JPH0540397A - コロトロン用高圧電源出力の自動調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子複写機等の画像形成装置において、帯電
器から出力されるコロナ放電により、感光体ドラム等の
感光体に帯電させるための電圧の調整を、自動的に行い
得るようにすること、および、その調整の作業を短時間
で行い得るようにする。 【構成】 感光体１に対して複数の帯電器２〜４を装備
し、各コロトロンに対して、スイッチをオンにした際
に、印加電圧を調整する動作を行わせるようにする。前
記コロトロンに設ける制御装置では、定着装置７での温
度の検知情報を用いて、定着装置が一定の温度の場合
に、自動調整作業を省略する。他の場合には、複数のコ
ロトロン２〜４のそれぞれについて放電を行った状態
で、順次、感光体の帯電状態を検知し、ＣＰＵ１１に設
定した基準値に比較して、高圧電源装置１０に対する印
加電圧の調整を行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子複写機やプリンタ等
のように、電子写真方式を用いて記録紙を作成する画像
形成装置において、帯電コロトロンや転写コロトロン等
の放電器に対して、高圧電源装置からの印加電圧を自動
調整する装置に関し、特に、画像形成装置を短時間オフ
にした状態で、定着装置の温度が高い状態では、前記モ
ニターの作業を省略し得るようにするコロトロン用高圧
電源出力の自動調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機やプリンタ等の画像形成装置
のように、電子写真方式を用いてトナー画像を形成する
装置では、感光体ドラムや感光体ベルト等の感光体に対
して、帯電コロトロンや転写コロトロン、剥離コロトロ
ン等の複数の放電器（コロトロン）を配置している。そ
して、これ等のコロトロンからの放電により感光体を帯
電させたり、トナー画像を用紙に転写したりする作用を
行わせている。また、前記感光体に対して、帯電コロト
ロンに続いて画像書き込み手段と現像装置を配置し、感
光体の表面を一様に帯電させた状態で、画像の書き込み
を行うことにより静電潜像を形成し、その静電潜像に対
して現像装置から現像剤を供給してトナー画像を形成す
る。

【０００３】前記感光体に形成されたトナー画像は、プ
リ転写コロトロンからの放電により感光体に対する付着
力が弱められ、転写コロトロンの放電によりトナー画像
を用紙に転写し、剥離コロトロンによる放電によって用
紙を感光体から剥離して、その未定着トナー画像を担持
する用紙を定着装置を通して定着し、記録紙を作成する
手段を用いている。前述したような各種のコロトロンか
らの放電は、交流（ＡＣ）に直流（ＤＣ）を重畳したも
の、または、ＤＣの高圧を印加する方式を用いており、
現像剤を感光体に付着させる場合と、現像剤を用紙に転
写する場合とでは、極性の異なる電圧を印加するような
手段を用いている。

【０００４】前述したように、感光体に対して配置する
コロトロンに印加する放電電圧は、コロトロンシールド
やコロトロンワイヤの汚れの状態や、感光体の疲労の状
態、その他の条件に応じて随時調節する必要があり、そ
の放電電圧を調整することにより、感光体に対して一様
な帯電を行わせるような手段を用いている。そこで、従
来の画像形成装置においては、コロトロンのコロナ放電
によりコロトロンシールドに流れる電流を、高圧電源装
置から出力される電流から引き算し、それから得られる
値が感光体に流れているものと仮定して、高圧電源装置
の出力を自動調整する手段を用いていることが多い。

【０００５】また、前記コロトロン用高圧電源出力の自
動調整方法としては、例えば、特開昭６３−１８７２６
９号公報等に示されるような手段を用いることも行われ
ている。前記従来例の装置は、感光体に流れる電流を直
接モニターし、そのフィードバックされた情報により、
印加電圧を制御する手段を用いている。前記従来例の装
置では、図３に示されるような制御回路を構成してい
る。該図３に示される従来例においては、感光体ドラム
として示される感光体１に対して、プリ転写コロトロン
２、転写コロトロン３、剥離コロトロン４等のコロトロ
ンを配置しており、さらに、帯電コロトロン等の図示を
省略した帯電器をも配置している。前記各コロトロンで
は、例えば、プリ転写コロトロン２で示されるように、
コロトロンシールド２ａの中央部にコロトロンワイヤ２
ｂを配置し、該コロトロンワイヤに印加する高電圧によ
り、感光体１に対してコロナ放電を発生させる。

【０００６】前記各種のコロトロンに対して、高圧電源
装置１０、１０ａ、１０ｂをそれぞれ配置し、それ等の
高圧電源装置からコロトロンに向けて高電圧を印加させ
るようにしており、該高圧電源装置では、印加電圧を自
動的に調整する制御回路を設けている。前記電圧調整回
路では、感光体１の帯電状態を検知する検出器６からの
情報を用いて、印加電圧の制御情報としている。前記高
圧電源装置１０では、基準信号発生器２１と検知信号発
生器２２の情報を増幅器２０に入力する回路と、比較器
２８からの情報を増幅器２０に入力する回路とを設けて
いる。

【０００７】前記比較器２８に対して設けられる回路に
は、基準電圧発生器２５と、検出器６からの情報をフィ
ルター２６を介して入力し、積分回路２７を介して比較
器２８に入力し、前記積分回路２７と基準電圧発生器２
５からの情報を比較器２８において比較し、増幅器２０
に入力する。そして、前記各回路からの情報にもとづい
て、印加電圧を設定し、コロトロン装置に向けて出力さ
せるようにする。

【０００８】前述したように構成される高電圧印加回路
においては、高圧電源装置１０内の基準信号発生器２１
から所定の基準信号を出力し、その基準信号には検知信
号発生器２２から出力される周波数ｆ１の検知信号が付
加される。そして、前記検知信号を付加した基準信号
は、増幅器２０で増幅され、高電圧となってコロトロン
２に印加され、コロトロンワイヤ２ｂとコロトロンシー
ルド２ａとの間にコロナ放電電流が流れる。このコロナ
放電電流のうち、感光体の側に流れるコロナ放電電流は
検出器６により検知される。その検出器６により検知さ
れた電流は、他のコロトロンからの放電電流をも含んだ
合成電流として得られる。

【０００９】そこで、前記検出器６で得られる電流をフ
ィルター２６を通して、周波数ｆ１の検知信号だけを抽
出し、積分回路２７によりその検知信号を積分し、高圧
電源装置１０による感光体の帯電時の電圧を出力させ
る。前述したようにして得られる出力電圧は、基準電圧
発生器２５から出力される基準電圧と比較器２８で比較
され、その比較結果に応じて、増幅器２０の増幅度を制
御する。したがって、感光体に流れるコロナ放電電流
は、常に一定に維持されるものとなる。前述したように
して、感光体の周囲に配置される複数のコロトロンに対
して、印加電圧を調整する動作を行うことにより、コロ
トロンの汚れや感光体の経年変化等に影響されずに、感
光体での電位を良好な状態に維持させ、画像形成に支障
が生じたりすることがないようにされる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述したような従来の
コロトロンに対する印加電圧の制御手段を作動させるこ
とは、画像形成装置のメインスイッチをオンにした場合
毎に行われるようになっている。また、前述したように
構成される従来の印加電圧の自動調整装置では、検出器
からの検知電圧を高圧電源装置にフィードバックするタ
イミングによっては、調整作業を確実に行うことができ
ない場合がある。さらに、多数のコロトロンに対して、
周波数の異なる波長を用いて、同時に検知作用を行う場
合には、外乱の信号が入り込む恐れがあり、検知された
値に信頼性が小さい場合がある。

【００１１】ところが、通常の画像形成装置では、コロ
トロンや感光体等の部材の状態は急速に変化するもので
はないものであり、昼休み等のように、非常に短い時間
スイッチをオフにした後で、再びスイッチをオンにした
際にも、コロトロンに対する印加電圧の調整を行うこと
は必要とされないものである。しかし、従来の印加電圧
の自動調整装置では、メインスイッチをオンにした都
度、画像形成装置は自動的に調整モードに設定されてし
まう等の問題が発生する。つまり、画像形成装置が調整
モードに入ってしまうと、自動調整モードが設定されて
感光体が回転を開始し、コロトロンやイレーズランプ、
他のコロトロン等の帯電器、エアーフローファン等に電
力が供給され、その調整が終了するまでは、コピーの作
業が出来なくなるという問題が発生する。

【００１２】

【発明の目的】本発明は、前述したような従来の装置の
欠点を解消するもので、感光体に流れる電流を直接モニ
ターすることにより、正確な自動調整を行い得るように
すること、および、検知された情報をフィードバックす
るために必要な最少の時間を、モニターに際して設定す
ることにより、正確な検知作用を行い得るようにするこ
とに加えて、定着装置の温度の情報を検知して、短時間
だけオフにされていた状態では、自動調整作用を省略出
来るようにする方法を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、電
子写真方式を用いてトナー画像の形成を行い、該トナー
画像を用紙に転写して定着し、記録紙を作成する画像形
成装置の感光体に対して複数のコロトロンを配置し、該
コロトロンに高圧電流を印加する高圧電源装置を設け、
該高圧電源装置からコロトロンに印加する電圧を自動調
整する装置に関する。本発明においては、前記コロトロ
ンからのコロナ放電により感光体に流れる電流をモニタ
ーする手段と、前記モニター手段からの情報を高圧電源
装置に向けてフィードバックし、高圧電源装置よりコロ
トロンに向けて印加する電圧を調整する手段を設けて、
制御装置を構成し、前記制御装置において、高圧電源装
置からの出力がほぼ安定した状態で、放電位置からイレ
ーズランプまでの感光体の移動時間を経過した後に、モ
ニターを行うタイミングを設定し、前記モニター作業を
複数回繰り返して行うようにしている。また、本発明に
おいては、前記制御装置に対して、定着装置での温度の
検知手段を接続し、該温度検知手段で得られる温度の情
報により、高圧電源装置による自動調整を行わないモー
ドを設定することが出来るようにされる。

【００１４】前述したように、本発明の印加電圧の自動
調整手段を用いることにより、感光体に流れる電流を各
コロトロン毎に直接検出することができるので、洩れ電
流による影響や、測定誤差等が生じることがなく、測定
精度の高い自動調整を行うことができる。また、昼休み
等で、短時間だけスイッチをオフにした場合には、定着
装置からの情報により、自動調整を省略出来るために、
複写の能率を阻害することがなく、電力や、オペレータ
の待ち時間を省略することが可能になる。

【００１５】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明のコロト
ロン用高圧電源出力の自動調整方法を説明する。図１に
示される例は、前記図３の従来例の場合と同様に、感光
体１の周囲に配置する複数のコロトロンと、該コロトロ
ンに対する電圧自動調整機構の構成を示している。前記
図１に示される感光体１の周囲には、プリ転写コロトロ
ン（ＰＴＣ）２、転写コロトロン（ＴＣ）３、および剥
離コロトロン（ＤＴＣ）４等の各種のコロトロンを配置
し、それ等のコロトロンに対して、高電圧を印加するた
めの高圧電源装置１０を設けている。また、前記感光体
１に対して、その所定の位置にイレーズランプ５を配置
して、感光体に対して一様な光を照射し、前の工程で感
光体に書き込まれた画像情報等の履歴を消すようにして
いる。さらに、前記感光体１は抵抗を介してアースさ
れ、該抵抗の部分に検出器６を配置している。前記検出
器６では、抵抗の両端部の電圧を測定し、感光体を流れ
る電流としてモニターする。

【００１６】前記検出器６の出力は、Ａ／Ｄ変換器１３
を介してＣＰＵ１１に入力され、該ＣＰＵに対しては、
コントロールパネルからのメインスイッチとブレーカの
オン・オフの信号、および、複写の指令と、定着装置７
に設けたサーミスタ８からの温度検知情報とがそれぞれ
入力される。そして、前記ＣＰＵにおいて、予め設定さ
れている印加電圧の情報と、検出器から得られた電圧と
の情報を比較して、電圧の調整値の情報を出力し、その
指令の情報をＤ／Ａ変換器１４を介して高圧電源装置１
０に入力し、該高圧電源装置１０でのコロトロンに対す
る印加電圧の調整を行うようにしている。なお、前記定
着装置７に設けるサーミスタ８は、一般の熱ローラ方式
の定着装置において、加熱ローラの温度調整に用いられ
るものを用い、定着装置での温度の検知情報をＣＰＵ１
１に向けて出力させる手段を用いることができる。

【００１７】前記図１に示されるように構成される印加
電圧の自動調整手段において、プリ転写コロトロン２を
例にした場合の電圧の自動調整の動作を、図２のタイミ
ングチャートにもとづいて説明する。まず、朝の始業時
に、ブレーカスイッチがオンにされ、次いで、メインス
イッチがオンにされると、コロトロンへの自動調整手段
が作動開始される。最初に感光体１が回転を開始し、イ
レーズランプ５が点灯され、最初に調整するコロトロン
（この実施例の場合はプリ転写コロトロン２）に対し
て、印加電圧の調整作業が開始される。前記プリ転写コ
ロトロン２に対して、ＣＰＵ１１に付属して配置される
ＲＯＭに書き込まれた初期値、Ｓ−ＲＡＭに更新された
前日の調整結果をもとにした電圧が印加され、検出器６
により検知された電圧をＣＰＵにフィードバックして、
高圧電源装置１０から出力する電圧の調整の作業を行
う。

【００１８】前記プリ転写コロトロンに対する印加電圧
の調整を行う際に、スイッチがオンにされ、ＣＰＵの信
号を受けた高圧電源装置の出力変化を含む装置の出力が
安定する時間をｔ１、プリ転写コロトロンの配置位置か
らイレーズランプ５の位置にまで、感光体が移動する時
間をｔ２とする。この場合に、少なくとも、ｔ３＝ｔ１
＋ｔ２時間後に、感光体を流れる電流をモニターし、基
準値と比較して、高圧電源装置の出力を１ステップずつ
増減させるフィードバックを、ＣＰＵに設定したプログ
ラムにしたがって行うようにする。また、前記図２のタ
イミングチャートにおいて、モニター／フィードバック
に要する時間をｔ４と設定する。前述したようにして、
モニター／フィードバックの制御動作を複数回繰り返し
て行い、プリ転写コロトロン２に対する印加電圧の調整
作業を終了し、次の転写コロトロンに対する自動調整の
作業を開始する。

【００１９】なお、前述したような印加電圧の自動調整
に際して、モニター／フィードバックの作業は、例え
ば、複数回ずつ行うようにすることにより、正確な調整
を行うことが出来る。つまり、前回の複写に際して、Ｒ
ＯＭに書き込まれた初期値、Ｓ−ＲＡＭに更新された前
日の調整結果をもとにした電圧を用いて、モニター／フ
ィードバックの動作を行うことにより、最初のモニター
用の印加電圧を、その感光体やコロトロンの状態に近似
する値に設定することが出来、その結果に対して、調整
値を得ることは容易に行い得ることになる。

【００２０】前述したようにして、転写コロトロンに対
する印加電圧の自動調整作業を行って、その印加電圧を
設定すると、次いで、剥離コロトロンに対する調整作業
を行うようにして、高圧電源装置からの印加電圧を順次
設定する。そして、一連の高圧電源装置からの印加電圧
の設定の作業が終了すると、画像形成装置の動作開始が
可能な状態となり、画像形成装置のコントロールパネル
に複写の開始可能なことを表示する。したがって、コン
トロールパネルに複写の開始可能なことが表示された状
態では、感光体に対応して配置された複数のコロトロン
では、自動調整が終了していることを示すものとなり、
オペレータはそのままの状態で複写の作業を行い得るこ
とになる。

【００２１】前述したような高圧電源装置からの出力電
圧の設定の作業は、朝の作業開始時点では、正確に調整
することが必要となるが、これに対して、例えば、昼の
休憩時間の後では、短い時間だけスイッチをオフにした
後では、特に正確な調整を行うことは必要とされない。
つまり、感光体ドラム等の感光体の帯電特性は短時間で
変化するものではなく、コロトロンからの放電の特性も
変化することが少ない。そこで、短時間の画像形成装置
の停止の場合には、その状態を定着装置の温度の情報に
より検出し、定着装置が高温にある場合には、高圧電源
装置からの印加電圧の調整作業を省略出来るようにして
いる。

【００２２】前述したように、短時間の画像形成装置の
停止の状態では、メインスイッチをオンにした状態で、
定着装置に設けたサーミスタ８からの温度の情報をＣＰ
Ｕに入力し、該サーミスタから出力される温度の検知値
が、設定温度以上である場合には、ＣＰＵは高圧電源装
置に対して印加電圧の調整を行うことを省略する。そし
て、定着装置に対してウオームアップの指令を出力し、
該定着装置の加熱ローラの温度が一定値以上になると、
コントロールパネルに複写の可能なことを表示し、オペ
レータを待たせることなしに、複写の作業を開始出来る
ようにする。

【００２３】したがって、画像形成装置を短時間停止さ
せた場合に、定着装置の温度の情報を用いて、高圧電源
装置に対する自動調整の必要性を判断することにより、
印加電圧調整手段に対して、余分な動作を行わせること
を防止出来、複写の能率を向上させることができる。な
お、前述したような制御作用を行う装置において、図１
に用いられる高圧電源装置に対しては、前記図３に示さ
れるような制御手段を用いる必要がなく、その高圧電源
装置に対する印加電圧の自動調整作用を、ＣＰＵに設定
した基準値を用い、ＲＯＭ等に予め設定しているプログ
ラムにしたがって行うことが出来る。

【００２４】

【発明の効果】本発明のコロトロン用高圧電源出力の自
動調整方法では、前述したような構成の制御手段を用い
て、コロトロンに対する印加電圧の調整を自動的に行う
ものであるから、感光体に対して複数配置されるコロト
ロンに対して、１つづつ、順次調整作用を行うことがで
き、その自動調整に要する時間を短縮することができ
る。また、前述したように、本発明の印加電圧の自動調
整手段を用いることにより、感光体に流れる電流を各コ
ロトロン毎に直接検出することができるので、洩れ電流
による影響を受けることや、測定誤差等が生じることが
なく、測定精度の高い自動調整を行うことができる。さ
らに、本発明の手段を用いる場合に、昼休み等で、短時
間だけスイッチをオフにした場合には、定着装置からの
情報により、自動調整を省略出来るために、複写の能率
を阻害することがなく、電力や、オペレータの待ち時間
を省略することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の手段を適用する制御装置の説明図で
ある。

【図２】 図１に示される装置における各部材の動作を
示すタイミングチャートである。

【図３】 従来のコロトロンに対する印加電圧の制御装
置の説明図である。

【符号の説明】

１ 感光体、 ２〜４ コロトロン、 ５ イレ
ーズランプ、６ 検出器、 ７ 定着装置、 ８
サーミスタ、１０ 高圧電源装置、 １１ ＣＰ
Ｕ、 ２０ 増幅器。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年１０月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】前記感光体に形成されたトナー画像は、プ
リ転写コロトロンからの放電により感光体に対する付着
力が弱められ、転写コロトロンの放電によりトナー画像
を用紙に転写し、剥離コロトロンによる放電によって用
紙を感光体から剥離して、その未定着トナー画像を担持
する用紙を定着装置を通して定着し、記録紙を作成する
手段を用いている。前述したような各種のコロトロンか
らの放電は、交流（ＡＣ）に直流（ＤＣ）を重畳したも
の、または、ＤＣの高圧を印加する方式を用いている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述したような従来の
コロトロンに対する印加電圧の制御手段を作動させるこ
とは、画像形成装置のメインスイッチをオンにした場合
毎、または、メインスイッチをオンにした後、初めてコ
ピースタートボタンが押された場合毎に行われるように
なっている。また、前述したように構成される従来の印
加電圧の自動調整装置では、検出器からの検知電圧を高
圧電源装置にフィードバックするタイミングによって
は、調整作業を確実に行うことができない場合がある。
さらに、多数のコロトロンに対して、周波数の異なる波
長を用いて、同時に検知作用を行う場合には、外乱の信
号が入り込む恐れがあり、検知された値に信頼性が小さ
い場合がある。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】

【発明の効果】本発明のコロトロン用高圧電源出力の自
動調整方法では、前述したような構成の制御手段を用い
て、コロトロンに対する印加電圧の調整を自動的に行う
ものであるから、感光体に対して複数配置されるコロト
ロンに対して、１つづつ、順次調整作用を行うことがで
き、その自動調整に必要なタイミングの詳細を明確にす
ることで確実なモニターおよびフィードバックが出来
る。また、基準信号発生器などを備える必要もなく、コ
ロトロンシールドを介してリード線で高圧電源に戻す必
要もなく、簡素な自動調整用高圧電源が実現できる。ま
た、前述したように、本発明の印加電圧の自動調整手段
を用いることにより、感光体に流れる電流を各コロトロ
ン毎に直接検出することができるので、洩れ電流による
影響を受けることや、測定誤差等が生じることがなく、
測定精度の高い自動調整を行うことができる。さらに、
本発明の手段を用いる場合に、昼休み等で、短時間だけ
スイッチをオフにした場合には、定着装置からの情報に
より、自動調整を省略出来るために、複写の能率を阻害
したり、電力を余分に消費したりすることがなく、オペ
レータの待ち時間を少なくすることが可能になる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真方式を用いてトナー画像の形成
   を行い、該トナー画像を用紙に転写して定着し、記録紙
   を作成する画像形成装置の感光体に対して、複数のコロ
   トロンを配置し、該コロトロンに高圧電流を印加する高
   圧電源装置を設け、該高圧電源装置からコロトロンに印
   加する電圧を自動調整する装置において、 前記コロトロンからのコロナ放電により、感光体に流れ
   る電流をモニターする手段と、 前記モニター手段からの情報を高圧電源装置に向けてフ
   ィードバックし、高圧電源装置よりコロトロンに向けて
   印加する電圧を調整する手段を設けて、制御装置を構成
   し、 前記制御装置において、高圧電源装置からの出力がほぼ
   安定した状態で、放電位置からイレーズランプまでの感
   光体の移動時間を経過した後に、モニターを行うタイミ
   ングを設定し、 前記モニター作業を複数回繰り返して行うことを特徴と
   するコロトロン用高圧電源出力の自動調整方法。
2. 【請求項２】 前記制御装置に対して、定着装置での温
   度の検知手段を接続し、該温度検知手段で得られる温度
   の情報により、高圧電源装置による自動調整を行わない
   モードを設定することを特徴とする請求項１に記載のコ
   ロトロン用高圧電源出力の自動調整方法。