JPH096134A - 現像機ユニット用性能評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像機ユニットの駆動条件を実機に即して評
価することができ、これによって、感光体と現像ローラ
間の静電的な相関を求めること 【構成】 電子写真記録方式の現像機ユニット４の各部
の電圧電流値を測定する測定器部５と、測定用の安定し
た発振周波数および発振出力振幅とをそれぞれ可出力す
る発振回路部１と、該発振出力をトランスを介して昇圧
すると共に二次側出力電圧を整流して高圧電源を発生す
る高圧発生回路部２と、該高圧電源から現像機ユニット
４に必要とされる各種高圧バイアス電源を可変生成する
出力回路部３とを備え、測定器部５が、出力回路部３の
各波形を計測する波形観測手段５Ａを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像機ユニット用性能
評価装置に係り、特に、電子写真記録方式の現像器ユニ
ットの性能評価を行なう現像機ユニット用性能評価装置
に関する。

【０００２】電子写真記録方式によって文字，画像等の
記録を行なう、複写機，プリンタ等の電子写真記録装置
においては、感光ドラム上の感光体上に帯電させるため
の帯電器および露光されたトナー像を現像するための現
像ローラ等からなる現像機ユニットを有し、これらに高
電圧を与えることによって、電子写真記録を行なうよう
になっている。

【０００３】一方、このような電子写真記録方式の現像
機ユニットに対して、その駆動条件の適否を評価するた
めの、評価装置が要求されている。

【０００４】

【従来の技術】従来、電子写真記録方式の現像機ユニッ
トの駆動条件の評価を行なう装置としては、現像機ユニ
ットの単一の機能ごとに評価を行なうものが、一般的に
用いられていた。

【０００５】図５は、従来の現像機ユニット評価方式の
例を示したものであって、現像機ユニット１００に対し
て、その各バイアス点ごとに、標準的高圧電源として、
複数の高圧電源１０１₁ 〜１０１_n を備えたことが示さ
れている。

【０００６】すなわち、１台の高圧電源を使用して、過
剰なコロナ放電を行なわせた場合の絶縁耐圧評価によっ
て、概略の放電状態を知り、その範囲内での感光体表面
電位の測定を行ない、さらに、別々の高圧電源を使用し
て、実機の各バイアス点に高圧バイアスを印加して運転
し、そのときの印字状態から、現像機ユニットの性能の
良否の評価判定を行なうようにしていた。

【０００７】実開平４−１８８５０号公報に記載された
電子写真用感光体の特性評価装置は、このような従来の
評価方式に属するものであって、スコロトロン帯電部の
グリッド電極に対して、複数の異なる高圧電源を、ロー
タリスイッチによって切り替えて、接続することができ
るようにしたものが開示されている。

【０００８】このように、従来の電子写真記録方式の現
像機ユニットの駆動条件の評価装置は、現像機ユニット
の単一の機能ごとの評価を行なうものであって、現像機
ユニット全体の総合的性能評価を行なうことはできない
という問題があった。

【０００９】また、特開平４−２１５０７３号公報に記
載された帯電器の放電評価装置においては、帯電器とア
ース電極とを真空チューブ内に収容し、帯電器に高圧電
源を接続してコロナ放電を起こさせた状態で、チューブ
内に設けられた蛍光部によって、帯電器の放電状態を検
出することが開示されている。この場合は、帯電器自体
の放電状態の観察を行なうことはできるが、現像機の性
能評価（技術的評価）の手段としては、必ずしも適切で
はない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、電子写真記録
装置現像機ユニットに対する、検査の目的から評価を行
なう場合は勿論、現像機ユニットとしての評価基準が確
定していない場合、即ち、新規開発段階であって、現像
機ユニットに対する評価基準自体を確立しなければなら
ない場合でも、図５に示されたような、複数の高圧電源
を使用して、単一機能の評価を行なう現像機ユニット評
価方式を使用しなければならなかった。

【００１１】このため、上記従来例にあっては、放電状
態が不安定なことに基づく高圧破損を生じる恐れがある
だけでなく、感光体と現像ローラ間の静電的な相関を、
実機に即して評価することができないという問題があっ
た。

【００１２】

【発明の目的】本発明は、このような従来技術の課題を
解決しようとするものであって、特に、電子写真記録方
式の現像機ユニットの駆動条件を実機に即して評価する
ことができ、これによって、感光体と現像ローラ間の静
電的な相関を求めることができる現像機ユニット用性能
評価装置を提供することを、その目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、以下のような各手段を備えてい
る。

【００１４】(1) 電子写真記録方式の現像機ユニットの
各部の電圧電流値を測定する測定器部を備え、測定用の
安定した発振周波数および発振出力振幅とをそれぞれ可
変出力する発振回路部と、該発信回路部の発振出力をト
ランスを介して昇圧すると共に二次側出力電圧を整流し
て高圧電源を発生する高圧発生回路部と、該高圧電源か
ら現像機ユニットに必要とされる各種高圧バイアス電源
を可変生成する出力回路部とを備え、測定器部が、出力
回路部の各波形を計測する波形観測手段を備えた。

【００１５】(2) (1) の場合に、高圧発生回路部が、ト
ランスの二次側を交流接地すると共に該二次側が一次側
との間を絶縁するよう形成した。

【００１６】(3) (1) または(2) の場合に、測定器部
が、現像機ユニットのコロナ帯電器の陰極電圧を測定す
る機能と、該コロナ帯電器のグリッドバイアス電圧およ
びグリッド電流を測定する機能と、現像ローラのバイア
ス電圧を測定する機能とを備えた。

【００１７】

【作用】本発明では、実機の高圧発生回路を参考にし
て、感光体への帯電量の粗調整を行なうための、負帰還
型振幅制御回路を有する発振回路部と、同じく微調整を
行なうためのレベル変換制御回路を有する出力回路部と
を備えるとともに、この出力回路部において、出力電圧
を監視し、現像機ユニットの各部における静電ポテンシ
ャルの相関関係を評価するために必要な測定点を設定
し、またそれぞれの点の信号波形を観測可能にするの
で、現像機ユニットの高圧電源の適正駆動条件を性能評
価することができる。

【００１８】また、本発明によれば、発振回路部におい
て発振周波数を可変にすることによって、コロナ放電の
持つ放電周期との干渉を回避した、現像機の駆動条件を
見出すことが可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、図１ないし図４に基づいて、本発明の
実施例を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例の
構成を示したものであって、可変周波数の交流電源電圧
を発生する発振回路部１と、この交流電源から高圧電源
を発生する高圧発生回路部２と、現像機ユニット４に対
する各種高圧出力を発生する出力回路部３と、各部信号
の電圧値測定や、波形観測等を行なう測定器部５とから
なることが示されている。

【００２０】図２は、図１に示された実施例における発
振回路部の詳細構成を示したものであって、ウィーンブ
リッジ回路を用いた正帰還回路と、これに対してフォト
ダイオードを介して負帰還を行なう負帰還回路とからな
る、発振周波数および発振出力振幅が可変な、発振回路
の構成が示されている。

【００２１】発振回路を構成する増幅器Ａ１は、正帰還
回路に、連動可変抵抗器ＶＲ１からなる抵抗要素と、コ
ンデンサＣ０１，Ｃ０２からなる容量要素とを備えたウ
ィーンブリッジを有し、連動可変抵抗器ＶＲ１を調整す
ることによって、発振周波数が可変となる。発振回路出
力は、負荷となるトランスＴを介して取り出される。

【００２２】また増幅器Ａ１の出力は負帰還増幅器Ａ２
に加えられ、その出力によってフォトダイオードＰＤの
電流制御を行なって、増幅器Ａ１の基準電圧を制御す
る。この際、可変抵抗器ＶＲ２を調整して、負帰還増幅
器Ａ２の増幅率を制御することによって、発振増幅器Ａ
１の負帰還率が変化して、安定な可変発振器出力信号１
を得ることができる。発振器出力信号１の波形と振幅
は、切り替えスイッチＳＷ２を経て、波形観測装置を含
む測定器部５に接続することによって、計測することが
可能である。

【００２３】感光ドラム上の感光体は、スコロトロン帯
電器による帯電電荷の形成時、ウィナースペクトル特性
を有し、電源周波数によって電荷形成の良否が異なるこ
とがあるので、発振回路部１において、発振周波数を変
化させて、このようなウィナースペクトル特性に対する
影響を調べることができる。

【００２４】これによって、コロナの持つ放電周期との
干渉を回避し、帯電量を最適にして、従って、露光時の
潜像形成を良好にして、結果的には平均化された濃度
で、かつ、ドット抜け等のない、最良の駆動条件を見出
すことができる。

【００２５】図３は、図１に示された実施例における高
圧発生回路部の詳細構成を示したものであって、センタ
タップ付きの昇圧トランスＴの２次側出力をダイオード
Ｄによって全波整流し、平滑用のコンデンサＣ１，抵抗
Ｒ１を経て、基準高圧信号２と、高圧出力信号３とを得
る。

【００２６】脈流形式の全波整流電圧によるコロナ放電
は、従来の交流形式のオフセット交流電圧や、直流放電
によるコロナ放電と比較して、感光体への帯電量調整が
可能で、かつ、調整のために周波数帯域を広域にシフト
でき、微調整に関して有利であるとともに、発振器の出
力波形も歪みの少ないものとなる。

【００２７】現像機ユニットにおいて、最も電力を消費
するのは、スコロトロン帯電器のグリッドであるが、こ
れに流れる電流、すなわちプラズマイオン電流は微小で
ある。さらに、歪率等についても、厳格な規制は不要な
ので、図３に示されたように、最小部品構成とすること
ができる。

【００２８】図４は、図１に示された実施例における出
力回路部と現像機ユニットの詳細構成を示したものであ
る。図中、現像機ユニット４において、ＤＲは感光ドラ
ム、ＤＥＶは現像ローラ、Ｋは感光ドラムＤＲに対して
コロナ放電を生じさせるスコロトロン帯電器の陰極、Ｇ
はスコロトロン帯電器のグリッドである。

【００２９】現像機ユニット４において、感光ドラムＤ
Ｒと現像ローラＤＥＶとの間に、安定な静電場を形成す
るためには、高圧発生回路部の基準電位が、発振回路部
等の電源変動に影響されないようにする必要がある。そ
こで、高圧発生回路３の基準高圧信号２をコンデンサＣ
２によって交流接地するとともに、トランスＴを介して
発振回路部１等の外部回路と直流的に分離する。

【００３０】出力回路部３においては、高圧発生回路部
２で得られた脈流からなる高圧出力信号３によって、コ
ロナ放電を生起させるとともに、現像機ユニットを駆動
するのに必要な、他の高圧バイアス電圧を生成する。

【００３１】高圧発生回路部２で得られた高圧出力信号
３から、放電抵抗器Ｒ２を経て最も深いバイアスである
コロナ放電電圧信号４を生成して、スコロトロン帯電器
陰極Ｋに接続し、基準高圧信号２を感光ドラムＤＲに接
続することによって、感光ドラムＤＲ上の薄膜感光体を
帯電させる。この際、放電抵抗器Ｒ２は、コロナ放電時
のサージ電流を吸収して、薄膜感光体を保護する作用を
行なう。

【００３２】このとき、スコロトロン帯電器のグリッド
Ｇは、スコロトロン帯電器の陰極Ｋの近傍に発生するイ
オンプラズマ中に位置することによって、その電位に応
じてイオンプラズマ電流が流れる。グリッドＧに与えら
れるグリッドバイアス信号５の電位を、可変抵抗器ＶＲ
３によって変化させるとともに、イオンプラズマ計測信
号７の電位を、切り替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２を経て
測定器部５に接続して、負荷抵抗器Ｒ３の電圧降下を計
測することによって、イオンプラズマ電流と、グリッド
電位との相関関係を求めることができる。

【００３３】現像ローラＤＥＶは、現像ローラバイアス
信号６を与えられることによって、感光ドラムＤＲとの
間に電位差を生じ、これによって現像動作が行なわれ
る。現像ローラＤＥＶと感光ドラムＤＲとは、接近して
配置されているので、現像ローラＤＥＶと感光ドラムＤ
Ｒとの間に電位差が与えられることによって、それぞれ
の表面に、互いに反対符号の電荷が誘起されて、これが
現像機ユニットのバックグランド電荷となる。

【００３４】現像ローラＤＥＶと感光ドラムＤＲとの間
の電位差の変動は、静電場を不安定にして、現像特性を
劣化させるので、ツェナダイオードＲＤによって定電圧
化したのち、可変抵抗器ＶＲ４によって調整した電圧
を、現像ローラバイアス信号６として、現像ローラＤＥ
Ｖに与える。これによって、現像ローラＤＥＶと感光ド
ラムＤＲ間の電位差を安定化するとともに、現像ローラ
バイアス信号６を切り替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２を経
て測定器部５に接続して、可変抵抗器ＶＲ４の調整に基
づく、バックグランド電荷の適正化を可能にする。

【００３５】さらに、高圧発生回路部３からの高圧出力
信号３および、スコロトロン帯電器のグリッドＧに与え
るグリッドバイアス信号５も、切り替えスイッチＳＷ
１，ＳＷ２を経て測定器部５に接続することによって、
波形観測しながらその値を計測することができる。その
ため、切り替えスイッチＳＷ１は高耐圧スイッチとし、
その出力側を、抵抗器Ｒ４，Ｒ５からなるブリーダ回路
を経て切り替えスイッチＳＷ２に接続して、波形観測手
段５Ａを含む測定器部５に導いている。

【００３６】本実施例における、各部信号観測点は、上
述のように、発振器出力信号１，高圧出力信号３，グリ
ッドバイアス信号５，現像ローラバイアス信号６，イオ
ンプラズマ計測信号７である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、発
振回路部が発振周波数を可変出力するため、高圧電源に
脈流高圧を使用したときの、コロナ放電の持つ放電周期
との干渉を回避することができ、結果的には、平均化さ
れた濃度で、かつ、ドット抜け等のない駆動条件を見出
すことができ、また、新規開発される感光ドラムと現像
ローラや、またはこれら両者を組み合わせて使用する際
の、出力回路部との各種バイアス電圧値との相関関係の
測定によって、現像機ユニット全体の適正な駆動条件
を、短時間に性能評価することができるとともに、この
ようにして求められた条件を、実機の駆動高圧電源回路
の設計に反映させることができる従来にない優れた現像
機ユニット用性能評価装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。

【図２】図１に示された実施例における発振回路部の詳
細構成を示す図である。

【図３】図１に示された実施例における高圧発生回路部
の詳細構成を示す図である。

【図４】図１に示された実施例における出力回路部と現
像機ユニットの詳細構成を示す図である。

【図５】従来の現像機ユニット評価方式の例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 発振回路部 ２ 高圧発生回路部 ３ 出力回路部 ４ 現像機ユニット ５ 測定器部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真記録方式の現像機ユニットの各
   部の電圧電流値を測定する測定器部を備えた現像器ユニ
   ット評価装置において、 測定用の安定した発振周波数および発振出力振幅とをそ
   れぞれ可変の出力する発振回路部と、該発振回路部の発
   振出力をトランスを介して昇圧すると共に二次側出力電
   圧を整流して高圧電源を発生する高圧発生回路部と、該
   高圧電源から前記現像機ユニットに必要とされる各種高
   圧バイアス電源を可変生成する出力回路部とを備え、 前記測定器部が、前記出力回路部の各波形を計測する波
   形観測手段を備えたことを特徴とする現像器ユニット評
   価装置。
2. 【請求項２】 前記高圧発生回路部が、前記トランスの
   二次側を交流接地すると共に該二次側が一次側との間を
   絶縁するよう形成したことを特徴とする請求項１記載の
   現像器ユニット評価装置。
3. 【請求項３】 前記測定器部が、前記現像機ユニットの
   コロナ帯電器の陰極電圧を測定する機能と、該コロナ帯
   電器のグリッドバイアス電圧およびグリッド電流を測定
   する機能と、現像ローラのバイアス電圧を測定する機能
   とを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の現
   像機ユニット用性能評価装置。