JPH0271282A - 電位制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電位制御装置に関し、特に感光体を用いた画像
形成装置の画像形成プロセスにおいて感光体の表面電位
を設定電位とするために帯電用電源の出力を制御する電
位制御装置に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、感光体を用いた画像形成装置とし°ζ電
子写真装置がある。電子写真装置における画像形成プロ
セスは、感光体の表面に対して一様帯電を行い、画像情
報に従った露光を行って静電潜像を形成し、静電潜像を
顕像化し、顕像を用紙等の記録媒体に転写および定着し
て画像を得るものである。一方、感光体は、その後にク
リーニングおよび除電されて次のサイクルに進む。

上記画像形成プロセスの中で感光体への一様帯電にあた
っては、コロトロン帯電器を用いた定電圧または定電流
による帯電、あるいはスコロトロン帯電器を用いたグリ
ッドバイアス設定による帯電が主に用いられている。特
に、正帯電の場合には、機構が簡単となるために、コロ
トロン帯電器を用いた帯電が一般に用いられる。

また、一部でブラシ帯電が用いられる場合があるが、ブ
ラシ帯電は、オゾンの発生がない、電位が低くてよい等
の利点があるものの、機構が複雑となってコストアップ
となるために実際にはほとんど用いられていない。

ところで、感光体へのより安定した帯電を行うために、
感光体の帯電位を測定し、その測定値に応じて帯電用電
源からの帯電器への出力を制御する電位制御装置が広く
使用されるようになってきている。これは、初期帯電能
力、使用疲労、７ＩＪＬ度等によって感光体の帯電能力
に差が生じるためで、特に高画質の画像が求められる画
像形成装置、感光体の帯電能力が諸条件によって大きく
変化する画像形成装置等においては、電位制御装置が用
いられる。

第２図に示すように、電位制御装置１は、感光体２の近
傍に配置されたセンサ３に接続されているとともに、帯
電用電源４に接続されている。帯電用電源４は帯電器５
に接続されている。

従来の電位制御装置は、例えば第３図に示すように、自
動発振回路３１と、バンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦ
と略記する）・交流増幅回路３２と、整流・直流増幅回
路３３と、平滑回路３４と、比較・誤差増幅回路３５と
、加算回路３６とから構成されていた。

センサ３は、第４図に示すように、被帯電体（感光体２
または調整時にこれに代替して使用されるアルミニュー
ム管）の帯電位Ｖｓをセンサ３の検出電極に静電誘導に
より発生する出力電位Ｖ。

として測定するもので、出力電位Ｖｏは帯電位Ｖｓが被
帯電体と検出電極との間のインピーダンスＺ、と検出電
極の終端インピーダンスｚ２とで分圧されたものとなる
。なお、通常は、ｚ、＞＞２２となっているために、出
力電位■０は非常に小さく測定値が不正確となるので、
ここではインピーダンス２．を自励発振回路３１で約５
２０Ｈｚで周期的に変化させて増幅しやすい交流の形で
出力させるようにしている。

このようにしてセンサ３から出力された出力電位ＶＯは
、自動発振回路３１の出力信号を同期信号とするＢＰＦ
・交流増幅回路３２によって有効周波数での信号成分が
取り出されて交流増幅される。

次に、整流・直流増幅回路３３によって整流され直流増
幅されて、平滑回路３４によって平滑化されて測定値と
される。続いて、平滑回路３４から出力された測定値は
、比較・誤差増幅回路３５によって基準値と比較されて
その差分に応じて増幅された後に、加算回路３６によっ
て応答性をよくするためにあらかじめ帯電用電源４の出
力に応じて、また使用条件に応じて設定されたレベルに
対して加算される。なお、加算回路３６には、感光体２
への過帯電を防止するために最大出力値を規定するリミ
ッタを設定しておくこともできる。加算回路３６からの
出力によって帯電用電源４から帯電器５への出力が制御
される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の電位制御装置では、実際には、例えば第
５図に示すようなセンサ３の感光体２（被帯電体）に対
する取付距離による出力変化があり、また、例えば第６
図に示すような感光体２（被帯電体）の表面温度による
出力変動があり、基準値との比較を行うにもまず測定値
そのものが信顛性の落ちるものとなっているという問題
点がある。

ところで、一部に出力微調用の可変抵抗が付いた電位セ
ンサユニットもあるが、これには零調整がなく、出力微
調を行うには、例えば第７図に示すように５ｏｏｖで調
整した場合、ＯＶの出力は不明であるため、■に示すよ
うな出力特性となっているとは限らず、■や■に示すよ
うな出力特性になっていることもあり、正確な電位測定
ができなくなるおそれがある。もちろん、５ｏｏｖを設
定電位とし、その測定値を０．８Ｖとする場合には、そ
の設定電位だけに注目するために問題とならないかもし
れないが、設定電位を条件等によって変化させたい場合
には、この調整では測定値の信頼性は低下する。

本発明の目的は、上述の点に鑑み、基準値と比較する前
の測定値としての信頼性を上げるために、センサの零調
整および出力微調、さらには温度特性の補正を行った後
に基準値と比較するようにした電位制御装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の電位制御装置は、被帯電体の表面電位をセンサ
によって検出して基準値と比較し前記被帯電体を帯電さ
せる帯電器への帯電用電源の出力を制御する電位制御装
置において、前記センサからの交流出力を交流検波して
交流増幅するＢＰＦ・交流増幅回路と、このＢＰＦ・交
流増幅回路からの出力を整流して直流増幅する整流・直
流増幅′回路と、この整流・直流増幅回路に設けられ出
力の微調整を行う出力微調回路と、前記整流・直流増幅
回路からの出力を平滑化する平滑回路と、この平滑回路
からの出力を温度補正し零調整する温度補正・零調整回
路と、この温度補正・零調整回路からの出力を基準値と
比較して誤差に応じて増幅する比較・誤差増幅回路とを
具備することを特徴とする。

〔作用〕

本発明の電位制御装置では、ＢＰＦ・交流増幅回路がセ
ンサからの交流出力を交流検波して交流増幅し、整流・
直流増幅回路がＢＰＦ・交流増幅回路からの出力を整流
して直流増幅し、整流・直流増幅回路に設けられた出力
微調回路が出力の微調整を行い、平滑回路が整流・直流
増幅回路からの出力を平滑化し、温度補正・零調整回路
が平滑回路からの出力を温度補正し零調整し、比較・誤
差増幅回路が温度補正・零調整回路からの出力を基準値
と比較して誤差に応じて増幅する。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例の電位制御装置の構成を示
す回路ブロック図である。本実施例の電位制御装置は、
自動発振回路１１と、ＢＰＦ・交流増幅回路１２と、出
力微調回路１４および出力微調用可変抵抗１５を含む整
流・直流増幅回路１３と、平滑回路１６と、零調整用可
変抵抗１８を含む温度補正・零調整回路１７と、比較・
誤差増幅回路１９と、加算回路２０とから構成されてい
る。なお、符号Ａは、調整用の端子を示す。

次に、このように構成された本実施例の電位制御装置の
動作について説明する。

まず、零調整にあたっては、センサ３と感光体２とが使
用される距離において、感光体２（実際には電位測定が
可能なように感光体２に代替してアルミニューム管が用
いられる）が零電位の状態で、端子Ａの出力がＯｖとな
るように温度補正・零調整回路１７の零調整用可変抵抗
１８を回して零調整する。

次に、出力のｖｌＸ調整にあたっては、感光体２を例え
ば８００Ｖとして（実際にはアルミニューム管に８００
Ｖを印加して）　、ＢＰＦ・交流増幅回路１２および整
流・直流増幅回路１３の増幅率から決められる出力ゲイ
ン（例えば、１／１０００）で端子Ａの出力が０．８ｖ
となるように微調整用可変抵抗１５を回して出力を微調
整する。

このようにして、感光体２の帯電位０〜８００■に対し
て端子Ａの出力０〜０．８■という対応がつき、表面電
位と測定値との関係が正確にとれることとなり、またセ
ンサ３自身がもつ温度による出力変動も温度補正・零調
整回路１８によって補正されるために、感光体２の表面
電位を正確に知ることができる状態となる。

以上のようにして調整が行われた後に、画像形成装置の
実際の使用状態での電位制御装置の電位制御時には、セ
ンサ３から出力された出力電位ｖＯは、自動発振回路１
１の出力信号を同期信号とするＢＰＦ・交流増幅回路１
２によって有効周波数での信号成分が取り出されて交流
増幅される。次に、整流・直流増幅回路１３によって整
流され直流増幅されるとともに出力微調回路１４によっ
て出力が補正され、平滑回路１６によって平滑化される
。

続いて、温度補正・零調整回路１７によって第４図に示
したような温度特性の傾きを補正するように温度補正が
行われるとともに零調整されて正確な電位測定値となる
。そして、比較・誤差増幅回路１９によって基準値と比
較されてその差分に応じて増幅された後に、加算回路２
０によってあらかじめ設定されたレベルに加算され、加
算回路２０の出力によって電源４の帯電器５への出力が
制御される。

なお、加算回路２０で、リミッタにより感光体２への過
帯電を防止するように、出力が制御されるようにしても
よいことはもちろんである。

ところで、本実施例の電位制御装置はハイブリッドＩＣ
（混成集積回路）によって回路として一体的に製作可能
であるので、コストアップもほとんどなしに、また大き
さにおいても問題となることなしに製作および使用可能
である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、零調整および出力微調を
可能とするようにしたことにより、センサの取付にあた
って感光体との距離の管理が容易となり、量産時の組立
調整が容易となるという効果がある。例えば、調整時に
アルミニューム管を用いてＯｖと高電位、例えば８００
Ｖとを切り換えて印加することにより、可変抵抗の調整
のみでセンサの取付調整が容易に行えること番こなる。

また、温度補正を行うようにしたことにより、センサの
出力値の信頬性が上がり、正しい測定値が得られるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電位制御装置の構成を示す
回路ブロック図、 第２図は電位制御装置が配設される画像形成装置を示す
要部概要図、 第３図は従来の電位制御装置の一例を示す回路ブロック
図、 第４図は被帯電体とセンサの検出電極との間に形成され
るインピーダンス回路を示す図、第５図は被帯電体とセ
ンサとの間の距離と相対比較出力値との関係を示す線図
、 第６図は被帯電体温度と出力変動との関係を示す線図、 第７図は零調整を説明するための線図である。 図において、 １・・・電位制御装置、 ２・・・感光体く被帯電体）、 ３・・・センサ、 ４・・・帯電用電源、 ５・・・帯電器、 １１・・・自動発振回路、 １２・・・Ｂ　’Ｐ　Ｆ・交流増幅回路、１３・・・整
流・直流増幅回路、 １４・・・出力微調回路、 １５・・・出力微調用可変抵抗、 １６・・・平滑回路、 １７・・・温度補正・零調整回路、 １８・・・零調整用可変抵抗、 １９・・・比較・誤差増幅回路、 ２０・・・加算回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被帯電体の表面電位をセンサによって検出して基準値と
   比較し前記被帯電体を帯電させる帯電器への帯電用電源
   の出力を制御する電位制御装置において、 前記センサからの交流出力を交流検波して交流増幅する
   ＢＰＦ・交流増幅回路と、 このＢＰＦ・交流増幅回路からの出力を整流して直流増
   幅する整流・直流増幅回路と、 この整流・直流増幅回路に設けられ出力の微調整を行う
   出力微調回路と、 前記整流・直流増幅回路からの出力を平滑化する平滑回
   路と、 この平滑回路からの出力を温度補正し零調整する温度補
   正・零調整回路と、 この温度補正・零調整回路からの出力を基準値と比較し
   て誤差に応じて増幅する比較・誤差増幅回路と を具備することを特徴とする電位制御装置。