JPH0287176A - 感光体表面電位制御方法 - 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、複写機、プリンタ等の画像出力装置に関し、
特に潜像形成用の感光体の表面電位を制御する方法に関
する。

〔従来の技術〕

たとえば、複写機においては、感光体が帯電器により予
め帯電され、次いで、この感光体が原稿からの反射光に
より露光され、静電潜像が形成される。そして、この静
電潜像がトナー等により現像され、更に用紙に転写され
て、複写像が得られる。

この場合、前記感光体の表面電位は、複写像の濃度、ラ
チチユード等に大きな影響を与えるため予め決められた
一定電位に維持する必要がある。

このため、従来から感光体表面電位を安定化することが
行われている。

たとえば、帯電器としてスコロトロンを使用し、そのグ
リッドに印加するバイアスを変えることによって感光体
への流入電流を制御することが知られている。また、帯
電後の感光体表面電位を検出し、目標値との差に応じて
帯電器の動作パラメータを変えることも知られている。

更に、より安定性の高い制御を行うために、この両者を
組み合わせることも行われている。

第３図（ａ）は感光体流入電流Ｉ。と感光体表面電位Ｖ
Ｐｌとの関係を示し、同図ら）はグリッド電位Ｖ。

と感光体流入電流ｌ、との関係を示し、同図（Ｃ）はグ
リッド電位ＶＧ　と感光体表面電位ＶＰ、との関係を示
している。

これらのグラフから判るように、スコロトロンのグリッ
ド電位ｖ０　を変えることにより、感光体表面電位を制
御することができる。したがって、複写機に使用される
各感光体の特性にばらつきがあるような場合でも、各感
光体に対する制御特性を変えて各感光体のばらつきを補
正できる。

以下、従来の感光体表面電位制御方法について説明する
。

（ｉ）帯電後の感光体表面電位を電位センサで読み取る
。

（１１）読み取った値（検出値）と目標値との差を検出
して、以下の式に基づきグリッド電位補正量を算出する
（第４図参照）。

ΔＶＰ１ ＝ΔＶｘ　α 但し、ΔＶ：検出値と目標値との差 ΔＶＧ＝グリッド電位変化分 ΔＶｐｉ：感光体表面電位変化分 α：補正係数 なお、補正係数αは、各感光体間では多少のばらつきは
あるが、感光体表面電位ＶＰＩの目標値の近傍では略一
種類の傾斜で表すことができる。

（ｉｉｉ）算出したグリッド電位補正量を、今までのグ
リッド電位Ｖｃ　に加算或いは減算してグリッドに印加
する。

このように、読み取った感光体表面電位ＶＰＩに応じて
グリッド電位Ｖ０　を制御することにより、各感光体の
帯電特性のばらつきにかかわらず感光体表面電位を所定
のものとすることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記感光体の帯電特性は不変のものではなく、
経時変化がある。すなわち、感光体の初期特性は、第５
図（ａ）に破線で示すように略原点を通る一次直線で表
されるが、感光体を長期間にわたって使用すると、感光
体の特性は実線で示すものに変化する。すなわち、グリ
ッド電位ｖ６　と感光体流入電流Ｉ０　の関係は、同図
１１ｂ）に示すように若干感光体流入電流Ｉ、の正側に
平行移動するだけであるが、感光体流入電流Ｉｎ　と感
光体表面電位ＶＰＩの関係は、同図（ａ）に実線で示す
ように傾斜が緩やかになるとともに感光体表面電位ｖ　
ｐ　ｍの最大値が低下し、更に、感光体表面電位ＶＰＩ
の立ち上がりが遅くなる。したがって、グリッド電位Ｖ
ａと感光体表面電位Ｖ□の関係は同図（Ｃ）に示すよう
になる。

上述のように、感光体の使用期間が長くなるにつれ、感
光体表面電位Ｖｐλに対するグリッド電位ＶＧ　の変化
を示す傾斜すなわち補正係数は、第６図に示すようにα
からα′に変化する。

実際に感光体の帯電特性の経時変化を測定した例を第７
図に示す。同図（ａ）は感光体流入電流１゜と感光体表
面電位ＶＰｌとの関係を示し、同図ら）はグリッド電位
Ｖａ　と感光体流入電流Ｉ０　との関係を示し、同図（
Ｃ）はグリッド電位ｖ０　と感光体表面電位ＶＰＲとの
関係を示している。また、各図において特性Ａは感光体
の初期特性を示し、特性Ｂは約１０万回複写後の特性を
示し、特性Ｃは約３０万回複写後の特性を示している。

先に述べたように、従来の感光体表面電位制御方法にふ
いては、グリッド電位補正量をΔＶｘαで算出するが、
経時変化によって補正係数がαからα′　に変化した場
合でも、一定のαで算出されるため、実際に必要なグリ
ッド電位補正量よりも小さな補正量で補正を行うことに
なり、感光体表面電位を目標値に一致させることができ
なかったり、或いは、目標値への収束が遅くなるという
問題があった。

本発明は、前δ己問題点を解決するために案出されたも
のであって、感光体の帯電特性が経時変化した場合でも
常に最適な感光体表面電位制御を行うことを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の感光体表面電位制御方法は、前記目的を達成す
るため、スコロトロンにより感光体を帯電し、帯電後の
感光体表面電位を電位センサにより検出し、検出された
感光体表面電位と目標値を比較し、比較出力に基づき前
記スコロトロンのグリッド電位を変化させることにより
前記感光体表面電位を一定化する感光体表面電位制御方
法において、予め、前記グリッド電位と前記感光体表面
電位との関係から前記感光体の経時変化の程度を求め、
該経時変化の程度に応じて前記グリッド電位を変化させ
ることを特徴とする。

前記経時変化の程度は、目標値の感光体表面電位が得ら
れるときのグリッド電位の値、或いは、所定のグリッド
電位が印加されたときの感光体表面電位の値から求める
ことができる。

〔作用〕

スコロトロンにより帯電された感光体におけるグリッド
電位に対する感光体表面電位の変化特性は、時間の経過
とともに変化する。そこで、本発明においては、予めグ
リッド電位と感光体表面電位の関係から感光体の経時変
化の程度を求めておき、感光体表面電位のみではなく、
この経時変化の程度に応じてもスコロトロンのグリッド
電位を変化するようにする。これにより、感光体のばら
つきのみならず経時変化も補正される。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の特
徴を具体的に説明する。

第１図は本発明の感光体電位制御方法を適用する複写機
の構成例を模式的に示す説明図である。

図において、１はドラム状の感光体を示し、この感光体
１は、スコロトロンからなる帯電器２により帯電された
後、電位センサ３により感光体表面電位が検出される。

次いで、原稿からの反射光、或いは、映像信号により変
調された発光ダイオード、レーザ等の露光手段（図示せ
ず）からの光りにより、感光体ｌが露光され静電潜像が
形成される。

この静電潜像は、現像装置４により現像されてトナー像
が形成され、このトナー像は、感光体１の回転に同期し
て搬送されてきた用紙５上に転写器６により転写される
。また、転写後に感光体１上に残留したトナーは、清掃
装置７により除去され、その後、感光体１は再度帯電器
２により帯電される。

前記帯電器２は、放電電極２ａ及びグリッド２ｂを備え
ており、高圧発生回路８からそれぞれ所定の電圧が印加
される。この帯電器２はスコロトロンであるので、グリ
ッド２ｂに印加するグリッド電位Ｖ、を変えることによ
り、帯電器２から感光体１に流れ込む感光体流入電流Ｉ
ゎを制御することができる。高圧発生回路８には、グリ
ッド電位補正量算出手段９が接続されており、電位セン
サ３により検出された感光体表面電位Ｖｐｍの出力と目
標値Ｖ□７との差に応じて帯電器２のグリッド２ｂに印
加される電圧が制御されるようになっている。

更に、グリッド電位補正量算出手段９には、補正係数設
定手段１０から高圧発生回路８に対する補正量を調整す
るための補正係数αが供給される。この補正係数αは、
前記グリッド電位ｖＧ　に応じて変更される。

次に、本発明による感光体電位制御方法について説明す
る。

（ｉ）帯電器２により感光体１の表面を帯電する。

（ｉｉ）　補正係数設定手段ｌＯによりグリッド電位３
ａに応じて補正係数αを設定する。

（ｉｉｉ）帯電後の感光体表面電位を電位センサ３で読
み取り、グリッド電位補正量算出手段９に送る。

（ｉｖ）　読み取った値（検出値）と目標値との差を検
出して以下の式に基づきグリッド電位補正量を算出する
。

グリッド電位補正量＝ΔｖＸα 本実施例においては、補正係数αは一定値ではなく、補
正係数設定手段１０によりグリッド電位Ｖ０の絶対値の
レベルにより決定される。

第５図（Ｃ）に示されるように、感光体表面電位Ｖ□は
、実用範囲内ではグリッド電位Ｖａ　に比例しているの
で、経時変化は、感光体表面電位ＶＰＩの目標値に近い
ところでのグリッド電位Ｖ。により識別が可能となる。

更に詳細に説明すると、グリッド電位Ｖｃ　と感光体表
面電位ＶＰＩの関係は、第２図に特性Ｐ、Ｑ。

Ｒで示すように矢印方向に経時変化する。したがって、
感光体表面電位Ｖ□の目標値ＶＰＩアにふけるグリッド
電位ｖ０゜＋　　Ｖｃ＋＋　　ＶＯ２のレベルを判別す
ることにより経時変化の程度を検出することができ、こ
の経時変化の程度に基づいて補正係数α１゜α２．α３
を設定することができる。第１表にグリッド電位Ｖ０　
と補正係数αの関係の一例を示す。

第１表 （ｖ）　算出したグリッド電位補正量を、今までのグリ
ッド電位Ｖａ　に加算或いは減算して新たなグリッド電
位ｖＧ　を求め、高圧発生回路８によりこのグリッド電
位Ｖ。をグリッド２ｂに印加する。

これにより、感光体１の帯電特性のばらつき及び経時変
化にかかわらず常に最適の感光体電位制御を行うことが
できる。

なお、第１図に示す説明図にふいては、理解を容易にす
るため、グリッド電位補正塁算出手役９及び補正係数設
定手段１０を独立した構成として図示したが、補正係数
αの設定及びグリッド電位補正量の算出は、マイクロコ
ンビ二一夕によりソフトウェア的に行うこともできる。

また、グリッド電位ｖｒ、を直接検出するのではなく、
このグリッド電位Ｖａ　に対応したデータを回路中から
読み出して補正係数αを求めるようにしてもよい。

また、この補正係数αは、先に述べたように感光体１の
経時変化の程度を示すものであるから、別の見方をすれ
ば、補正係数αは感光体１の寿命を示していることにな
る。したがって、補正係数αを保守作業の目安として利
用することもできる。

なお、第１図に示す実施例においては、グリッド電位ｖ
Ｇ　に応じて補正係数αを変えるようにしたが、これに
限らず、たとえば、所定のグリッド電位ＶＧＩＩｔＦに
おける感光体表面電位ＶＰＩのレベルにより補正係数α
を変えるようにしてもよい。

すなわち、第２図に示すように、所定のグリッド電位Ｖ
　Ｇ　ＩＩ　ｔ　Ｆにおける感光体表面電位ＶＰｌは、
経時変化の程度に応じてＶｐｉ＋、Ｖ□２＋ＶＰ１３　
と変化するので、この感光体表面電位の変化に基づいて
補正係数α１．α２．α３を設定することができる。

この補正係数αを求めるためには、たとえば、複写機の
電源を投入した後、最初の複写を行う前に、帯電器２の
グリッド２ｂに所定のグリッド電位ｖ６□、を印加する
モードを設け、このときの感光体表面電位Ｖ□を検出し
、この値に応じて補正係数αを段階的に或いは直線的に
設定すればよい。

第２表に所定のグリッド電位Ｖ　ｃ　ｌ　！　Ｆにおけ
る感光体表面電位ｖＰ究と補正係数αの関係の一例を示
す。

第２表 なお、第２表においては、感光体表面電位ＶＰ１１及び
補正係数αは不連続な値で表示しであるが、Ｖｐ＊＋、
　ＶＰ１２．　Ｖｐ＊ｓ　以外（Ｄ　Ｍ　光体表面’Ｒ
位Ｌ：　対する補正係数αは、内挿法による近似計算に
より求めることができる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、感光体の表面電
位を検出するだけでな（、感光体の帯電特性の経時変化
をも検出して感光体表面電位の制御を行っているので、
感光体のばらつきや経時変化にかかわらず常に最適な感
光体表面電位を維持することができる。また、経時変化
に起因する制御感度の低下も補正されるので、感光体表
面電位が正確に且つ短時間で目標値に収束する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感光体電位制御方法を適用する複写機
の構成例を模式的に示す説明図、第２図はグリッド電位
に対する感光体表面電位の経時変化を示すグラフ、第３
図（ａ）、　　（ｂ）、　（Ｃ）は経時変化を考慮しな
い場合の感光体における感光体表面電位。 感光体流入電流及びグリッド電位の関係を示すグラフ、
第４図は第３図（Ｃ）の要部を拡大したグラフ、第５図
（ａ）、　　（ｂ）、　（Ｃ）は経時変化を考慮した場
合の感光体における感光体表面電位、感光体流入電流及
びグリッド電位の関係を示すグラフ、第６図は経時変化
に基づく補正係数の変化を示すグラフ、第７図（ａ）、
　　（ｂ）、　（Ｃ）は感光体における感光体表面電位
感光体流入電流及びグリッド電位の経時変化の実測例を
示すグラフである。 １：感光体　　　　　２：帯電器 ２ａ：放電電極　　　　２ｂニゲリッド３：電位センサ
　　　４：現像装置 ５：用紙　　　　　　６：転写器 ７：清掃装置　　　　８：高圧発生回路９ニゲリツド電
位補正量算出手段 １０：補正係数設定手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スコロトロンにより感光体を帯電し、帯電後の感光
   体表面電位を電位センサにより検出し、検出された感光
   体表面電位と目標値を比較し、比較出力に基づき前記ス
   コロトロンのグリッド電位を変化させることにより前記
   感光体表面電位を一定化する感光体表面電位制御方法に
   おいて、予め、前記グリッド電位と前記感光体表面電位
   との関係から前記感光体の経時変化の程度を求め、該経
   時変化の程度に応じて前記グリッド電位を変化させるこ
   とを特徴とする感光体表面電位制御方法。 ２、前記目標値の感光体表面電位が得られるときのグリ
   ッド電位の値から前記感光体の経時変化の程度を求める
   ことを特徴とする請求項１記載の感光体表面電位制御方
   法。 ３、所定のグリッド電位が印加されたときの感光体表面
   電位の値から前記感光体の経時変化の程度を求めること
   を特徴とする請求項１記載の感光体表面電位制御方法。