JPH02149867A - 静電式画像形成方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、静電式画像形成装置に係り、特に感光体表面
に電荷を与える帯電器の調整方法及び装置に関するもの
である。

（従来技術及び従来技術の課題） 本発明の背景となる静電式画像形成装置は、回転する感
光体の周囲に設けた帯電器によって感光体に電荷を与え
、この電荷に光を投射して静電潜像を形成する形式のも
のである。このような静電潜像は、現像部を通過すると
きにトナーにより現像化される。上記のようにトナーを
静電潜像に付着させるためには、感光体上に保持されて
いる電荷の電位が所定量に調整されている必要がある。

例えばある種の複写機では、５ｏｏｖ程度の電位が必要
とされている。

このような感光体表面上の電荷は、通常、前記帯電器に
おけるコロナ放電により付与される。ところが上記のよ
うな静電式画像形成装置では、帯電器と現像装置との間
に光を投射する露光装置等を介在させなければならない
ことから、現像位置は帯電位置からある程度離した位置
に設けられる。

ところで近年、耐久性の向上、無公害といった理由から
アモルファ、スシリコン製の感光体が頻繁に使用されて
いる。しかしながら、アモルファスシリコン感光体は、
特に他の感光体と較べ暗減衰特性が劣るという欠点があ
る。

そのため、上記のように帯電位置から現像位置までの距
離がある程度はなれている複写機等では、コロナ放電に
より電荷が与えられた時点から現像部に達するまでに電
位が低下してしまい、現像部において最適画像濃度が得
られる所望の電位が確保できないという欠点があった。

更にこの暗減衰特性は、感光体温度にも大きく影響を受
けることが知られている。この感光体温度と暗減衰特性
に関する本発明者が行った実験によれば、感光体に８３
０■の表面電位を与えた場合、１秒後の感光体の表面電
位は、感光体温度が２０°Ｃのときは８００■であった
のに対して、感光体温度が４０°Ｃのときは４２５ｖで
あった。すなわち、感光体表面電位の暗減衰特性は、帯
電器から現像部までの距離だけで一義的に決めることが
できない。例えば複写機を連続コピーで使用すれば複写
機の機内温度は徐々に上昇し、それに伴って感光体温度
も上昇するので、この感光体温度による影響も考慮しな
ければ現像部での最適画像濃度が得られる所望の電位は
確保できない。

そのため、例えば特開昭６１−２８１２５８号公報に記
載された電子写真画像形成装置では、画像形成動作前に
感光体に一定の帯電を施し、この帯電した部分が表面電
位センサ位置に達した時、感光体の回転を所定時間停止
させ、それにより該感光体の暗減衰特性を検出するよう
にしている。

これによれば、複写動作前に必ずその時の状態に応じた
暗減衰特性が求められ、感光体の温度変化を考慮する必
要がない。

このような方法で暗減衰特性を測定する場合、連続コピ
ーが選択されたときに最初の１枚目のコピーではほぼ正
確に暗減衰特性を考慮した補正が行えるのであるが、多
数枚の複写中に感光体温度が上昇し、最初に行った暗減
衰特性の補正では適正電位からズレを生じることがある
。これを防止するためには、連続コピーであっても１枚
毎に上記のような方法で暗減衰特性を測定し、逐次、補
正をしていくことも考えられるが、この場合にはコピー
動作が１枚毎に中断されることになるので全体としての
複写時間が長くなり実用化には向がない。

従って、実用化しうる連続コピーを考慮した暗減衰の補
正を行うには、感光体の温度を逐次サーミスタ等で測定
し、この温度に基づいて補正を行えばよい。一般に感光
体温度と暗減衰特性に関する相関は、感光体の製造時に
測定しておくことが可能であるから、この相関関係を示
す関数もしくはテーブルを予めメモリに記憶させておく
。そして連続コピー中であっても逐次サーミスタによっ
て感光体の温度を測定し、前記関数もしくはテーブルを
参照して補正を行い、帯電器に与える電圧をコントロー
ルする。これによって、温度の影響を受けやすい暗減衰
特性はほぼ正確に補正をすることができる。

しかしながらここで問題となるのは、上記のように暗減
衰特性についての補正ができても、感光体の経時的劣化
すなわち感光体の長期使用に伴い、実際には帯電器に印
加する電圧と、これに応じて感光体ドラムに帯電される
電荷量との関係が変動してきて、所望の電荷量を得るこ
とができなくなってしまうという点である。すなわち、
上記したような方法で感光体温度を測定し、メモリ内の
関数もしくはテーブルを参照して帯電器に与える電圧を
補正して現像部位置に達するまでの暗減衰特性を補正で
きたとしても、感光体の経時的劣化に起因して帯電器位
置での感光体表面電位が所望の値を下回ってしまうこと
がある。この不足した値は現像部に達しても回復されな
いので、結局、現像部においても所望の電位を下回って
しまうことになる。

感光体温度と暗減衰特性に関する相関は、感光体の製造
時に測定が可能である。しかし、感光体の経時的劣化に
伴う帯電性能の低下は機械の使用状態によって異なるた
め、仮に帯電性能の低下を予測してメモリ内に関数もし
くはテーブルとして記憶しておいても、実際の使用状態
とは一敗しないことが多い。

（目的） 本発明の目的は上記従来の欠点を解決するためのもので
、帯電器によって感光体に帯電を行う際に、感光体の暗
減衰特性、経時的劣化による帯電性能の低下を考慮し、
最も合理的な補正を行い得る静電式画像形成方法及び装
置を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上述の課題を解決するための手段としての方
法及び装置に関して以下のように構成してなる。

静電式画像形成方法に関しては、 回転する感光体の周囲に設けた帯電器によって感光体に
電荷を与えた後、該電荷に光を投射して静電潜像を形成
し、該静電潜像に現像部でトナーを付着させてトナー像
に現像する静電式画像形成方法において、帯電器に与え
る電圧Ｖ１、Ｖ、を調整し、該帯電器電圧Ｖ１、Ｖ、に
対応した感光体表面の電位Ｅ１、Ｅ、を検出して感光体
の帯電性能を演算し、感光体温度を測定してメモリ手段
に記憶された感光体温度一暗減衰特性を示す関数もしく
はこのテーブルを参照して感光体温度に対応した暗減衰
量を演算し、所望の表面電荷を得るために、感光体の帯
電性能及び感光体温度に対応した暗減衰量に基づいて上
記帯電器に印加すべき電圧を演算することを特徴とする
ものである。

また、上記方法を実施するための静電式画像形成装置に
関しては、 回転する感光体の周囲に設けた帯電器によって感光体に
電荷を与えた後、該電荷に光を投射して静電潜像を形成
し、該静電潜像に現像部でトナーを付着させてトナー像
に現像する静電式画像形成装置において、感光体表面に
対してそれぞれ異なる電荷を与えるべく、帯電器に与え
る電圧■１゜Ｖ、を調整する電圧調整手段と、上記帯電
器の電圧Ｖ１、Ｖ２に対応した感光体表面の電位ＥＥ２
を検出するべく感光体表面近傍に設けた電位検出手段と
、感光体温度Ｔを測定するべく感光体表面近傍に設けた
感光体温度検出手段と、感光体温度一暗減衰特性を示す
関数もしくはこのテーブルを予め記憶したメモリ手段と
１、所望の表面電荷を得るために、上記各電位Ｖ１、Ｖ
２、各検出電位Ｅｌ、Ｅｚ　、感光体温度Ｔ、及び上記
関数もしくはテーブルに基づいて上記帯電器に印加すべ
き電圧を演算する電圧演算手段とを具備してなることを
特徴とするものである。

（作用） 上記電圧調整手段により調整された２段階の電圧Ｖ１、
Ｖ、の差と、上記電圧Ｖ１、Ｖ２に対応して電荷の与え
られた感光体表面の電位Ｅ１、Ｅ２の差との比を演算す
ることにより、帯電器電圧とこれより得られる表面電位
との関係、すなわち、感光体の帯電性能が得られる。−
力感光体温度を測定する手段によって感光体温度が測定
され、この温度に対応する暗減衰量がメモリ手段に記憶
された感光体温度一暗減衰特性を示す関数もしくはテー
ブルを参照することによって求められる。これにより電
圧演算手段は、所望の表面電荷を得るために、上記した
帯電性能と暗減衰量を考慮して帯電器に印加すべき電圧
の演算を実行する。

（実施例） 続いて添付した図面を参照して、本発明を具体化した実
施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに第１図は本発明の一実施例に係る静電式複写機に
おける帯電器電圧を演算する装置のブロック図、第２図
は同静電式複写機における帯電器電圧を演算するための
手順を示すフローチャート、第３図は帯電器電圧に対す
る表面電位の関係を示すグラフ、第４図は温度−暗減衰
特性の一例を示すグラフである。

まず、第１図を用いてこの実施例の構成につき説明する
。

図中１は感光体の一例としての感光体ドラムで、図示せ
ぬモータにより回転駆動される。上記感光体ドラム１の
周囲には、クリーニング装置２、帯電器３、セルフォッ
クレンズアレー４及び現像装置５がこの順番に配置され
ている。

上記帯電器３とセルフォックレンズアレー４との間には
帯電器３により与えられた感光体ドラム１の表面電位を
検出するための表面電位センサ６が備えられている。

現像装置５の近傍には感光体ドラム温度を検出する為の
サーミスタ１２が備えられている。

上記セルフォックレンズアレー４は、光源７にて照射さ
れた原稿８０反射像を上記感光体ドラム１の表面に結像
させるためのものである。

表面電位センサ６からの信号は、マイクロコンピュータ
ＣＰＵに伝えられ一旦ＲＡＭ　（ランダムアクセスメモ
リ）内に記憶されて帯電性能を求めるためのデータ処理
がなされる。また、サーミスタ１２からの信号はマイク
ロコンピュータＣＰＵに伝えられ、予めＲＡＭ内に記憶
された温度−暗減衰特性を示す関数もしくはテーブルを
参照して感光体温度に対応した暗減衰量を求める。マイ
クロコンピュータＣＰＵは制御回路９を経て高圧電源回
路１０に信号を送り、高圧電源回路１０はマイクロコン
ピュータＣＰＵからの信号に応じて帯電器３に与える電
圧の調整もしくは電圧のオン・オフ制御を行う。尚、Ｒ
ＯＭ　（リードオンリーメモリ）には第２図のフローチ
ャートを実行するためのプログラムが予め書き込まれて
いる。

次に第２図を参照して上記マイクロコンピュータＣＰＵ
による帯電器３の制御手順について説明する。尚、以下
の説明中、Ｓｌ、Ｓ２．　　・・・は処理手順（ステッ
プ）の番号を示す。

先ず、複写機に電源を投入し装置安定後、Ｓｌにおいて
、初期動作として感光体ドラム１の駆動源、帯電器３の
高圧電源回路１０、その他種々のランプ、クリーニング
装置、除電器等の作動を開始する。

次に３２において高圧電源回路１０を作動させて帯電器
３に電圧■１をかける。これにより感光体ドラム１の表
面に形成された電位Ｅ、は、感光体ドラム１の回転によ
り表面電位センサ６を通過する時に測定される（Ｓ３）
。

次に帯電器電圧を■２に変化させてＳ２．　　Ｓ３の手
順と同様、対応する表面電位Ｅ２を測定する（Ｓ４．Ｓ
５）。上記帯電器３にかけた電圧■１■２はＲＡＭに記
憶され、表面電位センサ６により測定された表面電位Ｅ
１、Ｅ、も同センサからの信号によりＲＡＭに記憶され
る。そしてＣＰＵは得られた帯電器電圧■２と■１との
差と、表面電位Ｅ２とＥ、との差から帯電性能Ｂを、Ｂ
＝　（Ｅ２−Ｅｌ　）／　（Ｖ２−ｖ、）　　・・・（
１）で演算する（Ｓ６）。上記帯電性能Ｂは、第３図に
示す如く、帯電器電圧の変化に対する表面電位の変化の
比（直線！の傾き）を表す。

帯電性能Ｂは１０枚、２０枚といった複写枚数で直ちに
変化をするものではないため電源投入時のみ行うように
したが、より細かい補正を行うためには上記ステップ８
１〜Ｓ６を複写前あるいは複写後に毎回行うようにして
もよい。複写後にこれを実行した場合には帯電性能Ｂを
次回のコピー時の補正に用いることができる。

続いてＳ７にてプリントキーがオンされると、サーミス
タ１２によって感光体温度Ｔを測定しくＳＳ）、この感
光体温度に基づいて補正すべき暗減衰量ΔＥを演算する
（Ｓ９）。暗減衰量ΔＥを演算する時には予めＲＡＭ内
に記憶された感光体温度一暗減衰特性を参照する。この
感光体温度暗減衰特性は例えば第４図に示すような特性
を有している。そしてＲＡＭ内には、関数もしくはテー
ブルとして記憶されている。これは常温（２０°Ｃ）で
帯電器電圧■。を感光体表面に印加した時、を時間後（
ある感光体表面が帯電器位置から現像部位置まで達する
のに必要な時間）に所望の適正電位Ｅ０が得られるよう
に調整したものである。従って感光体温度が常温より高
めのＴ１で減衰後の表面電位はＥ、で表される。これら
の値をもとに暗減衰量ΔＥは、 ΔＥ＝Ｅ、−Ｅ、　　・・・（２） で演算される。従って、暗減衰量を考慮した適正電位Ｅ
０を得るには帯電器位置で（Ｅ、＋ΔＥ）の表面電位を
与えられるような帯電器出力電圧■。

をかければよい。しかしながらこの帯電器出力電圧■。

は感光体の経時的劣化による補正がされていないため、
真の帯電器出力電圧ではない。すなわち、仮に帯電器出
力電圧■。をかけても、感光体の経時的劣化によって表
面電位としては（Ｅ。

＋ΔＥ）を下回ることがある。そこで上記で演算した帯
電性能Ｂを用いることにより、真の帯電器出力電圧は以
下のように求められる。

すなわち現像部５°において得たい電荷に対応する電位
Ｅ０を発生させるのに必要な帯電器６に与える電圧■３
は、 Ｖ、＝　（Ｅ０＋ΔＥ）／Ｂ・・・（３）で与えられる
（ＳＩＯ）。

そしてこの■１を高圧電源回路１０によって帯電器３に
印加してコピー動作が行われ（３１１）、Ｓ１２にて最
初に設定した複写枚数が終了したかどうかの判断がされ
、終了して入ればＳ７に戻りプリントキーの入力待ち状
態になる。終了していなければ、Ｓ８に戻り３８以下を
設定枚数が終了するまで繰り返す。この時に感光体の温
度が上昇しても、Ｓ８にて逐次、感光体温度を測定し上
記のような方法で暗減衰量を補正し、帯電器に与える電
圧■、を変化させているので、表面電位に狂いを生じる
事がない。

尚、第３図に示した帯電器電圧と表面電位の関係は比例
状態のものを想定しているが、実際のものが比例状態で
ない場合には座標（Ｅｌ　、　　Ｖｌ　）。

（Ｅｚ　、　　Ｖｌ　）を通る直線ｌとＹ軸（表面電位
軸）とのＹ切片をＶ７．Ｖｔ　、Ｅｌ　、Ｅｘより求め
、（１）式の演算に用いればよい。

さらに、上記実施例では感光体ドラム１表面の異なる２
か所の位置にＶ１、Ｖ、の電圧を印加したが、光源７で
一旦除電すれば、感光体ドラム１を１回転させることに
より同一箇所に電荷を乗せることができる。また上記光
源７で除電することにより、暗減衰量検出のための電荷
にトナーが付着することが防止される。

（効果） 本発明は以上述べたように構成されているので、感光体
表面電位の減衰量が感光体温度によって変化したり、感
光体の経時的劣化によって帯電性能が低下したとしても
、これらに影響されることなく、現像部において所望の
電位を得るための最適な帯電電圧を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る静電式複写機における
帯電器電圧を演算する装置のブロンク図、第２図は同静
電式複写機における帯電２Ｓ電圧を演算するための手順
を示すフローチャート、第３図は帯電器電圧に対する表
面電位の関係を示すグラフ、第４図は温度−暗減衰特性
の一例を示すグラフである。 １・・・感光体ドラム ３・・・帯電器 ５・・・現像装置 ６・・・表面電位センサ １２・・・サーミスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転する感光体の周囲に設けた帯電器によって感
   光体に電荷を与えた後、該電荷に光を投射して静電潜像
   を形成し、該静電潜像に現像部でトナーを付着させてト
   ナー像に現像する静電式画像形成方法において、 帯電器に与える電圧Ｖ＿１、Ｖ＿２を調整し、該帯電器
   電圧Ｖ＿１、Ｖ＿２に対応した感光体表面の電位Ｅ＿１
   、Ｅ＿２を検出して感光体の帯電性能を演算し、感光体
   温度を測定してメモリ手段に記憶された感光体温度一暗
   減衰特性を示す関数もしくはこのテーブルを参照して感
   光体温度に対応した暗減衰量を演算し、 所望の表面電荷を得るために、感光体の帯電性能及び感
   光体温度に対応した暗減衰量に基づいて上記帯電器に印
   加すべき電圧を演算する、 ことを特徴とする静電式画像形成方法。
2. （２）回転する感光体の周囲に設けた帯電器によって感
   光体に電荷を与えた後、該電荷に光を投射して静電潜像
   を形成し、該静電潜像に現像部でトナーを付着させてト
   ナー像に現像する静電式画像形成装置において、 感光体表面に対してそれぞれ異なる電荷を与えるべく、
   帯電器に与える電圧Ｖ＿１、Ｖ＿２を調整する電圧調整
   手段と、 上記帯電器の電圧Ｖ＿１、Ｖ＿２に対応した感光体表面
   の電位Ｅ＿１、Ｅ＿２を検出するべく感光体表面近傍に
   設けた電位検出手段と、 感光体温度Ｔを測定するべく感光体表面近傍に設けた感
   光体温度検出手段と、 感光体温度−暗減衰特性を示す関数もしくはこのテーブ
   ルを予め記憶したメモリ手段と、 所望の表面電荷を得るために、上記各電位Ｖ＿１、Ｖ＿
   ２、各検出電位Ｅ＿１、Ｅ＿２、感光体温度Ｔ、及び上
   記関数もしくはテーブルに基づいて上記帯電器に印加す
   べき電圧を演算する電圧演算手段と、を具備してなるこ
   とを特徴とする静電式画像形成装置。