JPH0277766A

JPH0277766A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0277766A
Application number: JP63228344A
Authority: JP
Inventors: Teigo Sakakibara; 悌互榊原; Kiyoshi Sakai; 酒井　清志; Shoji Amamiya; 昇司雨宮; Shunkai Sako; 酒匂　春海; Takashi Hasegawa; 隆史長谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1990-03-16

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、たとえば複写機、レーザービームプリンタ等
の電子写真法を利用した画像形成装置に関し、特に感光
ドラム等の感光体の表面電位及び現像ＤＣバイアスの電
位制御を行うことで画像の安定性及び耐久性向上を図る
画像形成装置に関する。

（従来の技術）従来、この種の装置としては、感光体の表面電位を測定
する手段を１つ備えたものが知られており、この装置に
あっては、感光体の表面電位が変化した場合に帯電、露
光若しくは現像バイアスを変化させ、感光体の表面電位
を制御することで一定の画像を得ることとしている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、斯かる従来例の場合、以下に述べるよう
な問題点を有している。

すなわち、上記したように、感光体の表面電位を測定す
る手段を備えた画像形成装置にあっては、その測定位置
における感光体の表面電位については正確な検知を行う
ことが可能であるが、現像位置にセンサ等の測定手段を
配設することができないため、感光体表面電位の測定位
置と現像位置とを一致させることができない。この結果
、前記測定位置と現像位置との間において、感光体の暗
減衰による表面電位のずれが生じ、適正な画質を維持す
ることができないということがある。

この場合、特に、感光体として有機光導電体（以下ＯＰ
Ｃという）を用いた装置にあっては、感光体表面におい
て電荷保持能力が経年的に低下して前記暗減衰量が著し
く増加すること、ＯＰＣの抵抗値の温度及び湿度依存性
が無機光導電体に比べ大きく、使用環境により暗減衰量
が大きく変化すること等の理由により、感光体表面の電
位のずれが大きくなる。

また、いわゆる反転現像を行う装置にあっては、感光体
の暗部電位と現像ＤＣバイアスとの電位差を大きくでき
ないため、長期間の使用、環境変動等による前記暗減衰
の増加に伴い地かぶり等の画質の劣化が生ずることもあ
る。

さらに、現像器を２個以上有する装置にあっては、現像
器の位置により暗減衰量が異なること等のため、各現像
位置における感光体の表面電位が異なり、この結果、現
像唇間の画像濃度の相異、バランスのくずれが発生する
という欠点もある。

この問題に対しては、例えば特開昭６１−２０９６号公
報記載の装置のように、第１現像位置と第２現像位置と
の暗減衰の補正を行う提案がなされているが、環境、温
湿度の変化、長期間の使用による暗減衰の変動まで補正
することはできない。

また、予め感光体の暗減衰を測定し、その暗減衰電位を
見込んだ電子写真プロセスの設定を行う方法もなされて
来たが、例えばアモルファスシリコン等のように暗減衰
が大きく、かつ製造ロフト間の差の大きな感光体につい
て、上記プロセス設定を一様に行った場合、かぶり等の
画像欠陥を生ずることもある。

そこで、本発明は上記した従来技術の課題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、電子写
真法により所望の画像を形成する画像形成装置であって
、感光体表面の電位制御を正確に行うことにより、常時
高画質の画像を形成し得る画像形成装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段）上記した目的を達成するため、本発明にあっては、所定
の電位に帯電した感光体を露光して潜像を形成し、該潜
像を現像して所望の画像を形成する画像形成装置におい
て、前記帯電から所定時間経過後における感光体の暗減
衰量を検出する検出手段を設け、該検出手段にて得られ
た信号に基づいて感光体の現像位置における表面電位の
制御を行うことを特徴とする。

（作　用）上記構成を有する本発明にあっては、感光体を所定の電
位に帯電した後、所定時間経過した時点で検出手段によ
り感光体表面電位の暗減衰量を検出する。ここで、上記
所定時間を、表面電位の検出位置と現像位置との距離、
及びプロセススピードから算出した値に設定すれば、上
記暗減衰量は画像形成プロセス中における現像位置の暗
減衰量と等しくなる。そして、この暗減衰量に基づいて
算出した表面電位を基準として現像位置における感光体
表面電位の制御を行えば、感光体の種類、長期間の使用
による暗減衰量の変化、製造時のばらつき、現像器の数
、現像方式等によらず、現像位置における感光体の表面
電位を常に一定の値に維持することが可能となる。

（実施例）〔第１実施例〕以下本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る電子写真法を用いた画像形成装置
の第１実施例の概略構成を示すものである。同図におい
て、１は感光体としての感光ドラムで、矢印Ａ方向に一
定速度（−１２５（ｍｍ／５ｅｅ）　）で回転する。こ
の感光ドラム１は、外径が８０ｍｍで、赤外（７８０ｎ
ｍ）光に感度を有するフタロシアニン系の材料から構成
される。

感光ドラム１の上方には、ドラム表面を均一に帯電する
一次帯電器２を設け、該帯電器２のドラム回転方向下流
側に画像露光Ｅを与えることにより、ドラム表面に潜像
を形成するようになっている。そして、感光ドラム１の
図中右側には、この潜像をトナーで顕像化する現像器３
を設けである。

一次帯電器２と現像器３との間であって画像露光Ｅを与
える位置よりドラム回転方向下流側には、感光ドラム１
の表面電位を検出する検出手段としての表面電位センサ
Ｓを設けである。また、感光ドラム１の下方には、ドラ
ム表面のトナー像を転写材に転写するための転写帯電器
４、及びドラム表面から転写材を分離するための分離帯
電器５を並設しである。

さらに、分離帯電器５のドラム回転方向下流側には、画
像形成後のドラム表面を清掃するクリーナ６及びドラム
表面の残留電荷を除去する除電ランプ７を設けである。

尚、前記センサＳは、感光ドラム１の中心と現像器３と
を結ぶ直線に対して４５°の角度を有する直線上に配置
しである。そして、−次帯電の極性はマイナス、使用す
る現像剤はネガトナー、転写帯電の極性はプラスという
所謂反転現像を行う構成としである。また、現像ＤＣバ
イアス電位は一４５０Ｖに設定した。さらに、画像露光
Ｅとしては、半導体レーザーから放射されるレーザー光
を使用した。

第２図は本実施例の主要な制御系を示すブロック図であ
る。同図において、２ｏはＣＰＵであり、本実施例にお
ける感光ドラム１表面の電位制御を行うものである。す
なわち、感光ドラム１の表面電位を検出するセンサＳを
ＣＰＵ２０に接続するとともに、前記−次帯電器２を高
圧ユニット２１を介してＣＰＵ２０に接続し、センサＳ
にて得られた信号に基づいて一次帯電器２を作動する構
成としである。そして、制御の基準となるクロックパル
スを発生するタイマ２２をＣＰＵ２０に接続しである。

また、感光ドラム１表面の暗減衰量を測定する際にはそ
の回転を停止する必要があることから、感光ドラム１を
駆動するモータ２３をモータドライバ２４を介してＣＰ
Ｕに接続し、さらに、電位制御の際には除電ランプ７を
消灯して行うことが効果的であることから、該ランプ７
をランプドライバ２５を介してＣＰＵ８に接続しである
。

以上の構成を有する本実施例にあっては、帯電、画像露
光、現像、転写、クリーニング、除電露光という一連の
画像形成プロセスを行う前に、第３図に示すような動作
を行うこととしている。

すなわち、まず、ＣＰＵ２０からの信号によりモータ２
３を駆動して感光ドラムｌを回転しくステップ■）、こ
れと同時に一次帯電器２及び除電ランプ７への通電を行
う（ステップ■）。

次に、感光ドラム１表面の一次帯電部分が表面電位セン
サＳの位置に到達したかどうか、即ち、−次帯電器２及
び除電ランプ７の通電から０．８秒経過したかどうかを
タイマ２２からのクロックパルスに基づいて判断しくス
テップ■）　、　０．８秒経過したと判断された場合に
は、感光ドラム１の駆動を停止する（ステップ■）。そ
して、この駆動停止直後より０．２５秒経過したと判断
された場合には（ステップ■）、表面電位センサＳによ
り感光ドラム１の表面電位即ち暗減衰量を検出しくステ
ップ■）、さらにその電位を基準にしてドラム１表面の
電位制御を行う（ステップ■）。すなわち、表面電位セ
ンサＳと現像器３との距離、及びこの距離とプロセスス
ピード（＝　１２５ｍｍ／５ｅｃ）との関係より、感光
ドラム１上のある１点が電位センサＳに対応する位置か
ら現像器３に対応する位置まで移動する時間を算出し、
感光ドラム１の駆動停止時よりその算出された時間（＝
　０．２５秒）だけ暗減衰したドラム１表面の電位に基
づいて一次帯電器２の電流値を調整し、現像位置におけ
るドラム１表面の暗電位が常に一定（＝−５５０Ｖ）に
なるようにする。尚、表面電位検出の際には、−成帯電
器２及び除電ランプ７をＯＦＦにすることが望ましい。

しかる後、感光ドラム１の駆動停止（ステップ■）から
０，５秒経過したと判断された場合には（ステップ■）
、再び感光ドラム１を駆動するとともに、除電ランプ７
に通電をしてドラム１表面の除電を行い（ステップ■）
、該ドラムｌが１回転した後に、公知の電子写真法によ
る画像形成を行う（ステップ［相］）。

以上のプロセスを常温、常湿の環境で５０００回行った
耐久試験の結果を表−１に示す。

表−１においては、耐久試験初期及びｉｏｏ。

枚おきの感光ドラム１の暗減衰量（電位センサ位置から
現像器位置まで）、電位制御後の電位センサ位置におけ
る感光ドラムｌの暗電位及び現像器位置における予想暗
電位を示しである。

同表から理解されるように、上述した電子写真プロセス
を用いることにより、５０００枚の耐久試験を行った後
であっても、初期の画像と変わらず良好な画像を得るこ
とができた。また、耐久試験後、現像器位置におけるド
ラム１表面の電位を測定したところ、表−１の現像器位
置の予想電位と一致した。　　　　　　　　　　　　　
　　　巧Ｊ覚邑１　３　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　＋＋＋〔比較例１〕前記第１実施例の装置を用いて、感光ドラムｌの駆動を
停止せず、通常の画像形成プロセス中に上述した電位制
御を行い、同様の耐久試験を行った。

この場合、表−１に示すように、１０００枚付近より画
像上にかぶりが発生し、画質が大幅に劣化した。また、
５０００枚画像を形成した後、現像器位置におけるドラ
ムｌの表面電位を測定したところ、電位センサ位置にお
ける電位と１４０Ｖもの差が生じていた。

〔第２実施例〕前記第１実施例を用い、前記耐久試験と全く同様の試験
を環境を変化させて行った。この場合。

３５℃、８０％、ＲＨ，及び１５℃、５％ＲＨの各環境
下において２０００枚の耐久試験を行ったが、それぞれ
良好な画像が得られた。

〔比較例２〕前記第２実施例の装置において、感光ドラムｌの駆動を
停止せず、通常の画像形成プロセス中に電位制御を行い
、同様の耐久試験を同一の環境下で行った。

この結果、３５℃８０％ＲＨの環境において１０００枚
付近より弱いかぶりが生じ、１５℃５％ＲＨの環境にお
いては５００枚付近よりかぶりが生じ、さらに２０００
枚画像を形成したところ、大巾に画質が低下した。

〔第３実施例〕第４図は本発明の第３実施例の概略構成を示すもので、
本実施例は、４色の現像器を有するフルカラーの画像形
成装置である。すなわち、前記第１実施例と同一の部分
には同一の符号を付して説明すると、本実施例にあって
は、感光ドラム１の周囲に、マゼンタ、イエロー、シア
ン、ブラックのトナーを収容した現像器８，９，１０．
１１を、感光ドラム１の中心を基準として３０°ずつの
等間隔をおいて配設しである。また、表面電位センサＳ
と現像器８との間隔も３００である。

本実施例におけるプロセススピードは９４．２（ｍ＋ｍ
／５ｅｃ）である。また、感光ドラム１の外径は１０８
ｍｍ＋で、赤外光（入＝７８０ｎｍ）に感度を有するト
リスアゾ系の感光体を使用し、画像露光Ｅとしては半導
体レーザーを使用した。尚、１２は感光ドラムｌに当接
して矢印Ｂ方向に回転する転写ドラムで、その内部に転
写帯電器４を備えている。

本装置を用いて、前記第１実施例と同様の暗減衰測定プ
ロセスを含む画像形成プロセスにより、３０００枚の耐
久試験を行った。ただし、本実施例における暗減衰の測
定は、感光ドラム１の駆動停止時よりそれぞれ０．３秒
、０．６秒、０．８秒。

１．２秒後に行うこととしている。すなわち、これらの
時間は、電位センサＳ位置にある感光ドラム１の表面部
分が各現像器８，９，１０．１１に到達する時間に対応
しており、各現像器位置における暗減衰を正確に検出す
るためである。

感光ドラムｌの電位制御方法としては、上記の暗減衰測
定より各現像器位置における暗電位と現像ＤＣバイアス
電位との電位差を一定に保つよう現像ＤＣバイアス電位
を調整する方法を採用した。

表−２は本実施例の耐久試験中において、各現像器位置
における暗減衰量、各現像器位置における予想暗電位、
及び現像ＤＣバイアス電位を示したものである。この表
−２から理解されるように、本実施例を用いて画像形成
を行った場合、３０００枚の耐久試験後の画像において
も、初期画像と変わらない良好な画像を得ることができ
た。また、この耐久試験後、各現像器位置におけるドラ
ム１の表面電位を測定したところ、表−２に示す各現像
器位置の予想電位と一致した。

〔比較例３〕前記第３実施例の装置を用い、感光ドラム１の駆動を停
止せず、通常の画像形成プロセス中に上述した電位制御
を行い、所定の耐久試験を行った。この場合、表−２か
ら理解されるように、１０００枚付近からフルカラー画
像のカラーバランスが悪くなり、２０００枚付近ではか
ぶりも生じ始め、大幅に画像が劣化した。

第２表〔第４実施例〕本実施例にあっては、Ａｎシリンダー上に水素化アモル
ファスシリコンを２８ＪＬｍ堆積させた感光ドラムを用
い、−次帯電の極性はプラス、現像剤はポジトナー、転
写帯電はマイナス、現像ＤＣバイアス電位は＋４５０■
である点を除き、前記第１実施例と同一の構成を有して
おり、前述したプロセスにより前記同様の耐久試験を１
０本の上記感光ドラムについて行った。この結果、５０
００枚画像形成を行った後であっても、１０本すべての
感光ドラムについて初期画像と変わらない良好な画像を
得ることができた。

〔比較例４〕上記第４実施例において、１０本の感光ドラムの電位セ
ンサ位置から現像器位置までの、即ち０．２５秒間の暗
減衰を測定したところ、１０本の平均が４５Ｖであった
。そこで、本例においては、この暗減衰電位を規準に現
像ＤＣバイアス電位を＋４０５Ｖに設定し、感光ドラム
の駆動を停止せず、通常の画像形成プロセス中に上記第
４実施例と同様な電位制御を行い、所定の耐久試験を行
った。この結果、画像形成初期より、１０本中５本の感
光ドラムに係る画像においてかぶりが生じ、そのうちの
２本に係る画像においては現像キャリアの付着が発生し
、良好な画像を得ることができなかった。

尚、前記実施例においては、感光ドラムの表面電位を制
御する方法として、−次帯電の電流値を調整する方法及
び現像ＤＣバイアスを変更する方法を採用したが、この
他にも一次帯電の際のグリッドバイアス値を変更する方
法を採用してもよい。すなわち、画像形成プロセスに応
じて最適の電位制御方法を採用すればよい。

また、本発明を適用可能な電子写真感光体としては、特
に限定するものではないが、Ｓｅ　−Ｔｅ　。

Ａｓ２Ｓｅ３等の暗減衰の大きな感光体に対し本発明は
有効であるとともに、ａ−３ｉのように暗減衰が温度、
湿度、製品ロフト間において大きく変化する感光体には
特に有効である。加えて、ＯＰＣの様に長期間の使用に
より暗減衰が変化する感光体に対しては、さらなる効果
を発揮するものである。

（発明の効果）以上の構成及び作用を有する本発明にあっては、帯電か
ら所定時間経過後における感光体の暗減衰量を検出し、
この値に基づいて感光体の現像位置における表面電位の
制御を行うことから、従来例に比べより正確な電位制御
を行うことが可能となり、９の結果、感光体の種類、長
期間の使用、製造時のばらつき、現像器の数、現像方式
等にか必１わらず、常に質の高い画像を形成することが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に堡る画像形成装置の第１実施例を示す
概略構成図、、第２図は同実施例の１光ドラムの表面電
位制御に係る制御系を示すブロック図、第３図は感光ド
ラムの表面電位制御手順を示すフローチャート、第４図
は本発明の第３実施例を示す概略構成図である。　　　
゛符号の説明ｌ・・・感光ドラム（感光体）２・・・−成帯電器　　　　３・・・現像器７・・・除
電ランプ　　　　２０・・・ＣＰＵ２２・・・タイマ　
　　　　２３・・・モータＳ・・・表面電位センサ（検
出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の電位に帯電した感光体を露光して潜像を形
成し、該潜像を現像して所望の画像を形成する画像形成
装置において、前記帯電から所定時間経過後における感光体の暗減衰量
を検出する検出手段を設け、該検出手段にて得られた信
号に基づいて感光体の現像位置における表面電位の制御
を行うことを特徴とする画像形成装置。
（２）前記暗減衰量を検出する際、前記感光体の移動を
停止して検出動作を行うことを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置。
（３）前記感光体が有機光導電体からなることを特徴と
する請求項１又は２記載の画像形成装置。
（４）前記感光体が７６０ｎｍ以上の波長の光に感度を
有する光導電体であることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載の画像形成装置。
（５）現像方式が前記感光体の明部電位を現像する所謂
反転現像系であり、当該暗部電位と現像ＤＣバイアスと
の電位差が１５０Ｖ以下であることを特徴とする請求項
１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。