JPS6068356A - コロナ放電装置 - 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】 （技術分野） 本発明は複写機等の帯電装置に応用されるコロナ放電装
置に関するものであり、特にそのコロナ放１！電流の安
定化装置に係るものである。

（従来技術） 第１図に示す従来のコロナ放電装置をまず説明する。

１は電源入力端子である。電源が入力するとインバータ
２が起動し、リーケージトランス３０２次巻線３２に高
電圧が誘起し、保護抵抗４を介してコロナ放電器５にこ
の高電圧を供給する。コロナ放電器５を流れた電流は、
検出抵抗８で補正信号回路７からの信号と合成されるが
、この合成電流のうちコロナ放電電流だけを検出し制御
回路９に入力する。制御回路９はコロナ放電電流が所定
の値となるようにインバータ２を制御している。

この様な構成によりコロナ放電器５の容量分を流れる無
効電流に影響されずに感光体６の除帯電に有効なコロナ
放電電流だけを検知し、安定化できる。

ここでコロナ放電器５を流れる電流について第２図で説
明する。放電電極５２に高電圧が印加されると、コロナ
放電が起り容量分Ｃを流れる無効を流とコロナ放電電流
の合成された電流がシールド板５１へ流れる電ｉ！。と
感光体６へ流れる電流ＩＤに分流される。電流Ｉ０は感
光体６の除帯電には寄与していないが、コロナ放電の安
定化のために必要な電流である。総電流ＩＴに対する電
ＩＩｎの分配比は一般に約２０％に設定しであるが、分
配比はシールド板５１へのトナーや紙粉の付着及び感光
体６の電位等により変動する。このため第１図の従来の
コロナ放電装置では、総電流ｒｔのコロナ放電電流分を
検出して安定化しているので分配比の変動に対しては、
無機能であり、分配比が変動した場合、感光体６の除帯
電の電位が不安定になり異常画像や転写紙の分離不良等
が発生する欠点があった。

更に、従来例では無効電流に近以した信号を作るために
、補正信号回路７の巻線３６を第３図に示すＡ部に巻か
なければならず、高電圧の取出しのために多回数巻かれ
ている２次巻線３２との絶縁構造が複雑になり高価なも
のとなる欠点もあった。

（目的） 本発明は以上の様な従来例の欠点に鑑みてなされたもの
であり、コロナ放電器の容量分を流れる無効電流を補正
する補正信号を簡単な構成で作ると共に、感光体や転写
紙の除帯電に有効なコロナ放電電流だけを検出し安定化
する事により、安価で更に精度の高い除帯電が行なえる
コロナ放電装置を提供する事を目的とする。

（構成） 以下本発明の詳細な説明する。

第４図に一実施例を示す。ｌは電源入力端子でアル。９
はＤＣ−ＤＣコンバータであり、比較器９５．９６に入
力する電圧に応じで、ＤＣ−ＡＣインバータ２の１次巻
線３１に供給する電圧を制御する。９４はノ９ルス巾変
調回路であり、発振器９３の出力を比較器９５又は９６
からの出力に応じてパルス化し、トランジスタ９２を介
してトランジスタ９１を駆動する。

トランジスタ９１のスイッチングでパルス化された電源
電圧はダイオード９７、チョークコイル９８、コンデン
サ９９から成るフィルターでリップルの無い直流になり
、１次巻１ｍ３１に供給される。インバータ２では発振
器２１の出力を基準に。

コンノ９レータ２３とフリップフロップ２２　、　ＮＡ
ＮＤ２４．２５でプツトタイムを持つ駆動信号を作り、
トランジスタ２８と２９を交互に駆動し、リーケージト
ランス３０１次巻隨３１に励磁電流を流す。

励磁により２次巻線３２に誘起した高圧電圧は、保護抵
抗４を介してコロナ放電器５の放電電極５２に印加され
コロナ放電を起し、感光体６の除帯電を行なう。

感光体６の近傍に配置した検出電極５３は、抵抗８１を
介して接地され、感光体６の除帯電に有効なコロナ放電
電流だけを検出する。２次巻線３２には更に共振コンデ
ンサ３３と抵抗７２の直列回路が接続してあり、コロナ
放電器５の容量分を流れる無効電流と同相の電圧を抵抗
７２で検出し比較器８２の負の入力端子に供給している
。また、正の入力端子には抵抗８１で電圧として検出し
た無効′ｆｔＬ流を含むコロナ放電電流が入力している
。

比較器８２の出力端子には、両入方端子間に加わつｔこ
電圧の差であるコロナ放′醒電流だけ出力されさらにこ
のコロナ放電電流は整流回路８３と可変抵抗器８３０を
介してＤＣ−ＤＣコンバータ９の比較器９６に入力され
る。そしてこのコロナ放！電流は比較器９６で基準電圧
と比較され、検出電極５３に一定のコロナ放′シ電流が
供給されるよ’ｌ？：ＤＣ−ＤＣコンバータ９の出力を
制御している。同、コロナ放電電流は可変抵抗器８３０
にて任意に設定できる。

比較器９５の負の入力端子には基準電圧が接続してあり
、正の入力端子には、巻線３７で検出した出力電圧ｖｏ
に比例する直流電圧が入力している。比較器９５は放電
電極５２の断線等により、出力電圧Ｖｏが上昇した場合
、出力電圧Ｖ・を所定値に定電圧制御する。又定電圧制
御の作動開始電圧は可変抵抗器３７０で任意に設定でき
る。

次にこの実施例回路の特徴について説明する。

リーケージトランス３は一般にπ型の等価回路で表わさ
れるが、テプナンの定理により第５図のように簡略でき
る。第５図から明らかなように、共振コンデンサ３３は
出力波形整形や増磁効果による出力電圧アップ等の目的
で接続してあり、出力電圧■ｏに対し９０度進相のｖｔ
Ｋが流れている。

この’Ｋ　ＩＡｔ、に注目し抵抗７２で電圧として検出
し、コロナ放電器５の容量分を流れる無効電流の補正信
号とした。父感光体６の除帯電に有効なコロナ放電電流
だけを検出するために、検出電極５３を凹型のシールド
板５１の外方、且つ感光体６の近傍に記数すると共に、
検出信号を比較器８２で補正信号と合成し、無効電流分
を除去している。

第６図に出力電圧と各電流の波形を示す。０）の出力電
圧Ｖ、がコロナ放電器５に印加されると検出電極５３に
接続した抵抗８１には（ロ）の電圧が検出される。比較
器８２の出力端子には、（ロ）と補正信号Ｃ）との差で
あるコロナ放電電流（ロ）が出力される。

以上の様に、第４図に示す回路構成にする事により、簡
単な構成で補正信号を作る事ができ、その結果コロナ放
電電流を安定化出来るので感光体の除帯電を精度良く行
なえる。

次に他の実施例を第７図にて説明する。

この実施例は第４図の実施例に負電圧の直流バイアス回
路を付加したものである。伺、リーケージトランス３の
左側のＤＣ−ＤＣコンバータ９とＤＣ−ＡＣインバータ
２は第４図と同一なので図示及び説明を省略する。

３８は直流バイアス回路であり、２次巻線３２０巻始め
と接地間に接続されている。巻線３８１に誘起した交流
電圧を、ダイオード３８２と抵抗３８３、コンデンサ３
８５で直流電圧にし、抵抗３８４を介して定電圧素子３
８６に供給する。定電圧素子３８６で定電圧化された電
圧は、可変抵抗器３８７に入力し摺動片より２次巻線３
２の巻始めに加える。摺動片と接地間には交流バイパス
コンデンサ３８８が接続しである。リーケージトランス
３の共振コンデンサ３３と、補正電圧検出の抵抗７２の
直列回路は、２次巻線３２０巻終りと接地間に接続しで
ある。共振コンデンサ３３により流れる９０°進相電流
の経路に、直流バイアス回路３８を接続しであるが、交
流バイパスコンデンサ３８８のインピーダンスが、共振
コンデンサ３３のインピーダンスに比べ非常に小さいの
で、共振コンデンサ３３は、第４図の例と同様、出力波
形整形及び増磁効果の機能を有する。因みに実馳では、
共振コンデンサ３３は１ｏｏ（ｐＦ）、抵抗７２は２２
０（Ω）、交流バイパスコンデンサ３８８は４７０００
（ＰＦ）であり、出力周波ｆ１５００（Ｈｚ）でのイン
ピーダンスは、共振コンデンサ３３が３．２（ＭΩ）、
交流、バイパスコンデンサ３８９が６．８（ＫΩ）であ
る。

感光体６の除帯電に有効なコロナ放電電流の検出と安定
化のために第４図の例と同様に、比較器８２に入力する
補正信号と検出電圧とを合成した差をＤＣ−ＤＣ−コン
バータに帰還している。

これらの構成により、２次巻線３２は交流パイノＪ？ス
コ／デンサ３８８に表われる直流電圧分だけバイアスさ
れ、コロナ放電器５には直流偏寄した交流電圧が印加さ
れる。

この様子を第８図に示す。（ホ）はＭＷバイアスが０（
ｖ）の時の出力電圧Ｖ、である。（へ）は直流バイアス
がΔＶ（至）の時の出力電圧Ｖｏであり、見掛上、基線
がΔＶ（Ｖ）だけ移動した形となる。

この構成により、感光体６の除帯電に有効なコロナ放電
電流を安定化できると共に、その除帯電による感光体６
の最終的な電位を任意に設定できる。

次に別の実施例を第９図にて説明する。

この実施例は、第７図の例にある直流バイアス回路を別
のインバータで構成すると共に、検出電極５３で、コロ
ナ放電電流の交流会と共に直流分も検出し、各々安定化
している。伺リーケージトランス３の左側のＤＣ−ＤＣ
−コンバータ９とＤＣ−ＡＣインバータ２は第４図と同
一なので説明は省略する。

検出電極５３に接続した抵抗８１と、共振コンデンサ３
３に接続した抵抗７２で、各々検出した信号が入力する
比較器８２の出力には、コロナ放電電流に含まれる直流
分を検出する抵抗８４とコンデンサ８５の直列回路を接
続すると共に交流会を検出する整流回路８３が接続しで
ある。整流回路８３の出力は、交流分を設定する可変抵
抗器８３０に接続してあり、摺動片が比較器９６の入力
に接続しである。これにより第４図と同様に感光体６の
近傍に配置した検出電極５３で検出したコロナ放電電流
が一定となる様にＤＣ−ＤＣコンバータ９は、１次巻線
３１に供給する電圧を制御する。

また、直流分を検出しているコンデンサ８５は、直流分
を設定する可変抵抗器２０４に接続してあり、その摺動
片が抵抗を介して比較器２０３０入力に接続しである。

パルス幅変調回路２０２では発振器２０１から入力する
信号を比較器２０３から入力する信号に応じてノＪ？ル
ス化し、トランジスタ２０５を介してトランジスタ２０
６を駆動する。

トランジスタ２０６のスイッチングにより１次巻線３０
１に励磁電流が流れ、２次巻Ｍ３０２に誘起した電圧は
ダイオード３８２とコンデンサ３８８で整流され、この
電圧によりリーケージトランス３０２次巻線３２に誘起
する交流電圧に直流バイアスを加える。コンデンサ３８
８のインピーダンスは第７図の例と同様に共振コンデン
サ３３のインピーダンスよりも非常に小さいので平滑と
交流バイパスの機能を持つ。

以上の構成により感光体の除帯電に有効なコロナ放電電
流に含まれる交流分と直流分を各々検出し安定化してい
るので、より精度の高い除帯電が行なえる。

また感光体に静電的に吸着している転写機の背後から交
流コロナを印加して転写紙の電荷を除電し、感光体より
分離させる分離法に於いては、交流コロナに含まれる直
流分の安定性が画像品質を左右するので特にこの構成の
コロナ放電装置は有効である。

（効果） 本発明は以上の通りのものであり、本発明によれば、リ
ーケージトランスの共振コンデンサより、無効電流を補
正する補正信号を取り出す事により簡単な構造で補正信
号を作る事ができる。また感光体の近傍に配置した検出
電極により、感光体や転写紙の除帯電に有効な電流が検
出できる。従って補正信号と検出信号を比較する事で、
検出信号に含まれる無効’ｆｌＬＲを除去する事ができ
、感光体や転写紙の除帯電を安定に行なえるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例に係るコロナ放電装置の回路図、第２図
はコロナ放電器を流れる電流を示す図、第３２はり一ケ
ージトランスの構成図、第４図、第７図、第９図はそれ
ぞれ異なる実施例に係る回路構成図、第５図はリーケー
ジトランスの等価回路図、第６図は出力電圧と各電流波
形を示す図、第８図は直流バイアスの有無による出方電
圧の違いを示す図である。 ■・・・電源入力端子、３・・・リーケージトランス、
３３・・・共振コンデンサ、７２・・・抵抗、５・・・
コロナ放電器、６・・・感光体、５３・・・検出電極、
８２・・・比較器。 オ　１　図 ブ２悶　才　３　口 ′１″５　顕　ブ　６　【 −７７）￥１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）コロナ放電器に接続した交流高圧電源と、交流高
   圧電源のり一ケージトランスの共振コンデンサに直列に
   接続した抵抗と、コロナ放電器よりイオンが付写３され
   る感光体の近傍に配置した検出電極と、抵抗で検出した
   補正信号と検出電極で検出した信号を比較する比較器か
   ら成り、比較器の出力に応じてコロナ放電器に印加する
   電圧を制御する事を特徴とするコロナ放電装置。
2. （２）交流高圧電源は、出力に直流偶奇した交流電圧を
   出力する事を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   のコロナ放電装置。