JPH04190381A

JPH04190381A - 転写コロナ放電制御装置

Info

Publication number: JPH04190381A
Application number: JP2322063A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sugimoto; 浩之杉本; Masahide Harada; 正英原田; Shinsuke Kikui; 菊井　伸介; Hiroshi Takashima; 高嶋　洋志
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1992-07-08
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: JP2978236B2

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、電子裏写複写装置の転写コロナ放電装置に関
し、特に放電量を制御する装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、電子裏写複写装置においては、感光体上に付着
したトナー像を転写紙上に転写する転写工程がある。こ
の転写工程においては、感光体との間で転写コロナ放電
器のコロナ放電を行なうため、記録紙の抵抗値が転写に
影響する。例えば高湿時においては、記録紙の抵抗値が
低下するために転写コロナ放電器によって与えられた電
荷がリークして転写電位が低下し転写不良が発生する。

逆に低湿時においては、記録紙の抵抗値が増加するため
に転写電位が上昇し、記録紙とトナー層間で放電が発生
し転写効率が低下してしまう。

このため給紙カセット内にヒータを設けることによって
記録紙を加熱乾燥させる装置が提案されている。また、
装置内の湿度を検出し、その検出値に応じて転写コロナ
放電量を制御する装置（特開昭６２−２８７２７１号公
報）や、記録紙の抵抗値を測定し、その結果に応じて放
電量を制御する装置（特開昭６２−５０７８２号公報）
が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の給紙カセット内にヒータを設けることによって記
録紙を加熱乾燥させる装置は、電力消費量の増大や加熱
による危険性の問題等が発生する。

また、装置内の湿度を検出し、その検出値に応じて転写
コロナ放電量を制御する装置においては、高湿度条件で
連続して記録を行なう時などは、転写コロナ放電量を増
加させれば良いが、下の方に積重ねられていて実質上湿
度の影響を受けていない正常な記録紙に対しては、過大
な転写コロナ放電を行なってしまう。さらに、記録紙の
抵抗値を測定し、その結果に応じて放電量を制御する装
置においては、給紙部に抵抗値測定用の装置を新たに設
ける必要があり、コストが上昇する。

本発明は、装置の湿度および転写コロナ放電時に感光体
基板に流れる電流（以後、転写電流と記す）に基づき転
写コロナ放電量を制御することにより、比較的簡皐な構
成で、記録紙の抵抗変化による転写画質の低下を防止す
ることを目的とする。

〔課題を解決するだの手段〕

本発明の転写コロナ放電制御装置は、転写コロナ放電電
極（Ｔ）から記録媒体を介してトナー像担持体（ＰＣ）
に流れる転写電流を検出する電流検出手段（５０）　；
湿度を検出する湿度検出手段（８０）　；転写コロナ放
電電極（Ｔ）に高電圧を印加する高圧電源手段（ＰＰ）
の出力を基準値に設定する基準値設定手段（１０）　；
高圧電源手段（ＰＰ）の出力を湿度検出手段（８０）が
検出した湿度に対応付けられるているものに変更する第
１変更手段（１０）　；および、電流検出手段（５０）
が検出した値が所定値に低下すると高圧電源手段（ＰＰ
）の出力を基準値に戻す第２変更手段（１０）　；を備
える。

なお、カッコ内の記号は後述する実施例の対応要素であ
る。

〔作用〕

これによれば、第１変更手段（１０）が、高圧電源手段
（ＰＰ）の出力を湿度検出手段（８０）が検出した湿度
に対応付けられるているものに変更し、第２変更手段（
ｌＯ）が、電流検出手段（５０）が検出した値が所定値
に低下すると高圧電源手段（ＰＰ）の出力を基準値に戻
す。

すなわち、湿度に応じて転写コロナ放電の出力設定値が
変更されるので、湿度による転写紙の抵抗の変化に対応
した転写が行なわれる。また連続コピーによりスタック
された原稿の下方にある湿度の影響の受けない転写紙が
搬送された場合でも、電流検出手段の転写電流検出値に
より転写コロナ放電の出力を変更するので、常に転写紙
の抵抗の変化を考慮した転写が行なわれることになる。

従って、常に記録紙の抵抗に対応した設定値により転写
コロナ放電が行なわれるので、転写効率を向上でき、安
定した画像が得られる。

本発明の他の目的および特徴は図面を参照した以下の実
施例の説明により明らかになろう。

〔実施例〕

第２図に、本発明の転写コロナ放電制御装置を搭載した
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５ｏｏｖ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ＰＣＴ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。画像の遠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、分離コロナ放電器りでプラスに直
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ＴＢ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
の電域を均一にする。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。

第３図は、第２図に示す電子写真複写機の記録紙搬送系
の一部を示す、給紙トレイ９０には記録紙がスタックさ
れており、スタックされた記録紙が呼出しコロ９１によ
り搬送される。この時、給紙コロ９２と逆転給コロ９３
により重送が防止され最上の１枚のみが搬送経路へと送
られる。搬送経路へ送られた記録紙は、レジストローラ
ＲＲによって前述した所定のタイミングで感光体ＰＣ上
のトナー像に重ね合わされる。給紙コロ９２のすぐ近く
には、湿度センサ８０が設置されており、スタックされ
た転写紙付近の湿度を検出する。

次に、転写コロナ放電器Ｔにおける電気的な動作を第４
図を参照して説明する。転写コロナ放電器Ｔ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Ｉｔが流れる。この電流Ｉｔは、コロナ放
電器で、転写電流Ｉｄとシールド電流Ｉｃとに分流する
。

転写電流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Ｉ’ｄ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。

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５０で検出した転写電流１ｄ
に応じて転写コロナ放電器Ｔに印加する高電圧を発生す
る回路を制御している。

次に、制御ループを構成している各要素について説明す
る。

転写コロナ放電器Ｔに高電圧を供給する高圧電源ＰＰは
、積分回路７０から印加される制御信号（直流レベル）
に応じた電圧または電流を出力する。制御信号は、ＰＷ
Ｍタイマ６０から出力されるＰＷＭ（パルス幅変調）信
号を積分回路７０に通すことによって生成される。ＰＷ
Ｍ信号は、第５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）ｔｌを変えることによって
そのデユーティが変わり、積分後のアナログ信号レベル
が変化する。ＰＷＭ信号のデユーティと電流の値との相
関を第６図に示す。従って、高圧電源ＰＰは、入力され
る制御信号のレベル、つまりＰＷＭ信号のデユーティに
応じて、その出力電圧又は電流が変わる。

感光体帯電電流検出回路５０においては、感光体ＰＣの
導電性基板を、抵抗を介して接地してあり、電圧変換回
路５１で転写電流Ｉｄ対応の電圧に変換している。電圧
に変換された信号は検出回路５２においてプラスの直流
成分のみが検出され、この信号がさらにリミッタ５３を
介してＡ／Ｄ変換回路４０に入力される。

Ａ／Ｄ変換回路４０は、入力されるアナログ信号のレヘ
ルをサンプリングし、デンタル量に変換し、そのデータ
をパスラインを介して、マイクロコンピュータ（以下、
ＣＰＵと称す）１０に転送する。

ＣＰＵｌ０がこの信号に応じてコロナ放電制御装置全体
の制御を行なうが、本実施例では、湿度センサ８０の検
出した湿度に対応して、ＰＷＭタイマ６０の設定値を変
更し、ＰＷＭ信号のデユーティを調整する。またコロナ
放電器の湿度対応の出力設定値と検出値（Ａ／Ｄ変換器
からのデータ）の比が所定値に低下した時に、ＰＷＭタ
イマ６０の設定値を変更し、ＰＷＭ信号のデユーティを
調整する。このデユ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、転写電流が
変わるので、その電流値をサンプリングした値（Ａ／Ｄ
変換器の出力）も変わる。

第８図に相対湿度と記録紙の表面抵抗と関係を示す。給
紙トレイ内の上部の記録紙は、湿度の影響を受けやすい
ため、含水量が変化し、高湿時には低抵抗に、低湿時に
は高抵抗になることがわかる。また第９図に示すように
、トイレ内の下部の記録紙は、湿度変化の影響を受けに
くいため、はぼ通常時の含水量及び抵抗値を維持してい
ることがわかる。

第１０図に記録紙の抵抗値と転写電位の関係を示す。転
写電流を一定とした場合、記録紙の抵抗の減少とともに
転写電位が低下する。また一定の転写電位を維持しよう
とすれば、抵抗値の減少に対して転写電流を増加させる
必要があり、逆に抵抗値の増加に対しては転写電流を減
少させる必要がある。

第１２ａ図に記録紙の抵抗値の変化に対する転写電流の
変化を示す。抵抗値の増加とともに転写電流は減少する
ことがわかる。

従って本発明では、まず湿度対応で転写電流の設定値（
ＰＷＭ設定値）を定め、連続してコピーを行なう場合は
、その最初と途中の記録紙とては抵抗値が異なりまた記
録紙の抵抗値によって転写電流も異なるので、連続コピ
ー時に毎回、転写電流を検出し、ファーストコピー時の
電流値と比較する。両者の比が所定値以下となった時に
転写電流の設定値（ＰＷＭ設定値）を再度設定すること
により、記録紙抵抗の変化に対しても適切な転写電流と
なるように制御する。すなわち、湿度に対応して、また
連続コピーの最初と途中とで、転写電流の設定値（ＰＷ
Ｍ設定値）を切換えている。

第７図にＣＰＵｌ０の制御フローチャートを示す。第７
図を参照して本発明の動作について以下に説明する。

まず、ＰＷＭに基準出力ＰＷＭｓ（常湿時のＰＷＭ設定
出力）の値を挿入する（ステップ１　以下カッコ内では
ステップと言う語は省略する）。

次に、ファーストコピー時であるかをチエツクする（２
）。ファーストコピー時であると、湿度上ンサ８０で給
紙トレイ付近の湿度を検出しく３）、感光体の主帯電タ
イミングになると（４）、感光体に流れる電流Ｉを読取
り　（５）、読取った値をＩｍとする（６）。その後、
転写コロナ放電を行なう所定のタイミングになると（７
）、ＰＷＭタイマ６０の出力制御（転写電流制御）を行
ない（８）、この時の感光体の帯電電流■を検出する（
９）。検出した値ＩよりＩｍの値を引いた値をＩｄＯと
して記憶する（１０）。ここで、検出した値■よりＩｍ
の値を引くのは、転写時に感光体に流れる電流には、主
帯電時の電流等も流れているためである。

次にステップ２で検出した湿度に対応した転写電流出力
の設定（ＰＷＭ設定）を行なう（１１゜１２）。なお、
この設定において、検出した湿度に対する転写電流出力
設定値（ＰＷＭ設定値）は、第１１図に示すグラフに基
づいて決定される。また第１１図に示すデータはＲＯＭ
３０に記憶されている。

連続コピーの２枚目のコピー以後は、ステップ１３に進
み、感光体の主帯電タイミングになると（１３）、感光
体に流れる電流Ｉを読取り（１４）、読取った値をＩｍ
とする（１５）。その後、転写コロナ放電を行なう所定
のタイミングになると（１６）、ＰＷＭタイマ６０の出
力制御を行ない（１７）　、この時の感光体の帯電電流
Ｉを検出する（１８）。検出した値■より１ｍの値を引
いた値をＩｄＯとして記憶する（１９）。ここで、検出
した値■よりＩｍの値を引くのは、転写時に感光体に流
れる電流には、主帯電時の電流等も流れているためであ
る。

その後、湿度対応の基準値を決定しく２０）、ステップ
１０で記憶したファーストコピー時の検出電流１ｄＯと
ステップ１９で検出した電流Ｉｄとの比Ｉｄ／ＩｄＱが
湿度対応の基準値以下になると、転写コロナ放電の出力
電流設定値を変更する（２１．２２）。ここでは電流設
定値を基準出力ＰＷＭｓ（常湿時の設定出力）に再設定
する。

例えば、第１２ｂ図において、破線ａ、ｂ、ｃはそれぞ
れ、湿度６０％、７０％、８０％に対応した電流設定値
での記録紙の抵抗値変化に対する転写電流の特性である
。点ＡＯは常湿時、点Ｂは湿度７０％１点Ｃは湿度８０
％におけるファーストコピー時の条件を表わしており、
ＩＡＯｌＩＢ。

ＩＣはそれぞれ湿度６０％（定湿）、７０％、８０％時
におけるファーストコピー時の転写ドラム電流を表わし
ている。スタックされた記録紙の下側にある記録紙は、
湿度の影響を受けにくいため、連続コピーが行なわれる
と、記録紙の抵抗値は常湿状態のものに近づいてくる。

このため点Ｂ、　Ｃはそれぞれ点ＡＩ、Ａ２に向かって
移動する。ここで、湿度検出値が７０％のときにはＩＡ
Ｉ／ＩＢ＝０．７５を基準値とし、湿度検出値が８０％
の時にはＩＡ２／１ｃ＝０．５を基準値とした場合、ド
ラム電流値の比が基準値に達した時に電流設定値を常湿
時の電流設定値に変更すれば、点Ａｌ、Ａ２に到達した
時点で点ＡＯに移動し、転写コロナ放電出力電流は記録
紙の抵抗変化に対応した適量となφ。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、第１変更手段（１０）が
、高圧電源手段（ｐｐ）の出力を湿度検出手段（８０）
が検出した湿度に対応付けられるているものに変更し、
第２変更手段（］０）が、電流検出手段（５０）が検出
した値が所定値に低下すると高圧電源手段（ＰＰ）の出
力を基準値に戻す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、転写コロナ放電制御装置の制御系の構成を示
すブロック図である。第２図は、転写コロナ放電制御装置を搭載した電子写真
複写機の主要部の機構概略を示す側面図である。第３図は、第２図に示す電子写真複写機の記録紙搬送系
の一部を示す側面図である。第４図はコロナ放電器に関する電流の流れを示すブロッ
ク図、第５図はＰＷＭ信号の波形図、第６図は信号のデ
ユーティと電流値との相関を示すグラフである。第７図は、ＣＰＵｌ０の処理を示すフローチャートであ
る。第８図は、相対湿度と記録紙の表面抵抗と関係を示すグ
ラフである。第９図は、検出湿度が３０％および９０％におけるコピ
ー枚数と転写紙の含水量の関係を示すグラフである。第１０図は、転写電流を一定（４０μＡまたは８０μＡ
）としたときの記録紙の抵抗値と転写電位の関係を示す
グラフである。第１１図は、本実施例装置の湿度と転写電流の設定値の
関係を示すグラフである。第１２ａ図は、記録紙の抵抗値の変化に対する転写電流
の変化を示すグラフである。第１２ｂ図は、本実施例装置において湿度６゜％、７０
％、８０％に対応した転写コロナ放電出力（電流）設定
値での記録紙の抵抗値の変化に対する転写電流の変化を
示すグラフである。１０：ＣＰＵ（基準値設定手段、第１変更手段、第２変更手段）２０
：ＲＡＭ３０：ＲＯＭ４０　：　Ａ／Ｄ５０　帯電電流検出回路（電流検出手段）６０：ＰＷＭ
タイマ回路７０　積分回路ＰＰ、転写コロナ用高圧電源回路（高圧電源手段）８０
゛湿度ｔンサ（湿度検出手段）ＰＣ°感光体（トナー像担持体）Ｔ：転写コロナ放電器（転写コロナ放電電極）第１図二ｎ第２図第３図第４図ニ第５図　　　　　　　　第６図第７図第８図相対層ａ（％）コピー枚数第１０図第１１図湿　　度（％）第１２ａ図紙の抵抗（Ω）第１２ｂ図抵抗（Ω）

Claims

【特許請求の範囲】転写コロナ放電電極から記録媒体を介してトナー像担持
体に流れる転写電流を検出する電流検出手段；湿度を検出する湿度検出手段；転写コロナ放電電極に高電圧を印加する高圧電源手段の
出力を基準値に設定する基準値設定手段；高圧電源手段
の出力を湿度検出手段が検出した湿度に対応付けられる
ているものに変更する第１変更手段；および、電流検出手段が検出した値が所定値に低下すると高圧電
源手段の出力を基準値に戻す第２変更手段；を備える転写コロナ放電制御装置。