JPS6361665B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6361665B2 JPS6361665B2 JP54087118A JP8711879A JPS6361665B2 JP S6361665 B2 JPS6361665 B2 JP S6361665B2 JP 54087118 A JP54087118 A JP 54087118A JP 8711879 A JP8711879 A JP 8711879A JP S6361665 B2 JPS6361665 B2 JP S6361665B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- potential
- output
- signal
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は記録体上に静電潜像を形成した後該潜
像を顕像化する画像形成装置に係わり、特に潜像
電位を検出する表面電位計を備えた画像形成装置
に係わる。
従来より、記録体上の潜像電位を検出して検出
信号により装置を制御する方式が種々提案されて
いる。
その1つとして、モータによりチヨツパを回転
駆動して記録体等の被測定物から測定電極に向う
電気力線をチヨツピングし、測定電極に交流信号
を誘起し、これを直流再生することにより記録体
の表面電位を検出するものが提示されている。
しかしながら、この様な構成ではモータ駆動の
ため装置が大型化してしまい、又、検出精度を高
めるには高精度のモータが必要となり、コストア
ツプを招いていた。
又、被測定物に対し垂直方向に測定電極を振動
させるものも提案されている。しかしながらこの
様な構成では、測定電極に接続された信号線が電
極信号と共に動いてしまうため、ノイズが乗り易
く検出精度が悪いという欠点があつた。
又電位計の出力は記録体と測定電極との間の距
離に大きく依存しているので、電位計の取り付け
精度にバラツキがあると、正確な電位検出及び画
像形成条件の制御ができないという欠点があつ
た。
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、高精度の電位検出及び適正
な画像形成条件の制御が可能な画像形成装置を提
供することにある。
即ち本発明は、記録体に静電潜像を形成した後
現像する画像形成手段、前記記録体の表面電位を
検出する検出手段、前記検出手段の出力に応じて
前記画像形成手段の動作条件を設定する制御手段
を有する画像形成装置において、前記検出手段は
前記記録体の表面電位に対応した電圧が誘起され
る測定電極、第1、第2の振動片と、前記第1、
第2の振動片が振動することにより前記記録体か
ら前記測定電極に向う電気力線を断続的に切つて
前記測定電極に交流信号を誘起させるチヨツパと
を備えた音叉、前記第1の振動片に取付けられた
駆動用圧電素子、前記第2の振動片に取付けられ
た帰還用圧電素子、前記駆動用圧電素子に駆動信
号を出力し、前記帰還用圧電素子からの帰還信号
を入力することにより前記音叉の共振周波数で発
振して前記音叉を自励振動させる駆動回路、前記
測定電極に誘起される交流信号を低インピーダン
ス信号に変換する第1変換手段、前記第1変換手
段により低インピーダンス信号に変換された交流
電圧を直流電圧に変換する第2変換手段、前記記
録体と前記測定電極との間の電位差を零にすべ
く、前記第2変換手段からの直流電圧が零となる
様な直流電圧を前記チヨツパ及び前記第1変換手
段へ供給する電圧供給手段を有する如く構成し、
更に前記制御手段は前記電圧供給手段から供給さ
れる電圧に応じて前記画像形成手段の動作条件を
制御することを特徴とする画像形成装置を提供す
るものである。
以下本発明の実施例を図面に従い説明する。第
1図aは本発明を適用し得る複写装置の断面図で
ある。
ドラム47の表面は、CdS光導電体を用いた三
層構成のシームレス感光体より成り、軸上に回動
可能に軸支され、コピーキーのオンにより作動す
るメインモータ71により矢印の方向に回転を開
始する。
ドラム47が所定角度回転すると、原稿台ガラ
ス54上に置かれた原稿は、第1走査ミラー44
と一体に構成された照明ランプ46で照射され、
その反射光は、第1走査ミラー44及び第2走査
ミラー53で走査される。第1走査ミラー44と
第2走査ミラー53は1:1/2の速比で動くこと
によりレンズ52の前方の光路長が常に一定に保
たれたまま原稿の走査が行なわれる。
上記の反射光像はレンズ52、第3ミラー55
を経た後、露光部で、ドラム47上に結像する。
ドラム47は、前露光ランプ50と前AC帯電
器51′により同時除電され、その後一次帯電器
51によりコロナ帯電(列えば+)される。その
後ドラム47は前記露光部で、照明ランプ46に
より照射された像がスリツト露光される。
それと同時に、AC又は一次と逆極性(例えば
−)のコロナ除電を除電器69で行ない、その後
更に全面露光ランプ18による表面均一露光によ
り、ドラム47上に高コントラストの静電潜像を
形成する。感光ドラム47上の静電潜像は、次に
現像器62の現像ローラ65により、液体現像さ
れトナー像として可視化され、トナー像は前転写
帯電器61により転写易しくされる。
上段カセツト10、もしくは下段カセツト11
内の転写紙は、給紙ローラ59により機内に送ら
れ、レジスタローラ60で正確なタイミングをと
つて、感光ドラム47方向に送られ、潜像先端と
紙の先端とを転写部で一致させることができる。
次いで、転写帯電器42とドラム47の間を転
写紙が通る間に転写紙上にドラム47上のトナー
像が転写される。
転写終了後、転写紙は分離ローラ43によりド
ラム47より分離され、搬送ローラ41に送ら
れ、熱板38と押えローラ40,41との間に導
かれて、加圧、加熱により定着され、その後排出
ローラ37により紙検出用ローラ36を介してト
レー34へ排出される。
又、転写後のドラム47は回転続行しクリーニ
ングローラ48と弾性ブレード49で構成された
クリーニング装置で、その表面を清掃し、次サイ
クルへ進む。
ここで表面電位を測定する表面電位計67は全
面露光ランプ18と現像器62の間のドラム47
の表面に近接して取付けられている。
上記コピーサイクルに先立つて実行するサイク
ルとして、電源スイツチ投入後ドラム47を停止
したままクリーニングブレード49に現線液を注
ぐステツプがある。以下ブリウエツトと称す。こ
れはクリーニングブレード49付近に蓄積してい
るトナーを流し出すとともに、ブレード49とド
ラム47の接触面に潤滑を与えるためである。又
ブリウエツト時間(4秒)後ドラム47を回転さ
せ前露光ランプ50や前AC除電器51′等により
ドラム47の残留電荷やメモリを消去し、ドラム
表面をクリーニングローラ48、クリーニングブ
レード49によりクリーニングするステツプがあ
る。以下前回転と称す。これはドラム47の感度
を適正にするとともにクリーンな面に像形成する
ためである。上記ブリウエツトの時間、前回転の
時間(数)は種々の条件により自動的に変化する
(後述)。
又セツトされた数のコピーサイクルが終了した
後のサイクルとして、ドラム47を数回転させ
AC帯電器69等によりドラムの残留電荷やメモ
リを除去し、ドラム表面をクリーニングするステ
ツプがある。以下後回転LSTRと称す。これはド
ラム47を静電的、物理的にクリーンにして放置
するためである。
第1図bは第1図のブランク露光ランプ70付
近の平面図である。ブランク露光ランプ70―1
〜70―5は、ドラム回転中で露光時以外のとき
点灯させ、ドラム表面電荷を消去して、余分なト
ナーがドラムに付着するのを防止している。
ただし、ブランク露光ランプ70―1は表面電
位計67に対応するドラム面を照射するので、表
面電位計67で暗部電位を測定するとき一瞬消し
ている。またBサイズのコピーでは、画像領域が
A4やA3サイズにくらべ小さくなるので非画像領
域に対し、ブランク露光ランプ70―5を光学系
前進中でも点灯させる。ランプ70―0はシヤー
プカセツトランプと称するもので、分離ガイド板
43―1と接触しているドラム部分に、光を照射
し、その部分の電荷を完全に消去して、トナーの
付着を防ぎ、分離欠け幅分を汚さぬようにしてい
る。このシヤープカツトランプはドラム回転中、
常時点灯している。
この様な電子写真複写装置の複写プロセスの各
処理位置において、原稿の明部(光の反射が多い
部分)と暗部(光の反射が少ない部分)に対応す
る感光ドラムの表面電位がどのように変化するか
を第2図に示す。最終的な静電潜像として必要な
のは図中点に於ける表面電位であるが、そこで
の暗部と明部の表面電位○イ,○ロは感光ドラム47
の周囲温度が上昇した場合、第3図○イ′,○ロ′の如
く変化し、又感光ドラム47の経年変化に対して
も第4図○イ′,○ロ′の如く変化し、暗部と明部のコ
ントラストが得られなくなる。
斯かる温度変化或は経年変化に伴う表面電位の
変化を補償する方法を以下に詳述する。
まず表面電位を検出する検出手段としての表面
電位計について説明する。
第5図は表面電位計の側断面図、第6図は第5
図のX―X′線で切断して図面の右側をみた断面
図、第7図は第5図のX―X′線で切断して図面
の左側をみた断面図、第8図は電位計の斜視図で
ある。
第5,6,7,8図に於いて、電位計全体は、
外部電界の影響を除くために金属のシールド部材
81及び金属の基台95でおおわれる。
シールド部材81には、測定窓88の開口があ
り、該測定窓88をドラム47の被測定部に対向
させて電位を測定する。
基台95には、音叉82が電気的に導通状態で
取付けられており、駆動圧電素子84―1及び帰
還用圧電素子84―2に第19図の駆動回路を接
続して、電源端子に直流電圧を印加すると音叉8
2の機械的な共振周波数で自励振動を行なう。音
叉の振動片の1方の先端はチヨツパー電極83を
構成しており、音叉の振動により測定窓88を一
定周期で開閉するような動きを行なう。チヨツパ
ー電極の奥側には、プリント基板86が固定さ
れ、測定窓側と対向する位置に窓と同形状の測定
電極85が、プリント板の銅箔パターンによつて
形成されている。
感光ドラム47の表面電荷に基く電気力線は、
測定窓88を通つて測定電極85に入いるが、測
定窓88と測定電極の間に位置するチヨツパー電
極83が音叉82の振動によつて、この電気力線
を鎖交して切るようになり、測定電極に感光ドラ
ム47上の表面電位とチヨツパー電極(シールド
部材電位と同電位)の差電圧に比例した振幅を持
つ交流電圧を誘起する。
該交流信号はプリント板86に組込まれたソー
スフオロワーで構成される電流増幅回路(20
図)で低インピーダンス信号に変換されたのち、
電位計の出力として外部に取出される。
第8図の89は音叉駆動部84の駆動信号が測
定電極85へ誘導するのを防ぐための内部のシー
ルド部材である。
音叉の駆動について第19図に従つて説明す
る。音叉82の振動片の支点側に第19図に示す
ように圧電素子84―1,84―2がそれぞれ長
さ方向の相対する位置に導電性の接着剤で接着さ
れる。
84―1,84―2は厚み方向に電界を印加す
ると面方向の歪みを発生する圧電素子で第21図
のように電極99ではさまれ、そして例えばリン
青銅の如き弾性金属より成る音叉82の振動片に
導電性の接着剤98で固定されると、振動片と一
体でユニモルフ振動子を構成し、圧電素子の形状
が振動片の長さ方向に細長くなつているので厚み
方向に電界を印加すると、振動片の長さ方向に歪
みを生じる。
圧電素子84―1に駆動回路の出力(トランジ
スタTr51のコレクタ)を、圧電素子84―2
に駆動回路の入力(トランジスタTr52のベー
ス)を接続し、電圧印加端子p51,p52に直
流電圧を印加すると、84―1により駆動された
音叉の機械的な振動が、84―2の厚み方向に発
生する電気信号に変換されて、駆動回路の入力に
帰還されるため、音叉の共振周波数で発振を始め
るようになる。
圧電素子84―2の両端に取り出された帰還信
号出力は、トランジスタTr51で電流増幅され
たのち、低抗R52、コンデンサC52を介して
トランジスタTr52のベースに加えられ、大振
幅の交流信号に増幅されて、圧電素子84―1を
駆動する。
84―2の帰還信号は、第19図の駆動回路に
対して正帰還となるような位相に選ばれ、音叉の
Qも高いので音叉の共振周波数で発振を持続する
ようになる。
電位計の複写機本体への取付は、支持基台95
をプリント基板67に固定し、このプリント基板
を基板用コネクター94及び基板ガイド87とで
本体に支持している。
プリント基板67のコネクタ挿入側は、コネク
タ接触用端子部が銅箔で構成され、電位計への電
源の供給及び出力信号の取り出しを行なつてお
り、簡単に電位計を抜き出しできるようになつて
いる。
以上の如く圧電素子で音叉を駆動することによ
り、従来提案されてきたモータ駆動による電気力
線の断続に比べ、高精度の小型モータを必要とし
ない為、コストの低下を招来し、又、装置の小型
化が可能となりしかも音叉の共振周波数は一定で
あるので高精度の検出及び検出による装置制御が
可能となる。
次に表面電位制御方式について概要を説明す
る。
本実施例に於いては明部及び暗部のドラム表面
電位を検出する為に第1図の原稿照明用ランプ4
6を用いないでブランク露光ランプ70を用い
る。前記ブランク露光ランプ70の光を照射した
ドラム表面の部分の表面電位を明部表面電位とし
て測定し、前記ブランク露光ランプの光を照射し
ないドラム表面の部分の表面電位を暗部表面電位
として測定する。
まず適正な画像コントラストを得ることができ
る明部電位と暗部電位の値を目標値として設定す
る。本実施例に於いては目標明部電位VL0を−
100V、目標暗部電位VD0を+500Vに設定した。
本実施例では一次帯電器及びAC帯電器に流す電
流を制御して表面電位を制御しているので、明部
電位及び暗部電位が各々前記目標電位VL0,VD0
となるようにプラス帯電器基準電流IP1,AC帯電
器基準電流IAC1を仮定している。
本実施例では、
IP1=350μA IAC1=200μAとしている。
制御手順を説明する。
まず第1回目に検出した表面電位を各々明部電
位VL1及び暗部電位VD1としてそれぞれ目標明部
電位VL0、目標暗部電位VD0との差がどれだけあ
るか判断する。差電圧をそれぞれ△VL1,△VD1
とすると、
△VL1=VL0−VL1 (1)
△VD1=VD0−VD1 (2)
明部電位の差の補正はAC帯電器で、暗部電位
の差の補正は1次帯電器で行なわれるが、実際に
はAC帯電器を制御すると明部電位のみならず暗
部電位も影響を受ける。同様に1次帯電器を制御
すると暗部電位のみならず明部電位も影響を受け
るのでAC帯電器及び1次帯電器の両方を考慮し
た修正方式を採用した。
1次帯電器の補正電流値△IP1は、
△IP1=α1・△VD1+α2・△VL1 (3)
となる。
ここで設定係数α1及びα2は表面電位VD,VLを
それぞれ変化させた場合の1次帯電器の電流値の
変化であり次のように表わせる。
α1=△IP(1次帯電器電流の変化)/△VD(暗部電
位の変化)(4)
α2=△IP(1次帯電器電流の変化)/△VL(明部電
位の変化)(5)
一方、AC帯電器の補正電流値△IAC1は、
△IAC1=β1・△VD1+β2・△VL1 (6)
ここで設定係数β1及びβ2は次のように表わせ
る。
β1=△IAC(AC帯電器電流の変化)/△VD(暗部電位
の変化)(7)
β2=△IAC(AC帯電器電流の変化)/△VL(明部電位
の変化)(8)
従つて第1回の補正後のプラス帯電器電流IP2
及びAC帯電器電流IAC2は以下の如く表わされる。
(4)(5)(1)式より、同様に
IP2=α1・△VD1+α2・△VL1+IP1 (9)
IAC2=β1・△VD1
+β2・△VL1+IAC1 (10)
ここで設定係数α1,α2,β1,β2は所定の帯電条
件例えば雰囲気の温度、湿度、コロナ帯電器の状
態等で決定されたものであるので雰囲気の変化、
帯電器の劣化等により表面電位が一回の制御によ
り目標値に達するかどうかわからないので装置が
所定状態の時複数回表面電位を測定してコロナ放
電装置の出力の制御も測定と同数回行なつてい
る。第2回目以降の修正も前述した第1回目の修
正と同様の方法を用いているので第n回目の修正
後のプラス帯電器とAC帯電器の電流値Ipo+1、
IACo+1は以下の様に表わせる。
IP2+1=α1・△VDo
+α2・△VLo+IPo
IACo+1=β1・△VDo
+β2・△VLo+IACo
第9図a,bに1次帯電器制御電流IPを3回修
正した場合の暗部電位の変化を示している。
第9図aは設定の較正係数が実際の係数よりも
小さかつた場合、第9図bは設定の較正係数が実
際の係数よりも大きかつた場合を示している。
本実施例に於いては修正回数を下表のように設
定した。
The present invention relates to an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a recording medium and then visualizes the latent image, and particularly relates to an image forming apparatus equipped with a surface electrometer that detects the potential of the latent image. Conventionally, various methods have been proposed in which a latent image potential on a recording medium is detected and an apparatus is controlled using a detection signal. One of the methods is to rotate a chopper using a motor to chop the lines of electric force from an object to be measured, such as a recording medium, toward a measurement electrode, induce an AC signal in the measurement electrode, and reproduce this DC signal to create a recording medium. A method for detecting the surface potential of is proposed. However, in such a configuration, the device becomes large due to the motor drive, and a high-precision motor is required to improve detection accuracy, leading to an increase in cost. Furthermore, a device in which the measurement electrode is vibrated in a direction perpendicular to the object to be measured has also been proposed. However, with this configuration, the signal line connected to the measurement electrode moves together with the electrode signal, which has the disadvantage that it is susceptible to noise and has poor detection accuracy. Furthermore, since the output of an electrometer is largely dependent on the distance between the recording medium and the measurement electrode, if there are variations in the mounting accuracy of the electrometer, accurate potential detection and control of image forming conditions may be impossible. It was hot. The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of highly accurate potential detection and appropriate control of image forming conditions. That is, the present invention provides an image forming means for forming and developing an electrostatic latent image on a recording medium, a detecting means for detecting the surface potential of the recording medium, and an operating condition of the image forming means according to the output of the detecting means. In the image forming apparatus, the detection means includes a measurement electrode in which a voltage corresponding to the surface potential of the recording medium is induced, first and second vibrating pieces, and the first and second vibrating pieces.
a tuning fork that includes a chopper that intermittently cuts electric lines of force from the recording body toward the measurement electrode by vibrating the second vibration piece to induce an alternating current signal in the measurement electrode; by outputting a drive signal to the drive piezoelectric element attached to the drive piezoelectric element, the feedback piezoelectric element attached to the second vibrating piece, and the drive piezoelectric element, and inputting the feedback signal from the feedback piezoelectric element. a drive circuit that causes the tuning fork to self-excite vibration by oscillating at a resonant frequency of the tuning fork; a first conversion means that converts an alternating current signal induced in the measurement electrode into a low impedance signal; the first conversion means converts the alternating current signal into a low impedance signal; a second conversion means for converting the converted AC voltage into a DC voltage; a DC voltage such that the DC voltage from the second conversion means becomes zero in order to make the potential difference between the recording medium and the measurement electrode zero; configured to include voltage supply means for supplying voltage to the chopper and the first conversion means,
Furthermore, the present invention provides an image forming apparatus characterized in that the control means controls operating conditions of the image forming means in accordance with the voltage supplied from the voltage supply means. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1a is a sectional view of a copying apparatus to which the present invention can be applied. The surface of the drum 47 is made of a three-layer seamless photoconductor using a CdS photoconductor, is rotatably supported on a shaft, and is rotated in the direction of the arrow by a main motor 71 activated when the copy key is turned on. Start. When the drum 47 rotates by a predetermined angle, the original placed on the original platen glass 54 is moved to the first scanning mirror 44.
illuminated by an illumination lamp 46 integrally configured with
The reflected light is scanned by the first scanning mirror 44 and the second scanning mirror 53. The first scanning mirror 44 and the second scanning mirror 53 move at a speed ratio of 1:1/2, so that the original is scanned while the optical path length in front of the lens 52 is always kept constant. The above reflected light image shows the lens 52 and the third mirror 55.
After passing through, an image is formed on a drum 47 at an exposure section. The drum 47 is simultaneously neutralized by a pre-exposure lamp 50 and a pre-AC charger 51', and then corona-charged (+ in a row) by a primary charger 51. Thereafter, the drum 47 is the exposure section, and the image irradiated by the illumination lamp 46 is slit-exposed. At the same time, AC or corona charge removal with a polarity opposite to the primary one (for example -) is performed by a charge remover 69, and then a high-contrast electrostatic latent image is formed on the drum 47 by uniform surface exposure using the entire surface exposure lamp 18. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 47 is then developed with liquid by the developing roller 65 of the developing device 62 and visualized as a toner image, and the toner image is made easy to transfer by the pre-transfer charger 61. Upper cassette 10 or lower cassette 11
The transfer paper inside is fed into the machine by a paper feed roller 59, and is sent toward the photosensitive drum 47 with accurate timing by a register roller 60, so that the leading edge of the latent image and the leading edge of the paper are aligned at the transfer section. I can do it. Next, while the transfer paper passes between the transfer charger 42 and the drum 47, the toner image on the drum 47 is transferred onto the transfer paper. After the transfer is completed, the transfer paper is separated from the drum 47 by the separation roller 43, sent to the conveyance roller 41, guided between the hot plate 38 and press rollers 40, 41, and fixed by pressure and heat. The paper is discharged to the tray 34 by the discharge roller 37 via the paper detection roller 36 . After the transfer, the drum 47 continues to rotate and its surface is cleaned by a cleaning device comprising a cleaning roller 48 and an elastic blade 49, and the process proceeds to the next cycle. Here, a surface electrometer 67 for measuring the surface potential is connected to the drum 47 between the entire surface exposure lamp 18 and the developing device 62.
mounted in close proximity to the surface of the As a cycle executed prior to the above copy cycle, there is a step of pouring the current line liquid onto the cleaning blade 49 while the drum 47 is stopped after the power switch is turned on. Hereinafter, it will be referred to as Briwet. This is to flush out the toner accumulated near the cleaning blade 49 and to provide lubrication to the contact surface between the blade 49 and the drum 47. After the pre-wetting time (4 seconds), the drum 47 is rotated, residual charges and memory on the drum 47 are erased using a pre-exposure lamp 50, a pre-AC static eliminator 51', etc., and the drum surface is cleaned using a cleaning roller 48 and a cleaning blade 49. There are steps. Hereinafter, this will be referred to as forward rotation. This is to make the sensitivity of the drum 47 appropriate and to form an image on a clean surface. The above-mentioned briewet time and pre-rotation time (number) are automatically changed depending on various conditions (described later). Also, as a cycle after the set number of copy cycles are completed, the drum 47 is rotated several times.
There is a step in which residual charges and memory on the drum are removed using an AC charger 69 or the like, and the drum surface is cleaned. Hereinafter referred to as post-rotation LSTR. This is to leave the drum 47 electrostatically and physically clean. FIG. 1b is a plan view of the vicinity of the blank exposure lamp 70 in FIG. Blank exposure lamp 70-1
70-5 is turned on when the drum is rotating and not during exposure to erase the charge on the drum surface and prevent excess toner from adhering to the drum. However, since the blank exposure lamp 70-1 illuminates the drum surface corresponding to the surface electrometer 67, it is momentarily turned off when measuring the dark area potential with the surface electrometer 67. Also, for B size copies, the image area
Since the size is smaller than that of A4 or A3, the blank exposure lamp 70-5 is turned on for the non-image area even when the optical system is moving forward. The lamp 70-0 is called a sharp cassette lamp, and it irradiates light onto the portion of the drum that is in contact with the separation guide plate 43-1 to completely erase the charge on that portion and prevent toner from adhering to it. I try not to contaminate the width of the separation chip. This sharp cutlet lamp is rotating while the drum is rotating.
It's lit all the time. At each processing position in the copying process of such an electrophotographic copying device, how does the surface potential of the photosensitive drum correspond to the bright areas (areas that reflect more light) and dark areas (areas that reflect less light) of the document? Figure 2 shows how it changes. What is required for the final electrostatic latent image is the surface potential at the center point in the figure, and the surface potentials ○a and ○b in the dark and bright areas there are at the photosensitive drum 47.
When the ambient temperature of and contrast in bright areas cannot be obtained. A method for compensating for changes in surface potential due to temperature changes or aging will be described in detail below. First, a surface electrometer as a detection means for detecting surface potential will be explained. Figure 5 is a side sectional view of the surface electrometer, and Figure 6 is a side sectional view of the surface electrometer.
Figure 7 is a cross-sectional view taken along line X-X' in the figure and viewed from the right side of the drawing, Figure 7 is a cross-sectional view taken along line X-X' in Figure 5 and viewed from the left side of the figure, and Figure 8 is an electrometer. FIG. In Figures 5, 6, 7, and 8, the entire electrometer is
It is covered with a metal shield member 81 and a metal base 95 to eliminate the influence of external electric fields. The shield member 81 has an opening for a measurement window 88, and the measurement window 88 is opposed to the portion to be measured of the drum 47 to measure the potential. The tuning fork 82 is attached to the base 95 in an electrically conductive state, and the drive circuit shown in FIG. When voltage is applied, tuning fork 8
Self-excited vibration is performed at the mechanical resonance frequency of 2. One tip of the vibrating piece of the tuning fork constitutes a chopper electrode 83, and the vibration of the tuning fork causes the measurement window 88 to open and close at regular intervals. A printed circuit board 86 is fixed to the rear side of the chopper electrode, and a measurement electrode 85 having the same shape as the window is formed at a position facing the measurement window using a copper foil pattern on the printed circuit board. The electric lines of force based on the surface charge of the photosensitive drum 47 are:
The electric force enters the measuring electrode 85 through the measuring window 88, but the chopper electrode 83 located between the measuring window 88 and the measuring electrode interlinks and cuts the lines of electric force due to the vibration of the tuning fork 82. , an AC voltage having an amplitude proportional to the voltage difference between the surface potential on the photosensitive drum 47 and the chopper electrode (same potential as the shield member potential) is induced in the measurement electrode. The alternating current signal is passed through a current amplification circuit (20
After being converted to a low impedance signal by
Externally taken out as the output of the electrometer. Reference numeral 89 in FIG. 8 is an internal shield member for preventing the drive signal from the tuning fork drive unit 84 from being guided to the measurement electrode 85. The driving of the tuning fork will be explained with reference to FIG. 19. As shown in FIG. 19, piezoelectric elements 84-1 and 84-2 are bonded to the fulcrum side of the vibrating piece of the tuning fork 82 at opposing positions in the length direction using a conductive adhesive. 84-1 and 84-2 are piezoelectric elements that generate distortion in the plane direction when an electric field is applied in the thickness direction, and are sandwiched between electrodes 99 as shown in FIG. When fixed to the vibrating piece with conductive adhesive 98, it forms a unimorph vibrator together with the vibrating piece, and since the shape of the piezoelectric element is elongated in the length direction of the vibrating piece, an electric field is applied in the thickness direction. This causes distortion in the length direction of the vibrating piece. The output of the drive circuit (collector of transistor Tr51) is connected to the piezoelectric element 84-1, and the output of the drive circuit is connected to the piezoelectric element 84-2.
When the input of the drive circuit (the base of transistor Tr52) is connected to It is converted into an electrical signal and fed back to the input of the drive circuit, so it begins to oscillate at the tuning fork's resonant frequency. The feedback signal output taken out to both ends of the piezoelectric element 84-2 is current-amplified by the transistor Tr51, and then applied to the base of the transistor Tr52 via the low resistor R52 and the capacitor C52, where it is amplified into a large-amplitude AC signal. Then, the piezoelectric element 84-1 is driven. The feedback signal 84-2 is selected to have a phase that provides positive feedback to the drive circuit shown in FIG. 19, and since the Q of the tuning fork is also high, it continues to oscillate at the resonant frequency of the tuning fork. To attach the electrometer to the copying machine body, use the support base 95.
is fixed to a printed circuit board 67, and this printed circuit board is supported on the main body by a circuit board connector 94 and a circuit board guide 87. On the connector insertion side of the printed circuit board 67, the connector contact terminal part is made of copper foil, and supplies power to the electrometer and takes out the output signal, making it possible to easily remove the electrometer. There is. As described above, driving the tuning fork with a piezoelectric element does not require a high-precision small motor, compared to the conventionally proposed method of intermittent electric lines of force driven by a motor, resulting in lower costs. It is possible to reduce the size of the tuning fork, and since the resonant frequency of the tuning fork is constant, highly accurate detection and device control based on the detection are possible. Next, an overview of the surface potential control method will be explained. In this embodiment, in order to detect the drum surface potential in bright and dark areas, the document illumination lamp 4 shown in FIG.
6 is not used, but a blank exposure lamp 70 is used. The surface potential of the portion of the drum surface that is irradiated with light from the blank exposure lamp 70 is measured as the bright surface potential, and the surface potential of the portion of the drum surface that is not irradiated with the light of the blank exposure lamp is measured as the dark surface potential. First, the values of the bright and dark potentials that allow obtaining an appropriate image contrast are set as target values. In this example, the target bright area potential V L0 is −
The target dark potential V D0 was set to 100V and +500V.
In this embodiment, since the surface potential is controlled by controlling the current flowing through the primary charger and the AC charger, the bright area potential and the dark area potential are the target potentials V L0 and V D0 respectively.
It is assumed that the positive charger reference current I P1 and the AC charger reference current I AC1 are as follows. In this embodiment, I P1 = 350 μA I AC1 = 200 μA. Explain the control procedure. First, the surface potential detected at the first time is determined as a bright area potential V L1 and a dark area potential V D1 , respectively, and how much difference there is between the target bright area potential V L0 and the target dark area potential V D0 , respectively. The difference voltages are △V L1 and △V D1, respectively.
Then, △V L1 = V L0 −V L1 (1) △V D1 = V D0 −V D1 (2) The difference in potential in the bright area is corrected by an AC charger, and the difference in potential in the dark area is corrected by a primary charger. However, in reality, when an AC charger is controlled, not only the bright area potential but also the dark area potential is affected. Similarly, when controlling the primary charger, not only the dark potential but also the light potential is affected, so a modification method was adopted that takes both the AC charger and the primary charger into consideration. The corrected current value △I P1 of the primary charger is △I P1 = α 1 △V D1 + α 2 △V L1 (3). Here, the setting coefficients α 1 and α 2 are changes in the current value of the primary charger when the surface potentials V D and V L are changed, respectively, and can be expressed as follows. α 1 = △I P (Change in primary charger current) / △V D (Change in dark area potential) (4) α 2 = △I P (Change in primary charger current) / △V L (Light area Change in potential) (5) On the other hand, the corrected current value △I AC1 of the AC charger is: △I AC1 = β 1・△V D1 + β 2・△V L1 (6) Here, the setting coefficients β 1 and β 2 are It can be expressed as follows. β 1 = △I AC (Change in AC charger current) / △V D (Change in dark potential) (7) β 2 = △I AC (Change in AC charger current) / △V L (Change in light potential) change) (8) Therefore, the positive charger current I P2 after the first correction
and AC charger current I AC2 is expressed as follows. Similarly, from equations (4)(5)(1), I P2 =α 1・△V D1 +α 2・△V L1 +I P1 (9) I AC2 =β 1・△V D1 +β 2・△V L1 +I AC1 (10) Here, the setting coefficients α 1 , α 2 , β 1 , and β 2 are determined based on predetermined charging conditions such as ambient temperature, humidity, and the state of the corona charger, so changes in the atmosphere,
Because it is not known whether the surface potential will reach the target value with one control due to deterioration of the charger, etc., the surface potential is measured multiple times when the device is in a specified state, and the output of the corona discharge device is controlled the same number of times as the measurements. ing. Since the second and subsequent corrections use the same method as the first correction described above, the current value of the positive charger and AC charger after the nth correction is I po +1,
I ACo +1 can be expressed as follows. I P2 +1=α 1・△V Do +α 2・△V Lo +I Po I ACo +1=β 1・△V Do +β 2・△V Lo +I ACo Figure 9 a and b show the primary charger control current I It shows the change in dark potential when P is corrected three times. FIG. 9a shows the case where the set calibration coefficient is smaller than the actual coefficient, and FIG. 9b shows the case where the set calibration coefficient is larger than the actual coefficient. In this embodiment, the number of corrections was set as shown in the table below.
【表】
この様に設定することにより感光体上の表面電
位をより安定化させると同時にコピースピードの
低下を最小限におさえることが可能となる。
又状態1では一次帯電器とAC帯電器の前回の
制御出力電流値を記憶しておいてその値により一
次帯電器とAC帯電器を制御しており、状態2で
は前回の制御出力電流を感光体に流して表面電位
を検出し制御している。
しかし、状態3及び状態4では第1回目の修正
の測定の際には感光体には前記基準電流IP1,IAC1
を流す。つまり状態3及び状態4では前回のコピ
ーの時の制御電流をリセツトし基準電流に戻して
表面電位を測定し出力電流の制御を行なう。又、
30秒以上の放置時間が1度もはいらずに連続して
30分コピー動作が行なわれた場合30分経過した際
1回の修正を行なう。
これは制御信号を記憶しておく記憶回路の性能
によるものでアナログメモリー(後述の積分回路
(第15図A))の記憶情報が失なわれない範囲
は、記憶してから30分以内が望ましいことによ
る。30分以上経過した時は、記憶情報が、初期値
に対して5%以上変化することがあるので一度リ
セツトしてから表面電位を再測定している。
本実施例に於いては更に現像バイアス電圧の制
御を行なつている。第10図aに説明の為の略断
面図を示す。
これは以下の方法で行なう。原稿露光の直前に
原稿台ガラス54のわきに取り付けた標準白色板
80を原稿露光用のハロゲンランプ46で照射
し、その散乱反射光をミラー44,53,55及
びレンズ52等を介してドラム47に照射する。
この照射光量は標準光量とし、その後ランプ81
が移動して実際に原稿を露光する際の露光量はオ
ペレータが任意に設定した露光量に変更される。
表面電位計67は、ドラム47の前記散乱反射光
が照射された部分の表面電位VLを測定し、前記
測定値VLにプラス50V加えた電圧を現像バイア
ス電圧VHとする。
現像バイアス電圧VHによりトナーの電位は前
記バイアス電圧とほぼ同じになり例えば標準明部
電位すなわち前記測定値VLが−100Vのときトナ
ーの電位は−50Vとなりトナーとドラムは反発し
トナーはドラムに付着しない為原稿バツクグラウ
ンド部分のカブリを防ぎ常に安定した現像を行な
うことができ、その結果安定した画像を得ること
ができる。
又、本実施例では一般の原稿の白色部に相当す
る標準白色板80に標準光量を照射し、実際に原
稿を露光する際にはオペレータが任意に設定した
露光量に変更される為原稿バツクグラウンドが白
でなく色つきのもの等においても露光量によりド
ラムの明部表面電位を変化させ安定な画像を得る
ことができる。
原稿露光ランプ46の光量を調節する点灯調光
回路を第10図bに示す。図中K301は通常の
図の如き状態のリレーで異常時ランプLA1への通
電をオフするものである。不図示のDCコントロ
ーラによるタイミング出力IEXPの1信号により
スイツチSW11がオンするとトライアツクTrを
作動してランプを点灯する。そのタイミングは第
11図のタイムチヤートを参照されたい。本装置
はランプLAの発光量を変えてコピー濃度を調節
するものである。そのためにトライアツクにより
濃度調節手段VR106の変位量に応じて通電量
を位相制御して光量を変える調光回路を有する。
リレーK103は図の状態で抵抗VR106に
よる調光動作をさせ、逆の状態でレバー5にした
ときと同じ量(標準光量)の調光を行なうもので
ある。標準光量信号SEXPによりスイツチSW1
2がオンすると標準白色板にこの5の量の光を照
射してその明部電位(感光体上)を測定してその
値に応じた、現像ローラのバイアス電圧を決める
のである。
以上の様に実際に露光に用いる原稿露光ランプ
で標準白色板80に光を当てることにより現像バ
イアス電圧VHを決めている為に現像バイアス電
圧の制御の精度が上がり、かつ原稿露光直前に行
なつている為にコピースピードの低下をきたすこ
ともない。更に原稿露光の際にはオペレータが任
意に設定した露光量に変更される為に原稿バツク
グラウンドが白でなく色つきのもの等においても
カブリを生ずることなく安定な画像を得ることが
できる。
以上説明した画像形成及び表面電位制御を行な
う為のタイムチヤートを第11図に示す。
第11図に於いてINTRはドラム上の残留電荷
を消去しドラムの感度を適正にする為の前回転
で、コピー動作前には必らず実行される。
CONTR―Nはドラムを放置時間に応じて定常状
態に保つていく為のドラム回転であつて同時に、
表面電位計でドラム1回転ごとに明部電位VLと
暗部電位VDを交互に測定し後述の表面電位制御
回路の働らきで、ドラム表面の電位を目標値に近
づけている。表面電位VD,VLの検出は1回転に
1回づつ行なつているが複数回行なうことも勿論
可能である。
CR1はドラム0.6回転で明部電位VLと暗部電位
VDを検出しコロナ帯電器の制御を行なうドラム
回転である。
CR2はコピー開始直前のドラム回転であつて
原稿照明ランプからの標準光量で明部電位を測定
し現像ローラへのバイアス値を決定する為のもの
である。コピー開始の際は必らず実行される。
SCFWは光学系前進中を示す。つまり実際のコピ
ー動作回転を示す。
以上説明した表面電位制御を実現する為の回路
を以下に説明する。
第12図Aは、表面電位測定回路図である。
回路動作を説明する。
センサドライブ信号SWDが出力されると音叉
駆動制御回路CT101が動作し前記音叉82が
振動を開始し前記チヨツパ83が振動する。前記
チヨツパ83が振動すると前述したように前記測
定電極85に感光ドラム47の表面電位とチヨツ
パのバイアス電圧の差の絶対値に比例した振幅の
交流電圧が誘起される。
測定電極85に誘起された交流信号は、第12
図Aに示す測定回路によつて、被測定電位と同極
性の直流電位に直流再生増幅されてチヨツパー8
3及びシールド部材81に帰還することにより、
チヨツパー電位及びシールド電位を被測定電位と
同電位に保つようになる。この結果チヨツパーに
帰還された電圧は測定距離によつて変動すること
のない被測定電圧そのものとなる。
チヨツパー及びシールド部材に被測定電位と同
一の電位が帰還される迄を第12図Aに従つて説
明する。
第12図Aに於いてCT101は第19図の音
叉駆動回路、CT102は第20図のプリアンプ
回路、CT103は第13図Aのアイソレータ、
CT104,CT105は単安定マルチバイブレー
タ、CT106は同期クランプ回路で構成される
直流再生回路、CT107は積分回路、CT108
は高電圧増幅器、CT109は減衰器、CT110
はバツフアーアンプ、CT111は電源回路であ
る。
CT111の電源回路は、スイツチングレギユ
レータで構成され、入力端子P102,P103
に24Vの直流電圧を印加して、出力側に入力側と
完全に絶縁された2つの電源出力、24V(端子P
104,P105間)、及び30V(端子P106,
P107間)に得る。
絶縁された電源の低圧側は、24V、30V共に
CT108の出力に接続されシールド部材及びチ
ヨツパーと同電位になる。
絶縁電源の高圧側は、30Vが音叉駆動回路CT
101の電源(端子P51)に、24Vがプリアン
プCT102(端子P53)及びアイソレータCT
103の電源(端子P113)に供給される。
測定電極85に誘起された微弱な交流信号はプ
リアンプCT102でハム等の外部雑音の影響を
受けないように低インピーダンスの信号に変換さ
れて、電位計の外部に取出される。プリアンプの
出力は、チヨツパー83及びシールド部材81
が、CT108の出力に接続され、プリアンプ回
路の電源も前述の如くCT108の出力にバイア
スされているため、接地電位基準にみるとCT1
08の出力電位が重畳されている。第13図Aの
アイソレーターはプリアンプの出力信号から、
CT108の出力の重畳分を除去するためのもの
で、プリアンプの出力を演算増幅器CA1で交流
増幅してフオトカプラーPC1の発光ダイオード
LED101の電流を変化させ、光結合によりフ
オトトランジスタPTr1のエミツタ電流を変えて
フオトトランジスタPTr1のエミツタにCT10
8の出力の重畳分を除去した信号を得る。
アイソレータCT103の動作を、第13図B
の動作波形を参照しながら説明する。
今、被測定部、即ちドラム47の表面電位VP
が第13図B○イに示す如く+500Vとし、直流増
幅回路CT108の帰還電圧VF(第13図B○ロ)
が0V(接地電位)から始まるとする。帰還電圧
VFは第13図B○ロに示す如く接地電位から表面
電位VPと同じ500Vまで変化する。プリアンプ
CT102からの出力電圧は帰還電圧VFを基準と
すると第13図B○ハに示す如く測定電位VPと帰
還電圧VFの差の絶対値に比例した振幅の交流信
号(mVオーダー)となる。しかし接地電位を基
準とすると第13図B○ニの如く帰還電圧VFに前
記交流信号を重畳した電圧となる。第13図Aの
アイソレータCT103の発光ダイオードLED1
01駆動側は端子P115に帰還電圧VFが、端
子P113にはVF+24〔V〕が、端子114にプ
リアンプCT101の出力が接続されるので、被
測定電位VPとチヨツパ又はシールド部材のバイ
アス電位即ち帰還電圧VFとの差電圧に比例した
振幅の交流信号となる。当該交流信号は光結合に
よりフオトトランジスタPTr1のエミツタ電流を
変化させるが、フオトトランジスタは+24〔V〕
〜0〔V〕(接地電位)で駆動されているので出力
端子P117に第13図B○ホに示す如く帰還電圧
VFの重畳分を除去した交流信号が得られる。
アイソレーターCT103の出力は、同期クラ
ンプ回路CT106で直流再生して、積分回路CT
107で平滑される。CT106,CT107を第
14図Aに示しその動作を第14図Bの動作波形
に従つて説明する。
アイソレーターの出力(第14図B○ヘ)は、前
述したように測定電位VPとチヨツパー電位(帰
還電圧VF)の差電圧に比例した振幅の交流信号
であるが、第14図B○トの音叉の駆動パルス信号
PLS1と比較すると一定の位相関係を有してい
る。○ヘに於いて実線の信号は、チヨツパー電位
VFに対して、測定電位VPが正の場合、被線はチ
ヨツパー電位に対して測定電位が負の場合を示
す。
音叉駆動回路の出力パルスPLS1の立上りのタ
イミングを単安定回路CT104で○ヘの実線の信
号の負のピークのタイミング迄で遅延させパルス
信号PLS2を得る。PLS2の立下りのタイミング
で単安定回路CT105を駆動して、幅の狭い負
パルスPLS3(第14図B○リ)を得る。該パルス
PLS3は、アイソレータの出力○ヘの実線の信号の
負のピーク、被線の信号の正のピークのタイミン
グに同期している。
アイソレータの出力は、端子P119(第14
図A)に加えられ、エミツタ・フオロワTr10
4で電流増幅したのちコンデンサC7に接続され
る。
コンデンサC7の反対側の端子は、Tr105
のソースフオロワのゲートと、Tr106のFET
スイツチのドレインに接続されており、Tr10
6のFETスイツチが遮断の場合、Tr105のゲ
ート及びTr106のドレインは、高インピーダ
ンスになるのでC207に充電された電荷の逃げ
場が無いため、C207のTr105のゲート側
の端子電位は、反対側の端子電位と同じ変化をす
る。
単安定回路CT105の出力パルスPLS3は、
入力端子P120に接続され負パルスのタイミン
グでトランジスタTr107を導通させる。
演算増幅器OA2は、クランプ用のツエナーダ
イオードZD1,ZD2により出力が、0〜±5V
に制限されているため、Tr107が導通すると
ダイオードD101のカソードが+12Vにバイア
スされD101が遮断となつてFETスイツチTr
106のソース・ゲート間は零バイアスとなり、
Tr106のドレインソース間は導通状態となる。
Tr106が導通になると、演算増幅器OA2の帰
還ループが、FETスイツチTr106、ソースフ
オロワーTr105、抵抗R221のルートで形
成されるため、OA2の2つの入力端子間の電位
差は零になりOA2の入力抵抗が高いことを考慮
するとTr105のソース電位は0V(接地電位)
になり、C207のTr105のゲート側の端子
電圧は、0VからTr105のゲート・ソース間電
圧だけシフトした電位にバイアスされるようにな
る。
CT105の出力パルスPLS3が、負パルスの
タイミングが終了して高レベルに戻るとトランジ
スタTr107は遮断となり、ダイオードD10
1が導通となつて、抵抗R226,R230に電
流が流れ、Tr106のゲートに逆バイアスが深
くかかりTr106が遮断となる。
Tr106が遮断となると前述した如く、コン
デンサC207のTr105のゲート側の端子電
圧は、反対側の端子電位と同じ条件を示す。
従つて第14図Bの実線に示す如くのソースに
は、測定電位がチヨツパー電位に対して正の場合
負のピークが0V(接地電位)に、クランプされた
アイソレータの出力と同一形状の波形が得られ
る。
又、○ヌの破線で示すように測定電位が、チヨツ
パー電位に対して負の場合正のピークが0Vにク
ランプされた、アイソレーターの出力と同一形状
の波形が得られる。該出力○ヌは演算増幅器OA3
で増幅された後抵抗R231、コンデンサC20
8で積分され、演算増幅器OA4で電流増幅され
てから、高電圧増幅器CT108に接続される。
CT108は第14図Cに示すが、2ケのDC―
DCインバータと、1ケの演算増幅器から構成さ
れており、インバータトランスT102とトラン
ジスタTr112,Tr113で構成されるインバ
ータINV2は、−1KVの固定出力が、高圧ダイオ
ードD103のアノード側に得られる。
インバータートランスT101、トランジスタ
Tr110,Tr111で固定されるインバータ
INV1は可変式のインバータとなつていて、0
〜2KVの出力をコンデンサC211、抵抗R2
46の両端に取出すようにしてあり、トランスT
101の低圧側の端子は、D103のカソードに
接続されているのでD102のカソードには−
1KV〜+1KVの可変出力が得られる。積分回路
CT107の出力は、端子P122を介して演算
増幅器OA5に接続され、後述のポリウムVR1
01で選ばれた直流電位との差電圧を増幅したの
ち、バツフアートランジスタTr108,Tr10
9を介して、インバータトランスT101の1次
側の共通端子に加えられ、インバータINV1に
よつて、OA5の出力を100倍程度に昇圧する。
VR101は、オフセツト電圧の補正用のボリウ
ムでOA5の負入力端子に加えられる直流電位
は、殆んど0V(接地電位)となる。
トランスT101で昇圧された出力即ち帰還電
圧VFは、端子P123を介して、チヨツパー部
83、シールド部材81に帰還されるので被測定
部と電位計は、ネガテイブ・フイードバツク制御
系を構成することになり、演算増巾器OA5の入
力の電位差が零になるように、即ちチヨツパー8
3、シールド部材81の電位が、被測定電圧が等
しくなつて、P122の入力電圧をOA5の負入
力端子の入力電圧と同様に零にするようになる。
被測定電位VPが、−1KV〜+1KVの範囲内で
は、CT108の出力電圧即ち帰還電圧VFは、被
測定電位VPと常に等しくなる。
増幅回路CT108の出力は、減衰器CT109
で1/100に減衰され、CT110のバツフアで電流
増幅された後出力端子P124に取り出される。
端子P124から取り出された検出出力は第12
図Bに示す端子P125に送られる。
帰還電圧VFは、チヨツパー83、シールド部
材81に印加されて被測定電位VPとの電位差を
常に零にするような変化をするので、端子P12
3に取出された出力は、CT101からCT108
迄の各回路のオフセツト、誤差に影響されない安
定した出力となる。
前記シールド部材81と前記ドラム47との間
の距離を2mm、4mm、6mmと変更した時の被測定
電位VPと帰還電圧VFの特性の実験結果を第14
図Dに示す。
第14図Dに於いては本実施例の増幅器CT1
08の出力電圧の範囲を−350〔V〕〜+750〔V〕
としている。
第14図Dに示す様に被測定電位VPに対して
帰還電圧VFは距離を変えてもほとんど一定と言
える。
これはVP=VFとなつた時、つまりドラムの表
面電位とチヨツパ又はシールド部材のバイアス電
位が等しいとき測定電極が完全にドラム表面から
の電界の影響を受けなくなり、電極とドラム表面
との距離には影響を受けないからであろう。
次に検出電圧処理回路第12図Bについて説明
する。端子P125により入力された検出電圧は
標準明部表面電位VLホールド回路CT7、明部表
面電位VLホールド回路CT8、暗部表面電位VDホ
ールド回路CT9に入力される。
前記VLホールド回路CT7にはDCコントロー
ラからのVL検出パルス信号VLCTPがパルス回路
CT6内のインバータINV11,12を介して入
力されており前記信号VLCTPが出力されたとき
の平滑回路CT5の出力電圧を保持する。またパ
ルス回路CT6内の発光ダイオードLED4は前記
信号VLCTPが出力されたとき点灯する。同様に
VLホールド回路CT8はVL検出信号VLCTPが出
力されたときの平滑回路CT5の出力電圧を保持
し、発光ダイオードLED5は前記信号VLCTPが
出力されたとき点灯する。同様にVDホールド回
路CT9はVD検出信号VDCTPが出力されたとき
の平滑回路CT5の出力電圧を保持し発光ダイオ
ードLED3は前記信号VDCTPが出力されたとき
点灯する。
演算回路CT11は前述の表面電位制御方式の
所で述べた演算を行なう回路で、プラス帯電器と
AC帯電器に表面電位検出時に流した電流IPo,
IACoと次回に流すべき制御電流値IPo+1,IACo+
1との差の電流値△IPo,△IACoを算出する。△
IPo,△IACoは各々次のように表わされる。
△IPo=IPo+1−IPo
=α1・△VDo+α2・△VLo
△IACo=IACo+1−IACo
=β1・△VDo+β2・△VLo
演算回路CT11はCT11―aとCT11―b
内の2つの回路に分かれており、CT11―aは
前記ホールド回路CT8,CT9の出力を増幅し演
算のための明部電位VLo、暗部電位VDoにシフト
させ、回路CT11―bにおくられる。回路CT1
1―bは、
α1(VDp−VDo) ……(1)
β1(VDp−VDo) ……(2)
α2(VLp−VLo) ……(3)
β2(VLp−Vo) ……(4)
をそれぞれ算出し再度回路CT11―aに戻し
(1)+(3),
(2)+(4),
の計算を行ない積分回路CT12に出力する。
前記積分回路CT12は第15図Aのような構
成の回路を明部電位用と暗部電位用と2つ有して
いる。
第15図Aにおいて端子T11にはセツト信号
SETが入力されており、端子T12にはリセツ
ト信号RESETが入力されている。スイツチSW
1,SW2はアナログスイツチで前記セツト信号
SETが発生するとスイツチSW1が閉じ、前記リ
セツト信号RESETが発生するとスイツチSW2
が閉じる。セツト信号SETは暗部電位検出信号
VDCTPが発生すると単安定回路CT13が働きス
イツチSW1が閉じオペアンプQ1のマイナス入
力端子に入力されると同時にコンデンサC1に充
電され入力電圧Viが充電される。
又先に前記状態3、状態4の時は初期設定を行
なうと述べたように、この時初期設定信号ISPが
出力される。前記設定信号ISPはリセツト信号回
路CT14を介して積分回路リセツト信号として
積分回路CT12に入力され前記スイツチSW2
を閉じる。スイツチSW2が閉じるとコンデンサ
C1の充電電荷は抵抗R1により放電し出力端子
T14には基準電位12Vが出力される。なお、ス
イツチSW1はコンデンサC1の完全充放電時間
に対して1/5の時間しか閉じていない為入力端子
T13の入力電圧Viと基準電圧(12〔V〕)との差
の1/5だけ充放電される。
例えば最初のセツト信号SETが発生したとき
入力電圧Vi1=14.5〔V〕とすると出力電圧Vp1は
次のように表わせる。
Vp1=12−Vi1/5+12=−2.5/5+12
=11.5〔V〕
出力電圧Vp1は11.5〔V〕となる。
次に2回目のセツト信号が発生したとき、入力
電圧Vi2=9.5〔V〕とすると出力電圧Vp2は同様に
Vp2=Vp1−Vi2/5+12=11.5−9.5/5+12
=12.4〔V〕
となる。修正回数に応じてこれをくり返す。つま
りスイツチSW1が閉じる前の出力電圧VpをVpo
−1として次回の入力電圧ViをVioとすると次回
の出力電圧Vpoは、
Vpo=Vpo−Vio/5+12
となり変化分の1/5が充電される。
ここで前述したように入力電圧Viは前記差の電
流値△IPo,△IACoに相当し、出力電圧Vpは制御電
流値IPo+1又はIACo+1に相当するものである。
前記出力電圧Vpはマルチプレクサ回路CT15
に各々入力される。
マルチプレクサ回路CT15はパルス制御回路
CT16からの信号に応じて制御される。
パルス制御回路CT16はプリウエツトあるい
はスタンバイの期間、初期設定の期間、制御回転
あるいはコピー中の期間、コピー終了後の後回転
の期間とで異なる制御信号を2ピツト並列の信号
としてマルチプレクサ回路CT15に入力する。
マルチプレクサ回路CT15は前記期間別に接点
を変更する。マルチプレクサ回路CT15はそれ
ぞれ端子T3,T4より一次帯電器制御電圧VP、
AC帯電器制御電圧VACを出力する。
詳細に述べるとパルス制御回路CT16は初期
設定信号ISP、高圧制御パルスHVCP、後回転パ
ルスLRPの状態によりマルチプレクサ回路CT1
5の接点XC,YCを変換する様に制御する。入力
側の接点Xo,Yo(n=0.1.2.3.)とした時各パルス
信号と入・出力接点の接続状態の真理値表を下に
示す。[Table] By setting in this way, it is possible to further stabilize the surface potential on the photoreceptor and at the same time to minimize the decrease in copy speed. Also, in state 1, the previous control output current values of the primary charger and AC charger are memorized and the primary charger and AC charger are controlled using those values, and in state 2, the previous control output current is It detects and controls the surface potential by flowing it through the body. However, in states 3 and 4, the reference currents I P1 and I AC1 are applied to the photoreceptor during the first correction measurement.
flow. That is, in states 3 and 4, the control current used in the previous copy is reset and returned to the reference current, the surface potential is measured, and the output current is controlled. or,
Continuously without being left unused for 30 seconds or more
If a copy operation is performed for 30 minutes, one correction will be made after 30 minutes have passed. This is due to the performance of the memory circuit that stores the control signals, and it is desirable that the information stored in the analog memory (integrator circuit (see Figure 15 A) described later) is not lost within 30 minutes after being stored. It depends. If more than 30 minutes have passed, the stored information may change by more than 5% from the initial value, so the surface potential is reset and then remeasured. In this embodiment, the developing bias voltage is further controlled. FIG. 10a shows a schematic cross-sectional view for explanation. This is done in the following way. Immediately before exposing the original, a standard white plate 80 attached to the side of the original table glass 54 is irradiated with a halogen lamp 46 for exposing the original, and the scattered reflected light is sent to the drum 47 via mirrors 44, 53, 55, lens 52, etc. irradiate.
This irradiation light amount is the standard light amount, and then the lamp 81
The exposure amount when the scanner moves and actually exposes the document is changed to an exposure amount arbitrarily set by the operator.
The surface potential meter 67 measures the surface potential V L of the portion of the drum 47 irradiated with the scattered reflected light, and sets the voltage obtained by adding +50 V to the measured value V L as the developing bias voltage V H. Due to the developing bias voltage V H , the potential of the toner becomes almost the same as the bias voltage. For example, when the standard bright area potential, that is, the measured value V L is -100V, the potential of the toner becomes -50V, and the toner and drum repel, and the toner Since it does not adhere to the surface of the document, fogging of the background portion of the document can be prevented and stable development can be performed at all times, and as a result, stable images can be obtained. In addition, in this embodiment, a standard white plate 80 corresponding to the white part of a general original is irradiated with a standard amount of light, and when the original is actually exposed, the exposure amount is changed to an arbitrary value set by the operator, so that the original back is not exposed. Even when the ground is not white but colored, a stable image can be obtained by changing the bright area surface potential of the drum depending on the exposure amount. A lighting control circuit for adjusting the amount of light from the document exposure lamp 46 is shown in FIG. 10b. In the figure, K301 is a relay in a normal state as shown in the figure, which turns off the power to the lamp LA1 in the event of an abnormality. When the switch SW11 is turned on by a timing output IEXP signal from a DC controller (not shown), the triac Tr is activated to light the lamp. Please refer to the time chart in FIG. 11 for the timing. This device adjusts the copy density by changing the amount of light emitted from the lamp LA. For this purpose, a dimming circuit is provided to change the amount of light by controlling the phase of the amount of current supplied according to the amount of displacement of the density adjusting means VR106 using a triax. Relay K103 performs dimming operation by resistor VR106 in the state shown in the figure, and performs dimming by the same amount (standard light amount) as when lever 5 is operated in the reverse state. Switch SW1 is activated by the standard light intensity signal SEXP.
When 2 is turned on, the standard white plate is irradiated with the amount of light 5, the bright area potential (on the photoreceptor) is measured, and the bias voltage of the developing roller is determined in accordance with that value. As described above, since the developing bias voltage VH is determined by shining light onto the standard white plate 80 using the document exposure lamp actually used for exposure, the precision of the control of the developing bias voltage is improved, and the control is performed immediately before exposing the document. There is no reduction in copy speed due to the slow speed. Furthermore, since the exposure amount is changed to an amount arbitrarily set by the operator when exposing the original, a stable image can be obtained without fogging even when the background of the original is not white but colored. FIG. 11 shows a time chart for performing the image formation and surface potential control described above. In FIG. 11, INTR is a pre-rotation for erasing residual charges on the drum and making the sensitivity of the drum appropriate, and is always executed before a copying operation.
CONTR-N is a drum rotation to keep the drum in a steady state depending on the standing time, and at the same time,
A surface potential meter measures the bright area potential V L and dark area potential V D alternately each time the drum rotates, and the surface potential of the drum is brought close to the target value by the action of a surface potential control circuit, which will be described later. Although the surface potentials V D and V L are detected once per rotation, it is of course possible to detect the surface potentials V D and V L multiple times. CR1 is the bright area potential V L and the dark area potential at 0.6 rotations of the drum.
This is the drum rotation that detects VD and controls the corona charger. CR2 is the rotation of the drum immediately before the start of copying, and is used to measure the bright area potential with a standard amount of light from the document illumination lamp and determine the bias value for the developing roller. It is always executed when copying starts.
SCFW indicates that the optical system is moving forward. In other words, it shows the actual copy operation rotation. A circuit for realizing the surface potential control described above will be described below. FIG. 12A is a surface potential measurement circuit diagram. Explain circuit operation. When the sensor drive signal SWD is output, the tuning fork drive control circuit CT101 operates, the tuning fork 82 starts vibrating, and the chopper 83 vibrates. As described above, when the chopper 83 vibrates, an alternating voltage with an amplitude proportional to the absolute value of the difference between the surface potential of the photosensitive drum 47 and the bias voltage of the chopper is induced in the measurement electrode 85. The AC signal induced in the measurement electrode 85 is
By the measurement circuit shown in Figure A, the DC potential is regenerated and amplified to a DC potential of the same polarity as the potential to be measured.
3 and the shield member 81,
The chopper potential and shield potential are kept at the same potential as the potential to be measured. As a result, the voltage fed back to the chopper becomes the voltage to be measured itself, which does not vary depending on the measurement distance. The process until the same potential as the potential to be measured is fed back to the chopper and the shield member will be explained with reference to FIG. 12A. In FIG. 12A, CT101 is the tuning fork drive circuit in FIG. 19, CT102 is the preamplifier circuit in FIG. 20, CT103 is the isolator in FIG. 13A,
CT104 and CT105 are monostable multivibrators, CT106 is a DC regeneration circuit consisting of a synchronous clamp circuit, CT107 is an integrating circuit, and CT108
is a high voltage amplifier, CT109 is an attenuator, CT110
is a buffer amplifier, and CT111 is a power supply circuit. The power supply circuit of CT111 is composed of a switching regulator, and input terminals P102 and P103
By applying a 24V DC voltage to the
104, P105), and 30V (between terminals P106,
P107). The low voltage side of the isolated power supply is both 24V and 30V.
It is connected to the output of CT108 and has the same potential as the shield member and chopper. On the high voltage side of the isolated power supply, 30V is the tuning fork drive circuit CT.
24V is applied to the power supply of 101 (terminal P51), preamplifier CT102 (terminal P53) and isolator CT
103 (terminal P113). The weak alternating current signal induced in the measurement electrode 85 is converted into a low impedance signal by the preamplifier CT 102 so as not to be affected by external noise such as hum, and is taken out to the outside of the electrometer. The output of the preamplifier is output from the chopper 83 and the shield member 81.
is connected to the output of CT108, and the power supply of the preamplifier circuit is also biased to the output of CT108 as mentioned above, so when viewed from the ground potential reference, CT1
The output potential of 08 is superimposed. The isolator in Figure 13A is connected to the output signal of the preamplifier.
This is to remove the superimposed part of the output of CT108, and the output of the preamplifier is AC amplified by operational amplifier CA1, and the light emitting diode of photocoupler PC1 is
By changing the current of LED101 and changing the emitter current of phototransistor PTr1 by optical coupling, CT10 is applied to the emitter of phototransistor PTr1.
A signal is obtained by removing the superimposed part of the output of 8. The operation of isolator CT103 is shown in Figure 13B.
This will be explained with reference to the operation waveforms. Now, the surface potential V P of the part to be measured, that is, the drum 47
is set to +500V as shown in Figure 13 B○A, and the feedback voltage V F of the DC amplifier circuit CT108 (Figure 13 B○B)
Suppose that starts from 0V (ground potential). feedback voltage
V F changes from the ground potential to 500 V, which is the same as the surface potential V P , as shown in Figure 13 B. preamplifier
When the output voltage from the CT 102 is based on the feedback voltage V F , it becomes an AC signal (on the order of mV) with an amplitude proportional to the absolute value of the difference between the measured potential V P and the feedback voltage V F , as shown in Figure 13 B○C. . However, when the ground potential is used as a reference, the voltage becomes a voltage obtained by superimposing the AC signal on the feedback voltage V F as shown in B○D in FIG. 13. Light emitting diode LED1 of isolator CT103 in Figure 13A
On the 01 drive side, the feedback voltage V F is connected to the terminal P115, V F +24 [V] is connected to the terminal P113, and the output of the preamplifier CT101 is connected to the terminal 114, so the potential to be measured V P and the bias of the chopper or shield member are connected. It becomes an AC signal with an amplitude proportional to the potential, that is, the voltage difference from the feedback voltage V F. The AC signal changes the emitter current of the phototransistor PTr1 by optical coupling, but the phototransistor has a voltage of +24 [V].
Since it is driven at ~0 [V] (ground potential), a feedback voltage is applied to the output terminal P117 as shown in Figure 13 B○ho.
An AC signal with the superimposed component of V F removed is obtained. The output of the isolator CT103 is regenerated as DC by the synchronous clamp circuit CT106, and then
It is smoothed in step 107. The CTs 106 and 107 are shown in FIG. 14A, and their operations will be explained according to the operating waveforms in FIG. 14B. The output of the isolator (see B○ in Figure 14) is an AC signal with an amplitude proportional to the voltage difference between the measured potential V P and the chopper potential (feedback voltage V F ), as described above. Tuning fork driving pulse signal
Compared to PLS1, it has a constant phase relationship. ○The solid line signal in F is the chopper potential.
When the measured potential V P is positive with respect to V F , the wire covered shows a case where the measured potential is negative with respect to the chopper potential. The timing of the rise of the output pulse PLS1 of the tuning fork drive circuit is delayed by the monostable circuit CT104 to the timing of the negative peak of the signal indicated by the solid line ◯ to obtain the pulse signal PLS2. The monostable circuit CT105 is driven at the timing of the fall of PLS2 to obtain a narrow negative pulse PLS3 (FIG. 14 B). the pulse
PLS3 is synchronized with the timing of the negative peak of the solid line signal to the isolator output ○ and the positive peak of the wired signal. The output of the isolator is connected to terminal P119 (14th
Added to Figure A), Emituta Foorova Tr10
After the current is amplified by step 4, it is connected to capacitor C7. The opposite terminal of capacitor C7 is Tr105
Source follower gate and Tr106 FET
Connected to the drain of the switch, Tr10
When FET switch 6 is cut off, the gate of Tr105 and the drain of Tr106 become high impedance, so there is no place for the charge charged in C207 to escape, so the terminal potential of the gate side of Tr105 of C207 is the same as that of the opposite terminal. Changes in the same way as electric potential. The output pulse PLS3 of the monostable circuit CT105 is
It is connected to the input terminal P120 and turns on the transistor Tr107 at the timing of the negative pulse. Operational amplifier OA2 has an output of 0 to ±5V using Zener diodes ZD1 and ZD2 for clamping.
Therefore, when Tr107 becomes conductive, the cathode of diode D101 is biased to +12V, D101 is cut off, and the FET switch Tr
There is zero bias between the source and gate of 106,
The drain and source of the Tr 106 are brought into conduction.
When Tr106 becomes conductive, a feedback loop of operational amplifier OA2 is formed by the route of FET switch Tr106, source follower Tr105, and resistor R221, so the potential difference between the two input terminals of OA2 becomes zero, and the input resistance of OA2 decreases. Considering that is high, the source potential of Tr105 is 0V (ground potential)
Therefore, the terminal voltage of C207 on the gate side of Tr105 is biased to a potential shifted from 0V by the gate-source voltage of Tr105. When the output pulse PLS3 of CT105 returns to a high level after the timing of the negative pulse ends, the transistor Tr107 is cut off, and the diode D10
1 becomes conductive, current flows through the resistors R226 and R230, a deep reverse bias is applied to the gate of Tr106, and Tr106 is cut off. When Tr106 is cut off, as described above, the terminal voltage on the gate side of Tr105 of capacitor C207 exhibits the same condition as the terminal potential on the opposite side. Therefore, for a source as shown by the solid line in Figure 14B, when the measured potential is positive with respect to the chopper potential, the negative peak is 0V (ground potential), and a waveform with the same shape as the output of the clamped isolator is generated. can get. Moreover, as shown by the broken line of ○, when the measured potential is negative with respect to the chopper potential, a waveform having the same shape as the output of the isolator with the positive peak clamped to 0V is obtained. The output ○nu is operational amplifier OA3
After being amplified by resistor R231 and capacitor C20
8 and current amplified by operational amplifier OA4, and then connected to high voltage amplifier CT108. The CT108 is shown in Figure 14C, and has two DC-
The inverter INV2, which is composed of a DC inverter and one operational amplifier, and is composed of an inverter transformer T102 and transistors Tr112 and Tr113, provides a fixed output of -1 KV on the anode side of the high voltage diode D103. Inverter transformer T101, transistor
Inverter fixed by Tr110 and Tr111
INV1 is a variable inverter, and 0
~2KV output with capacitor C211 and resistor R2
It is designed to be taken out at both ends of the transformer T.
The low voltage side terminal of 101 is connected to the cathode of D103, so the cathode of D102 has -
Variable output from 1KV to +1KV can be obtained. integral circuit
The output of the CT107 is connected to the operational amplifier OA5 via the terminal P122, and the polygon VR1 described later is connected to the operational amplifier OA5.
After amplifying the voltage difference with the DC potential selected in 01, buffer transistors Tr108 and Tr10
9 to the common terminal on the primary side of the inverter transformer T101, and the output of the OA5 is boosted by about 100 times by the inverter INV1.
VR101 is a volume for correcting offset voltage, and the DC potential applied to the negative input terminal of OA5 is almost 0V (ground potential). The output, that is, the feedback voltage V F boosted by the transformer T101 is fed back to the chopper part 83 and the shield member 81 via the terminal P123, so the part to be measured and the electrometer form a negative feedback control system. so that the potential difference at the input of the operational amplifier OA5 becomes zero, that is, the chopper 8
3. The potential of the shield member 81 becomes equal to the voltage to be measured, and the input voltage of P122 becomes zero similarly to the input voltage of the negative input terminal of OA5. When the potential to be measured V P is within the range of -1 KV to +1 KV, the output voltage of the CT 108, that is, the feedback voltage V F is always equal to the potential to be measured V P. The output of the amplifier circuit CT108 is sent to the attenuator CT109.
The current is attenuated to 1/100 by the CT 110, and after being amplified by the buffer of the CT 110, it is taken out to the output terminal P124.
The detection output taken out from the terminal P124 is the 12th
The signal is sent to terminal P125 shown in FIG. Since the feedback voltage V F is applied to the chopper 83 and the shield member 81 and changes so that the potential difference with the potential to be measured V P is always zero,
The output taken out in step 3 is from CT101 to CT108.
This provides stable output that is unaffected by the offsets and errors of each circuit up to this point. The experimental results of the characteristics of the measured potential V P and the feedback voltage V F when the distance between the shield member 81 and the drum 47 was changed to 2 mm, 4 mm, and 6 mm are shown in the 14th section.
Shown in Figure D. In FIG. 14D, the amplifier CT1 of this embodiment
08 output voltage range from -350 [V] to +750 [V]
It is said that As shown in FIG. 14D, it can be said that the feedback voltage V F is almost constant with respect to the potential to be measured V P even if the distance is changed. This is because when V P = V F , that is, when the surface potential of the drum and the bias potential of the tipper or shield member are equal, the measuring electrode is completely unaffected by the electric field from the drum surface, and the relationship between the electrode and the drum surface is reduced. This is probably because it is not affected by distance. Next, the detected voltage processing circuit in FIG. 12B will be explained. The detection voltage input through the terminal P125 is input to the standard bright area surface potential V L hold circuit CT7, the bright area surface potential V L hold circuit CT8, and the dark area surface potential V D hold circuit CT9. The V L detection pulse signal V L CTP from the DC controller is connected to the V L hold circuit CT7.
It is input via inverters INV11 and INV12 in CT6, and holds the output voltage of smoothing circuit CT5 when the signal V L CTP is output. Further, the light emitting diode LED4 in the pulse circuit CT6 lights up when the signal V L CTP is output. similarly
The V L hold circuit CT8 holds the output voltage of the smoothing circuit CT5 when the V L detection signal V L CTP is output, and the light emitting diode LED5 lights up when the signal V L CTP is output. Similarly, the V D hold circuit CT9 holds the output voltage of the smoothing circuit CT5 when the V D detection signal V D CTP is output, and the light emitting diode LED3 lights up when the signal V D CTP is output. The arithmetic circuit CT11 is a circuit that performs the arithmetic operations described in the above-mentioned surface potential control method, and is a circuit that performs the arithmetic operations described in the above-mentioned surface potential control method.
The current IP o passed through the AC charger when detecting the surface potential,
I ACo and the control current value to be passed next time I Po +1, I ACo +
Calculate the current values △I Po and △I ACo that are different from 1. △
I Po and △I ACo are each expressed as follows. △I Po =I Po +1−I Po =α 1・△V Do +α 2・△V Lo △I ACo =I ACo +1−I ACo =β 1・△V Do +β 2・△V Lo calculation circuit CT11 is CT11-a and CT11-b
CT11-a amplifies the outputs of the hold circuits CT8 and CT9 and shifts them to bright potential V Lo and dark potential V Do for calculation, and sends them to circuit CT11-b. . Circuit CT1
1-b is α 1 (V Dp −V Do ) ……(1) β 1 (V Dp −V Do ) ……(2) α 2 (V Lp −V Lo ) ……(3) β 2 ( V Lp −V o ) ...(4) is calculated respectively and returned to the circuit CT11-a again, and (1)+(3), (2)+(4), are calculated and outputted to the integrating circuit CT12. The integration circuit CT12 has two circuits configured as shown in FIG. 15A, one for bright area potential and one for dark area potential. In Fig. 15A, the terminal T11 has a set signal.
SET is input, and a reset signal RESET is input to terminal T12. Switch SW
1. SW2 is an analog switch and the set signal is
When SET occurs, switch SW1 closes, and when the reset signal RESET occurs, switch SW2 closes.
closes. The set signal SET is the dark potential detection signal
When V D CTP occurs, the monostable circuit CT13 operates, closing the switch SW1 and inputting it to the negative input terminal of the operational amplifier Q1, and at the same time charging the capacitor C1 to the input voltage V i . Also, as previously stated that initial settings are performed in states 3 and 4, the initial setting signal ISP is output at this time. The setting signal ISP is input to the integrating circuit CT12 as an integrating circuit reset signal via the reset signal circuit CT14, and is input to the integrating circuit CT12 as an integrating circuit reset signal.
Close. When the switch SW2 is closed, the charge in the capacitor C1 is discharged by the resistor R1, and a reference potential of 12V is outputted to the output terminal T14. Furthermore, since the switch SW1 is closed only for 1/5 of the time required to completely charge and discharge the capacitor C1, the difference between the input voltage V i of the input terminal T13 and the reference voltage (12 [V]) is only 1/5. Charged and discharged. For example, if the input voltage V i1 =14.5 [V] when the first set signal SET is generated, the output voltage V p1 can be expressed as follows. V p1 =12−V i1 /5+12=−2.5/5+12 =11.5 [V] The output voltage V p1 is 11.5 [V]. Next, when the second set signal is generated, if the input voltage V i2 = 9.5 [V], the output voltage V p2 will be similarly V p2 = V p1 - V i2 /5 + 12 = 11.5 - 9.5 / 5 + 12 = 12.4 [V]. ] becomes. Repeat this depending on the number of corrections. In other words, the output voltage V p before switch SW1 closes is V po
-1 and the next input voltage V i is set to V io , the next output voltage V po becomes V po =V po -V io /5+12, and 1/5 of the change is charged. Here, as described above, the input voltage V i corresponds to the difference current values ΔI Po and ΔI ACo , and the output voltage V p corresponds to the control current value I Po +1 or I ACo +1. The output voltage V p is output from multiplexer circuit CT15.
are input respectively. Multiplexer circuit CT15 is a pulse control circuit
It is controlled according to the signal from CT16. The pulse control circuit CT16 inputs different control signals to the multiplexer circuit CT15 as two-pit parallel signals during the prewetting or standby period, the initial setting period, the period during controlled rotation or copying, and the period of post-rotation after copying is completed. .
The multiplexer circuit CT15 changes the contact point for each period. The multiplexer circuit CT15 receives the primary charger control voltage V P from the terminals T 3 and T 4 respectively.
Outputs AC charger control voltage V AC . In detail, the pulse control circuit CT16 is activated by the multiplexer circuit CT1 depending on the states of the initial setting signal ISP, the high voltage control pulse HVCP, and the post-rotation pulse LRP.
Control is performed to convert contact points X C and Y C of No. 5. The truth table for each pulse signal and the connection status of the input/output contacts is shown below when the input side contacts are X o and Y o (n = 0.1.2.3.).
【表】 入力側接点Xo,Yoの内容は以下の通りである。[Table] The contents of input side contacts X o and Y o are as follows.
【表】
また制御パルスの発生タイミングチヤートを第
15図Bに示す。コピー停止中はXC,YCはそれ
ぞれX0,Y0に接続される。X0,Y0は共に+18V
であるので、高圧電源は1次2次共に動作停止状
態になる。前回転前半ではXC,YCはそれぞれ
X1,Y1に接続される。X1,Y1は共に+12Vであ
るので、高圧電源は1次2次共に、標準電流を発
生する状態になり、この時前記表面電位計にてド
ラムの表面電位を検出する。次に前回転後半で
は、XC,YCはそれぞれX2,Y2に接続され、前回
転前半で測定したドラムの表面電位が目標表面電
位に対してずれている場合にその補正量がX2,
Y2に伝えられ、高圧電源は補正された高圧電流
を帯電器に供給する。次のコピーの段階でもこの
状態が保たれる。後回転の時は、XC,YCはそれ
ぞれX3,Y3に接続されるのでX3は+18Vである
から1次帯電器は動作を停止し、Y3は後回転制
御信号となつて、AC帯電器に所定のコロナ電流
を流しドラム表面に残つた電荷を取りのぞく。
前記マルチプレクサ回路CT15より出力され
た一次帯電器制御電圧VP、AC帯電器制御電圧
VACは第16図の帯電電圧制御回路に入力され
る。
帯電電圧制御回路を説明する。一次帯電器制御
電圧VPはオペアンプQ5の反転入力端子に抵抗
R7を介して入力される。抵抗VR1からのオペ
アンプQ5の非反転入力端子にかかる電圧VFpと
前記補正電圧VPとの差電圧が−R6/R7倍されてオペ
アンプQ5より出力される。一次帯電器駆動信号
HVT1が“H”の時はオペアンプQ5の出力は
ダーリントン電流増幅器AMP1のトランジスタ
Tr3がオンしない。つまりダーリントン電流増
幅器AMP1の出力は0である。前記信号HVT
1が“L”の時前記トランジスタTr3がオンし
てオペアンプQ5の出力電圧とほぼ同じ電圧が1
次高圧トランスTC1に出力される。1次トラン
スTC1内の発振器Q1はトランジスタTr2を交
互にオンする。変成器TS1は巻数比に応じて2
次側に昇圧し2次出力をダイオードD1で整流し
て1次帯電器51に印加する。1次帯電器51を
流れる1次コロナ電流IPは前記抵抗R11で検出
され、抵抗VR1を介してオペアンプQ5の非反
転入力端子に入力され前記電圧VFpと前記一次帯
電器制御電圧VPが一致するように一次コロナ電
流VPが制御される。同様にAC帯電器制御電圧
VPCはオペアンプQ7の反転入力端子に抵抗R1
3を介して入力される。抵抗VR2からのオペア
ンプQ7の非反転入力端子にかかる電圧VFACと
前記補正電圧VPとの差電圧が−R9/R10倍されてオ
ペアンプQ7より出力される。AC帯電器駆動信
号HVT2が“H”の時はオペアンプQ7の出力
はダーリントン電流増幅器AMP2のトランジス
タTr5がオンしない。つまりダーリントン電流
増幅器AMP2の出力は0である。前記信号
HVT2が“L”の時前記トランジスタTr5がオ
ンしてオペアンプQ7の出力電圧とほぼ同じ電圧
がAC高圧トランスTC2に出力される。2次高圧
トランスTC2内の発振器Q2はトランジスタTr
7,Tr8を交互にオンする。変成器TS2は巻数
比に応じて2次側に昇圧し2次側出力をダイオー
ドD12で整流して直流分出力としてとりだす。
又、交流電圧発生器ACSは交流発振器Q3と
変成器TS2により交流高電圧を出力し前記直流
分出力と重畳して2次帯電器69に出力する。
AC帯電器を流れるACコロナ電流IACは抵抗R1
2で検出される。該検出出力は増幅器AMP3で
増幅されたのち平滑回路RECで正負両成分の差
のみ検出して直流増幅器AMP4で増幅される。
更に前記検出出力は前記増幅器AMP4で増幅さ
れた後抵抗VR2を介してオペアンプQ7の非反
転入力端子に入力され、前述の如く前記電圧
VFACと前記AC補正電圧VPが一致するようにAC
コロナ電流IACを制御するものである。
以上の如く本実施例は表面電位の検出出力とコ
ロナ電流の検出出力とによりコロナ電流値を一定
に制御している為、1時的な環境変化による帯電
器負荷変動或はコロナ放電装置の電源変動を補正
しコロナ電流を一定に保つことができると共にド
ラム劣化等の経時的変化によるコロナ電流に対す
る表面電位の変動の補正も可能である。又、スイ
ツチSW21,SW22を切り換えることにより
制御電圧VP,VACにかかわらず入力電圧を所定電
圧に設定することも可能である。更に本実施例で
は事故防止の為に出力制限手段としてのリミツタ
回路LIM1,LIM2を設けている。リミツタ回
路LIM1,LIM2の動作について説明する。演
算増幅器Q14及び抵抗R39はバツフア回路
で、電源電圧を抵抗R31,R38及び可変抵抗
器VR31で分割した電圧をQ14の出力に得
る。Q14の出力電圧はVR31を調整して、リ
ミツタを利かせようとするAC帯電器制御信号
VACの最大値VAC,MAXよりも、0.6V高い値に設
定しておく。演算増幅器Q7はインバーターであ
りAC帯電器制御信号VACが下がれば高圧出力電
流が増加する関係にある。AC帯電器制御電圧
VACが最小値VACMINよりも下がろうとすると、
ダイオードD31がONして制御信号VACはR1
0、及び低抵抗R41を通じてQ14の出力に接
続される。Q14の出力電圧は、ほとんど一定で
あり、また抵抗R41がR10に対して十分小さ
ければ高圧出力電流はそれ以上増加しなくなり、
リミツタがかかる訳である。ダイオードD31が
ONしてリミツタがかかつている状態の時には、
コンパレーター15が反転してLED31が点灯
してリミツタの動作が確認できる。1次帯電器の
リミツタ回路LIM1の動作機構もAC帯電器のリ
ミツタ回路LIM2の動作とまつたく同様である。
リミツタ回路を設ける理由は、各帯電器のコロナ
電流が異常に大きくならない様にすることであ
る。リミツタ回路LIM1,LIM2が動作するの
は前記1次帯電器、AC帯電器に所定電流を流し
ても目標表面電位に達しなかつた為であり、ドラ
ムが劣化している場合特にこのような事態とな
る。したがつて発光ダイオードLED30,LED
31はリミツタ回路LIM1の動作を表示すると
同時にドラム劣化の監視を行なつている。又、帯
電器の電極がドラム面に接近しすぎていたり、帯
電器とドラム面との間に紙などの異物が入つた
り、あるいはまた帯電器の電極が切断してドラム
表面に接触した時などには、帯電器の電極はコロ
ナ放電ではなくグロー放電に変わる。そうすると
過大電流が流れてドラム表面を破損する恐れがあ
る。上記リミツタ回路を設けることにより上述の
如き欠点を防止することもできる。次に現像ロー
ラバイアス電圧VHを制御する制御回路を第17
図の回路図に基いて説明する。
端子T2には前記VLホールド回路CT7の出力
が入力されている。端子T6にはドラム回転を示
すメインモータドライブ信号DRMD、端子T7
には原稿に対応する潜像を現像中に発生するロー
ラバイアス制御信号RBTPが入力されている。
ドラム回転中で潜像現像中は前記信号DRMD,
RBTPは共に“H”である為トランジスタTr1
7,Tr18はオンとなりデプレツシヨン型ジヤ
ンクシヨンFETQ12,Q13のゲートは0Vに
なるので前記FET Q12,Q13は共にオフと
なる。したがつてオペアンプQ11に入力される
信号は抵抗R105,VR13を介した前記出力
電圧VLである。オペアンプQ11の出力はトラ
ンジスタTr15,Tr16で構成される電流ブー
スタを経てトランスT12の1次コイルの定点に
加えられ、後述のインバータ回路VINV,SINV
により現像バイアス電圧VHが前記出力電圧VLに
応じて可変となる。この時現像バイアス電圧VH
はドラム上の標準明部電位に対して+50Vになる
ようにインバータ回路SINV,VINVで制御され
る。又、ドラム回転中で潜像の現像を行なつてい
ない時はDRMDは“H”,RBTPは“L”となる
為トランジスタTr17はオンしTr18はオフす
るので、前記FET Q12はオフしQ13はオン
する。FET Q13がオンするとオペアンプQ1
1には可変抵抗VR15で決まる所定電圧が入力
されトランスT12には前記所定電圧に対応する
固定電圧が前記電流ブースタを介して入力され
る。この時可変抵抗VR15で決まる所定電圧は
前記バイアス電圧VHが−75Vになるような値に
設定されている。ドラム回転中で現像中でない時
はドラムに現像剤がつくのを防止している。又、
ドラムが回転していない時にはDRMD,RBTP
共に“L”である。この時トランジスタTr17
はオフしトランジスタTr18はダイオードD2
7を介してオンするので前記FET Q12はオン
し、Q13はオフする。FET Q12がオンする
とオペアンプQ11には可変抵抗VR14で決ま
る所定電圧が入力されトランスT12には前記所
定電圧に対応する固定電圧が前記電流ブースタを
介して入力される。
この時可変抵抗VR14で決まる所定電圧は現
像バイアス電圧VHが0Vになるような値に設定さ
れている。これはドラムが回転していない時には
電荷を有する液体現像剤が淀むのを防止してい
る。
以上のような現像ローラバイアス電圧VHを制
御状態に応じて変化させ潜像現像中は表面電位検
出出力によりバイアス電圧VHを制御している為
より安定な現像が可能となつた。次に固定電圧出
力のインバータトランス回路SINV(以下固定イ
ンバータ回路)および出力可変のインバータトラ
ンス回路VINV(以下可変インバータ回路)の動
作を説明する。
固定インバータ回路SINVの回路動作を説明す
る。電源が変成器T11の1次巻線の定点に供給
されると、トランジスタTr11又はTr12のど
ちらかがオンし始める。トランジスタTr11が
オンしたとすると、トランジスタTr11のコレ
クタ電流が増加し、トランジスタTr12のコレ
クタ側のコイルには前記コレクタ電流の増加分に
応じた逆起動が発生し、トランジスタTr11の
ベース電位を正にもつていく。この為トランジス
タTr11のコレクタ電流は更に増加する。つま
りトランジスタTr11には正帰還がかかつてお
り、抵抗R103,R104、変成器Tr11の
インダクタンスによつて決まる時定数でトランジ
スタTr11は飽和する。前記トランジスタTr1
1のコレクタ電流が飽和すると変成器T11の1
次側コイルの逆起電力は0となりトランジスタ
Tr11はオフしコレクタ電流が減少し、変成器
T11の1次側コイルにはコレクタ電流の減少分
に応じた逆起電力が発生し、トランジスタTr1
2をオンする。以下同様にトランジスタTr11,
Tr12は交互にオン,オフをくり返す。ここで
ダイオードD21,D22はトランジスタTr1
1,Tr12のベース保護用のダイオードである。
抵抗R105はトランジスタTr11,Tr12
のhFEのバラツキによるコレクタ電流のバラツキ
を防ぎ発振のデユーテイー比が1:1でなくなる
のを防止するための抵抗である。変成器T11の
1次側コイルに誘起される電圧の発振振幅は変成
器T11の中点に印加されている電圧の約2倍と
なる。1次側コイルに誘起された電圧は変成器T
11の巻数で決まる電圧に昇圧されダイオードD
25,コンデンサC23で整流平滑され直流高電
圧が出力される。
同様に可変インバータ回路VINVの動作もほぼ
同様であるが変成器T12の中点に供給される電
圧が入力信号に応じて変化するため、変成器T1
2の出力電圧は入力信号に応じて変動する。
第18図に高圧出力電圧を示す。第18図に於
いて縦軸は高圧出力電圧VpUtで横軸は前記変成器
T12の定点に入力される入力電圧Vioを示す。
前記固定インバータ回路SINVより出力電圧VSは
前記入力電圧Vioに対して常に一定であり、前記
可変インバータ回路の出力電圧VVは入力電圧Vio
に対して直線的に変化する。したがつて出力電圧
VS,VVを重畳した実際の現像バイアス電圧VHは
入力電圧に対して正から負まで直線的に変化す
る。
以上詳細に説明した如く、本発明は潜像電位と
同じ電圧を測定電極と記録体の間の電界を遮蔽す
るチヨツパに印加しているので検出電圧が測定電
極と記録体との間の距離の影響を受けない。
従つて前記検出電圧により像形成の為のプロセ
ス手段の像形成条件、例えば現像バイアス電圧、
帯電電圧等、の制御は極めて精度の高いものとな
る。つまり装置が画像形成中振動した場合にも安
定した電位検出、電位制御が可能となり、電位計
の取り付け精度にも影響を受けることがない。[Table] FIG. 15B shows a control pulse generation timing chart. While copying is stopped, X C and Y C are connected to X 0 and Y 0 , respectively. Both X 0 and Y 0 are +18V
Therefore, both the primary and secondary high-voltage power supplies become inoperable. In the first half of the forward rotation, X C and Y C are respectively
Connected to X 1 and Y 1 . Since both X 1 and Y 1 are +12V, both the primary and secondary high voltage power supplies are in a state of generating standard current, and at this time the surface potential of the drum is detected by the surface electrometer. Next, in the second half of the previous rotation, X C and Y C are connected to X 2 and Y 2 respectively, and if the drum surface potential measured in the first half of the previous rotation deviates from the target surface potential, the correction amount is 2 ,
The high voltage power supply supplies the corrected high voltage current to the charger. This state is maintained during the next copying stage as well. During post-rotation, X C and Y C are connected to X 3 and Y 3 respectively, so since X 3 is +18V, the primary charger stops operating, and Y 3 becomes the post-rotation control signal. , a predetermined corona current is applied to the AC charger to remove the charge remaining on the drum surface. Primary charger control voltage V P outputted from the multiplexer circuit CT15, AC charger control voltage
V AC is input to the charging voltage control circuit shown in FIG. The charging voltage control circuit will be explained. The primary charger control voltage V P is input to the inverting input terminal of the operational amplifier Q5 via a resistor R7. The difference voltage between the voltage V Fp applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier Q5 from the resistor VR1 and the correction voltage V P is multiplied by -R 6 /R 7 and output from the operational amplifier Q5. Primary charger drive signal
When HVT1 is “H”, the output of operational amplifier Q5 is the transistor of Darlington current amplifier AMP1.
Tr3 does not turn on. In other words, the output of the Darlington current amplifier AMP1 is 0. Said signal HVT
When 1 is "L", the transistor Tr3 is turned on and the voltage that is almost the same as the output voltage of the operational amplifier Q5 is 1.
It is then output to the high voltage transformer TC1. The oscillator Q1 in the primary transformer TC1 turns on the transistor Tr2 alternately. Transformer TS1 is 2 depending on the turns ratio
The voltage is boosted to the next side, and the secondary output is rectified by the diode D1 and applied to the primary charger 51. The primary corona current I P flowing through the primary charger 51 is detected by the resistor R11, and is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier Q5 via the resistor VR1 so that the voltage V Fp and the primary charger control voltage V P are The primary corona current V P is controlled to match. Similarly AC charger control voltage
V PC is the resistor R1 connected to the inverting input terminal of operational amplifier Q7.
3. The voltage difference between the voltage V FAC applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier Q7 from the resistor VR2 and the correction voltage V P is multiplied by -R 9 /R 10 and output from the operational amplifier Q7. When the AC charger drive signal HVT2 is "H", the output of the operational amplifier Q7 does not turn on the transistor Tr5 of the Darlington current amplifier AMP2. In other words, the output of the Darlington current amplifier AMP2 is 0. said signal
When HVT2 is "L", the transistor Tr5 is turned on and a voltage substantially the same as the output voltage of the operational amplifier Q7 is output to the AC high voltage transformer TC2. The oscillator Q2 in the secondary high voltage transformer TC2 is a transistor Tr.
7.Turn on Tr8 alternately. The transformer TS2 boosts the voltage on the secondary side according to the turns ratio, rectifies the secondary side output with the diode D12, and outputs it as a DC component output. Further, the AC voltage generator ACS outputs an AC high voltage using an AC oscillator Q3 and a transformer TS2, and outputs the same to the secondary charger 69, superimposed on the DC component output.
AC corona current flowing through AC charger I AC is resistance R1
Detected at 2. The detection output is amplified by an amplifier AMP3, and then only the difference between positive and negative components is detected by a smoothing circuit REC, and then amplified by a DC amplifier AMP4.
Further, the detection output is amplified by the amplifier AMP4, and then input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier Q7 via the resistor VR2, so that the voltage is increased as described above.
AC is adjusted so that V FAC and the AC correction voltage V P match.
This controls the corona current I AC . As described above, in this embodiment, since the corona current value is controlled to be constant by the surface potential detection output and the corona current detection output, the charger load fluctuation due to temporary environmental changes or the power supply of the corona discharge device It is possible to correct fluctuations and keep the corona current constant, and it is also possible to correct fluctuations in surface potential with respect to corona current due to changes over time such as drum deterioration. Furthermore, by switching the switches SW21 and SW22, it is also possible to set the input voltage to a predetermined voltage regardless of the control voltages V P and V AC . Furthermore, in this embodiment, limiter circuits LIM1 and LIM2 are provided as output limiting means to prevent accidents. The operation of the limiter circuits LIM1 and LIM2 will be explained. Operational amplifier Q14 and resistor R39 are buffer circuits, and a voltage obtained by dividing the power supply voltage by resistors R31, R38 and variable resistor VR31 is obtained as the output of Q14. The output voltage of Q14 is an AC charger control signal that adjusts VR31 to activate the limiter.
Set the value to be 0.6V higher than the maximum value of VAC , VAC , MAX . The operational amplifier Q7 is an inverter, and is in a relationship such that as the AC charger control signal V AC decreases, the high voltage output current increases. AC charger control voltage
If V AC tries to fall below the minimum value V AC MIN,
Diode D31 turns on and control signal V AC becomes R1
0, and is connected to the output of Q14 through a low resistance R41. The output voltage of Q14 is almost constant, and if the resistor R41 is sufficiently smaller than R10, the high voltage output current will no longer increase.
This means that there are limits. Diode D31
When it is ON and the limiter is applied,
The comparator 15 is reversed and the LED 31 lights up to confirm the operation of the limiter. The operating mechanism of the limiter circuit LIM1 of the primary charger is also very similar to the operation of the limiter circuit LIM2 of the AC charger.
The reason for providing the limiter circuit is to prevent the corona current of each charger from becoming abnormally large. The limiter circuits LIM1 and LIM2 operate because the target surface potential has not been reached even though a predetermined current is passed through the primary charger and AC charger, and this situation is particularly likely to occur if the drum has deteriorated. Become. Therefore, the light emitting diode LED30,LED
31 displays the operation of the limiter circuit LIM1 and at the same time monitors drum deterioration. Also, if the charger's electrode is too close to the drum surface, if a foreign object such as paper gets between the charger and the drum surface, or if the charger's electrode breaks and comes into contact with the drum surface. For example, the charger's electrode changes to glow discharge instead of corona discharge. If this happens, an excessive current may flow and damage the drum surface. By providing the limiter circuit described above, the above-mentioned drawbacks can also be prevented. Next, the control circuit for controlling the developing roller bias voltage VH is installed in the 17th circuit.
The explanation will be based on the circuit diagram shown in the figure. The output of the V L hold circuit CT7 is input to the terminal T2. Main motor drive signal DRMD indicating drum rotation is connected to terminal T6, and terminal T7 is connected to main motor drive signal DRMD indicating drum rotation.
A roller bias control signal RBTP, which is generated during development of a latent image corresponding to a document, is input to RBTP.
While the drum is rotating and the latent image is being developed, the signal DRMD,
Since both RBTP are “H”, transistor Tr1
7, Tr18 is turned on and the gates of depletion type junction FETs Q12 and Q13 become 0V, so both the FETs Q12 and Q13 are turned off. Therefore, the signal input to the operational amplifier Q11 is the output voltage V L via the resistors R105 and VR13. The output of the operational amplifier Q11 is applied to a fixed point of the primary coil of the transformer T12 via a current booster composed of transistors Tr15 and Tr16, and is applied to the fixed point of the primary coil of the transformer T12, and is connected to the inverter circuits VINV and SINV, which will be described later.
Therefore, the developing bias voltage V H becomes variable according to the output voltage V L. At this time, the developing bias voltage V H
is controlled by inverter circuits SINV and VINV so that it is +50V with respect to the standard bright area potential on the drum. Also, when the drum is rotating and the latent image is not being developed, DRMD is "H" and RBTP is "L", so transistor Tr17 is on and Tr18 is off, so the FET Q12 is off and Q13 is off. Turn on. When FET Q13 turns on, operational amplifier Q1
A predetermined voltage determined by a variable resistor VR15 is input to the transformer T12, and a fixed voltage corresponding to the predetermined voltage is input to the transformer T12 via the current booster. At this time, the predetermined voltage determined by the variable resistor VR15 is set to a value such that the bias voltage VH becomes -75V. When the drum is rotating and development is not in progress, developer is prevented from getting on the drum. or,
DRMD, RBTP when the drum is not rotating
Both are "L". At this time, transistor Tr17
is off and transistor Tr18 is turned off by diode D2.
7, the FET Q12 is turned on and FET Q13 is turned off. When the FET Q12 is turned on, a predetermined voltage determined by the variable resistor VR14 is input to the operational amplifier Q11, and a fixed voltage corresponding to the predetermined voltage is input to the transformer T12 via the current booster. At this time, the predetermined voltage determined by the variable resistor VR14 is set to a value such that the developing bias voltage VH becomes 0V. This prevents the charged liquid developer from stagnation when the drum is not rotating. By changing the developing roller bias voltage V H according to the control state as described above and controlling the bias voltage V H based on the surface potential detection output during latent image development, more stable development has become possible. Next, the operations of the fixed voltage output inverter transformer circuit SINV (hereinafter referred to as fixed inverter circuit) and the output variable inverter transformer circuit VINV (hereinafter referred to as variable inverter circuit) will be explained. The circuit operation of the fixed inverter circuit SINV will be explained. When power is applied to a fixed point of the primary winding of transformer T11, either transistor Tr11 or Tr12 begins to turn on. When the transistor Tr11 is turned on, the collector current of the transistor Tr11 increases, and reverse activation occurs in the collector side coil of the transistor Tr12 in accordance with the increase in the collector current, causing the base potential of the transistor Tr11 to become positive. To go. Therefore, the collector current of the transistor Tr11 further increases. In other words, positive feedback is applied to the transistor Tr11, and the transistor Tr11 is saturated with a time constant determined by the resistors R103, R104 and the inductance of the transformer Tr11. The transistor Tr1
When the collector current of transformer T11 is saturated, the collector current of transformer T11 is saturated.
The back electromotive force of the next coil becomes 0 and the transistor
Tr11 is turned off and the collector current decreases, and a back electromotive force corresponding to the decrease in collector current is generated in the primary coil of transformer T11, and transistor Tr1
Turn on 2. Similarly, transistors Tr11,
Tr12 is alternately turned on and off. Here, diodes D21 and D22 are transistor Tr1
1. This is a diode for protecting the base of Tr12. Resistor R105 is transistor Tr11, Tr12
This resistor is used to prevent variations in the collector current due to variations in hFE, and to prevent the oscillation duty ratio from becoming 1:1. The oscillation amplitude of the voltage induced in the primary coil of transformer T11 is approximately twice the voltage applied to the midpoint of transformer T11. The voltage induced in the primary coil is transferred to the transformer T
Diode D is boosted to a voltage determined by the number of turns of 11.
25, rectified and smoothed by capacitor C23 and outputs DC high voltage. Similarly, the operation of the variable inverter circuit VINV is almost the same, but since the voltage supplied to the midpoint of transformer T12 changes according to the input signal, transformer T1
The output voltage of 2 varies depending on the input signal. Figure 18 shows the high output voltage. In FIG. 18, the vertical axis shows the high voltage output voltage V pUt and the horizontal axis shows the input voltage V io input to a fixed point of the transformer T12.
The output voltage V S of the fixed inverter circuit SINV is always constant with respect to the input voltage V io , and the output voltage V V of the variable inverter circuit is equal to the input voltage V io
changes linearly with respect to Therefore the output voltage
The actual developing bias voltage V H obtained by superimposing V S and V V varies linearly from positive to negative with respect to the input voltage. As explained in detail above, in the present invention, since the same voltage as the latent image potential is applied to the chopper that shields the electric field between the measurement electrode and the recording medium, the detection voltage is equal to the distance between the measurement electrode and the recording medium. Not affected. Therefore, the detection voltage determines the image forming conditions of the process means for image formation, such as the developing bias voltage,
Control of charging voltage, etc. becomes extremely accurate. In other words, even if the device vibrates during image formation, stable potential detection and potential control are possible, and the accuracy of mounting the electrometer is not affected.
第1図aは本発明を適用しうる複写装置の断面
図、第1図bはブランク露光ランプ70付近の平
面図、第2図は感光ドラムの各部における表面電
位を示す特性図、第3図、第4図は表面電位の変
化を示す特性図、第5図は表面電位計の側断面
図、第6図は第5図のX―X′線から右側をみた
断面図、第7図は第5図のX―X′から左側をみ
た断面図、第8図は電位計の斜視図、第9図a,
bは暗部表面電位の変化を示す図、第10図aは
現像バイアス制御に関する複写装置の略断面図、
第10図bは原稿露光ランプの点灯調光回路図、
第11図は画像形成及び表面電位制御のタイムチ
ヤート、第12図Aは表面電位側定回路図、第1
2図Bは検出電圧処理回路図、第13図Aはアイ
ソレータCT103の回路図、第13図Bは第1
2図Aの各部の波形図、第14図Aは積分回路
CT106、増幅器CT107の詳細回路図、第1
4図Bは第14図Aの各部の波形図、第14図C
は高電圧増幅器CT108、減衰器CT109、バ
ツフアアンプCT110の詳細回路図、第14図
Dは表面電位VPと帰還電圧VFの関係を示す図、
第15図Aは積分回路CT12の詳細回路図、第
15図Bは制御パルス発生タイミングチヤート、
第16図は帯電電圧制御回路図、第17図は現像
バイアス制御回路図、第18図は高圧出力電圧の
波形図、第19図は圧電音叉駆動回路、第20図
は電位検出回路、第21図は振動子断面図であ
る。
図において、47は感光ドラム、71はメイン
モータ、46は原稿照明ランプ、51は1次帯電
器、69はAC帯電器、70はブランク露光ラン
プ、65は現像ローラ、67は表面電位計を各々
を示す。
FIG. 1a is a sectional view of a copying apparatus to which the present invention can be applied, FIG. 1b is a plan view of the vicinity of the blank exposure lamp 70, FIG. 2 is a characteristic diagram showing the surface potential of each part of the photosensitive drum, and FIG. , Fig. 4 is a characteristic diagram showing changes in surface potential, Fig. 5 is a side sectional view of the surface electrometer, Fig. 6 is a sectional view taken from the right side of the line X-X' in Fig. 5, and Fig. 7 is a characteristic diagram showing changes in surface potential. Fig. 5 is a sectional view taken from the left side along line X-X', Fig. 8 is a perspective view of the electrometer, Fig. 9 a,
10b is a diagram showing changes in dark area surface potential, FIG. 10a is a schematic cross-sectional view of the copying device regarding development bias control,
Figure 10b is a lighting control circuit diagram of the original exposure lamp;
Figure 11 is a time chart for image formation and surface potential control, Figure 12A is a constant circuit diagram on the surface potential side, and
Figure 2B is a detection voltage processing circuit diagram, Figure 13A is a circuit diagram of isolator CT103, and Figure 13B is a circuit diagram of the isolator CT103.
Waveform diagram of each part in Figure 2A, Figure 14A is the integration circuit
Detailed circuit diagram of CT106 and amplifier CT107, 1st
Figure 4B is a waveform diagram of each part of Figure 14A, Figure 14C
is a detailed circuit diagram of the high voltage amplifier CT108, attenuator CT109, and buffer amplifier CT110; FIG. 14D is a diagram showing the relationship between the surface potential V P and the feedback voltage V F ;
FIG. 15A is a detailed circuit diagram of the integrating circuit CT12, FIG. 15B is a control pulse generation timing chart,
Fig. 16 is a charging voltage control circuit diagram, Fig. 17 is a developing bias control circuit diagram, Fig. 18 is a waveform diagram of high voltage output voltage, Fig. 19 is a piezoelectric tuning fork drive circuit, Fig. 20 is a potential detection circuit, The figure is a cross-sectional view of the vibrator. In the figure, 47 is a photosensitive drum, 71 is a main motor, 46 is an original illumination lamp, 51 is a primary charger, 69 is an AC charger, 70 is a blank exposure lamp, 65 is a developing roller, and 67 is a surface electrometer. shows.
Claims (1)
形成手段、 前記記録体の表面電位を検出する検出手段、 前記検出手段の出力に応じて前記画像形成手段
の動作条件を設定する制御手段、 を有する画像形成装置において、 前記検出手段は前記記録体の表面電位に対応し
た電圧が誘起される測定電極、 第1、第2の振動片と、前記第1、第2の振動
片が振動することにより前記記録体から、前記測
定電極に向う電気力線を断続的に切つて前記測定
電極に交流信号を誘起させるチヨツパとを備えた
音叉、 前記第1の振動片に取付けられた駆動用圧電素
子、 前記第2の振動片に取付けられた帰還用圧電素
子、 前記駆動用圧電素子に駆動信号を出力し、前記
帰還用圧電素子からの帰還信号を入力することに
より前記音叉の共振周波数で発振して前記音叉を
自励振動させる駆動回路、 前記測定電極に誘起される交流信号を低インピ
ーダンス信号に変換する第1変換手段、 前記第1変換手段により低インピーダンス信号
に変換された交流電圧を直流電圧に変換する第2
変換手段、 前記記録体と前記測定電極との間の電位差を零
にすべく、前記第2変換手段からの直流電圧が零
となる様な直流電圧を前記チヨツパ及び前記第1
変換手段へ供給する電圧供給手段を有する如く構
成し、 更に前記制御手段は前記電圧供給手段から供給
される電圧に応じて前記画像形成手段の動作条件
を制御することを特徴とする画像形成装置。[Scope of Claims] 1. An image forming means for forming an electrostatic latent image on a recording medium and then developing it; a detecting means for detecting the surface potential of the recording medium; and an operation of the image forming means in accordance with the output of the detecting means. In an image forming apparatus, the detection means includes a measurement electrode in which a voltage corresponding to the surface potential of the recording medium is induced, first and second vibrating pieces, and the first and second vibrating pieces. a tuning fork that intermittently cuts electric lines of force from the recording body toward the measurement electrode by vibrating the second vibrating piece, and induces an alternating current signal in the measurement electrode; a driving piezoelectric element attached to the second vibrating piece; a feedback piezoelectric element attached to the second vibrating piece; by outputting a drive signal to the driving piezoelectric element and inputting a feedback signal from the feedback piezoelectric element. a drive circuit that causes the tuning fork to self-excite vibration by oscillating at a resonant frequency of the tuning fork; a first conversion means that converts an alternating current signal induced in the measurement electrode into a low impedance signal; a second converting the converted alternating current voltage into direct current voltage;
a converting means, in order to make the potential difference between the recording medium and the measuring electrode zero, a DC voltage is applied to the tipper and the first converter such that the DC voltage from the second converting means becomes zero;
An image forming apparatus comprising: a voltage supply means for supplying a voltage to a conversion means, and further characterized in that said control means controls operating conditions of said image forming means in accordance with the voltage supplied from said voltage supply means.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8711879A JPS5611467A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Image forming apparatus |
| US06/141,885 US4367948A (en) | 1979-04-24 | 1980-04-21 | Surface potential electrometer and image forming apparatus using the same |
| GB8013382A GB2050633B (en) | 1979-04-24 | 1980-04-23 | Surface potential electrometer and image forming apparatus using the same |
| DE19803015859 DE3015859A1 (en) | 1979-04-24 | 1980-04-24 | SURFACE POTENTIAL ELECTROMETER AND IMAGING DEVICE EQUIPPED WITH THIS |
| US06/714,574 US4683436A (en) | 1979-04-24 | 1985-03-21 | Surface potential electrometer and image forming apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8711879A JPS5611467A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Image forming apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5611467A JPS5611467A (en) | 1981-02-04 |
| JPS6361665B2 true JPS6361665B2 (en) | 1988-11-29 |
Family
ID=13906028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8711879A Granted JPS5611467A (en) | 1979-04-24 | 1979-07-10 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5611467A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833266A (en) * | 1981-08-22 | 1983-02-26 | Minolta Camera Co Ltd | Electrophotographic copying machine |
| JPS611375U (en) * | 1985-04-22 | 1986-01-07 | マックス株式会社 | screw selection device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50145U (en) * | 1973-05-02 | 1975-01-06 | ||
| JPS5077046A (en) * | 1974-08-02 | 1975-06-24 | ||
| JPS537276A (en) * | 1976-07-08 | 1978-01-23 | Kato Giichirou | Ddc bias type field strength measuring instrument |
-
1979
- 1979-07-10 JP JP8711879A patent/JPS5611467A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5611467A (en) | 1981-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4683436A (en) | Surface potential electrometer and image forming apparatus using the same | |
| US4326795A (en) | Image forming process and apparatus therefor | |
| US5164771A (en) | Image forming apparatus which adjusts illumination levels independently for test samples and for originals | |
| US4420247A (en) | Computer control means for an electrostatic recording apparatus | |
| JPS6210425B2 (en) | ||
| JPH0253788B2 (en) | ||
| JPS6361665B2 (en) | ||
| JPH024902B2 (en) | ||
| JPS6150312B2 (en) | ||
| JPH0253789B2 (en) | ||
| JPS6361663B2 (en) | ||
| JPH0253784B2 (en) | ||
| JPH036467B2 (en) | ||
| JP4215321B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JPS6225993B2 (en) | ||
| JPS6332186B2 (en) | ||
| JPH0139102B2 (en) | ||
| JPS6240710B2 (en) | ||
| JPH0337184B2 (en) | ||
| JPS6225994B2 (en) | ||
| JPS61221762A (en) | Image forming device | |
| JPS61198174A (en) | Image forming device | |
| JPH06237591A (en) | Constant current drive circuit of dc motor | |
| JPS6321184B2 (en) | ||
| JPS6256985B2 (en) |