JPS6259978A - 帯電装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像形成装置、特に帯電器により感光体を帯電
させる構成を有する画像形成装置に関する。

［従来の技術］ 上記の構成は現在レーザービームプリンタや複写機に広
く用いられているものである。この種の装置では、露光
前に感光体を一様に帯電させる、あるいはトナーを転写
するために帯電器が用いられる。

従来より、帯電器のワイヤ、グリッド、あるいはシール
ド量体のトナーなどによる汚染、経時変化に起因する画
像劣化を防止するため、帯′＠主電流定電流化する方式
が汀及している。

一方、従来では感光ドラムの寿命が短く、比較的短いサ
イクルで定期的に保守を行なわねばならなかったが、近
年では感光ドラムそのものの改ｈ、表面電位制御による
ドラム寿命の運びにより保守回数が削減される傾向があ
り、帯電器の汚れという問題が注目されてきた。すなわ
ち、従来の短い保守サイクルでは帯電器は度々清掃を受
けることができたが、保守サイクルが長くなるにつれて
、画像処理の高速化もあいまって帯電器に残る汚れによ
る画像劣化が生じた。

［９，明が解決しようとする問題点］ 従来では、この帯電器の汚れによる画像劣化の影響を少
なくするためには帯′？１ｉ電流を増加させる以外の対
策が見つかっていない。帯゛准電流を増加させ、放電コ
ロナ量が増えると、帯電器の放電電極（ワイヤ）グリッ
ドへの異物付着スピードが速くなるが、汚れによる放電
への影響を少なくできるからである。

ところが、このような方式によれば、使用開始直後の汚
染のない状態では大きな帯ｒＬ主電流帯電器の汚れを助
長するだけであるし、電流増大のため高圧電源の容量を
増やさねばならず装置が大型化し、コストアンプしやす
いという欠点があった。

［問題点を解決するための手段］ 以）Ｕの問題を解決するため、本発明においてはコロナ
放電による帯電制御を行なう帯電手段を有する画像形ｒ
＆装置において、帯電手段の汚れを検出する手段と、検
出した汚れに応じて帯電器に対する給電量を制御する手
段を設けた構成を採用した。

［作　用］ このような構成により、帯電器の汚れに応じた帯電１ぜ
流を与えることができ、帯電器の汚れによる画像劣化を
防止することができる。

［実施例コ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明の画像形成装置の一例として複写機の構
成を示しており、図において符号１は円周上にＣｄｓな
どの感光体を有する感光ドラムである。感光ドラム１の
円周面に沿って、１次帯電器２、ｌｉ）電量検出のため
の表面電位センサ３、トナー現像のための現像ローラ５
、転写帯電器４が配置される。

これらの部材は、装ご全体の動作を制御するためマイク
ロコンピュータなどから構成された制御部９に接続され
る。各部材の高圧の給電制御は符り８１．８２．８３お
よび８４で示されるＤ／Ａ変換器と符号６１．６２．６
３および６４で示される高圧出カニニットを介して行な
われる。また、表面電位センサ３の検出量はＡ／Ｄ変換
器７２を介して制御部９に送られる。

特に、１次帯電器２の放電電極及びグリッド２の印加電
力はそれぞれ２つのＤ／Ａ変換器８１．８２および高圧
出カニニット６１．６２により制御される。また、高圧
出カニニット６１は放’ｉ［電極に対する印加重圧ＶＰ
を検出する回路を有しており、その検出出力はＡ／Ｄ変
換器７Ｌを介して制御部９に伝えられる。

画像形成は、まず１次帯電器２により感光ドラム１を一
様に帯電させ、次に原稿の反射光、レーザービームなど
の光１０をドラムに当てて静電潜像を形成し、この潜像
を現像ローラ５によりトナー現像し、感光ドラムｌ上の
トナーを転写帯電器４により転写することによって行な
う。

第２図は１次帯電器２の放電電極用の高圧出力ユニッ）
６１の構成を示している０図において符号Ｔ１は昇圧用
のトランスで、その１次側巻線の一端は抵抗Ｒ１、コン
デンサＣ１から成るローパスフィルタを介して低圧の電
源電圧Ｖｃｃに接続され、他端をスイッチングトランジ
スタＴｒｉによリオン／オフすることにより２次巻線に
昇圧された高圧の交流を得るためのものである。エミッ
タ、投置のトランジスタＴｒｉのコレフタルエミッタに
は共振用のコンデンサＣ２と保護用ダイオードＤ２が接
続しである。スイッチングトランジスタＴｒｉのオン／
オフは発振器Ｑ４により制御される。

２次側出力は整流、平滑用のダイオードＤ１とコンデン
サＣ３により直流に変換され、火花防止用の抵抗Ｒ４を
介して端子ＰＩから１次帯電器２の放′１［電極に印加
される。

帯電電流ｉｐ＋は、帯電器に対する接」也電位の端子Ｐ
２と２次巻線の低圧側に接続された抵抗Ｒ５の端子電圧
変化として取り出される。抵抗Ｒ５と並列接続されたコ
ンデンサＣ５はデカップリング用のコンデンサである。

検出電圧は誤差増幅器Ｑ２に入力され、端子Ｐ３を介し
て制御部９から入力される所定の帯電電流に対応した電
圧値との誤差増幅値がパルス幅変調器（以下ＰＷＭとい
う）Ｑ３に入力される。

ＰＷＭＱ３は発振器Ｑ４のトランジスタＴｒｉのペース
に対する出力パルスのデユーティ−比を入力値に応じて
制御し、その結果帯電電流ｉｃが制御部９の入力する目
標値に定電流制御される。

また、帯電器に対する印加電圧ｖＰは、抵抗Ｒ２、Ｒ６
により所定比に分圧され、誤差増幅器Ｑ１に入力される
。誤差増幅器Ｑ１によりインピーダンス変換された帯電
電圧Ｖｐに対応した検出電圧はＡ／Ｄ変換器７１を介し
て制御部９に送られる。

第３図は１次帯電器２のバイアス用グリッド２１に接続
する高圧出カニニット６２の構造を示している。このユ
ニ”ｙ　）は第２図とほぼ同様のスイッチングレギュレ
ータから構成されている。異なっているのは、誤差増幅
器Ｑ６が抵抗Ｒ７、Ｒ８によりグリッド２１に対する印
加電圧ｖＧを検出しており、また発振器Ｑ５ではなく昇
圧用のトランスＴ２の１次側の入力電圧を直接制御して
いる点である。誤差増幅器Ｑ６は端子Ｐ７を介して）υ
制御部９から入力される所定のバイアス電圧に対応して
グリッド２１に対する印加電圧を制御する。

次に第４図のフローチャート図を参照して以」−の構成
における動作につき詳細に説明する。第４図は制御部９
の行なう１次帯電器２制御の手順を示したフローチャー
ト図である。帯電器の制御は電源投入、あるいは所定数
の画像形成後の適当なタイミングで行なう。

制御部９は、まず：５４図のステップＳｌにおいて、１
成帯′市器２の印加電流ｉｃを定められた初期イ直ＩＯ
にリセットする。すなわち第２図の端子Ｐ３に帯電ｌ１
ｌｉ流工０に対応した電圧値を与え、高圧出カニニット
６１の端子ＰＩから帯電器２の放電゛ｉヒ極〜接地間に
電流ＩＯが流れるよう制御する。

次に、制御部９はステップＳ２において、高圧出カニニ
ー、トロ１の端子Ｐ４を介して１次帯電器２の印加゛重
圧Ｖｐを測定する。

続いてステップＳ３において、印加’ｉｆｆ　ｍ　Ｉ　
。

と、ステップＳ２で測定した電圧ＶＰからＶＰ／１ｃ（
Ｉｏ）の演算を行ない、その時の１次帯電器の等価イン
ピーダンスＺＣを求める。

次にステップＳ４において、次の式の演算を行ない、１
次帯電電流の補正値Δｉｃを求める。

Δｉｃ＝δ（ＺＣＺｏｏ） ただしδは所定の制御係数で、所望の画像形成を行なう
ための電圧条件から定める。また、Ｚｏ。

は１次帯電器２の初期インピーダンスである。

次にステップＳ５では高圧出カニニット６１の端子Ｐ３
を介して１次帯電電筺ｉｃをｉｃ＋Δｉｃに補正する。

ステップＳ６では表面電位センサ３１により感光ドラム
ｌ上の潜像電位ＶＳを測定して以下の式により１成帯′
准器２のグリッド２１の印加電圧ｖｄを決定する。グリ
ッド電圧の補正量ΔＶａは、Δ■Ｇ＝α（ＶＳ　−ＶＳ
　Ｏ） により決定される。ここでαは所定の制御係数、Ｖ　Ｓ
　Ｏは潜像電位の目標値である。ステップＳ６の表面電
位制御は所定回数繰り返し行なわれ、所定の潜像電位を
得、以下従来同様の画像形成に移る。

帯’Ｉｆｆ器のインピーダンスは帯電器の汚れに応じて
変動するので、以上のような実施例によれば、７りれの
度合に応じて適切な帯電′７ｒＬ流を定めることができ
るので、従来のようにドラム電流の１０倍以上の不必要
な′１［流をグリッドイ１７電器筐体に流す必要がなく
なる。またステップＳ６の表面電位制御は最低限必要な
潜像電位を得るのに必要な帯電電流値から出発できるの
で、帯電器電極の寿命を延長し、電源の小型化、省電力
化、オゾン発生付低下などを達成でき、装置の高性能、
高信頼性、ローコスト化に犬きく寄与できる。

以上の実施例では帯電器のインピーダンスを帯電器汚れ
の目安として用いたが、画像形成数、感光ドラム回転時
間なども汚れに対応した指標として用いることができる
。

さらに、グリッド電極を持たない帯電器を用いる場合に
は、帯電器筐体を設置電位から絶縁し。

筐体に対する印加電圧を制御するようにすれば、前述と
同様の表面電位制御が回走である。

［効　果］ 以トから明らかなように、本発明によれば、コロナ放電
による帯゛准制御を行なう帯電手段を有する画像形成装
置において、帯電手段の汚れを検出する手段と、この手
段が検出した汚れに応じて帯電手段に対する給’を量を
制御する手段を設けた構成を採用しているので、帯′屯
手段の汚れによる帯電条件の変化に応じて適切な帯電制
御を行なうことができ、電源の小型化、帯電器の長寿命
化など装置の高性能化、高信頼性化に大きな効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像形成装置の構造を示したブロ
ック図、第２図、第３図はそれぞれ第１図の高圧出カニ
ニットの構造を示した回路図、第４図は第１図の制御部
の制御手順を示したフローチャート図である。 １・・・感光ドラム　　　２・・・１次帯電器３・・・
表面電位センサ　４・・・転写帯電器５・・・現像ロー
ラ　　　９・・・制御部２１・・・ブリ７Ｆ ６１〜６４・・・高圧出力ユニット ｇ−ぐ　　　　　　　の ＣＬ　　　望　　　　　Ｑ−エ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）コロナ放電による帯電制御を行なう帯電手段を有す
   る画像形成装置において、この帯電手段の汚れを検出す
   る手段と、この手段が検出した汚れに応じて帯電手段に
   対する給電量を制御する手段を設けたことを特徴とする
   画像形成装置。 ２）前記帯電手段の汚れを帯電手段のインピーダンスを
   測定することにより検出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。