JPH06149016A - 感光体表面電位制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 感光体ドラム表面の実際の帯電量に加えて、
ドラム温度を感光体ドラム１の表面電位制御要件とする
ことにより、ドラム１の高速移動に対応して誤差の少な
い表面電位制御を行えるようにする。 【構成】 ドラム１の近傍にサーミスタ１２を配置し、
そのサーミスタ１２から得られる温度検出信号を、ＲＯ
Ｍ２１に格納されたドラム温度に基づくドラム表面電位
の補正値と比較して基準電圧を補正し、補正された基準
電圧と、２次側スコロトロン１１のグリッド電流Ｉｇ２
から得られる表面電位検出値との差を比較器１５で比較
し、これによって得られたパルス信号のデューティによ
って１次側スコロトロン１０のグリッド電流Ｉｇ１を補
正することにより、そのスコロトロン１０によるドラム
表面への帯電量を変更するようにした構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機、ファクシ
ミリ、レーザープリンタ等の画像形成装置に装備される
感光体の表面電位を設定値に制御し得る制御装置に関
し、特に、該感光体の表面温度変化による表面電位のば
らつきを少なくして高精度に制御し得る制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に複写機等においては、感光体表面
に原稿画像の静電潜像を形成するために複写プロセスの
最初の段階で、感光体表面にコロナ放電器によって帯電
を施しているが、該帯電に用いられるコロナ放電器とし
て従来よりコロトロンあるいはスコロトロンが広く用い
られている。

【０００３】このうちコロトロンは、感光体表面から一
定距離をおいて配設されるコロナ放電電極を有し、この
コロナ放電電極の周囲を前記感光体表面との対面部分を
除いてシールドケースで包囲してなるもので、前記コロ
ナ放電電極に３〜１０ｋＶの高電圧を印加することによ
って発生した正または負イオンを一方向に移動する感光
体の表面に付与することにより該感光体表面を帯電させ
る。

【０００４】上記コロトロンは優れた帯電効率を有して
いるが、反面、感光体表面を均一に一定電位に帯電する
ことが困難である。これに対しスコロトロンは、コロト
ロンのシールドケース開口面にグリッド電極を該ケース
とは絶縁して設けることにより、グリッド電極をコロナ
放電電極と感光体表面間に介在させたもので、該グリッ
ド電極に印加されるバイアス電圧よって帯電電位を規制
することができる。

【０００５】そこで従来では、コロトロンとスコロトロ
ンとを組み合わせ、コロトロンへの印加電圧を一定電圧
に設定は、該コロトロンによって高速帯電を行うと共
に、スコロトロンのグリッド電流の感光体表面電位に対
する高感度な応答特性を利用して、前記グリッド電極へ
の印加電圧を制御することにより、コロトロンにより帯
電を施された感光体の表面電位の安定化を図っていた。

【０００６】しかしながら、このようにコロトロンを帯
電装置とし、スコロトロンを帯電むら防止装置として各
々独立して機能させるだけで、コロトロン、スコロトロ
ン相互に動作関連性をもたせていない上記のような従来
構成では、近年の複写速度の高速化に対応し得なかっ
た。

【０００７】即ち、複写速度を向上させるには、感光体
の移動速度を高速化しなければならないが、コロトロン
に印加する高電圧を該感光体の高速移動に対応して精度
よく設定することは極めて困難であり、感光体表面の過
剰帯電や帯電不足、更には帯電むらの程度が旧来の低速
機と比較して著しく高くなる。このため、高速機におい
ては、スコロトロンが有する帯電電位規制機能のみで
は、感光体の表面電位の安定化をなし得なかった。

【０００８】そこで、本発明者は先に特開昭６２−１９
４２６７号公報において、コロトロンまたはスコロトロ
ンからなる帯電装置の感光体移動方向下流側にスコロト
ロンを設けることにより、該帯電装置とその下流側のス
コロトロンとにより感光体の帯電を移動方向に沿って２
回に分けて行い、下流側スコロトロンのグリッド電流に
よって感光体の表面電位を検出するように構成する一
方、感光体の表面電位として予め基準電位を設定してお
き、前記下流側スコロトロンで検出された実際の感光体
の表面電位、即ち上流側帯電装置及び下流側スコロトロ
ンの帯電結果と、基準電位との差に基づいて、上流側帯
電装置への印加電圧を制御するようにしたものを提案し
た。

【０００９】上記先行技術のように帯電装置の帯電動作
と、下流側スコロトロンの感光体表面電位の検出動作と
を関連させるようにすれば、下流側スコロトロンのグリ
ッド電流によって検出した実際の感光体表面電位と基準
電位との差を解消するように帯電装置への印加電圧を制
御することができるので、高速機であっても、感光体の
表面電位を基準電位となるように制御し得る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記先行
技術の場合、環境温度や駆動時の温度上昇による感光体
の表面温度変化に基づく表面電位の変動に対して特別な
対策がなされていなかったため、高精度な表面電位制御
をなし得ないという問題点があった。

【００１１】即ち、周知のように感光体は、その表面感
光層がアモルファスシリコン系材料からなるものの場
合、高温域では帯電しにくくなるという温度−帯電特性
が存在する。このため上記先行技術のように、感光体表
面温度の変動に関わらず、スコロトロンで検出した感光
体表面電位を基にして温度条件を含まない演算処理を行
った場合、その演算結果に基づいて補正された帯電装置
への印加電圧値では、感光体の温度が高くなるほど、基
準設定値との差が拡大されてしまう。

【００１２】図１１は上記先行技術を用いて感光体の表
面電位を制御した結果を示している。同図から明らかな
ように、上記先行技術によるときは、感光体の表面温度
が３６℃から５０℃まで上昇する間、該感光体の表面電
位は２０Ｖも低下しているが、最大１００Ｖも低下する
場合が報告されている。しかも高温域になるほど、その
表面電位の変動の度合いが大きくなるため、特に高温域
においては高精度な制御が行えない。

【００１３】また、帯電時における感光体の表面電位
は、下流側で施される静電潜像の現像時において種々の
要因で暗減衰するが、周知のようにその暗減衰量は感光
体の表面温度が高くなるほど大きくなるため、帯電時点
で感光体の表面電位の設定値との差は現像時において更
に拡大されることになり、特に高温条件下においては複
写画像品質への影響が著しい。

【００１４】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、感光体表面の実際の帯電量に基づいて帯電
装置を制御するだけでなく、これに加えてその時点にお
ける感光体温度を加味して帯電装置を制御することによ
り、感光体の高速移動に対応して誤差の少ない感光体の
表面電位制御を行えるようにすることを目的とするもの
である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の感光体表面電位制御装置では、感光体表面に
帯電を施す帯電装置と、該帯電装置で帯電された感光体
の表面電位を検出する表面電位検出手段と、前記感光体
の温度を検出する温度検出手段と、前記表面電位検出手
段の検出信号及び前記温度検出手段の検出信号に基づい
て前記帯電装置による感光体表面への帯電量を制御する
制御手段とを具備している。

【００１６】上記構成において、前記帯電装置としては
スコロトロンあるいはコロトロンを用いることができ
る。前記帯電装置がスコロトロンの場合、該スコロトロ
ンのグリッド電流が制御手段によって制御されるように
構成する。また、前記帯電装置がコロトロンの場合、該
コロトロンのコロナ放電電極に印加する電圧が制御手段
によって制御されるように構成する。

【００１７】前記表面電位検出手段は好ましくは帯電装
置と感光体移動方向下流側で隣接して配置する。また、
該表面電位検出手段は感光体の表面電位検出信号として
グリッド電流を制御手段に与えるスコロトロンによって
構成することができる。

【００１８】前記制御手段は、感光体温度に対応する補
正値を格納したメモリ部と、温度検出手段の検出値と対
照することにより特定された前記メモリ部の補正値に対
応して基準電圧値を補正する基準電圧補正部と、該基準
電圧補正部で補正された基準電圧値と表面電位検出手段
の出力電圧とを比較してその差を出力する比較部とを有
し、該比較部で得られた値に基づいて帯電装置による感
光体表面への帯電量を制御するように構成することがで
きる。

【００１９】

【作用】上記構成によると、一方向へ移動する感光体の
表面に帯電装置によって帯電が施され、これによって上
昇した感光体の表面電位が表面電位検出手段によって検
出される。また、この表面電位検出動作と並行して、感
光体の温度が温度検出手段によって検出される。これら
の検出手段の検出信号は制御手段に入力され、該制御手
段では表面電位検出信号によるその時点での感光体表面
電位の情報及び、温度検出信号によるその時点での感光
体表面温度の情報に基づいて前記帯電装置による感光体
表面への帯電量を制御する。

【００２０】このように、環境温度や駆動時の温度上昇
による感光体表面の温度変化に基づく帯電能の変化を加
味した帯電量の制御を行うことにより、感光体の高精度
な表面電位制御が可能となる。

【００２１】

【実施例】以下、図１〜図５を参照しながら、本発明の
実施例を説明する。図１は本実施例装置が装備された電
子複写機の要部を模式的に示している。同図において、
１は感光体ドラムであって、アルミニウム素管からなる
円筒状支持体１ａの表面にａ-Ａｓ₂Ｏ₃ 等のアモルファ
スカルコゲナイド系や、アモルファスシリコン（ａ-Ｓ
ｉ）系 等の感光体材料からなる薄膜状の感光層１ｂを
形成してなり、機械本体内に設けられた駆動系（図示せ
ず）によって一方向へ移動、つまり図上、矢印Ａ方向へ
回転駆動される。なお、該ドラム１を流れる電流Ｉｐｃ
はグランドへ落とされる（図２参照）。

【００２２】このドラム１の周囲には、帯電部２、露光
部３、現像部４、転写部５、クリーニング部６及び除電
部７がその順序でドラム回転方向に配設されており、前
記帯電部２でドラム１の表面感光層１ｂが帯電された
後、露光部３において該ドラム表面に露光光Ｌ１が照射
されて原稿画像の静電潜像が形成される。この静電潜像
には現像部４において帯電トナーが付着されてトナー像
が形成され、さらに該トナー像は転写部５において、レ
ジストローラ８によって送給されてきた用紙（図示せ
ず）に転写される。

【００２３】転写後、ドラム表面に残存するトナーはク
リーニング部６で除去され、最後に除電部７でドラム表
面に除電光Ｌ２が照射されて除電され、ドラム１が１回
転して次の帯電に備えられる。一方、転写部５でトナー
像が転写された用紙は定着部９へ送られ、該定着部９で
ローラ対間を通過する間に加熱、加圧されて該用紙上に
トナー像が定着される。

【００２４】図２は本実施例装置の電気的構成を模式的
に示している。図２に示すように、本実施例装置は前記
帯電部２に関して設けられており、帯電装置としての１
次側スコロトロン１０、ドラム１を帯電すると共に表面
電位検出手段として機能する２次側スコロトロン１１、
温度検出手段としてのサーミスタ１２及び、１次側スコ
ロトロン１０の制御系を具備している。

【００２５】本実施例の制御系では、１次側スコロトロ
ン１０により帯電を施されたドラム１の表面電位を２次
側スコロトロン１１のグリッド電極１１ｃを流れる電流
Ｉｇ２を介して検出するようになっており、該グリッド
電流Ｉｇ２を制御系の入力信号とするとともに、該制御
系の出力信号により１次側スコロトロン１０のグリッド
電流Ｉｇ１を制御することにより、ドラム１の表面電位
を補正するようにしている。

【００２６】図３は１次側及び２次側スコロトロン１
０、１１を示している。同図に示すように、前記２次側
スコロトロン１１はドラム表面電位の検出誤差を可及的
に少なくするために、１次側スコロトロン１０のドラム
回転方向下流側に隣接して配置されている。

【００２７】また、いずれのスコロトロン１０、１１
も、直径６０〜１００μｍ程度のタングステンワイヤ等
からなるコロナ放電電極１０ａ、１１ａをアルミニウム
等の導電性に優れた金属材料からなるシールドケース１
０ｂ、１１ｂで包囲するとともに、該ケース１０ｂ、１
１ｂの開口面に数本のワイヤからなるグリッド電極１０
ｃ、１１ｃをケース１０ｂ、１１ｂと絶縁した状態で張
設してなるもので、前記グリッド電極１０ｃ、１１ｃが
ドラム表面と一定距離をおいて対面するように、ドラム
１の長さ方向に沿って配設されている。

【００２８】図２に戻って、複写機の帯電工程におい
て、１次側スコロトロン１０のコロナ放電電極１０ａに
は１次側高電圧定電流電源回路１３ａの出力、具体的に
は最大１０ｋＶ程度，６００〜８００μＡ程度の高電圧
が印加されており、該印加電圧によってコロナ放電電極
１０ａから発生するコロナ電流によりドラム１の感光層
１ｂが帯電される。また、後述するように制御系によっ
てグリッド電流Ｉｇ１が制御され、これによってドラム
１の表面電位が調整される。

【００２９】一方、２次側スコロトロン１１のコロナ放
電電極１１ａには２次側高電圧定電流電源回路１３ｂの
出力、具体的には３.２ｋＶ,６００μＡ程度の高電圧が
印加されており、該印加電圧によって前記１次側スコロ
トロン１０と同様にしてドラム感光層１ｂを帯電する。
該２次側スコロトロン１１のグリッド電極１１ｃを流れ
るグリッド電流Ｉｇ２はドラム１の表面電位に依存した
値となるもので、ドラム１の表面電位が高くなればグリ
ッド電流Ｉｇ２も増加する。従って、該グリッド電流Ｉ
ｇ２が制御系に入力されることにより、ドラム１の表面
電位を検出することができる。

【００３０】図４はドラム１の構成を模式的に示してい
る。同図において、サーミスタ１２はドラム支持体１ａ
の内周面中央付近に取り付けられている。また、ドラム
１の一端面には環状電極Ｅ１〜Ｅ３がドラム軸心１ｃと
同心状に形成されており、それぞれ導電摺動子Ｓ１〜Ｓ
３に常時摺接させてある。前記サーミスタ１２は環状電
極Ｅ１、摺動子Ｓ１を介してその出力信号が取り出され
るとともに、環状電極Ｅ２、摺動子Ｓ２を介して接地側
に接続されている。このサーミスタ１２は常時、該ドラ
ム１の温度をアナログ値で検出し、該アナログ検出信号
を制御系に出力する。なお、Ｈはドラムヒーターであっ
て、環状電極Ｅ１、摺動子Ｓ１を介してドラムヒーター
電源装置ＤＨかせ電源を供給されるとともに、環状電極
Ｅ３、摺動子Ｓ３を介して接地側に接続されている。

【００３１】制御系は基準電圧供給回路１４、比較器１
５、スイッチングトランジスタ１６、第２、第３サージ
アブソーバ１８、１９を具備している。

【００３２】第１サージアブソーバ１７は２次側スコロ
トロン１１のグリッド電極１１ｃと比較器１５の(＋)入
力端子間に介装されて、前記２次側スコロトロン１１の
グリッド電圧Ｖｇ２を一定に保持するものであって、そ
れ自体を流れる電流の大きさに拘らず両端電圧を一定に
維持するように作用する。

【００３３】電流／電圧変換回路２０は前記比較器１５
の(＋)入力端子と第１サージアブソーバ１７間に介装さ
れており、該電流／電圧変換回路２０によって前記２次
側スコロトロン１１のグリッド電流Ｉｇ２が電圧に変換
される。本実施例では該電流／電圧変換回路２０の出力
電圧Ｖｇをドラム表面電位の検出値として比較器１５の
(＋)入力端子へ印加し、別途比較器１５の(−)入力端子
に与えられる基準電圧Ｃｖと比較するようになってい
る。なお、基準電圧Ｃｖは後述する基準電圧供給回路１
４において、サーミスタ１２から得られるドラム１の温
度情報に基づいて変化するように構成されている。

【００３４】前記基準電圧供給回路１４はサーミスタ１
２によって検出されたドラム１の温度に基づいて基準電
圧Ｃｖのレベルを補正するようになっており、ドラム１
の表面温度に対応する補正値を格納しているメモリ部と
してのＲＯＭ２１と、ＣＰＵ２２とを有している。

【００３５】ところで、ドラム１の表面感光層１ｂは前
述のように高温になるほど帯電しにくくなり、且つ、暗
減衰量も大きくなるという温度−帯電特性が存在する。
従って、帯電部２においてドラム表面に同一電荷を与え
ても、現像部４に到達した時点での暗減衰量はドラム１
の温度によって一定しない。そこで本実施例では、実測
に基づいたドラム１の各温度値における現像部４での暗
減衰量に基づいて基準電圧Ｃｖの補正量を推定し、該推
定補正値を各温度値に対応する前記ＲＯＭ２１のアドレ
スにディジタル値の形で記憶させてある。

【００３６】一例を挙げると、ドラム１の表面温度の基
準温度を４５℃に設定し、この基準温度では基準電圧Ｃ
ｖを補正しないものとし、該基準温度４５℃に対する高
低差を４６℃、４７℃…あるいは４４℃、４３℃…とい
うように１℃毎に設定し、各温度値に対応して基準電圧
Ｃｖの推定補正量をＲＯＭ２１のアドレスに書き込んで
おくのである。この場合、ドラム表面温度が基準温度よ
り高い側ではＲＯＭ２１の補正値は基準電圧Ｃｖの中心
電位Ｃｖｃを下方へシフトさせる値になり、逆に低い側
では該補正値は基準電圧Ｃｖの中心電位Ｃｖｃを上方へ
シフトさせる値になる。

【００３７】このように構成した基準電圧供給回路１４
においては、サーミスタ１２から出力されるドラム温度
検出信号がＡ／Ｄ変換器２３によってアナログ信号から
ディジタル信号に変換されてＣＰＵ２２に入力される。
ＣＰＵ２２では該温度検出信号によって得られた温度値
と対応する補正値を、ＲＯＭ２１のアドレスを検索する
ことによって読み出す。

【００３８】図５に示すように、ＣＰＵ２２には基準電
圧Ｃｖとして予め設定された値に振幅、周波数を決めら
れた鋸歯状電圧データが外部から与えられており、この
基準電圧Ｃｖの鋸歯状波の中心電位Ｃｖｃを前記ＲＯＭ
２１から読み出された特定の補正値に基づいて上下にシ
フトさせる。このようにしてドラム温度に対応して補正
された基準電圧Ｃｖ’はＤ／Ａ変換器２４によってアナ
ログ信号に変換されて比較器１５の(−)入力端子に与え
られる。

【００３９】比較器１５では(＋)入力端子に与えられた
前述の電流／電圧変換回路２０の出力電圧Ｖｇ、つまり
ドラム１の表面電位の検出値と、(−)入力端子に与えら
れた補正された基準電圧Ｃｖ’とを比較して、その差を
演算し、該演算結果を増幅してパルス信号Ｐｃ’として
スイッチングトランジスタ１６へ出力する。

【００４０】スイッチングトランジスタ１６は比較器１
５の出力パルスＰｃ’をデューティとしてＯＮ、ＯＦＦ
するもので、デューティが低いほどＯＮ期間が短くな
る。前記第２、第３サージアブソーバ１８、１９は１次
側スコロトロン１０のグリッド電極１０ｃとグランド間
に直列に接続されており、前記第１サージアブソーバ１
７と同様に、それ自体を流れる電流の値に拘らず両端電
圧を一定に維持するように作用する。また、前記トラン
ジスタ１６のコレクタ、エミッタは第２サージアブソー
バ１８の両端に接続されている。

【００４１】この場合、トランジスタ１６がＯＮする
と、第２サージアブソーバ１８は不作動となり、第３サ
ージアブソーバ１９のみが作動する状態となる。このと
きは１次側スコロトロン１０のグリッド電圧は第３サー
ジアブソーバ１９の電圧Ｖｇ11のみとなるとともに、グ
リッド電流Ｉｇ１は増大し、１次側スコロトロン１０の
グリッド電極１０ｃへ吸収される電荷量が多くなって、
その分、ドラム表面に施される帯電量が減少し、その表
面電位が低下する。

【００４２】逆に、トランジスタ１６がＯＦＦのときは
第２、第３サージアブソーバ１８、１９が共に作動状態
となり、１次側スコロトロン１０のグリッド電圧は第
２、第３サージアブソーバ１８、１９の合計電圧Ｖｇ11
＋Ｖｇ12となるとともに、グリッド電流Ｉｇ１は減少
し、１次側スコロトロン１０のグリッド電極１０ｃへ吸
収される電荷量が少なくなって、その分、ドラム１の表
面電位が上昇する。

【００４３】いま、例えばドラム温度が基準温度よりも
高くなっている場合について、温度情報を有していない
比較例と対照して説明する。比較例はドラム表面の表面
電位の検出値に基づいてのみ１次側スコロトロン１０に
よるドラム表面への帯電量の制御を行う。

【００４４】いま、２次側スコロトロン１１を介して検
出される表面電位が規定値より高い場合は、比較器１５
から出力されるパルスのデューティが大きくなり、１次
側スコロトロン１０による帯電量は少なくなり、表面電
位は低くなって規定値と一致するようになる。図５にお
いて、破線で示す鋸歯状波Ｃｖの中心はＣｖｃであり、
比較例ではこの中心Ｃｖｃは上下に動かない。従って、
鋸歯状波Ｃｖも動かない。Ｐｃはその場合の比較器１５
の出力パルスを示す。

【００４５】しかし、ドラム１の温度が基準温度（例え
ば４５℃）で一定であれば、この比較例でも問題ない
が、実際にはドラム１の温度が変化するので、前記比較
例では好ましい制御が必ずしも実現し得ない。例えばド
ラム１の温度が基準温度よりも高ければ、帯電部２から
現像部４に至るまでの表面電位低下（減衰）量が大きく
なるので、前記パルスＰｃのデューティによって制御さ
れた帯電量では、現像部４における表面電位は不十分と
なる。逆にドラム１の温度が基準温度よりも低い場合
は、表面電位が過大となる。

【００４６】これに対し本実施例では、基準電圧供給回
路１４において、該基準電圧Ｃｖ’の鋸歯状波は図５の
実線で示すように、ＲＯＭ２１に書き込まれた補正値に
対応する分だけ中心電位Ｃｖｃ’が上方にシフトされた
状態で出力される。

【００４７】従って、この補正された基準電圧Ｃｖ’を
ドラム表面電位の検出値Ｖｇと比較して得られた比較器
１５の出力パルス幅は実際のドラム表面電位の変化量に
対応して前記破線で示すパルス幅よりも狭くなり、換言
すればデューティが低下したものとなるため、比較例よ
りもトランジスタ１６のＯＮ期間が短くなって、１次側
スコロトロン１０による帯電量が比較例の場合より多く
なり、実際の温度条件に即したドラム１の表面電位が得
られる。

【００４８】逆に、温度が基準温度より低い場合は、破
線で示すパルス幅よりも広くなり、比較例よりもトラン
ジスタ１６のＯＮ期間が長くなって１次側スコロトロン
１０による帯電量が少なくなり、適切な表面電位が得ら
れる。

【００４９】前記１次側及び２次側スコロトロン１０、
１１のシールドケース１０ｂ、１１ｂはコロナ放電電極
１０ａ、１１ａから与えられる電流Ｉｓをグランド側へ
落としているが、このシールドケース１０ｂ、１１ｂと
グランド間の電圧Ｖｓを安定させてスコロトロンの破壊
を防止するために、本実施例では必要に応じて第４サー
ジアブソーバ２５を介装している。なお、該第４サージ
アブソーバ２５は特に小型の放電器を用いた場合に必要
とされるものであって、大型のものでは特に設置する必
要はない。

【００５０】次に、上記構成の動作を説明すると、複写
機のプリントキー（図示せず）の操作と同期してドラム
１が回転駆動する間に、該ドラム表面は１次側スコロト
ロン１０により帯電が施されて表面電位が上昇し、引き
続き２次側スコロトロン１１により更に帯電が施され
る。このとき２次側スコロトロン１１のグリッド電極１
１ｃにはドラム１の表面電位に対応したグリッド電流Ｉ
ｇ２が流れ、該グリッド電流Ｉｇ２は電流／電圧変換回
路２０によって電圧Ｖｇに変換され、比較器１５の(＋)
入力端子に与えられる。

【００５１】また、該帯電時におけるドラム１の温度は
サーミスタ１２によって検出され、その検出信号が基準
電圧供給回路１４のＡ／Ｄ変換器２３を介してＣＰＵ２
２に与えられる。例えば該サーミスタ１２の検出信号に
よって得られたドラム温度が基準温度である４５℃より
も高くなっているとすると、ＣＰＵ２２においてＲＯＭ
２１から読み出された補正値により、ドラム温度に対応
して基準電圧Ｃｖが下降補正され、補正された基準電圧
Ｃｖ’がＤ／Ａ変換器２４を介して比較器１５の(−)入
力端子に与えられる。

【００５２】このようにドラム温度が基準温度である４
５℃よりも高いという温度情報によって、基準電圧供給
回路１４から出力される基準電圧の中心電位が上がるの
で、比較器１５から出力されるパルス信号の幅が狭くな
り、つまりデューティが低下し、これによって比較器１
５の出力によってＯＮ、ＯＦＦするトランジスタ１６の
ＯＮ期間が短くなり、第２、第３サージアブソーバ１
８、１９が共に作動する期間が長くなる。

【００５３】従って、帯電期間内においては、１次側ス
コロトロン１０のグリッド電圧が高くなり、そのグリッ
ド電流Ｉｇ１が少なくなる時間比率が増大して、該１次
側スコロトロン１０のグリッド電極１０ｃへ吸収される
電荷量は多くなる。その分、ドラム表面に施される帯電
量が増大し、その表面電位が上昇する。これはドラム１
の表面温度が高くなった分だけ表面電位が低下するのを
補正することを意味している。

【００５４】逆に、ドラム１の表面温度が基準温度であ
る４５℃よりも低いときは、制御系が全て逆に作動し、
ドラム１の表面電位は低くくなるように補正される。こ
のように本実施例では比較器１５のパルス出力のデュー
ティに応じて１次側スコロトロン１０のグリッド電極１
０ｃを流れる電流Ｉｇ１が変更され、その結果、１次側
スコロトロン１０はドラム温度に基づいて補正された表
面電位と、実際に前工程で帯電されたドラム１の表面電
位との差だけ、帯電量を増加または減少させることがで
きる。

【００５５】また、連続複写時等において、ドラムが１
回転し、所定の複写プロセスを終了して再び帯電工程が
開始されると、そのときのドラム１の温度がサーミスタ
１２によって検出され、基準電圧供給回路１４では該温
度情報に基づいて再度基準電圧Ｃｖの中心電位Ｃｖｃを
補正する。従って、比較器１５では前回とは異なるレベ
ルに補正された基準電圧Ｃｖ’と、その時点でのドラム
表面電位とを比較演算してトランジスタ１６のＯＮ、Ｏ
ＦＦ期間を制御することになる。

【００５６】図６は本発明の他の実施例を示している。
この実施例では、表面電位検出手段としてスコロトロン
１１を用いている点は前記実施例と同様であるが、帯電
装置をコロトロン２６により構成し、該コロトロン２６
のコロナ放電電極２６ａに印加する電圧を制御系によっ
て制御するようにしている点で相違している。なお、本
実施例において前記実施例と構成及び作用が共通する部
分には共通の符号を付し、重複を避けるためにその説明
を省略する。

【００５７】本実施例では、コロトロン２６のコロナ放
電電極２６ａと、該コロナ放電電極２６ａに高電圧を印
加する１次側高電圧定電流電源回路１３ａとの間に印加
電圧可変回路２７が設けられており、この印加電圧可変
回路２７において比較器１５の出力パルス信号Ｐｃ’に
基づいて１次側高電圧定電流電源回路１３ａの出力電圧
を制御し、これによって得られた電圧が前記コロトロン
２６のコロナ放電電極２６ａに印加されるように構成し
ている。

【００５８】前記印加電圧可変回路２７は、特にこれに
限定されるものではないが、図７に示すように構成され
ている。この図において、２８は比較器１５から与えら
れるパルス信号Ｐｃ’によって制御されるリレースイッ
チであって、比較器１５の出力が高レベルのときＯＦＦ
で、低レベルのときＯＮになる。２９はコンデンサ、３
０は放電抵抗である。この印加電圧可変回路２７はリレ
ースイッチ２８のＯＮ期間が長ければ出力電圧は高くな
り、ＯＮ期間が短ければ低くなる。

【００５９】上記構成においては、ドラム１が回転駆動
する間に、該ドラム表面はコロトロン２６により帯電が
施されて表面電位が上昇し、引き続きスコロトロン１１
により更に帯電が施される。

【００６０】このときのドラム１の表面電位はスコロト
ロン１１のグリッド電流Ｉｇ２によって検出され、ま
た、基準電圧供給回路１４においては、前記実施例と同
様のプロセスによって、サーミスタ１２によって検出さ
れたドラム１の温度情報に基づき基準電圧Ｃｖが補正さ
れ、補正された基準電圧Ｃｖ’と前記スコロトロン１１
による表面電位検出値が比較器１５で比較される。

【００６１】該比較器１５による比較結果はパルス信号
Ｐｃ’として印加電圧可変回路２７に与えられる。この
場合、ドラム１の温度が高く、ドラム表面が帯電しにく
いときは、比較器１５のパルス出力のデューティが低く
なるので、リレースイッチ２８のＯＮ期間が長くなっ
て、印加電圧可変回路２７の出力電圧は高くなる。従っ
て、コロトロン２６のコロナ放電電極２６ａによってド
ラム１に施される帯電量は、ドラム温度に基づいて補正
された印加電圧可変回路２７の出力電圧によって、適正
量増大し、その表面電位が上昇するように補正される。

【００６２】逆に、ドラム１の温度が低いときは、制御
系が上記とは全て逆に作動し、ドラム１の表面電位が下
降するように補正される。このように本実施例では比較
器１５のパルス出力のデューティに応じてコロトロン２
６のコロナ放電電極２６ａに印加される電圧が変更さ
れ、その結果、コロナ放電電極２６ａにはドラム温度に
基づいて補正された表面電位と、実際に帯電されたドラ
ム１の表面電位との差を解消するために必要な帯電量を
与える電圧が新たに増加または減少されて印加される。

【００６３】なお、上記各実施例では、基準電圧供給回
路１４における基準電圧補正動作として、該基準電圧Ｃ
ｖの鋸歯状波を波形を変更することなく、ドラム１の温
度情報による補正量に対応してその中心電位Ｃｖｃを上
下にシフトさせるようにしているが、これとは別のプロ
セスとして、図８に示すように、基準電圧Ｃｖの鋸歯状
波の中心電位Ｃｖｃを上下にシフトさせることなく、そ
の振幅をドラム１の温度情報による補正量に対応して変
更することにより、比較器１５の出力パルスＰｃのデュ
ーティを変更することができる。

【００６４】即ち、ＲＯＭ２１において補正値が０であ
る基準温度における基準電圧Ｃｖが図８の破線で示す振
幅の鋸歯状波である場合、ドラム温度が基準温度よりも
高くなったときは、そのときの補正値に応じて該基準電
圧の鋸歯状波はその振幅が図８の実線で示すように小さ
くなるように補正されるようにする。このように基準電
圧の鋸歯状波の振幅を調整することによっても、補正さ
れた基準電圧Ｃｖ’の鋸歯状波とドラム表面電位の検出
値Ｖｇとを比較して得られた比較器１５の出力パルス幅
は実際のドラム表面電位の変化量に対応して前記破線で
示すパルス幅よりも狭くすることができる。

【００６５】また、上記各実施例では、比較器１５にお
いて、基準電圧供給回路１４で補正した基準電圧と、表
面電位検出手段としてのスコロトロン１１のグリッド電
流Ｉｇ２によって検出された値とを比較、演算するよう
に構成したが、図９に示すように、予め設定した基準電
圧Ｃｖの鋸歯状波出力の中心電位Ｃｖｃを補正すること
なく比較器１５の(−)入力端子に与える一方、前記スコ
ロトロン１１のグリッド電流Ｉｇ２を電源／電圧変換回
路２０で電流／電圧変換した電位を検出電圧補正回路３
１によって補正し、その補正された電圧を比較器１５の
(＋)入力端子に与えるようにしてもよい。

【００６６】この場合、前記検出電圧補正回路３１は、
サーミスタ１２からの温度情報によって前記スコロトロ
ン１１で検出された電圧を上下にシフトさせる。即ち、
図１０に示すように、比較器１５においては基準電圧Ｃ
ｖに対して検出電圧がドラム１の温度によって破線で示
す電位Ｖｇから実線で示す電位Ｖｇ’まで上方にシフト
されることにより、比較器１５から出力されるパルス信
号Ｐｃ’のデューティが基準パルスＰｃよりも低くなる
ように調整される。

【００６７】なお、表面電位検出手段としては、上記各
実施例のように帯電装置のドラム回転方向下流側に配設
したスコロトロン１１により構成することが望ましい
が、これに代えて表面電位計を使用することも可能であ
る。また、本発明はドラム状感光体を使用した画像形成
装置の他、ベルト状感光体等を使用したものにも適用で
きることは勿論である。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の感光体表
面電位制御装置では、帯電装置で帯電された感光体の表
面電位を検出して、感光体表面の実際の帯電量に基づい
て帯電装置を制御することに加えて、その時点における
感光体の温度を加味して帯電装置を制御するようにして
いるので、複写機における連続複写時のように、感光体
が高速移動する場合にも感光体の表面電位は、該感光体
の温度に即して適正な値に補正される。従って、帯電不
足あるいは帯電むらの虞もなく、しかも感光体の表面温
度の変化に対して表面電位のばらつきが少ない高精度な
表面電位制御が可能となる。

【００６９】また、感光体の表面電位を補正するに際し
て、常に該感光体の温度を該表面電位制御の必須要件と
することにより、非線形の温度特性を有する感光体でも
高精度に制御できるなど、従来に見られない優れた効果
を発揮するものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例装置を備えた複写機要部を
模式的に示す断面図。

【図２】 本発明の実施例における電気的構成を模式
的に示す回路図。

【図３】 帯電部の構成を示す一部切欠斜視図。

【図４】 感光体ドラムの構成を模式的に示す斜視
図。

【図５】 基準電圧と比較器出力の波形図。

【図６】 本発明の他の実施例における電気的構成を
模式的に示す回路図。

【図７】 印加電圧可変回路の具体的な一例を示す回
路図。

【図８】 別の基準電圧補正方式による基準電圧と比
較器出力の波形図。

【図９】 本発明の更に他の実施例における制御系の
要部を示す回路図。

【図１０】 その基準電圧と比較器出力の波形図。

【図１１】 先行技術における感光体表面の温度−電位
特性を示す線図。

【符号の説明】

１ 感光体 １０ 帯電装置（１次側スコロトロン） １０ｃ グリッド電極 １１ 表面電位検出手段（２次側スコロトロン） １１ｃ グリッド電極 １２ 温度検出手段 １４ 基準電圧補正部（基準電圧供給回路） １５ 比較部 ２１ メモリ部 ２６ 帯電装置（コロトロン） ２６ａ コロナ放電電極 ３１ 基準電圧補正部（検出電圧補正回路）

フロントページの続き (72)発明者 市場 昭彦 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体表面に帯電を施す帯電装置と、該
   帯電装置で帯電された感光体の表面電位を検出する表面
   電位検出手段と、前記感光体の温度を検出する温度検出
   手段と、前記表面電位検出手段の検出信号及び前記温度
   検出手段の検出信号に基づいて前記帯電装置による感光
   体表面への帯電量を制御する制御手段とを具備すること
   を特徴とする感光体表面電位制御装置。
2. 【請求項２】 帯電装置はスコロトロンであり、該スコ
   ロトロンのグリッド電流が制御手段によって制御される
   ように構成した請求項１の感光体表面電位制御装置。
3. 【請求項３】 帯電装置はコロトロンであり、該コロト
   ロンのコロナ放電電極に印加する電圧が制御手段によっ
   て制御されるように構成した請求項１の感光体表面電位
   制御装置。
4. 【請求項４】 表面電位検出手段は、帯電装置と感光体
   移動方向下流側で隣接して配置されている請求項１の感
   光体表面電位制御装置。
5. 【請求項５】 表面電位検出手段は、感光体の表面電位
   検出信号としてグリッド電流を制御手段に与えるスコロ
   トロンである請求項１の感光体表面電位制御装置。
6. 【請求項６】 制御手段は、感光体温度に対応する補正
   値を格納したメモリ部と、温度検出手段の検出値と対照
   することにより特定された前記メモリ部の補正値に対応
   して基準電圧を補正する基準電圧補正部と、該基準電圧
   補正部で補正された基準電圧と表面電位検出手段の出力
   電圧とを比較してその差を出力する比較部とを有し、該
   比較部で得られた値に基づいて帯電装置による感光体表
   面への帯電量を制御するように構成されている請求項１
   の感光体表面電位制御装置。