JPH0127422B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被帯電体上に形成される静電潜像を現
像した後転写紙上に転写することにより画像形成
する電子写真装置に関する。

一般にコロナ放電電流は環境条件すなわち温
度、湿度、気圧等の影響により変化し易くコロナ
放電による帯電方法によつて被帯電部材を環境条
件に拘わらず一定の表面電位に帯電することは困
難である。

この欠点を除去するためにコロナ放電装置の電
源として定電流電源を用いることにより被帯電部
材に対して一定量のコロナ放電電流を与えること
が従来より知られている。

しかしながら被帯電部材の該帯電を行う以前の
表面電位が一定でない場合もしくは被帯電部材と
接地の間の静電容量が一定でない場合等には、被
帯電部材を一定の電位に帯電することはできな
い。その理由を述べると、一般に被帯電部材の静
電容量をＣ、帯電による被帯電部材の表面電位の
変化をΔV、帯電によつて被帯電部材に与えられ
る電荷をΔQとすればΔQ＝CΔVと表わすことが
できる。

前述のごとく被帯電部材に対して、一定量の有
効なコロナ放電電流を与える帯電方法に於いては
ΔQは帯電時間と有効なコロナ放電電流によつて
定まる一定の値になる。

ここで被帯電部材の静電容量Ｃが変化した場合
ΔQが一定であるから帯電によつて生じる被帯電
部材の表面電位の変化量ΔVが変化し、帯電を施
した後の被帯電部材の表面電位は、一定にならな
い。又、帯電による表面電位の変化量ΔVが一定
であつても帯電を行う以前の被帯電体の表面電位
が一定でなければ、帯電を施した後の被帯電体の
表面電位は一定にならない。

従つて被帯電部材に対して、一定量の有効なコ
ロナ放電電流を与える帯電方法は、被帯電部材の
静電容量及び帯電を施す以前の表面電位が、一定
でない場合には、一定の表面電位に帯電を行うこ
とができず、適正な画像を得ることはできない。

又、コロナ放電装置の電源として定電圧電源を
用いることにより被帯電部材に対し、コロナ放電
を行つた場合、定電圧で被帯電体を一定時間以上
帯電すれば、帯電前の被帯電体の表面電位に拘ら
ず、被帯電体の表面電位を一定にすることができ
る。

しかしながら、帯電電圧を一定にしてもコロナ
抵抗は、例えば湿度等の環境条件によつて変動す
るので帯電電流も変動する。例えば高湿の場合、
コロナ抵抗は大きくなるので帯電電流は減少し、
低湿の場はコロナ抵抗は小さくなり、帯電電流は
増大する。

従つて、帯電電圧を一定にしても、帯電後の被
帯電体の表面電位は、環境条件の変動によつて変
わつてしまい、適正な画像を得ることはできな
い。

本発明は上記点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは環境条件の変動や帯電前の被
帯電体の状態に拘らず適正画像を得ることが可能
な電子写真装置を提供することを目的とする。

そのために本発明では、定電流による帯電と定
電圧による帯電の両方の長所を活かし、第１段階
として像形成プロセスに先立ち被帯電体を一様電
位にする前帯電プロセス中に、被帯電体の電位を
均一化するとともに被帯電体に対し帯電を行いそ
の帯電電流を定電流制御して被帯電体上の帯電量
が所定量となる帯電電圧を求め、第２段階として
前帯電プロセスに引き続いて行われる像形成プロ
セス中、この帯電電圧を定電圧化し一定に維持す
るものである。

以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説
明する。

現在、広く用いられている代表的な電子写真方
法として次の二つの方法がある。

第一の方法は、光導電層と導電性基体より成る
二層感光体上に正極性又は負極性の一次帯電を行
い、引続き画像露光をして静電潜像を形成し、さ
らに現像のプロセスを経て可視像を得るものであ
る。

第二の方法は、透明絶縁層光導電層及び導電性
基体より成る三層感光体上に正極性又は負極性の
一次帯電を行い、引続き画像露光及び２次帯電を
行い、さらに一様に露光する事によつて静電潜像
を形成し、次に現像のプロセスを経て可視像を得
るものである。

第１図は後者のプロセスを備えた複写装置を示
したもので、１は感光体で矢印方向に回転する。
２は一次帯電器、３は光像の光軸、４は二次帯電
器、５は全面露光源、６は現像器、７は転写帯電
器で可視像を転写紙８に転写する。９はブレード
クリーナで可視像を転写紙８に転写した後の感光
体をクリーニングする。

第２図は本発明による帯電制御を行うための基
体構成を示すブロツクタイアグラムである。

高圧発生部３１で発生した高圧出力は、放電電
極２２に導かれた感光体１に相当する被帯電体３
７にコロナ放電電荷を付与する。

一方、有効なコロナ放電電流は、電流検出部３
２で検出され、検出された信号は比較増巾部３３
で基準信号と比較され制御信号を発生する。制御
信号は、スイツチ３４を介して記憶部３５に送ら
れ記憶部３５において記憶される。

同時に制御信号は制御部３６に送られ、制御部
３６はコロナ放電電流が適正となる様制御信号に
応じて高圧出力を制御する。

ここで、第１図に示した３層構成の感光体を用
いる電子写真装置の場合であつて、例えば実際の
複写処理に先立ち被帯電体である感光体を予め前
露光、前帯電して一様電位にする前処理を行う場
合、一次帯電を行つた後、原画像光の照射に代え
て、暗部で除電を行うか、又は全面に一様に露光
を与えつつ除電を行うが、この前処理を第１段階
とし、まず被帯電体３７表面を静電的に均一化す
るとともに、この処理と平行してコロナ放電を行
い電流検出部３２で検出される有効なコロナ放電
電流を予め定められた値に制御し記憶した後、第
２段階に進む。第２段階としてスイツチ３４をオ
フして検出部３２による制御信号を断ち、記憶部
３５に記憶された所定のコロナ放電を行わしめる
制御信号によつて高圧出力電圧、あるいは高圧出
力電圧波形を複写処理中一定に保ち、それによつ
てコロナ放電を行い任意の電位にある被帯電体を
一定帯電することができる。

第３図イは上記制御を行なうための回路例で、
ロはそのタイムチヤートである。図中Ｖは直流電
源、Ｍは被帯電体である感光ドラム（第１図の
１）を回転させるモータ、MS₁はそのドラムに設
けたドラム位置に対応したカムでオンするスイツ
チ、Ｋは電源スイツチSWでオンするリレー、Ｌ
はスイツチMS₁でオンするリレー、CLは原稿台
往動クラツチである。

電源スイツチSWをオンするとリレーＫにより
オンする接点k₁，k₂，k₃，k₄により感光ドラム１
を回転し、コロナ放電を開始させる。これにより
感光ドラム１を前露光、前帯電して一様電位にす
る前処理が行われる。この前処理中に電流検出部
３２においてコロナ放電電流が検出され基準信号
と比較される。比較結果に基づく制御信号は記憶
部３５に記憶されるとともに制御部３６に出力さ
れる。そして制御部３６はコロナ放電電流が適正
となる様高圧出力を制御することにより定電流化
される。ドラムが略１回転するとスイツチMS₁が
オンして、リレーＬによりオンする接l₁，l₂によ
り原稿往動クラツチCLをオンしオリジナル像を
露光走査開始させ複写プロセスを開始する。これ
と同時に前処理中オンになつていたスイツチ３４
をオフする。従つて電流検出部３２からの信号は
断たれ、以降記憶部３５に記憶された制御信号に
基づきコロナ放電が行われる。これにより、複写
プロセスを開始する前の環境条件に応じて補正さ
れた制御信号が記憶部３５に記憶され、以降この
補正された制御信号に基づいてコロナ放電が行わ
れる。そして複写終了の信号ENDが出力される
と、リレーＫ，Ｌがオフされる。この様に複写プ
ロセス開始から終了までは記憶部３５が保持され
た制御信号によりコロナ放電をするのである。

尚、複写プロセス中は大きな環境変動は生じな
いので、制御信号を保持しても何ら差しつかえな
い。

次に第２図に示したブロツクダイヤグラムの具
体例について第４図〜第８図を参照して説明す
る。

第４図〜第８図に本発明を第１図に示す複写装
置の各種のコロナ放電器に利用した場合の回路構
成を示す。

第４図は本発明をプラスコロナ放電に応用した
例である。同様にしてマイナスコロナ放電に応用
することも可能である。

第４図中、３８は入力電圧に応じ発振出力電圧
が変化する周知の発振器、３１１は昇圧トラン
ス、３１２は正の帯電をさせるための整流器、３
２１はコロナ放電による帯電に有効な電流を電圧
降下として検出する抵抗、３３１は降下電圧を基
準電圧源３３２と比較しその差に応じた出力をす
る演算増巾器、３５１は増巾器３３１による出力
をサンプルホールドするコンデンサ、３６２はそ
のホールド値により制御用トランジスタの通電量
を制御する増巾器である。

今通常より環境が低温、高湿のとき放電電流２
２によるコロナ放電電流は低下し帯電電位が所定
よりも下がる。被帯電体表面の静電的均一化を行
なう前処理中に検出抵抗３２１がその変化を検出
し増巾器３３１によりその変化に応じてスイツチ
３４を介してコンデンサ３５１を充電しかつ増巾
器３６２の出力を増大せしめるのでトランジスタ
３６１の通電量を多くし、発振器の入力電圧を増
加させる。従つて高圧発生部３１の出力を増大し
て放電電流を増加し所定の帯電電位に復帰せしめ
る。そして像形成プロセス開始前にスイツチ３４
をオフし、その後はコンデンサ３５１の充電電位
により増巾器３６２の出力を保持し先のトランジ
スタ３６１による通電量によりコロナ放電を続
け、帯電電圧が定電圧化される。

第５図は本発明を交流電源と直流電源を組み合
せた電源を用いたコロナ帯電に適用した例であ
る。３９と３８とは、各々独立に一定出力を発生
する発振回路、３１３は交流波形に負の成分を多
くするためのダイオードである。

これは放電電極２２に対する総電流により帯電
電位を決定するものでなく、電極に流れるACコ
ロナによる電流の＋成分と一成分の差（以下電流
差と称する）によつて帯電性向（極性方向）及び
表面電位を決定する。

ここでは電流差はダイオード３１３によつて負
の帯電性向を有し、被帯電体を負に帯電する。そ
してACコロナ放電による電流差を交流の差分検
出させる検出抵抗３２１により検出し、比較器３
３１により検出した差分を電源３３２による基準
値と比較し増巾器３３１は検出値に応じスイツチ
３４を介してコンデンサ３５１を充電し、かつ増
巾器３６２に制御信号を出力する。

そして増巾器３６２を介して制御トランジスタ
３６１により発振器３８の入力を制御して電流差
を予め定めた一定値となる様にしている。次に外
部からのタイミング信号によりスイツチ３４を開
く。そして電流差が一定となる様な記憶回路３５
による記憶信号をもとに発振器３８に直流信号を
付与して一定の電流差でコロナ放電を続ける。

第６図は本発明を交流コロナ放電による帯電装
置に適用した例である。もつぱら表面電荷の一様
除去に使用できる。

第７図は本発明を交流コロナ放電に適用した例
であるが高圧トランジスタの高圧出力発生用巻線
４０と磁気的に結合した出力制御用巻線４１を発
振器３９の出力巻線とは別に有することに特徴が
ある。出力制御用巻線４１に流れる電流によつて
高圧出力発生用巻線４０に発生する電圧の波形が
歪みこれによつて正及び負のコロナ放電の効率が
変化するのである。

従つて本図の回路は出力制御用巻線４１に流れ
る電流を検出回路３２及び記憶回路３５によつて
制御することによりコロナ放電電流の正負の絶対
値の差を制御するものである。

出力制御用巻線４１は本図のごとく高圧出力発
生用巻線４０と独立に設けても良いし、又、高圧
出力発生用巻線４０の一部を出力制御用巻線４１
と兼ねることも可能である。

第８図は第７図と同様であるが、出力制御用巻
線４１の電流制御ではなく出力制御用巻線４１の
端子間電圧を制御するものである。従つて第７図
に示した回路に比べてスイツチ３４を開いた後の
状態で定電圧特性に優れた電源になる利点を有す
る。

尚、このスイツチ３４としてサイリスタ等によ
り接点スイツチを使用することも可能である。

又、スイツチ３４は必ずしも外部から与えられ
た信号に依つて動作するものである必要はない。

例えば前述の帯電の第１段階に於いて有効なコ
ロナ電流の最大あるいは最小値を検出する様構成
すればスイツチ３４は単に整流器によつてその機
能をはたすことができる。第９図にかかる例を示
す。

第９図に示した例では第５図において、正負の
コロナ電流の絶対値の差が最大となる場合に適用
したものである。

又、抵抗４３は記憶部３５に記憶された制御信
号を自動的に放電させ消去するものである抵抗４
３及び４４、コンデンサ４５によつて決まる記憶
部３５に於ける記憶の接続時間はこの帯電装置が
１回の記憶によつて動作する時間に比べて十分長
く、又、温度、湿度、気圧等の還境の変化がコロ
ナ帯電に影響を及ぼすに要する時間に比べて十分
短くすることが必要である。

以上の例において検出電流をデジタル量に変換
するＡ−Ｄ変換器、その変換信号と基準量とを比
較する比較器、所定の帯電電位にすべき比較器の
出力制御量をデジタル量で記憶するメモリ。その
制御量を直流電位量に変換するインバータを有
し、そしてスイツチ３４を設け前述の如き方式で
前処理中における一定電位制御とその電位の保持
をすることも可能である。

又、発振器の入力を制御する代りに、トランス
３１１の一次タツプを摺動するサーボモータもし
くは一次ラインに接続の抵抗を摺動するサーボモ
ータを設け、このモータを制御信号により作動し
て所定の帯電電位を得ることも可能である。

以上の様に本発明によれば、像形成プロセスに
先立ち被帯電体を一様電位にする前帯電プロセス
中に、被帯電体の電位を均一化するとともに被帯
電体に対し帯電を行い、帯電電流を定電流制御し
て被帯電体上の帯電量が所定量となる帯電電圧を
求め、前帯電プロセスに引き続いて行われる像形
成プロセス中、この帯電電圧を定電圧化して一定
に維持するので、環境条件等の変動に応じて補正
された帯電電圧で帯電を行うことができ、環境条
件等の変動に拘らず高画質の画像を得ることが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用できる複写機のプロセス
説明図、第２図は本発明による帯電制御を行うた
めの基本構成を示すブロツク図、第３図イ，ロは
スイツチ３４の作動回路とそのタイムチヤート、
第４図〜第９図は第２図の具体的な回路例を示す
図である。 ３７は被帯電体、２２はコロナ放電線、３１は
高圧発生部、３２は放電電流検出部、３４はスイ
ツチ、３５は記憶部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯電手段を有し被帯電体上に静電潜像を形成
   し現像した後転写することにより転写紙上に画像
   を形成する電子写真装置において、 前記帯電手段による帯電電流を検出する検出手
   段と、 前記検出手段の検出出力に基づいて前記帯電電
   流を所定値に定電流制御するべく前記帯電手段に
   印加する電圧を制御する定電流手段と、 前記定電流手段による定電流制御により得られ
   た制御値を記憶保持する保持手段と、 前記保持手段により保持された制御値に基づい
   て前記帯電手段に印加する電圧を定電圧化する定
   電圧手段と、 前記検出手段による帯電電流の検出動作及び前
   記定電流手段による定電流制御動作を、 前記被帯電体の回動開始後で像形成プロセス前
   の前記被帯電体を一様電位にする前帯電プロセス
   中に実行し、更に前記前帯電プロセス終了後前記
   被帯電体を停止させることなく開始される前記像
   形成プロセス中に前記定電圧手段による定電圧制
   御動作を実行するための切換手段と、 を有することを特徴とする電子写真装置。