JP2662423B2 - コロナ放電器の放電ムラ測定方法及び測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、複写機等の画像形成装置に用いられるコ
ロナ放電器の放電ムラの測定方法及び測定装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

例えば電子写真複写機においては、感光体ドラムを帯
電させるための主帯電用コロナ放電器，感光体ドラム上
のトナー像を用紙上に転写するための転写用コロナ放電
器，クリーニング用のコロナ放電器等の各種のコロナ放
電器が用いられる。このコロナ放電器は、断面コ字状の
シールドケースと、このシールドケースの長手方向にわ
たって張設されたチャージワイヤとを有している。

以下、主帯電用のコロナ放電器を例にとって説明す
る。この主帯電用コロナ放電器のチャージワイヤは、感
光体ドラムと平行に、かつ所定の間隔を有して配置され
る。そしてチャージワイヤと感光体ドラムとの間に放電
電圧を印加すると、両者間にコロナ放電が生じ、前記感
光体ドラム表面が所定の電位に帯電するようになってい
る。

ところで、前記コロナ放電器のチャージワイヤにホコ
リが付着したり、またワイヤが劣化していたりすると、
ドラム上に均一に帯電されず、画像形成した場合に、い
わゆ画像の白筋となって現れる。従って、複写機の製造
段階において、その組立時にチャージワイヤにホコリが
付着していないか否か等を検査する必要がある。

この種の従来の検査方法としては、実際に画像出しを
行い、その画像を観察して確認する方法が一般的であ
る。また、特開昭55−153963号公報に示されるように、
チャージワイヤを挟んで光源と受光セルを対向配置した
ものもある。、この方法では、前記光源と受光セルをチ
ャージワイヤに沿って走査し、これにより得られる信号
を元にワイヤに付着したホコリ，汚れ等を判定するよう
にしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前記画像出しによる方法では、現像剤，ペ
ーパ等の消耗品を必要とするばかりでなく、その確認の
ために１枚の複写をするだけの時間が必要であり、また
検査用の専用の原稿を入れ換える時間も必要となる。

また、前記公報による方法では、実際に放電を行って
おらず、ワイヤの径を確認しているだけである。通常、
前記のような放電ムラが生ずるのは、チャージワイヤの
汚れに起因するだけではなく、このチャージワイヤを収
容するシールドケースのバリ，カエリ等によって放電ム
ラが生じ、画像の白筋が発生することもある。前記のよ
うな公報記載の方法では、このシールドケースの不具合
による放電ムラを確認することはできない。

そこで、表面電位センサを用いてドラム上の帯電状況
を測定し、放電ムラを測定する方法も考えられるが、こ
の表面電位センサは電位の検出範囲が広く、正確な放電
ムラを検出することは不可能である。これを第７図によ
り詳細に説明する。図に示すように、チャージワイヤ１
の一部にホコリ等の汚れ２があると、その汚れ２の部分
には正常な放電が起こらない。従って、感光体ドラムの
電位分布Ａは、前記汚れ２に相当する部分が図の破線で
示すように落ち込むはずである。ところが、実際は他の
隣接する領域の放電の影響を受け、図の実線で示すよう
に、特性上、電位が若干落ち込むだけとなる。この落ち
込みの部分が前述の画像の白筋になる訳であるが、表面
電位センサは例えば図の一点鎖線で示す広い領域Ｂを平
均化して電位検出するので、前記のような若干の落ち込
みの部分は異常として検出されない。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、画像
出しが不要で、しかも短時間でコロナ放電器単体の良否
を正確に判断することのできるコロナ放電器の放電ムラ
測定方法及び測定装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るコロナ放電器の放電ムラ測定方法は、
微小スリットを有するスリット板をコロナ放電器のチャ
ージワイヤに対向して配置し、前記チャージワイヤに電
圧を印加してコロナ放電を生じさせ、前記スリット板を
前記チャージワイヤに沿って走査し、前記スリット板の
微小スリットを通して得られる漏れ電流を直接的あるい
は間接的に検知し、放電ムラを判定するものである。

また、請求項第２項に係るコロナ放電器の放電ムラ測
定装置は、コロナ放電器に放電電圧を印加するための電
圧印加手段と、前記コロナ放電器のチャージワイヤと対
向して配置されたスリット板と、このスリット板を挟ん
で前記コロナ放電器と対向して設けられたセンサと、前
記スリット板及びセンサを前記チャージワイヤに沿って
移動させるための移動手段と、放電ムラを判定する判定
手段とを有している。

そして、前記スリット板は微小なスリットを有し、前
記センサは、放電時に前記微小スリットを通して得られ
る漏れ電流を検出する。また、前記判定手段は前記セン
サの出力から電圧変化率を検出して放電ムラを判定す
る。

また、請求項第３項に係るコロナ放電器の放電ムラ測
定装置は、コロナ放電器に放電電圧を印加するための電
圧印加手段と、前記コロナ放電器と対向して設けられた
スリット板と、このスリット板を挟んで前記コロナ放電
器と対向して設けられたドラムと、ドラムを回転させる
ためのドラム回転手段と、ドラムの表面電位を検出する
センサと、前記スリット板及びセンサを前記チャージワ
イヤに沿って移動させるための移動手段と、放電ムラを
判定する判定手段とを有している。

そして、前記スリット板は前記チャージワイヤと対向
する位置に微小スリットを有し、前記移動手段は、微小
スリット及びセンサを同期させて同方向に移動させる。
前記センサは、前記スリット板の微小スリットからの漏
れ電流により帯電したドラムの表面電位を測定し、前記
判定手段は、前記センサの出力から電圧変化率を検出
し、放電ムラを測定する。

〔作用〕

この発明においては、チャージワイヤにコロナ放電を
生じさせ、センサ及び微小スリットを前記チャージワイ
ヤに沿って移動させる。すると、前記微小スリットを介
してコロナ電流が漏れる。この漏れ電流を前記センサで
直接検出し、あるいは一旦ドラム上に帯電させ、この帯
電による表面電位を検出して前記漏れ電流を間接的に検
出し、その変化率で放電ムラを判定する。前記センサ
は、微小なスリットを介して得られた漏れ電流を検出す
るので、コロナ放電のわずかな変化も敏感に検知でき、
画像の白筋の原因である放電ムラを精度よく検出でき
る。

このような放電ムラの測定方法及び装置により、従来
方法による現像剤，用紙等の消耗品が不要になり、また
実際の放電状態を検出するので、チャージワイヤだけで
なく、シールドケースの不良による放電ムラをも検出で
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。第１
図〜第３図は本発明の放電ムラ測定方法を適用して得ら
れる放電ムラ測定装置の一実施例を示し、第１図は装置
の断面正面図、第２図は装置の上カバーを取り外した状
態の平面図、第３図は断面側面図である。これらの図に
おいて、３はその上部に各種の構成部品が載置固定され
る治具台である。この治具台３の複数個所にはステー４
が植設されており、このステー４上部に上カバー５が設
けられている。

前記治具台３上には、コロナ放電器６（第１図の二点
鎖線参照）が載置される支持台７が設けられている。支
持台７はその下方に設けられたスライドガイド８によ
り、第１図及び第２図の左右方向に摺動可能となってい
る。また、前記支持台７の左右両端部には、コロナ放電
器６の両端部側壁を横方向から支持するための端部支持
部材9a,9bが設けられている。さらに、支持台７の第１
図中右側端部には、該支持台７上に載置されたコロナ放
電器６の左右方向の位置決めを行うための当接部材10が
設けられている。なお、この当接部材10のさらに外側に
は、前記支持台７をこの測定装置本体の外側に引き出す
ための把手11が固定されている。

前記支持台７の左側端部の近傍には、コロナ放電器６
に電圧を印加するための電圧印加端子12が配置され、前
記治具台３に取り付けられたステー13に固定されてい
る。電圧印加端子12は高圧トランス14等を介して電源に
接続されている。なお、電源は第２図に示す電源ボック
ス15内に収容されている。

第３図で明らかなように、前記支持台７の上方には、
断面略Ｌ字形状のスリット板16が設けられている。この
スリット板16の一部には、例えば2mm×5mm程度の微小な
スリット17が形成されている。スリット17の形成される
位置は、支持台７上にコロナ放電器６が載置されたと
き、そのチャージワイヤ１とスリット17とが対向するよ
うな位置となっている。前記スリット板16に囲まれるよ
うに電位センサ18が設けられており、この電位センサ18
も、前記チャージワイヤ１と対向する位置に配置されて
いる。電位センサ18はセンサ支持部材19に装着されてお
り、センサ支持部材19はリニアガイド20に沿って摺動自
在なスライド部材21に固定されている。前記リニアガイ
ド20は、第１図及び第２図で示すように、前記支持台７
と平行にかつ該支持台７より長く形成され、上カバー５
の底面に固定されている。

前記スライド部材21には、第１図及び第２図で明らか
なように、移動ワイヤ22が固定されている。移動ワイヤ
22は、前記リニアガイド20の右端に固定された固定プー
リ23に巻き掛けられるとともに、この固定プーリ23とは
逆側に配置されたモータ24の先端に装着された駆動プー
リ25に巻き掛けられている。

このようにして、前記モータ24の回転により、センサ
18及びスリット板16がリニアガイド20に沿って第１図，
第２図中の左右方向に移動可能となっている。また、第
２図で明らかなように、前記リニアガイド20の両端部近
傍には、フォトインタラプタ26a,26bが設けられてい
る。一方、前記スライド部材21には前記フォトインタラ
プタ26a,26bの発光部，受光部間を通過する光遮蔽部材2
7（第２図及び第３図参照）が固定されており、これに
より前記スライド部材21の移動範囲が決定されるように
なっている。

また、この放電ムラ測定装置には、第３図に示すよう
にメインスイッチ28,パイロットランプ29が設けられ、
第２図で示すようにモータ駆動用のスタートスイッチ3
0,及び放電ムラの判定結果を表示する発光ダイオード31
a,31bが設けられている。さらに第２図で示すように、
装置の右側部にはリミットスイッチ32が設けられてい
る。図示していないが、本装置にはコロナ放電が風等の
影響を受けないように全体が壁により覆われており、第
２図中の右側には蓋が設けられているが、この蓋を開け
ると前記リミットスイッチ32が作動して動作がクリアさ
れ、例えばスタートスイッチ30を押してもモータ24が駆
動しないように制御され、また蓋を閉めるとこのリミッ
トスイッチ32により動作が初期化されるようになってい
る。

第４図は前記電位センサ18の出力により放電ムラを判
定するための機能ブロック図を示したものである。図に
おいて、前記第１〜第３図と同一符号は同一のものを示
している。35は電位センサ18の出力を微分する微分回
路、36はこの微分出力により放電ムラを判定する比較判
定回路である。また、37は放電ムラの基準となる上限
値，下限値、即ち出力変化率を設定する出力変化率設定
回路、38は測定範囲を設定する回路（タイマ）である。
なお、これらの各回路は、上カバー５上に固定されたコ
ントロール基盤39（第１図参照）内に構成されている。

次に本発明の一実施例による放電ムラの測定方法を説
明しながら前記測定装置の動作について説明する。

ここでは先にメインスイッチ28がオンされているとす
る。まず装置側壁の蓋（図示せず）を開け、把手11によ
り支持台７を装置本体の外側に引き出す。この引き出さ
れた支持台７上に測定すべきコロナ放電器６を載置し、
右端部を当接部材10に当てて位置決めを行い、さらにコ
ロナ放電器６の両端部を両端支持部材9a,9bで固定す
る。なお、前述したように、蓋が開けられた状態ではリ
ミットスイッチ32がオフになっており、安全のために、
スタートスイッチ30が押されても動作しないように制御
される。

次に前記コロナ放電器６が載置された支持台７を載置
内部にセットし、蓋を閉めるとリミットスイッチ32がオ
ンとなり、装置が初期化される。即ち、前回の放電ムラ
判定結果を示す発光ダイオード31a又は31bは消灯し、ス
ライド部材21は第１図に示すような初期の位置に戻る。
そしてスタートスイッチ30を押すと、モータ24が回転
し、駆動プーリ25が回転する。駆動プーリ25の回転によ
り、移動ワイヤ22を介してスライド部材21がリニアガイ
ド20に沿って移動する。

スライド部材21が移動し、フォトインタラプタ26bが
オフすると、コロナ放電器６に電圧印加端子12を介して
高電圧が印加される。

前記スライド部材21の移動とともに、スリット板16及
び電位センサ18がコロナ放電器６のチャージワイヤ１上
方を移動する。このとき、前記スリット板16に形成され
たスリット17から漏れてくる電流値を電位センサ18で検
知する。前記スリット17は前述のように、2mm×5mm程度
に形成されているので、このスリット17から漏れてくる
電流値は僅かであり、従ってセンサ出力は、コロナ放電
の僅かな変化にも敏感に対応する。

前記センサ18の出力は、第４図に示す微分回路35で微
分されて比較判定回路36に入力される。この比較判定回
路36には、微分回路35出力に対する上限値及び下限値が
出力変化率設定回路37により設定され、またどの程度の
時間にわたって前記微分回路35出力を比較するかが測定
範囲設定回路38により設定されている。従って、この比
較判定回路36では、前記設定された時間の間、微分回路
35の出力が上限値と下限値の間にはいっているか否かを
判定する。この範囲内に入っていれば緑色の発光ダイオ
ード31a点灯させ、また前記範囲外であれば放電ムラが
あることを示す赤色の発光ダイオード31bを点灯させ
る。

前記スライド部材21が移動し、その光遮蔽部材27が図
の左側のフォトインタラプタ26a部分にくると（第２図
一点鎖線で示す状態）、このフォトインタラプタ26aか
らコントロール部に信号が出力され、コントロール部は
これに基づいてモータ24の回転方向が前記とは逆の方向
になるように制御する。これにより前記スライド部材21
は逆方向、即ち図の右側に移動する。この移動時にも前
記と同様の測定を行い、放電ムラを検出する。

このような本実施例では、従来のように画像出しを行
う必要がなく、生産ラインの工数を削減できる。また、
ダミーの現像部や、トナー，現像剤，用紙等の消耗品が
不要になる。

また、本実施例ではコロナ放電器６を直接放電させ、
その放電状態を測定しているので、チャージワイヤだけ
でなく、シールドケースの異常をも検出することができ
る。

次に本発明の放電ムラ測定方法を適用した別の放電ム
ラ測定装置を第５図により説明する。

第５図において、50は測定すべきコロナ放電器６が、
その開口部を下向きにして装着されるセット治具であ
る。コロナ放電器６には、電圧を印加するための端子51
が設けられている。この端子51は、セット治具50の図中
右端部に接続され、高圧電源（図示せず）に接続され
る。セット治具50の下方には前記コロナ放電器６に沿っ
てスリット板としての金属ベルト52が配置されている。
金属ベルト52の一部には微小なスリット53が設けられ、
このスリット53は、コロナ放電器６がセット治具50にセ
ットされたとき、そのチャージワイヤ１に対向する位置
に形成されている。金属ベルト52の両端は、巻取りロー
ラ54a,54bに巻かれており、その一方の巻き取りローラ5
4aにはローラ駆動用のモータ55が連結されている。な
お、前記金属ベルト52は配線56によりアースされてい
る。

前記金属ベルト52を挟んで、コロナ放電器６と対向す
る位置に帯電可能な、即ち感光層（光半導体）を有する
ドラム57が配置されている。ドラム57は、その図中左端
部のドラム軸57aがドラム支持部材58に回転自在に支持
され、また右端部のドラム軸57bが歯車59等を介してド
ラム駆動系に連結されている。

前記コロナ放電器６のセットされる位置と、ドラム回
転方向に所定の間隔をおいて、ドラム57表面の電位を検
出するための表面電位センサ60が配置されている。コロ
ナ放電器６とこの表面電位センサ60との間の距離は、実
際の複写機における主帯電用コロナ放電器と現像ローラ
との間の距離程度に設定されている。前記表面電位セサ
60には、移動ワイヤ61が固定されている。移動ワイヤ61
は、固定プーリ62及び駆動プーリ63に巻き掛けられ、駆
動プーリ63にはプーリ駆動用のモータ64が連結されてい
る。なお、表面電位センサ60と金属ベルト52のスリット
53とは、ドラムの幅方向で所定の位置関係となるように
位置決めされている。そして、両者はこの所定の位置関
係を保ったまま同期して左右方向に移動するようになっ
ている。

表面電位センサ60の出力はコントロールボックス65内
に入力される。このコントロールボックス65には、前記
第４図で示したものと同様の回路が構成されており、放
電ムラを判定して発光ダイオード66a,66bを点灯制御す
るようになっている。

次にこの第５図に示した装置の動作について説明す
る。

測定すべきコロナ放電器６をセット治具50にセット
し、電圧印加端子51を介して高電圧を印加する。これに
よりコロナ放電が生じ、コロナ電流が前記金属ベルト52
のスリット53から漏れてドラム57の所定部分が帯電す
る。放電の安定したところで、ローラ駆動用モータ55を
作動させ、金属ベルト52を図の右方向に移動させる。こ
れによりスリット53はチャージワイヤ１に沿って移動
し、ドラム57上には筋状の帯電領域が形成される。一
方、表面電位センサ60も、プーリ駆動モータ64の回転に
より移動ワイヤ61を介して、前記金属ベルト52のスリッ
ト53に同期して右方向に移動している。従って、ドラム
57を駆動系により回転させれば、前記漏れ電流によって
帯電したドラム57の帯電状態を表面電位センサ60で検出
することができる。

この様子を第６図に模式的に示す。図の破線で示すＥ
部分が帯電された部分を示している。表面電位センサ60
は、第７図で説明したように、所定の範囲（図の一点鎖
線で示す範囲Ｂ）の帯電量を平均化して出力するが、前
記のように微小なスリット53を通して漏れてくる電流に
よって帯電されたドラムの表面電位を検出するので、放
電ムラの原因となるホコリ等の付着による帯電の低下，
あるいは上昇を敏感に読み取る。このセンサ出力は前記
実施例同様に第４図の微分回路35に入力され、前記同様
にして放電ムラを検出する。

このような実施例では、前記第１図〜第３図で示した
実施例と同様に、微小なスリット53を通して漏れてくる
電流によって帯電状態を敏感に読み取ることができ、さ
らにドラムが回転しているので、他の隣接する領域の放
電の影響を小さくすることができ、より敏感に放電ムラ
を検出することができる。

また、実際にドラムに帯電させているので、より使用
状況に近い状態で放電ムラを測定でき、正確な測定が可
能となる。また、製品の仕様にあったドラムを使用すれ
ば、コロナ放電器とドラムとのマッチングによる差がで
ず、製造段階の組立時における測定結果と出荷状態にお
ける状態とが異なるといった不具合をなくすことができ
る。

なお、前記各実施例では、スリットと電位センサとを
１組設けて測定を行うようにしたが、このスリットと電
位センサとを複数組設けて測定を行うようにしてもよ
い。このようにすれば、より短時間に測定を行うことが
でき、作業能率が向上する。また、電位センサの出力を
タイムレコーダに入力し、このタイムレコーダの出力に
より放電ムラを判定するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、微小スリットを有
するスリット板をコロナ放電器のチャージワイヤに対向
して配置し、この微小スリットを通して得られる漏れ電
流を直接的に、あるいは間接的に検出して放電ムラを判
定するようにしたので、コロナ電のわずかな変化も敏感
に検知でき、画像の白筋の原因である放電ムラを精度よ
く検出できる。

また、従来方法による現像剤，用紙等の消耗品が不要
になり、また実際の放電状態を検出するので、チャージ
ワイヤだけでなく、シールドケースの不良による放電ム
ラをも検出でき、正確な測定を行うことができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放電ムラ測定方法を適用した放電ムラ
測定装置の断面正面図、第２図はその平面図、第３図は
その一部側面図、第４図は放電ムラ判定のための機能ブ
ロック図、第５図は本発明の放電ムラ測定方法を適用し
た別の放電ムラ測定装置の全体斜視図、第６図はその動
作を説明するための模式図、第７図は従来の問題点を説
明するための図である。 １……チャージワイヤ、６……コロナ放電器、12……電
圧印加端子、14……高圧トランス、15……電源ユニッ
ト、16……スリット板、17……スリット、18……電位セ
ンサ、20……リニアガイド、21……スライド部材、22…
…移動ワイヤ、24……モータ、31a,31b……発光ダイオ
ード、35……微分回路、36……比較判定回路、37……出
力変化率設定回路、38……測定範囲設定回路、52……金
属ベルト、53……スリット、55……ローラ駆動用モー
タ、57……ドラム、60……表面電位センサ、61……移動
ワイヤ、64……プーリ駆動用モータ、65……コントロー
ルボックス、66a,66b……発光ダイオード。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成装置に用いられるコロナ放電器の
   放電ムラを測定する方法であって、 微小スリットを有するスリット板を移動自在に設け、 測定すべきコロナ放電器のチャージワイヤに前記微小ス
   リットを対向させて配置し、 前記コロナ放電器に電圧を印加して放電を生じさせ、 前記スリット板を前記コロナ放電器のチャージワイヤに
   沿って走査し、 前記スリット板の微小スリットを通して得られる漏れ電
   流を直接的あるいは間接的に検知し、 この検知結果により放電ムラを判定するようにした、 ことを特徴とするコロナ放電器の放電ムラ測定方法。
2. 【請求項２】画像形成装置に用いられるコロナ放電器の
   放電ムラを測定する装置であって、 前記コロナ放電器に放電電圧を印加するための電圧印加
   手段と、 微小なスリットを有するとともに、そのスリットが前記
   コロナ放電器のチャージワイヤと対向するよう配置され
   たスリット板と、 前記スリット板を挟んで前記コロナ放電器と対向して設
   けられ、前記スリット板の微小スリットを通して得られ
   る漏れ電流を検出するセンサと、 前記コロナ放電器のチャージワイヤに沿って前記スリッ
   ト板及びセンサを同期して移動させるための移動手段
   と、 前記センサの出力から電圧変化率を検出し、放電ムラを
   判定する判定手段と、 を備えたことを特徴とするコロナ放電器の放電ムラ測定
   装置。
3. 【請求項３】画像形成装置に用いられるコロナ放電器の
   放電ムラを測定する装置であって、 前記コロナ放電器に放電電圧を印加するための電圧印加
   手段と、 微小なスリットを有するとともに、そのスリットが前記
   コロナ放電器のチャージワイヤと対向するよう配置され
   たスリット板と、 前記スリット板を挟んで前記コロナ放電器と対向して設
   けられ、前記スリット板の微小スリットを通して得られ
   る漏れ電流により帯電するドラムと、 このドラムを回転させるためのドラム回転手段と、 前記ドラムに対向して設けられ、前記漏れ電流により帯
   電されたドラム表面電位を検出するセンサと、 前記コロナ放電器のチャージワイヤに沿って前記スリッ
   ト板及びセンサを同期して移動させるための移動手段
   と、 前記センサの出力から電圧変化率を検出し、放電ムラを
   判定する判定手段と、 を備えたことを特徴とするコロナ放電器の放電ムラ測定
   装置。