JPS59228268A

JPS59228268A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPS59228268A
Application number: JP10170383A
Authority: JP
Inventors: Joji Nagahira; 譲二永平; Koji Suzuki; 鈴木　孝二; Toshiaki Matsui; 松井　俊朗; Kunio Yoshihara; 吉原　邦男; Kazuyoshi Takahashi; 一義高橋; Tadashi Ishikawa; 正石川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1984-12-21

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】技術分野本発明は画像形成装置、特に感光ドラム上に静電潜像を
形成するために帯電器により感光ドラムを帯電させる方
式の複写装置、レーザビームプリンタなどの画像形成装
置に関する。

従来技術上記のような感光ドラムを用いる画像形成装置では、ま
ず感光ドラムを一様に帯電させ、しかるのちにこの感光
ドラムを感光させることにより感光ドラム上に静電潜像
を形成し、さらにこの静電潜像をトナー現像などにより
顕像化し、転写紙上に前記の帯電器と同様の構成の転写
帯電器により感光ドラム上のトナーを転写することによ
り画像形成が行なわれる。

したがって、このような画像形成装置において最適画像
を形成するためには、以上に述べた帯電、現像、転写な
いしは前除電などの各条件を適切に制御することが重要
である。特に除電、帯電、転写工程では、ＣｄＳなどの
感光体から構成された感光ドラムと帯電器間に高電圧を
印加し、コロナ放電を起すことによって帯電を行ない、
その際帯電器に対する印加電流を制御して帯電条件を制
御するが、このとき帯電器を駆動するＤＣ−ＤＣインバ
ータなどによる高圧発生手段が正確に応答しなければ、
前段の制御回路でいかに巧妙な制御を行なっていてもそ
の努力は全く無駄になってしまう。

しかし、従来の画像形成装置においては高圧発生手段の
動作をチェックする手段を有していなかったため、修理
の際に故障箇所を特定するのに時間がかかったり、また
高圧発生手段に異常が発生した場合には正常な画像形成
が望めないばかりか、リーク電流などにより感光ドラム
の感光体が消耗してしまう、という欠点があった。

目　　　的本発明は以上の問題点を解消するためになされたもので
、常に正常な画像形成が行なえ、また保守、修理の容易
な画像形成装置を提供することを目的とする。

実施例以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。ただし、以下の実施例においては複写装置を例に
説明を行なう。

第１図には本発明に係る画像形成装置の概略構成が図示
されている。感光ドラム１はたとえば表面より絶縁層、
光導電層、導電層の３層により構成されており、本体（
図示せず）に軸１ａを中心にして回転自在に支持されて
いる。この感光ドラム１の周囲には回転方向に１次帯電
器２．２次帯電器３、全面露光ランプ４、電位センサ７
、現像器の現像ローラ５、転写帯電器２８ならびに前除
電用帯電器２９が配置されている。

帯電器２９により各プロセスに先立ち前除電された感光
ドラム１は１次帯電器２によってその全面を均一に帯電
されたのち、原稿露光ランプ１１によって照明された原
稿１０の画像がミラー１２．１３を経て感光ドラム１に
露光される。このとき２次帯電器３によって原稿の画像
に応じて除電され、全面露光ランプ４により全面露光さ
れたあと現像ローラ５によってトナー現像される。

この現像ローラ５には後述するように交流バイアス電圧
が印加され、ジャンピング現像により画像の階調を調整
する。続いて転写帯電器２８が作動し、転写紙への転写
が行なわれる。また、２次帯電器３の上方に後述する暗
部、および明部電位を形成するブランク露光ランプ６が
配置される。

さらに全面露光ランプ４と現像ローラ５間に感光ドラム
１の表面電位を測定する電位センサ７が配置され、この
電位センサ７からの信号は、電位測定回路１８を介して
Ａ／Ｄ変換回路９に入力され、デジタル値に変換された
後、マイクロコンピュータ１５に入力される。マイクロ
コンピュータ１５の出力はＤ／Ａ変換回路１６に接続さ
れ、さらにこのＤ／Ａ変換回路１６には光量制御回路１
７．１次高圧制御回゛路１８．２次高圧制御回路１９、
転写制御回路２４、前除電制御回路２５、ＤＣ現像バイ
アス制御回路２０が接続される。光量制御回路１７はラ
ンプレギュレータ１４を介して原稿露光ランプ１１を制
御し、また１次、２次高圧制御回路１８．１９はそれぞ
れ１次、２次高圧発生器２１．２２を介して１次帯電器
２および２次帯電器３にそれぞれ接続され、その各々の
帯電量を決定する。また転写制御回路２４は転写高圧発
生器２６を経て、転写帯電器２８に接続され、また、前
除電制御回路２５は前除電高圧発生器２７を経て前除電
帯電器２９に接続される。さらにＤＣ現像バイアス制御
回路２０の出力はＡＣ現像バイアス制御回路２３に接続
されており、このＡＣ現像バイアス制御回路２３の出力
は現像ローラ５に印加される。

前記の各高圧発生器２１．２２．２６．２７は第２図に
示すように構成されている。第２図は特に１次高圧発生
器２１周辺の回路を示しているが、他の高圧発生器も同
様に構成される。

図示するように１次高圧発生器２１は公知のＤＣ−ＤＣ
インバータによる構成で、トランス３０の１次巻線３１
の一端には１次高圧制御回路１８が出力する制御電圧が
接続され、１次巻線３１の他端はトランジスタＱ１のコ
レクタに接続されている。トランジスタＱ１のベースに
は発振器３４の出力が入力されており、そのエミッタは
接地されている。

１次高圧制御回路１８は１次巻線３１への印加電圧を制
御し、２次巻線３２に巻線比に応じて発生する電流ない
しは電圧が制御される。

２次巻線３２に発生した電圧はダイオードＤ１およびコ
ンデンサＣ１により整流、平滑されて１次帯電器２に印
加される。

またこの２次巻線３２の一端は抵抗Ｒ１を介して接地さ
れ、この抵抗Ｒ１の両端電圧が１次高圧制御回路１８お
よびＡ／Ｄ変換回路９に信号線２１Ａを介してフィード
バックされる（第１図参照）。この抵抗Ｒ１に流れる電
流は負荷の１次帯電器２に流れる電流に等しく、その両
端電圧は負荷電流に比例する。

１次高圧制御回路１８はＤ／Ａ変換回路１６を介してマ
イクロコンピュータ１５から送られてくるデータおよび
信号線２１Ａの帰還電圧ににしたがって１次高圧発生回
路２１を制御する。その場合、１次高圧制御回路１８は
Ｄ／Ａ変挽回路１６の出力電圧Ｖａ’　と信号線２ＬＡ
の帰還電圧Ｖｆの差を増幅し、１次巻線３１に与えるこ
とにより制御が行なわれる。また、このとき１次高圧制
御回路１８の利゛得は比較的大きく設定され、Ｄ／Ａ変
換回路１６の出力電圧Ｖａ’　と帰還電圧Ｖｆの差はほ
ぼＯＶになるように動作する。

さらにＤ／Ａ変換回路１６の出力電圧Ｖａ’および１次
高圧制御回路１８の出力電圧ＶＣ１もＡ／Ｄ変挽回路９
を介してマイクロコンピュータ１５にフィードバックさ
れる。

次に以上の構成における動作につき第３図〜第５図のフ
ローチャート図を参照して詳細に説明する。

コピー動作に入ると、第３図のステ、２プＳ１番こおい
てはステップ８２〜ステツプＳ４の明部および暗部電位
計測きそれに基づく帯電量制御ルーチンを通った回数の
判定を行なう。ここでは帯電量制御はＮ１回行なうもの
とする。

ステップ３１でルーチン通過回数がＮｌ以下の場合には
ステップＳ２以降の処理に移る。

ここでは、まず、ステップＳ２において原稿露光ランプ
１１あるいはブランク露光ランプ６を点滅させることに
より、強震光による強引部電位ＶＳＬとランプ消灯によ
る暗部電位７口を感光ドラム上に形成する。この表面電
位を電位センサ７により検出し、１次高圧制御回路１８
で所定のレベルに変換した後、Ａ／Ｄ変換回路９を介し
てデジタル量に変換し、マイクロコンピュータ１５に送
る。

次にステップＳ３においてデジタル量に変換された表面
電位はマイクロコンピュータ１５において処理され、明
部電位と暗部電位がそれぞれ目標値に近づくように後段
に出力される制御データが形成される。

すなわち、 ΔＩ　１＝ｃＨΔＶｏ　＋α２　ＡＶＳＬ　−＝（１）
ΔＩ２＝β１Δｖｏ＋β２ΔＶｓ　Ｌ　”（２）の２式
に従って１次、２次帯電器２．３に流すべき１次電流■
１．２次電流工２を求める。上式においてΔＩ１．ΔＩ
２は変化分、ΔＶＯ１ΔＶＳＬは目標値からのずれ量、
αｌ、α２、βｌ、β２は制御係数である。

以上のようにして求められた制御データはＤ／Ａ変換回
路１６によってアナログ量に戻されて１次、２次高圧制
御回路１８．１９に入力される。

１次高圧制御回路１９によって１次高圧発生器２１が制
御され、それによって１次帯電器２の帯電量が制御され
、また、前述のようにして２次高圧制御回路１９によっ
て２次高圧発生器２２が制御され、それにより２次帯電
器３の帯電量が制御されて、明部電位ＶＳＬおよび暗部
電位ＶＤが目標値に近づくように調整される。このとき
前述のように信号線２１Ａ、２２Ａを介して１次、２次
高圧発生器２１．２２の動作がマイクロコンピュータ１
５ににより観測される。この動作は第４図に関連して詳
述する。

このような帯電制御はステップｓｌで示したように、放
置時間で異なる回数Ｎ１だけ行なわれ、その回数に満た
ない場合は、ステップｓ４で回数を示すカウンタを１ず
つ増加し、ステップｓ１に戻り、所定回数の帯電制御が
行なわれる。

以上のような所定回数の帯電制御が行なわれると、ステ
ップＳ１からステップｓ５へ移行する。

ステ・ンプＳ５ではステップｓ１と同様に次のステップ
８６〜ステツプｓ８の露光量制御の回数を判定する。た
だし、ここではステップ８６〜ステツプＳ８の露光量制
御はＮ２回行なわれるものとする。ステップＳ５でルー
チン通過回数がＮ２以下の場合にはステップｓ６以降の
処理に移る。

ステップＳ６においてはブランク露光ランプ６が消灯さ
れ、原稿露光ランプ１１を用いて原稿１０の画像領域外
に設けた標準白色板（図示せず）を照射し、その反射光
を測定する。

第１回目の照射はマイクロコンピュータ１５により出力
された所定のデータをＤ／Ａ変挽回路１６でアナログ量
に変換し、光量制御回路１７を介してランプレギュレー
タ１４によって調整された点灯電圧ＶＨＬを原稿露光ラ
ンプ１１に与えることにより行なわれる。この第１回目
の露光量による標準白色板からの反射光を感光ドラム１
上に導き、その表面に形成された白地相当の電位（白地
電位ＶＬＩ）を電位センサ７．１次高圧制御回路１８を
介して測定する。

この測定電位はステップｓ７においてＡ／Ｄ変換回路９
によってデジタルデータに変換された後、マイクロコン
ピュータ１５に導かれ、ΔＶＬを目標値からのずれ量、
γ１を定数として制御式ΔｖＨＬ＝γｌ拳ΔＶＬに従っ
て原稿露光ランプ１１の点灯電圧の制御量ΔｖＨＬの演
算が行なわれる。

その演算結果はＤ／Ａ変換回路１６でアナログ量に変換
され、ランプレギュレータ１４を介して白地電位ＶＬｌ
が目標値となるように原稿露光ランプ１１の露光量を調
節する。このような露光量制御は帯電制御と同様に放置
時間で異なる回数Ｎ２だけステップＳ８におけるカウン
タの計数を伴なって行なわれ、ステップＳ５において所
定回数Ｎ２だけ露光制御が行なわれたが否がが判定され
る。

以上のようにして所定回数の露光制御が終ｒするとステ
ップＳ１２で画像工程に入り、露光制御の際の最終の白
地電圧ｖＬｌに１ｏｏｖを加えた電圧を現像バイアス電
圧として印加し、ステップＳ１３で複写工程に移る。た
だし、転写工程、あるいは前除電工程における転写帯電
器２８、前除電帯電器２９の動作の際にも１次、２次帯
電器２１．２２と同様にその前段の転写高圧発生器２６
および前除電高圧発生器２７の動作がマイクロコンピュ
ータ１５により観測される。

次に第４図を参照して、マイクロコンピュータ１５によ
る各高圧発生器のモニターおよびそれに基づいた制御に
つき説明する。

本発明では、第２図に関連して示したように、負荷電流
の指標である１次高圧制御回路１８への帰還電圧Ｖｆと
、１次高圧制御回路１８の出力する制御電圧Ｖｃには相
関関係があるので、Ａ／Ｄ変換回路９を介してマイクロ
コンピュータ１５にフィードバックされる負荷からの帰
還電圧Ｖｆ、および１次高圧制御回路１８の出力する制
御電圧Ｖｃ・を観測することにより高圧発生器の動作が
チェックされる。ただし、以下の説明では１次高圧発生
回路２１の制御を例に説明する。

第４図のステップＳ２１において、マイクロコンピュー
タ１５からＤ／Ａ変換回路１６に制御電圧Ｖａが出力さ
れる。このＶａの値は高圧発生器が】次、２次帯電器で
ある場合には前述の帯電制御により後段の１次高圧制御
回路１８の増幅率などに応じて決定された値に対応する
。

次にステップＳ２２において、Ａ／Ｄ変換回路９に入力
されているＤ／Ａ変換回路１６の制御電圧Ｖａ’、負荷
からの帰還電圧Ｖｆ、および１次高圧制御回路１８の出
力する制御電圧Ｖｃを入力ボートにとりこむ。

次にステップＳ２３においては上記の制御電圧Ｖａと制
御電圧Ｖａ’が異なっているか否がを判定する。このと
き、Ｖａ’の値はＡ／Ｄ変換回路９によりデジタル値に
戻されるので、比較が可能である。ここで両制御電圧が
等しい場合にはステップＳ２５に移行し、異なっている
場合にはステップＳ２４に移行する。

制御電圧Ｖａと制御電圧Ｖａ’が等しくない場合にはＤ
／Ａ変挽回路１６ないしはＡ／Ｄ変換回路９の故障が考
えられるのでステップＳ２４においてＤ／Ａ変換回路１
６、あるいはＡ／Ｄ変換回路９の異常を示す所定のフラ
グをセットする。

ステップＳ２５においては制御電圧Ｖｃが考えられる最
大値または最小値であるか否がが判定される。ここで制
御電圧が最大値または最小値であった場合にはステップ
３３３へ、それ以外の場合にはステップＳ２６に移行す
る。

ステップ３２６においては帰還電圧Ｖｆと制御電圧Ｖａ
か異なっているか否かを判定する。ここで、帰還電圧Ｖ
ｆと制御電圧Ｖａが等しくない場合には１次高圧制御回
路１８の故障が考えられるのでステップＳ２７において
１次高圧制御回路１８の異常を示す所定のフラグをセッ
トする。また両電圧が等しい場合にはステップ３２８に
移行する。

ステップ３２８においては制御電圧ＶＣと帰還電圧Ｖｆ
の相関関係が正しいか否かを判定する。

この相関関係はトランス３０と帯電器２の負荷条件によ
り定まるので、演算によりチェックすることができる。

ステップ３２８において制御電圧Ｖｃと帰還電圧Ｖｆの
相関が正しい場合にはステップＳ２９に移り正常動作を
示すフラグをセットする。また、相関関係が正しくない
場合にはステップＳ３０に移行する。

ステップ３３０において制御電圧Ｖｃと帰還電圧Ｖｆの
正しい相関間係に比して帰還電圧Ｖｆが小さすぎないか
どうかを判定する。

ステップ３３０で帰還電圧が小さすぎる、すなわち、負
荷電流が小さすぎると判定された場合には、ｌ・ランス
３０ないしは負荷の帯電器のオープン不良が考えられる
ので、ステップＳ３１に移行し、これらの異常を示す所
定のフラグをセットする。また、帰還電圧Ｖｆが小さす
ぎると判定された場合には負荷の帯電器のショートなど
により負荷電流が過大になっていることが考えられるの
で、ステップＳ３２に移行して帯電器のショートを示す
所定のフラグをセットする。

一方ステップＳ２５において制御電圧Ｖｃが最大ないし
は最小値であると判定された場合にはステップＳ３３に
移行し、制御電圧Ｖｃが最大値で、かつ帰還電圧Ｖｆが
制御電圧Ｖａよりも小さいかどうかを判定する。このス
テップＳ３３が否定された場合にはステップＳ３４に移
行し、制御電圧Ｖｃが最小で、かつ帰還電圧Ｖｆが制御
電圧Ｖａよりも大きいかどうかが判定される。

以」二のステップＳ３３．３３４が肯定された場合には
１次高圧制御回路１８の異常が考えられるのでステップ
Ｓ３５に移行し、１次高圧制御回路１８の異常を示す所
定のフラグをセットする。またステップＳ３４が否定さ
れた場合にはステップＳ３６に移行する。

ステップＳ３６では制御電圧Ｖｃが最小で、かつ帰還電
圧Ｖｆが制御電圧Ｖａと等しいがまたは小さいか否かを
判定する。このステップ３３６が行定された場合にはト
ランス３ｏないしは負荷の帯電器のオープン不良が考え
られるので、ステップＳ３７に移行し、これらの異常を
示す所定のフラグをセットする。また、ステ・ンプＳ３
６が否定された場合には負荷の帯電器のショートなどに
より負荷電流が過大になっていることが考えられるので
、ステップ３３８に移行して帯電器のシコートを示す所
定のフラグをセットする。

以上に示した各フラグはフリップフロップなどにより構
成し、その出力に外部パネル、あるいは装置内部に設け
た表示器、音声発生手段を結合しておけば、高圧発生器
の動作状態をモニターすることができ、保守、修理が容
易になる。

特に異常発生フラグがセットされた場合には同時に第２
図の発振器３４の１動作を電源を遮断することにより停
止させるなどし、帯電器２に対する給電を停止すれば、
リーク電流などによる帯電器２の消耗、ないしは高圧発
生器自体の破壊を防止することができる。

また、帰還電圧Ｖｆと制御電圧Ｖｃをメモリに記録して
おくようにすれば、帯電器の負荷状態を記録することが
でき、感光ドラムの疲労度を推定することができる。

以上、第４図に示したルーチンはサブルーチンとして、
メインプログラムの所定箇所、たとえば帯電制御の際に
入れるように構成しておけばよい。

以上のようにして、高圧発生器の動作をチェックし、異
常が発生した場合にはこのことを表示する、ないしは高
圧発生器の動作を停止することができ、帯電器、あるい
は高圧発生器自体を保護し、また常に正常な帯電動作を
行なえることから、いつでも適正な画像形成条件により
画像形成を行なえる複写装置を提供できる。

以上では複写装置を例に説明したが、本発明は感光ドラ
ムおよび帯電器を使用する他の画像形成装置にも応用で
きるのは勿論である。

効　　果以上の説明から明らかなように、本発明によれば、高圧
発生手段により駆動される帯電手段により感光ドラムを
帯電させる画像形成装置において、高圧発生手段により
゛°駆動される帯電手段により感光ドラムを帯電させる
画像形成装置において、前記帯電手段の負荷電流ないし
は負荷電圧を検出する手段と、この負荷電流ないしは負
荷電圧検出手段の出力に応じて前記高圧発生手段を制御
する手段と、前記制御手段の制御電圧と前記帯電手段の
負荷電流ないしは負荷電圧に応じて前記高圧発生手段の
異常を検出する手段を設けた構成を採用してい′るため
、常に正常な画像形成が行なえ、また保守、修理の容易
な画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

、第１図は本発明の画像形成装置の配置構成を示す構成
図、第２図は本発明の画像形成条件番とお（する高圧発
生器周辺の回路のブロック図、第３図、第４図は本発明
の画像形成装置における得１１［ｌの１１れな説明する
フローチャート図である。 ■・・・感光ドラム　　　２・・・１次帯電器３・・・
２次帯電器　　　４・・・全面露光ランプ５・・・現像
ローラ　　　６・・・ブランク露光ランプ７・・・電位
センサ　　　１０・・・原稿１１・・・原稿露光ランプ１５・・・マイクロコンピュータ２１・・・１次高圧発生器２２・・・２次高圧発生器２６・・・転写高圧発生器２７・・・前除電高圧発生器２８・・・転写帯電器　　２９・・・前除電帯電器第２
図２１第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高圧発生手段により駆動される帯電手段により感
光ドラムを帯電させる画像形成装置において、前記帯電
手段の負荷電流ないしは負荷電圧を検出する手段と、こ
の負荷電流ないしは負荷電圧検出手段の出力に応じて前
記高圧発生手段を制御する手段と、前記制御手段の制御
電圧と前記帯電手段の負荷電流ないしは負荷電圧に応じ
て前記高圧発生手段の異常を検出する手段を設けたこと
を特徴とする画像形成装置。
（２）前記異常検出手段は前記負荷電流、負荷電圧ない
しは制御電圧をデジタル化する手段を有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。
（３）前記異常検出手段により前記高圧発生手段の異常
が検出された場合にこの異常発生を表示する手段を設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項才たは第２項
に記載の画像形成装置。
（４）前記異常検出手段により前記高圧発生手段の異常
が検出された場合に必要に応じて前記高圧発生手段の制
御を変えることを特徴とする特許請求の範囲第１項から
第３項までのいずれか１項に記載の画像形成装置。