器の帯電電位算定ができるよ
うになる。
According to the first aspect of the present invention, since the .DELTA.V-J table is prepared in advance by an experiment or a calculation method, the potential difference .DELTA.V between the surface of the photosensitive member and the discharge wire is controlled. As a result, the ion current J can be obtained, and the charging potential of the charger or static eliminator can be calculated at high speed.

【0031】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の帯電電位算出方法において、ΔV−Jテーブルをコ
ロナ放電の物理基本式に基づいた計算で求めるため、実
際に帯電器或は除電器を作成する前にその帯電電位を予
測することができるようになる。請求項3記載の発明に
よれば、請求項1記載の帯電電位算出方法において、実
験的にΔV−Jテーブルを求めるために、大型の計算を
する必要がない。
According to the second aspect of the present invention, in the charging potential calculating method according to the first aspect, since the ΔV-J table is obtained by calculation based on the basic physical equation of corona discharge, the charging device or the charging device is actually removed. It becomes possible to predict the charged potential of an electric appliance before producing it. According to the third aspect of the present invention, the charge potential calculation method according to claim 1, wherein, in order to determine experimentally [Delta] V-J table, it is not necessary to the large-scale calculation.

【0032】請求項4記載の発明によれば、コロナ放電
に関する物理式(電界に関するポアソンの方程式と、正
または負イオンの連続の式)を解くのでは、膨大な計算
時間がかかる交流印加コロナ放電による除電器による除
電電位の予測に、ΔV−Jテーブルによりイオン電流を
求めつつ、計算するので極めて短時間で除電電位を算出
できる。
According to the fourth aspect of the present invention, it is difficult to solve the physical equation (Poisson's equation relating to the electric field and the continuity equation of positive or negative ions) relating to the corona discharge. In the prediction of the static elimination potential by the static eliminator, the ion current is calculated while obtaining the ion current from the ΔV-J table.

【0033】請求項5記載の発明によれば、請求項1に
示した,,の1回目のステップによる帯電電位算
出の結果をもとにΔV−Jテーブルを作り直して計算す
るので、より正確な帯電電位を算出できる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the ΔV-J table is re-created based on the result of the calculation of the charging potential in the first step of the first aspect, the calculation is made more accurate. The charging potential can be calculated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】円筒型コロトロン帯電器によって感光体に電荷
を印加する装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus for applying a charge to a photoconductor by a cylindrical corotron charger.

【図2】ΔV−Jテーブルを模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a ΔV-J table.

【図3】本実施例に係る処理のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a process according to the embodiment.

【図4】ΔV−Jテーブルを実験的に求める場合の構成
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration in a case where a ΔV-J table is experimentally obtained.

【図5】交流印加コロナ除電器において、ΔV−Jテー
ブル作成のために用いたコロナ放電計算のための計算格
子を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a calculation grid for corona discharge calculation used for creating a ΔV-J table in an AC applied corona discharger.

【図6】交流印加コロナ除電器による感光体の各位置の
電位の時間変化を示したグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a temporal change in the potential of each position of the photoconductor by the AC applying corona discharger.

【図7】交流印加コロナ除電器において本除電電位算出
方法による結果と実験値の比較を示したグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a comparison between a result obtained by the method for calculating a static elimination potential and an experimental value in an AC applying corona static eliminator.

【図8】本発明の帯電或は除電電位測定を行なう測定装
置のブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram of a measuring device for measuring a charging or discharging potential according to the present invention.

【図9】従来の方法による帯電電位の測定及び算定方法
の一例を示す概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a method for measuring and calculating a charged potential according to a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 円筒型コロトロン帯電器 2 ケーシング 3 放電ワイア 5 直流電圧 7 感光体 30 制御部 32 プログラム記憶部 34 計算設定条件記憶部 36 ΔV−Jテーブルメモリ 38 算出電位メモリ 40 入力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylindrical corotron charger 2 Casing 3 Discharge wire 5 DC voltage 7 Photoconductor 30 Control part 32 Program storage part 34 Calculation setting condition storage part 36 ΔV-J table memory 38 Calculation potential memory 40 Input part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−32782(JP,A) 特開 昭64−57276(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 29/12 G03G 5/00 G03G 15/00 G03G 15/02 G03G 21/00 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-32782 (JP, A) JP-A-64-57276 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 29/12 G03G 5/00 G03G 15/00 G03G 15/02 G03G 21/00 JICST file (JOIS)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】コロナ放電を用いた帯電器或は除電器によ
る誘電体の帯電電位の算定において、 前記誘電体の
いろいろな点と、コロナ放電ワイアとの間の電位差に対
する、前記誘電体上へのイオン電流密度のテーブルを作
成する、前記誘電体表面の電位と前記コロナ放電ワイ
アとの電位差から、前記テーブルを用いて前記誘電体上
に蓄積される表面電荷量を算出する、算出された前記
誘電体上の表面電荷量により、前記誘電体上のいろいろ
な位置の電位を算出する、各ステップを用いることを特
徴とする帯電電位算出方法。
In a calculation of a charging potential of a dielectric by a charger or a static eliminator using a corona discharge, a calculation is performed on the dielectric with respect to a potential difference between various points of the dielectric and a corona discharge wire. To create a table of ion current density of, from the potential difference between the potential of the dielectric surface and the corona discharge wire, calculate the amount of surface charge accumulated on the dielectric using the table, the calculated A charging potential calculation method, comprising: calculating potentials at various positions on the dielectric based on the amount of surface charge on the dielectric.
【請求項2】請求項1記載の帯電電位算出方法におい
て、前記誘電体と前記コロナ放電ワイアとの電位差に対
する、前記誘電体上への前記イオン電流密度テーブルの
作成にあたり、コロナ放電を記述する、電界に関するポ
アソン方程式と、正又は負のイオンの連続の式を数値的
に解くことを特徴とする帯電電位算出方法。
2. The method according to claim 1, wherein the corona discharge is described in creating the ion current density table on the dielectric with respect to the potential difference between the dielectric and the corona discharge wire. A charging potential calculation method characterized by numerically solving a Poisson equation relating to an electric field and an equation of continuity of positive or negative ions.
【請求項3】請求項1記載の帯電電位算出方法におい
て、前記誘電体と前記コロナ放電ワイアとの電位差に対
する前記誘電体上への前記イオン電流密度テーブルの作
成にあたり、前記誘電体の位置に電流測定用電極を配置
し、前記誘電体と前記コロナ放電ワイアとの電位差を変
化させ、前記電流測定用電極を流れる電流を測定するこ
とを特徴する帯電電位算出方法。
3. A method according to claim 1, wherein said ion current density table is formed on said dielectric with respect to a potential difference between said dielectric and said corona discharge wire. A charging potential calculation method comprising: disposing a measurement electrode; changing a potential difference between the dielectric and the corona discharge wire; and measuring a current flowing through the current measurement electrode.
【請求項4】交流印加コロナ放電を用いた除電器による
誘電体の除電電位の算定において、前記請求項1記載の
,のステップを交互に用いることを特徴とする除電
電位算出方法。
4. A method for calculating a static elimination potential according to claim 1, wherein the steps of (1) and (2) are alternately used in the calculation of the static elimination potential of the dielectric by the static eliminator using the AC applied corona discharge.
【請求項5】請求項1記載の帯電電位算出方法におい
て、請求項1記載の,,の各ステップにより、前
記誘電体上の帯電電位を求めた後、更に、請求項1記載
の,,の各ステップを経て帯電電位を求めること
を特徴とする帯電電位算出方法。
5. The charging potential calculation method according to claim 1, wherein the charging potential on said dielectric is determined by each of the steps (1) and (2) described in (1). A charging potential calculation method, wherein a charging potential is obtained through each step.
JP03257333A 1991-10-04 1991-10-04 Charge potential measurement method and charge removal potential calculation method Expired - Fee Related JP3142323B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03257333A JP3142323B2 (en) 1991-10-04 1991-10-04 Charge potential measurement method and charge removal potential calculation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03257333A JP3142323B2 (en) 1991-10-04 1991-10-04 Charge potential measurement method and charge removal potential calculation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0599966A JPH0599966A (en) 1993-04-23
JP3142323B2 true JP3142323B2 (en) 2001-03-07

Family

ID=17304908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03257333A Expired - Fee Related JP3142323B2 (en) 1991-10-04 1991-10-04 Charge potential measurement method and charge removal potential calculation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3142323B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6171983B2 (en) * 2014-03-06 2017-08-02 富士ゼロックス株式会社 Electromagnetic physical quantity estimation apparatus, image forming apparatus, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0599966A (en) 1993-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3381964B2 (en) Charge control device for electrophotographic printing machine
US20060165424A1 (en) Xerographic photoreceptor thickness measuring method and apparatus
US4112299A (en) Corona device with segmented shield
CN107728444A (en) Image processing system
JPS5825661A (en) Electrostatic charger
JP3142323B2 (en) Charge potential measurement method and charge removal potential calculation method
US3598991A (en) Electrostatic charging device having a spark gap voltage regulator between a corona source and a voltage source
JP4152129B2 (en) Potential distribution analysis method
US4801967A (en) Voltage sensing in A.C. corotrons
Winkelmann Electrostatic aspects of electrophotography
JP4105830B2 (en) Method for determining resistivity of each layer of charging roller in charging device
JP5159017B2 (en) Analysis method, program for executing the analysis method, and information processing apparatus
JP2003162156A (en) Method for simulating transfer mechanism
JPH05312892A (en) Corona current measurement
JP3133997B2 (en) Charge state analysis method
JP2002174953A (en) Method for observing charge moving state and method for evaluation development process in electrophotographic system
JP2001033502A (en) Equipment for analyzing electrostatic charge
JPS59229579A (en) Method and device for measuring corotron current of copying machine
JPS59184375A (en) Image forming method
Davidson et al. Discharge energy available to grounded spheres approaching charged ground-backed insulators
JP3060329B2 (en) Transfer device
JPH07271153A (en) Ozoneless and contactless electrostatic charging method and device therefor
Wanou et al. Conductive fur brush charging of a dielectric surface
JPH08185016A (en) Method for controlling surface potential
Shin et al. Photoconductor Charging Modeling For Color Laser Printing System

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees