JPS6380277A - 静電式複写機の帯電制御装置 - 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】 ＬＩＬ立皿■ユ１ 本発明は、放電ワイヤーと感光体の間に制御格子電極を
介在させた帯電器における印加電圧の制御に関するもの
である。

１ｌ１皿 感光体の表面電位を検知し、その情報をもとに放電ワイ
ヤーおよび制御格子電極への印加電圧をフィードバック
制御する従来の帯電装置は放電ワイヤー電圧と格子電極
電圧を共に独立に可変可能な電源より印加するもので、
初期電圧に対する感光体表面の電位から印加すべき電圧
を選択的に決定し、所要の感光体表面電位を得ようとす
るものである。

１　１し　〜と　　μ しかるにこの方式による場合、格子ｚ　４１が感光体に
近いため、トナーによる汚れを生じたり、帯電器内で発
生するオゾンによる感光体への障害（ブレラシコン）の
おそれがある。

そこで断る不具合を防止するため格子電極を化学処理し
た場合でも、経時的に格子電極に放電生成物が付着し格
子電極表面が絶縁物に覆われて格子電流が流れにくくな
る。

格子電流が流れにくくなると、放電総電流に対する感光
体流入電流の割合が増すため結局必要とされる放電ワイ
ヤー電圧は低く制御される。

ワイヤー電圧が低くなると、放電ワイヤーの放電均一性
が失われ、感光体表面の帯電にムラを生じ、均一な画像
濃度を再現できな（なる。

本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的とす
る処は、放′ｔｆｉ総電流と感光体流入電流の電流比が
所定の条件を満足するか否かを判断してその結果から放
電ワイヤー、制御格子電極のうちいずれか一方または双
方の印加電圧を制御することで、常に均一な画像濃度を
１！７ることができる帯電制御装置を供する点にある。

０　　を　”ｌするための二“　お 本発明の構成を第１図に示し説明する。

感光体の表面電位を検知し、その情報をもとに放電ワイ
ヤーおよび制御格子電極への印加電圧をフィードバック
制御する帯電装置Ａにおいて、Ｂは帯電器の放電総電流
を検知する放電総電流検知手段であり、Ｃは感光体へ流
入する電流を検知する感光体流入電流検知手段である。

Ｄは前記両検知手段Ｂ、Ｃからの情報をもとに、その電
流比が一定条件を満たすか否かを判定し前記放電ワイヤ
ー１制御格子電極のうちいずれか一方または双方への印
加電圧を決定する印加電圧決定手段である。

放電総電流に対する感光体流入電流がある程度以上大き
くなると、前記の如く放電ワイヤー電圧が減少して感光
体表面の均一な帯電ができなくなるので、印加電圧決定
手段りにより電流比が所定の条イ１を満たしているかを
判断し、その結果に！Ｊづき、印加電圧を決定すること
で放電ワイヤー電圧をある程度以上に維持し感光体表面
電位を均一かつ適切に設定することができる。・ 尖ＪＬＪ 以下第２図ないし第５図に図示した本発明に係る一実施
例について説明する。

第２図は本実施例に係るフラッシュ露光方式の複写線の
内部概略図である。

１はベルト状の感光体であって３個のプーリ２に架渡さ
れて矢印方向に回転移動する。

ベルト状感光体１０周辺には帯電器３１表表面位計９．
除電光源１０．現像器１１．転写コロトロン１２、クリ
ーニング器１３が回転方向順に配置されており、帯電器
３と表面電位計９との間が露光域４であって、その上方
に結像レンズ５およびプラテンガラス６、露光ランプ７
、反射板８等よりなるフラッシュ露光システムが位置す
る。

したがって帯電器３によりベルト状感光体１の表面が均
一に帯電させられ、前記露光システムによりプラテンガ
ラス６上に載ｔされた原稿の像が感光体表面に結像され
静電描像を形成する。

表面電位計９では潜像と潜像との間の感光体の表面電位
が検出され、次いで除電光源１０によって潜像間および
潜像の両側の不要電荷が除去され、潜像は現像器１１に
よってトナーの付着を受け、さらに転写コロトロン１２
によって用紙への転写がなされる。

転写後、感光体表面に残留したトナーはクリーニング器
１３によって除去され、再び帯電器３による帯電がなさ
れる。一方転写された用紙は図示されない定着器によっ
て定着を受けたのち、機外に排出される。

ここで帯？ｔ２器３は第３図に示すように放電ワイヤー
２０と感光体１との間に制御格子電極２１が設けられ断
面コの字状のシールド２２によって覆われた帯電器であ
る。

そして放電ワイヤー２０は放電ワイヤ−電圧２３のマイ
ナス電極に接続され、そのプラス電極は電流計Δ２２５
を介して電流ｕ’ｔ　Ａ　１２６に接続され、同電流計
△１２６は一端がアースされている。

制御格子電極２１は格子電極電源２４のマイナス電極に
接続され、そのプラス電極は前記電流ｈ１△１２６に接
続されている。

シールド２２は前記電流ＨｔＡ１２Ｂを介してアースさ
れている。

帯電器３は以上のように構成され、放電ワイヤー２０お
よび制御格子電極２１は互いに独立して放電ワイヤー電
源２３および格子電極電源２４によって電圧制御できる
とともに、電流計Ａ２２５により放電総電流ＩＴを検知
でき、電流計Ａ１２６により感光体流入電流ＩＯを検出
することができるようになっている。

放電ワイヤー電源２３による放電ワイヤー２０からベル
ト状感光体１に向う電流Ｉ■は一部制御格子電極２１お
よびシールド２２に流れ、それぞれグリッド電流ＩＱ、
シールド電流（Ｓを形成するので、放電総電流ＩＴは感
光体流入電流１ｏ、グリッド電流ＩＱおよびシールド電
ｖ７ｔＩ　Ｓから成る。

ここで経時変化に伴い制御格子電極２１に放電生成物が
付着等して制御格子電極２１を流れるグリッド電流Ｉ６
が低１・すると、ベルト状感光体１に流れる電流１ｏの
割合が増ずため、これを抑制し規定の感光体表面電位を
実現するため放電ワイヤー電源２３の電圧を下げるよう
に制御される。

放電ワイヤー電源２３の電圧がある程度）がると、感光
体表面の均一な帯電ができなくなり、濃度ムラや白筋が
発生するようになるので本発明にかかる制御がなされる
ことになる。

すなわち感光体流入電流１ｏの放電総電流ＩＴに対する
割合ｉｏ／Ｉｒが略１／１０以下に維持されるようなら
放電ワイヤー電圧が一定以上に保たれて画像に不具合は
生じないのでそのように制御される。

本実施例の制御系のブロック図を第４図に図示しかつそ
の動作手順を第５図にフローチャートとして示し説明す
る。

制御対象は前記の如く、放電ワイヤー電源２３と格子電
極電源２４であり、各電源にはその電圧を変化させるた
めのワイヤー電圧可変リモート３６およびグリッド電圧
可変リモート３７がそれぞれ付設されていて、コントロ
ーラ２７からの制御２（ｌ信号により制御される。

コントローラ２７には、前記表面電位に１９から感光体
の表面電位ＶＥが入力され、帯電器３の放電ワイヤー２
０に流れる電流を検知する電流計Ａ２２５から放電総電
流ＩＴが入力され、感光体に流入する電流を検知する電
流計Ａ１２６から感光体流入電流■０が入力される。

この制御系の中枢はＣＰＵ３３であり、ＲＯＭ３４に書
き込まれたブＯグラムにしたがって適宜ＲＡＭ３５を利
用しつつコントローラ２７との間で信号の入出力を行い
情報処理を行っている。

表面電位ｆｉｔ　９および電流語Ａ　２２５．　Ａ　＋
　２６からの検知信号はコントローラ２７の＾１０コン
バータ２８゜２９、３０によりデジタル化されてＣＰＩ
＋３３に入力され、同信号をもとにＲＯＭ３４に記憶さ
れたパラメータを利用して所定の感光体表面電位Ｖｙに
すべく放電ワイヤー電圧Ｖｖおよびグリッド電圧Ｖｃを
ｆｆｔ　算し、その結果をコントローラ２７の０／＾コ
ンバータ３Ｌ　３２を介してアナログ信号として前記ワ
イ）７−電圧ｈ」変すモー１−３６．グリッド電圧可変
リモート３７に出力され、放電ワイヤー電源２３．格子
電極電源２４の電圧が制御される。

以下第５図の７０−ブヤ−！〜に基づいて動作手順を説
明する。

なお前記ＲＯＨ３４には設定すべき電圧の算出に必要な
５個のパラメータ即らワイヤー初期電圧Ｖｖ１、グリッ
ド初期電圧ＶＧ　＋　、ワイＶ−電圧変化幅Δｖｖ、グ
リッド電圧変化幅Δ■Ｇ、比例制御係数りを数値化情報
として記憶している。

まず電源投入後、複η開始指令があると（ステップ■）
、放電ワイＶ−２０に対しワイヤー初期電圧Ｖｖ　＋　
、格子電極２１に対しグリッド初期電圧ＶＧ１が設定さ
れる（ステップ■）。

このＶｗ＋およびＶＧＩは、その初期設定値が得られる
表面電位計９の位置における感光体表面電位ＶＥが目標
とする制御中央値Ｖｒに対して十分低くなるように予め
決定されているものである。

したがって次のステップ■において初めに検知される感
光体表面電位ＶＥＩは常に目標１＋＋’ｊ　Ｖ　ｒより
低い。

ＶＥＩが検知され、Ａ／Ｄコンバータ２８によりデジタ
ル化されてＣＰＵ３３に入力されると、ＲＯＭ３４に記
憶されている目ＩｆＡｌ直ＶＴどの差ΔＶｒ　　（＝Ｖ
丁−ＶＥ　Ｉ　）を計辱する（ステップ■）。

そして感光体表面電位を上胃させるために放電ワイヤー
電圧を変更すべく、その変更電圧Ｖｖの計算を行い（ス
テップ■）、コロナワイヤー２０に対しＶｗが設定され
る（ステップ■）。

ここで設定される電圧Ｖｖは、初期設定Ｖｃ＋に前記目
標Ｖｒと検出１直ＶＥＩとの差に応じた電圧Ｄ・ΔＶｐ
が加算されたものであり、このようにして設定されたＶ
ｖと前記ＶＧＩの下で検出される感光体表面電位ＶＥが
平均的感光体において目標値ＶＴより若干低い値となる
ように係数りは決められているものである。

この操作により、感光体表面電位ＶＥが♀く目標値ＶＴ
に収束するようワイヤー電圧Ｖｖを上昇させることにな
り、また感光体の帯電特性及び劣化の状態に応じて適当
な上品率を得るｖｖＳ設定されることになる。

そして次に述べる第２の制御段階においてワイヤー電圧
Ｖｖとグリッド電圧ＶＧとの更新電圧の組合せがこのＶ
ｗの設定値によって異なり、感光体の経時劣化に対処で
きる。

次に電流計Ａ２２５により放′？１１総電流１丁が検知
され、Ａ／Ｄコンバータ２９によりデジタル化されてＣ
ＰＵ３３に入力されると（ステップ■）、ワイヤー電流
負荷より決まる上限値からＩＩＩ　ｉｆｆ　Ｉ　ｇが予
め設定されており、同■＄とＩＴとの比較がなされ（ス
テップ■）、検出値Ｉ■が閾値１零に達しないときはス
テップ■に進む。

ステップ■では再び感光体表面電位ＶＥ（ｎ）が検出さ
れ、同検出値ＶＥ（ｎ）が目標値ＶＴに対し設けられた
所定の範囲内に入っているか否か判断され（ステップ■
）、未だその範囲内にないときはステップ■に進行する
。

ステップ■では■ｖｃ２）＝ｖｖ（＋）＋ΔＶｖおよび
ＶＧ（ｚｔ＝ＶＧｕ）＋ΔＶＧ　（ただしＶＧＣｔ）＝
ＶＧ　Ｉ　）の４算がなされ、ワイヤー電圧をΔＶｖだ
け上昇させたＶ　１１　（２３およびグリッド電圧をΔ
ＶＧだけ上昇させたＶ　Ｇ　ｔ２）の設定がなされ（ス
テップ＠）、再びステップ■に戻φ。Ｉｆ＜Ｉｓおよび
Ｖｒ−Ｖ［（ｎ）≧δの状態ではステップ■からステッ
プ＠までが繰り返えされ、ワイヤー電圧Ｖｖおよびグリ
ッド電圧ＶＧは徐々に上昇させられる。

このようにＶｖとＶＧ双方を同時に上４更新させるのは
たとえばＶｖのみを増加させるとグリッド電圧が低下す
ることから放電総電流Ｉ■が早目に上昇してしまうおそ
れがあることと、ｖ６のみを上昇させると、帯電直後電
位ＶｏとＶａとの関係がＶＧ　＞Ｖｏのように逆転して
感光体表面電位の帯電ムラを抑える当該帯電器本来の効
宋がなくなる虞れがあるからである。

したがって■６を増加させて族Ｔ１総電流１１の増加を
抑制し、Ｖｖを増加させることでＶＧとＶｏとの相対電
位差を組持するように図っているものである。

そして表面電位計９による感光体表面電位の検出１直Ｖ
Ｅ（ｎ）が目標値Ｖｒの所定範囲内に入ったとぎに、ス
テップ［株］からステップ＠に飛び、放電総電流Ｉｔお
よび感光体流入電ｔｌ！Ｅｌｏを検知し、Ｉ◎／　Ｉ　
ｒ　＜１／１０の条ｆ１を満足するか否かが判別され（
ステップ［株］）、条件を満足しζにいときは、ステッ
プ■に進みグリッド電圧ＶＧを１０％稈低い値に変更し
、ステップ■〜＠のフィードバック制御ルーヂンに戻る
。

Ｖａが減少したことから格子電流１ｃ＋が増加し、その
結果放電総電流１ｒは上界し感光体表面の電位は減少す
るが、ステップ■ないしステップ＠のフィードバックル
ーチンで表面電位は規定範囲内に回復する。

しかもこのフィードバックルーチンでは放電ワイヤー電
圧Ｖｖおよびグリッド電圧ＶＧが同時に変更されかつ放
電ワイヤー電几Ｖｖが常に族Ｔｉ総電流ＩＴに大きく影
響するので規定値以下の電位に対する制御ステップは常
に放電総電流■Ｉを増加させることになり、低下させる
ことはへい。

このようにして経時劣化に伴うＩｎ／ＩＴの上界による
画像濃度のムラの発生を防止すべりＩＯ／ＩＴを１７１
０以下に維持することができる。

通常は以上の電圧制御がなされるのであるが、感光体の
経時劣化が大ぎく、途中で放電総電流ＩＴが閾値ｉｓを
越えたどきはステップ■からステップ［相］に移り、グ
リッド電圧ＶＧのみ更新される制御に入いる。

すなわち表面電位３１−９による感光体表面電位ＶＥ（
ｎ）が検知され（ステップ■）、目標値Ｖｒの所定範囲
内に入っているかを判断しくステップ＠）、範囲内にな
いときはＶｃ　（ｎ）　＝Ｖａ　（ｎ−１）＋へＶＧの
計綽がなされ（ステップ＠）、グリッド２１への電圧Ｖ
ａ（ｎ）のみが更新；λ定される（ステップ■）。

このようにワイヤー電圧Ｖｗはその時点での設定に固定
し、グリッド電圧ＶＧのみを上昇させるのは、Ｖａの玉
貸で格子電極２１に流れる電流を減少させ、よって族Ｔ
ｉ総電流ＩＴを減少させて、放電ワイ＼？−２０の破断
の発生を未然に防止し、かつ感光体表面電位を上昇させ
るためである。

そして感光体表面電位ＶＥ（ｎ）が目標値Ｖｒの所定範
囲内に入るまでステップ■から■が繰り返されて、所定
範囲内に入ったとぎに（ステップ■）、前記ステップ＠
に進行する。

以上のように本実施例による制御は大きく４つのブロッ
クに分かれており、ステップ■から■までの最初のブロ
ックではワイヤー電位Ｖｖの電圧上昇により感光体表面
電位ＶＥを感光体の経時劣化に相応して９期に目標ＩＣ
Ｖ　ｒに近づけ、次のステップ■から＠までの第２ブロ
ツクではワイヤー電圧■υとグリッド電圧ＶＧとを同時
に徐々に上昇させて、放電総電流ＩＴの上昇を抑制しつ
つ目標値Ｖｒに収束させ、ステップ＠から■の本発明に
係る第３ブロツクではＩｏ／ＩＦが条件を満足すべくグ
リッド電圧ＶＧを制御して放電ワイヤ−電圧の低下に伴
う画像の濃度ムラ等を防止し、ステップ［相］から［相
］の第４ブロツクでは放電総電流ＩＴが所定１！１Ｉｉ
ｆｉＩ！ｉを越えるようなことがあれば、グリッド電圧
Ｖｃ＋を制御して放電総電流１丁の上野による放電ワイ
ヤーの切断を防止している。

なおステップ＠から■の第３ブロツクにおいてグリッド
電圧Ｖｃを制御したが別の方法として放電ワイヤー電圧
Ｖｌｌを制御あるいはＶｖとＧを同時に制御する等の方
法も可能である。

さらにステップ■においてＩｏ／ＩＩの条件を１７１０
以下としてが１７１０に拘わることなく、この１１Ｃ１
の近傍で別の適当な値とすることができる。

またステップ■の０．９についても同様である。

免旦立万皿 本発明は感光体に流入するＴｉ流の放電総電流に対する
割合に基づいて帯電器の電圧制御がなされ、放電ワイヤ
ー電圧の低下に伴う画像濃度のムラ等の不具合の発生を
防止して常に均一な画像濃度を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明に係
る複写機の実施例の内部概略図、第３図は本実施例の帯
電器の説明図、第４図は本実施例の制御系のブロック図
、第５図は同制御系による動作手順を示寸フローヂャー
トである。 １・・・ベルト状感光体、２・・・プーリ、３・・・帯
電器、４・・・露光域、５・・・結像レンズ、６・・・
プラテンガラス、７・・・露光ランプ、８・・・反射板
、９・・・表面電位３１．１０・・・除電光源、１１・
・・現像３．１２・・・転写コロトロン、１３・・・ク
リーニング器、 ２０・・・放電ワイヤー、２１・・・制御格子電極、２
２・・・シールド、２３・・・放電ワイヤー電源、２４
・・・格子電極電源、２５・・・電流計Ａ２．２Ｇ・・
・電流計Ａ１．２１・・・コントローラ、２８．２９．
３０・・・Ａ／Ｄコンバータ、３１゜３２・Ｄ／ＡＤ　
ンｔ＜　−タ、３３・ＣＰＵｌ３４−ＲＯＭ、　３５・
・・ＲＡＭ、　３Ｇ・・・ワイヤー電源可変リモート、
３７・・・格子電圧可変リモート。 代理人　弁理士　江　原　　望　外２名第１図 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体の表面電位を検知し、その情報をもとに放電ワイ
   ヤーおよび制御格子電極への印加電圧をフィードバック
   制御する帯電装置において、帯電器の放電総電流を検知
   する放電総電流検知手段と、感光体へ流入する電流を検
   知する感光体流入電流検知手段と、前記両検知手段から
   の情報をもとにその電流比が一定条件を満たすか否かを
   判定し前記放電ワイヤー、制御格子電極のうちいずれか
   一方または双方への印加電圧を決定する印加電圧決定手
   段とを備えたことを特徴とする静電式複写機の帯電制御
   装置。