JPH0348509B2

JPH0348509B2 -

Info

Publication number: JPH0348509B2
Application number: JP58008120A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Taniguchi; Toshiki Anzai
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1983-01-20
Publication date: 1991-07-24
Also published as: JPS59133570A; DE3401445A1; GB8401160D0; US4583836A; GB2133942A; GB2133942B; DE3401445C2

Description

【発明の詳細な説明】〈技術分野〉本発明は電子写真等に用いられるコロナ放電器
の異常検出装置に関する。

〈発明の背景〉従来、電子写真複写機における感光体を荷電す
る手段としては、細いタングステンワイヤに高電
圧を印加し、コロナ放電を行うことで感光体を特
定極性に帯電する、コロトロンやスコロトロン方
式によるコロナ放電器がある。上記タングステン
ワイヤに高電圧を印加するために、放電用の高電
圧発生回路が用いられてきた。この高電圧発生回
路は、高電圧発生用のトランスの１次側コイルに
交流電圧を入力し、２次側のコイルにＮ倍した電
圧を発生させるもので、この交流出力をそのま
ま、又は整流した直流出力をワイヤに印加してい
る。

近年の半導体技術の進歩に伴ない、放電用の高
電圧発生回路として、発振トランスを含む半導体
素子を応用したDC−DCコンバータやDC−ACコ
ンバータを用いたものを利用している。これに伴
ない、２次側の負荷、つまり放電器のバラツキや
高電圧発生回路への入力電圧変動による、負荷電
流（又は電圧）を一定に保つことで、感光体への
表面電位を安定に保つことができるようになつ
た。

しかし、コロナ放電器を構成するワイヤは、非
常に細いことから、ワイヤの断線、シヨートが発
生することが多い。こうした異常がコロナ放電器
を複数個用いた内の１個であると、他の放電器と
のバランスがくずれ、感光体表面電位が通常よ
り、異常に高くなつたり、低くなつたりする。そ
の結果、感光体に大きなダメージを与えることに
なり、感光体自体の寿命の低下や、複写画質を著
しく低下させるといつた大きな問題を生じる。

〈発明の目的〉本発明は、コロナ放電器の異常状態を即座に検
出し、複写機本体を停止させる装置を提供するも
のである。

〈実施例〉第１図は本発明にかかる電子写真複写機の内部
構造を示す断面図である。図において１は矢印方
向に回転されるドラム状に形成された感光体、２
は感光体１を特定極性に帯電するためのコロナ放
電器、３は原稿台４上の原稿の画像を感光体表面
に結像させるオプテイカルレンズアレー、５は感
光体１に形成された静電潜像をトナーにて現像す
ると共に感光体１に残留するトナーを除去する現
像兼クリーニング装置、６は給紙用カセツト７内
の用紙が給紙ローラ８、搬送ローラ９を介して送
られ、該用紙にトナー像を転写するためのコロナ
放電器、１０は転写後の感光体表面の帯電を除去
するためのコロナ放電器、１１はコロナ放電器１
０同様感光体表面の電荷を放電させるための光除
電装置である。また、感光体１の周面より離れて
設けられたローラ１２は、感光体１より剥離され
た用紙を通しトナー像を定着するための熱定着ロ
ーラである。

上記感光体１は、コロナ放電器２にて例えば
に帯電され、レンズアレー３にて原稿台４上の原
稿の画像を露光することで、原稿に応じた静電潜
像が形成される。該静電潜像は、次の工程である
現像兼クリーニング装置５にてトナー像として可
視化される。このトナー像は、コロナ放電器６の
のコロナ放電により搬送された用紙をに帯電
することで、用紙側に静電的に吸引され転写され
る。転写後、トナー像が転写された用紙は、感光
体１より剥離され定着ローラ１２へ送られること
で、トナー像が定着され、複写機外へ排出され
る。

一方、転写後、感光体１はコロナ放電器１０及
び光除電装置１１に対向することで、その表面電
位が一定レベル（例えば０付近）に安定化され、
現像兼クリーニング装置５にて残留トナーがクリ
ーニングされる。ここで、コロナ放電器１０は
のコロナ放電を行うことで感光体１上の電荷を
除電しており、更に残留トナーがに荷電され現
像兼クリーニング装置５によるクリーニングを完
全に行うことに寄与する。

上述の如き複写制御は第２図に示すブロツク図
で示す制御回路にて実行される。図においてコン
トロール回路１３は感光体１等の回転位置や原稿
台４の移動位置等を検出するセンサー部１４ａ等
からの信号I_sを入力し、これに基いて各負荷、例
えば原稿台、コロナ放電器、現像装置等を駆動制
御する信号I_cを駆動手段１４ｂに出力すること
で、複写をシーケンシヤルに制御する。また必要
に応じて、表示部１５にて設定枚数の表示や、複
写終了枚数の表示を行う。特に本発明によれば、
定電流制御回路を含む高電圧発生回路１６による
高電圧が印加されコロナ放電器１７，２，６，１
０等の異常状態検出による検出信号I_eを入力すれ
ば、コントロール回路１３は、複写機の制御を直
ちに停止させ、どのコロナ放電器２，６，１０が
異常であるかを、表示部１５を用いて表示させ
る。

上記高電圧発生回路１６は、直流電源１９から
の直流電圧を入力することで高電圧を出力する従
来と同様の構成であり、更に第３図に示すように
異常検出回路１８及び定電流制御回路２０を備え
ている。この第３図において、直流電源１９によ
る直流電圧（＋）は、入力部より発振トランスＴ
の１次側の巻き線L₁に供給すると共に、定電流
制御回路２０にも供給している。定電流制御回路
２０は、入力電圧の変動に関係なく常に一定の電
流が流れるように制御するもので、出力ON−
OFF信号を入力部より入力することで、２次
側に発生する高電圧を制御する。例えば、入力部
よりON信号を入力することで、トランジスタQ₃
をOFFし、トランジスタQ₁に電流が流れる動作
状態にし、一次巻き線L₁を介して、２次側の巻
き線L₂に所定の大きさの高電圧（例えば7KV）
を発生させる。この場合、発振トランスＴ、抵抗
R₁₀、コンデンサC₁、抵抗R₁₂、トランジスタQ₁
にてブロツクキング発振器を構成し、該発振器に
よる発振周期に応じて、トランジスタQ₁がON，
OFF駆動され、２次側にこの周期に応じた交流
の高電圧が発生することになる。また、トランジ
スタQ₄はトランジスタQ₁に流れる電流を制御し、
２次側に発生する電圧の値を制御する。つまり、
トランジスタQ₄に流れる電流が多くなれば、ト
ランジスタQ₁に流れる電流がが少なくなる。ま
た、トランジスタQ₄に流れる電流は、そのベー
ス端子に供給される電圧の大きさにより決まる。
二次側の交流出力は、整流器２１，２２にて全波
整流され、の直流電圧としてコロナ放電器１７
のワイヤに加えられる。

また、２次側に発生した高電圧はコロナ放電器
１７のワイヤ（コロナ放電線）に供給され、これ
によりコロナ放電が行われ感光体１を帯電する。
この時の放電電流（負荷電流）は、定電流制御回
路２０に帰還され、該電流が一定になるように、
トランジスタQ₄へのベースに供給する電圧を比
較器３１にて制御することで、１次側の巻き線コ
イルL₁に流れる電流が制御される。上記負荷電
流は、電圧変換回路を構成する抵抗器R₁，R₂に
て電圧変換され、上記定電流制御回路２０に入力
されると共に、この接続点Ａに発生する電圧は、
異常検出回路１８を構成する比較（増幅）器２３
の（＋）端子に加えられている。一方、比較器２
３の（−）端子には、コロナ放電器１７の正常時
の負荷電流（上述の帰還電流）レベルより低いレ
ベルを定めて固定された標準電圧が加えられてい
る。上記標準電圧は、その標準電圧発生回路を構
成するところの直流入力電圧を抵抗器R₃を介し
て抵抗器R₄，R₅にて分圧した、特に抵抗器R₅に
発生する電圧であつて、これを比較器２３の
（−）端子に供給する。特に抵抗R₅の電圧が入力
電圧により変動するのを防止するためにツエナー
ダイオード２４を抵抗R₄，R₅と並列に接続して
いる。上述の様に、抵抗R₄，R₅を適宜選択する
ことで、比較器２３の（−）端子に、放電器１７
の正常の負荷電流による被検出電圧より低い電圧
を設定できる。従つて、放電器１７の負荷電流が
正常、つまり通常状態で放電器１７が動作してお
れば、比較器２３の（＋）端子の入力電圧の方が
高いが、その出力が“Ｈ”となる。上記定電流制
御回路２０は、負荷電流を一定に保つように制御
するために、負荷電流を抵抗R₁，R₂にて電圧変
換した電圧を比較器３１の（＋）端子に加え、該
比較器３１の（−）端子に基準電圧V_REFを分圧し
た固定電圧を入力しており、該比較器３１の出力
に応じてトランジスタQ₄の導通状態を制御して
いる。つまり、負荷電流が多くなれば、比較器３
１の出力レベルが高くなり、トランジスタQ₃に
流れる電流を多くするように制御することで、ト
ランジスタQ₁に流れる電流を押さえ１次側のコ
イルL₁に生じる電圧を小さくする。そのため、
２次側の高圧巻き線L₂に誘起される電圧が低く
なり、コロナ放電による電流（負荷電流）が規制
される。また、負荷電流が少なければ、トランジ
スタQ₄に流れる電流が少なくなるため、トラン
ジスタQ₁に流れる電流が多くなり、負荷電流を
多く流すように制御している。よつて、負荷電流
が一定のレベルになるように定電流制御が行われ
る。

一方、２次側の高圧出力が所定レベルより大巾
に低下すると、負荷電流規制が行われる。例え
ば、２次側のシヨート時に、0V（2KV以下）にな
れば、過電流防止のために、電流規制を行うべく
定電流制御回路２０が動作する。即ち、発振トラ
ンスＴの２次側の高圧巻き線コイルL₂に発生す
る電圧が低下するため、巻き線コイルL₃に誘起
される電圧も低くなる。従つて、このコイルL₃
に発生する波高値をダイオードD₁，D₂により整
流しコンデンサC₂に直流電圧を発生させる。こ
の電圧は、コロナ放電器が正常に動作しておれ
ば、所定の電圧を発生する。しかし、２次側の大
巾な電圧低下によりコンデンサC₂に蓄えられる
電圧も低下し、この電圧が抵抗による分圧され比
較器３２の（−）端子に供給される。そのため比
較器３２の出力が高く（ハイレベル）なり、この
出力によりトランジスタQ₄に流れる電流を多く
するように制御している。そのためトランジスタ
Q₁に流れる電流を少なく、あるいは非導通状態
にする。これにより、２次側に流れる電流（負荷
電流）が規制される。上記比較器３２は、（＋）
端子に基準電圧V_REFを分圧した固定の電圧が供給
されており、該電圧はコロナ放電器が正常に動作
している状態で、（−）端子に供給されるコンデ
ンサC₂に発生した分圧された電圧より低くなる
ように設定されている。従つて、通常では比較器
３２の出力が低レベルでありトランジスタQ₄は、
比較器３１により定電流制御のために駆動されて
いる。

ここで、破線で囲つた回路３３は、高圧トラン
ス１６による発生開始による立ち上り時に、比較
器３２の出力が高レベルになるのを阻止し、トラ
ンジスタQ₄，Q₃を非導通状態とすることで発振
不能にするのを阻止するための保護回路である。

上記比較器２３の出力は、抵抗を介してトラン
ジスタQ₂のベースに加えられている。トランジ
スタQ₂のコレクタは、抵抗を介して直流電圧が
入力されており、且つ異常検出信号I_eの出力とな
る。トランジスタQ₂のエミツタとコレクタ間に
は異常検出信号I_eのレベルが常に一定になるべ
く、ツエナーダイオード２５が接続されている。

以上の様に構成されたものにおいて、次に放電
器１７による異常時について説明する。

まず、出力負荷が断線（オープン）時について
説明する。

出力負荷がオープン状態になれば、高電圧を供
給しようとも、放電電流等が全く生じず、その帰
環電流によるＡ点の電圧は、ほぼ0Vになる。そ
のため、比較器２３の（−）端子のＢ点の標準電
圧より、Ａ点の電圧が低くなり、比較器２３の出
力は“Ｌ”に反転する。比較器２３の“Ｌ”出力
によりトランジスタQ₂はOFF状態となり、異常
検出出力端子の出力信号I_eは“Ｈ”となる。これ
は、コロナ放電器１７のワイヤの断線だけでな
く、ワイヤに高電圧が供給されていない場合にお
いても生じる。

次に出力負荷のシヨート時について説明する。

この場合、定電流制御回路２０は、高圧出力電
圧が例えば2KV以下になると、負荷電流規制を
行う構成となつている。そのため、負荷の帰環電
流が規制され、Ａ点の電圧がＢ点の比較標準電圧
より低くなる。従つて、比較器２３の出力は
“Ｌ”となり、異常検出出力端子の出力信号I_eは
“Ｈ”となる。

上述の様に、出力負荷つまりコロナ放電器１７
のシヨート又は断線（オープン）のどちらの条件
でも、異常検出出力端子の信号出力I_eは“Ｈ”と
なる。異常信号I_eは、第２図に示す通りコントロ
ール回路１３に入力されており、一度出力I_eが
“Ｈ”になると、コントロール回路１３はどのコ
ロナ放電器２，６，１０が異常であるかを、表示
部１５に表示させる。つまり、第３図に示す如き
異常検出回路１８を各コロナ放電器の放電線に高
電圧を供給するための高電圧発生回路に設けてお
り、コントロール回路１３による自己診断によ
り、異常個所を検出し、これを上記表示部１５に
表示させる。同時に、コントロール回路１３は、
異常検出信号I_eを入力すれば、複写機の動作をそ
の場で停止させ、感光体１の表面電位のバラツキ
のくずれの発生を防止している。

〈発明の効果〉本発明によるコロナ放電器の異常検出装置によ
れば、負荷電流つまり高電圧出力によるコロナ放
電によつて生じる電流を帰還し、この帰還電流に
基づいてコロナ放電器のコロナ放電線の断線又は
シヨートを検出するため、断線及びシヨートの異
常検出のための検出回路を個々に設ける必要が全
くなく、非常に簡単な回路構成により両者の異常
を検出することができる。

また、上記異常検出により、動作を停止させる
構成であることから、感光体への悪影響をなく
し、感光体のダメージを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる電子写真複写機の内部
構造を示す断面図、第２図は第１図の制御回路構
成を示すブロツク図、第３図は本発明の異常検出
回路の一具体例を示す回路図である。２，６，１０：コロナ放電器、１３：コントロ
ール回路、１５：表示部、１６：高電圧発生回
路、１７：コロナ放電器（負荷）、１８：異常検
出回路、２３：比較器、I_e：異常検出信号。

Claims

【特許請求の範囲】１発振トランスの２次側にそのコロナ放電線が
接続され、前記コロナ放電線のコロナ放電電流が
前記発振トランスの１次側に接続された定電流制
御回路によつて一定値に制御されるコロナ放電器
の異常検出装置において、上記コロナ放電電流を帰還して電圧に変換する
変換回路と、上記変換回路による変換電圧より相対的に低い
電圧を出力する標準電圧出力回路と、上記変換回路の変換電圧と上記標準電圧出力回
路の標準電圧とを入力し、標準電圧の方が相対的
に高くなることにより信号を出力する比較回路
と、上記比較回路からの出力信号に応答して上記コ
ロナ放電器の動作を停止させる制御手段とを具備
すると共に、上記定電流制御回路は、入力電圧の変動に関係
なく前記コロナ放電電流を一定に保つために、前
記変換電圧を入力することで前記発振トランスの
１次側の電流制御を行うと共に、前記発振トラン
スの２次側の電圧の大きな低下により前記コロナ
放電による電流を規制するための回路を含むこと
を特徴とするコロナ放電器の異常検出装置。