JPH08110681A

JPH08110681A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08110681A
Application number: JP6246036A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Mizuide; 一弘水出; Masahiro Tsutsumi; 真洋堤; Hiroyuki Sako; 裕之迫; Masaru Watanabe; 優渡辺; Hidehiro Tabuchi; 秀博田渕; Hidekazu Sakagami; 英和坂上
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】アモルファスシリコン系感光体材料を使用し
た感光体ドラムを帯電するに際し、画像形成開始初期、
及び動作後の放置時間の影響によるドラム表面電位の安
定電位を超えた過剰な立ち上がりを補正し、画像形成動
作開始初期や連続動作等において１枚目から、また、放
置時間に関わらず、良好な画質の画像を得ることができ
るようにする。【構成】初回から感光体ドラム１の表面電位が安定す
るまでの数回分の複写プロセス実行時において、主トラ
ンス基板３はドラム表面電位の初期特性及び放置時間特
性を補正する主回路基板２０の動作に基づき、その出力
値をドラム表面を安定電位レベルで帯電させるために必
要な電圧値まで下方補正し、帯電チャージャー２にはド
ラム表面感光体層の立ち上がり特性を下方補正した電圧
を印加するようにしたもの。また、帯電チャージャー２
と感光体ドラム１との間に設けられたグリッド電極２_C
の電圧を制御することによりドラム表面の感光体層の立
ち上がり特性と下方補正した表面電位を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体ドラムを代表と
する静電潜像担持体の帯電された表面上に静電潜像を形
成した後、この静電潜像をトナー像に現像する方式を用
いた電子複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成
装置に係り、特に前記静電潜像担持体表面電位の画像形
成動作の初期における立ち上がり、及び画像形成プロセ
ス終了後、再度実行するまでの放置時間との関係に基づ
く立ち上がりの補正対策を講じた画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子複写機においては、例えば
定速回転する感光体ドラムを備えており、また、このド
ラムの回転方向に沿って帯電部、露光部、現像部、転写
部、クリーニング部及び除電部がそれぞれ配設されてい
る。その複写動作としては、まず、帯電部でドラム表面
が帯電され、次いでドラムが回転し、帯電されたドラム
表面が露光部を通るとき、原稿を走査して反射した光が
ドラム表面を露光し、この露光光によってドラム表面に
静電潜像が形成される。

【０００３】さらに現像部には現像器がドラム表面と対
向して配設されており、ドラムが回転して現像部に至る
と、現像器から供給されたトナーがドラム表面の静電潜
像に付着し、顕像であるトナー像が得られる。このトナ
ー像は転写部において給紙部から供給された用紙の表面
に転写される。転写が済んだ後、ドラム表面に残存した
トナーはクリーニング部において除去され、また、ドラ
ム表面上の静電潜像は、除電部でドラム表面全面に除電
光が照射されて、その表面電位が光減衰することにより
除去される。

【０００４】上記のように構成された電子複写機におい
ては、前記帯電部にコロナ放電方式を利用した帯電チャ
ージャーがドラム表面と対向する位置に配設されてい
る。この構成では、複写機の待機状態からコピーボタン
をＯＮすると、帯電チャージャーの放電用メインワイヤ
に通常４〜６kV程度の高電圧が印加されてコロナ放電が
発生し、これによってドラム表面に電荷が付与されるの
であるが、従来では、前記放電用メインワイヤに高電圧
を供給するために、該メインワイヤと電源との間にトラ
ンス基板を介装しており、且つ、その出力がほぼ一定値
となるように該トランス基板の出力を主回路基板によっ
て制御している。

【０００５】ところで、この種の画像形成装置に装備さ
れる上記ドラム方式その他の静電潜像担持体に使用され
る感光体材料として、近年、アモルファスシリコン系材
料が広く用いられているが、このアモルファスシリコン
系の感光体材料は従来の実験考察の結果、従来のヒ素セ
レン系等の感光体材料とは異なり、帯電時における表面
電位の立ち上がり特性が悪いものとされていた。

【０００６】すなわち、帯電時におけるドラム表面電位
の立ち上がりの態様は、図１２の曲線a₁で示すように、
複写プロセスの初期動作において、コピーボタンを押し
た後、安定電位に達するまでの立ち上がり時間が長くか
かるうえ、図１２の曲線b₁で示すように、複写プロセス
終了後、次の複写プロセス開始までの放置時間の長さと
の関係から、その放置時間が長くなるほど、ドラム表面
電位の立ち上がりが更に悪くなるとされていた。

【０００７】このため、アモルファスシリコン系材料を
用いたものでは、複写効率を高める対策の一環としてフ
ァーストコピー、つまり最初に行う複写動作の短縮化を
図ろうとする場合、図１２に示すようにファーストコピ
ー（１枚目のコピー）が行われる時点では、ドラム表面
電位が未だ安定電位より低く、また、複写プロセス終了
後、次の複写プロセス開始までの放置時間が分単位を超
えるような場合は、表面電位の立ち上がりが更に悪くな
るものと考えられていた。

【０００８】そこで、本発明者等は、このような特性を
有する感光体ドラムに対応するために、先に出願した特
願平６−２５５７号おいて、特に、帯電の立ち上がりが
悪いアモルファスシリコン感光体を対象とし、その表面
電位が安定するまでの期間、帯電をフラットにするよう
に、トランス基板への制御量を補正するものを提案し、
また、特願平６−２５５８号において、その補正値をド
ラムの放置時間によって変化させるものを提案した。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者等
が、更に詳細に実験、検証を試みたところ、アモルファ
スシリコン系感光体材料を用いたドラムの全てについ
て、上述の初期帯電特性及び放置時間特性が悪いとは必
ずしも言えないことが判明した。すなわち、図１２の曲
線a₂で示すように、複写プロセスの初期動作において
は、従来考えられていたこととは逆に急激に立ち上が
り、一時的に安定電位を超えてオーバーシュートし、そ
の後、徐々に安定電位に復帰し、その状態を維持するよ
うな特性となる場合も確認された。

【００１０】このような特性を示すドラムの場合、図１
２の曲線b₂で示すように、放置時間特性は放置時間が長
くなるほど、ドラム表面電位の立ち上がりが更に激化す
ることが確認された。このような特性を有するドラムの
場合、寧ろコピー１枚目の段階では、安定電位よりも高
くなり、このため静電潜像の電荷量が過剰となって、現
像部で良好なトナー像を現像できないという不具合が生
じることになる。

【００１１】したがって、このような構成で、連続複写
を行うと、その開始時点から数枚目まではドラムの表面
電位が高く、所望の画質の複写像はドラム表面電位が正
常値に達する数枚目以降まで得ることが難しいという問
題点があった。また、上記先行技術例の対策によるのみ
では、表面電位補正が補正を加え過ぎて逆効果になり、
反って帯電特性が悪くなる事態を招く虞れも生じること
にもなる。

【００１２】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、画像形成開始初期、及び動作後の
放置時間の影響による静電潜像担持体の表面電位の安定
電位を超えた過剰な立ち上がりを補正し、画像形成動作
開始初期や連続動作等において１枚目から、また、放置
時間に関わらず、良好な画質の画像を得ることを可能と
した画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面に感光体
層が形成され、少なくとも帯電部、露光部、現像部及び
除電部をその順序で移動して前記帯電部に戻る静電潜像
担持体と、画像形成動作を開始させる操作手段とを備
え、前記操作手段をＯＮすることにより、前記帯電部に
設けられた帯電チャージャーによって静電潜像担持体の
表面を帯電し、帯電された静電潜像担持体表面に前記露
光部で静電潜像を形成するとともに、前記現像部で該静
電潜像のトナー像を現像し、さらに前記除電部で除電し
て次回の帯電に備える画像形成プロセスを任意回数実行
するように構成された画像形成装置を対象としている。

【００１４】そして、上記目的を達成するために本発明
の第１の構成では、前記帯電チャージャーに前記静電潜
像担持体表面に電荷を付与するための電圧を印加する電
圧印加手段と、制御手段とを具備するものとし、前記制
御手段により、画像形成プロセス開始後、前記静電潜像
担持体の表面電位の立ち上がり特性に起因する安定電位
レベルより高い表面電位から該安定電位レベルに達する
までの所定回数の帯電動作時において前記電圧印加手段
の出力値を前記静電潜像担持体表面を安定電位レベルで
帯電させるために必要な電圧値まで補正するようにして
いる。

【００１５】また、本発明の第２の構成では第１の構成
と同様に電圧印加手段と、制御手段とを具備するものと
し、該制御手段により、前回の画像形成プロセス終了時
点から今回の画像形成プロセス開始時点までの放置時間
の長さによって変化する前記静電潜像担持体の表面電位
の立ち上がり特性に起因する安定電位レベルより高い表
面電位から該安定電位レベルに達するまでの複数回の画
像形成プロセスにおける帯電動作時において前記電圧印
加手段の出力値を前記静電潜像担持体表面を安定電位レ
ベルで帯電させるために必要な電圧値まで補正するよう
にしている。

【００１６】次に本発明の第３の構成では、帯電チャー
ジャーと静電潜像担持体表面との間に設けられた電極
と、該電極に電圧を印加する電圧印加手段と、画像形成
プロセス開始後、前記静電潜像担持体の表面電位の立ち
上がり特性に起因する安定電位レベルより高い表面電位
から該安定電位レベルに達するまでの所定回数の帯電動
作時において、前記電極に印加する前記電圧印加手段の
出力値を前記帯電チャージャーにより前記静電潜像担持
体表面を安定電位レベルで帯電させるために必要な電圧
値まで補正する制御手段とを設けている。

【００１７】そして、本発明の第４の構成では、帯電チ
ャージャーと静電潜像担持体表面との間に設けられた電
極と、該電極に電圧を印加する電圧印加手段と、前回の
画像形成プロセス終了時点から今回の画像形成プロセス
開始時点までの放置時間の長さによって変化する前記静
電潜像担持体の表面電位の立ち上がり特性に起因する安
定電位レベルより高い表面電位から該安定電位レベルに
達するまでの複数回の画像形成プロセスにおける帯電動
作時において、前記電極に印加する前記電圧印加手段の
出力値を前記帯電チャージャーにより前記静電潜像担持
体表面を安定電位レベルで帯電させるために必要な電圧
値まで補正する制御手段とを設けている。

【００１８】上記第１乃至第４の構成を、静電潜像担持
体の表面感光体層として、アモルファスシリコン系の感
光体材料を使用した画像形成装置に適用した場合、該静
電潜像担持体表面電位の立ち上がり補正効果が特に顕著
に認められる。

【００１９】

【作用】上記本発明の第１の構成によると、操作手段を
ＯＮして、初回から静電潜像担持体の表面電位が安定す
るまでの回数分において、画像形成プロセスを実行した
とき、静電潜像担持体の感光体層の初期の過剰な立ち上
がり特性を見込んだ制御手段の動作に基づき、電圧印加
手段の出力値が静電潜像担持体表面を安定電位レベルで
帯電させるために必要な電圧値まで下方補正される。し
たがって、初回から静電潜像担持体の表面は現像時に必
要な安定電位レベルで帯電し、初回の画像形成時から良
好な画質を実現することが可能となる。

【００２０】上記本発明の第２の構成によると、画像形
成プロセス終了後、次の画像形成プロセス開始までの放
置時間の長さによる静電潜像担持体の感光体層の立ち上
がり特性を見込んだ制御手段の動作に基づき、電圧印加
手段の出力値が静電潜像担持体表面を安定電位レベルで
帯電させるために必要な電圧値まで下方補正される。し
たがって、長時間の放置した後に画像形成プロセスを再
開した場合にも、静電潜像担持体の表面は現像時に必要
な安定電位レベルで帯電し、常時、良好な画質を実現す
ることが可能となる。

【００２１】上記本発明の第３の構成によると、操作手
段をＯＮして初回から静電潜像担持体の表面電位が安定
するまでの回数分において、画像形成プロセスを実行し
たとき、静電潜像担持体の感光体層の初期の過剰な立ち
上がり特性を見込んだ制御手段の動作に基づき電極に印
加する電圧印加手段の出力値が帯電チャージャーにより
静電潜像担持体表面を安定電位レベルで帯電させるため
に必要な電圧値まで下方補正される。従って、初回から
静電潜像担持体の表面は現像時に必要な安定電位レベル
で帯電し、初回の画像形成時から良好な画質を実現する
ことが可能となる。

【００２２】上記本発明の第４の構成によると、画像形
成プロセス終了後、次の画像形成プロセス開始までの放
置時間の長さによる静電潜像担持体の感光体層の立ち上
がり特性を見込んだ制御手段の動作に基づき、電極に印
加する電圧印加手段の出力値が帯電チャージャーにより
静電潜像担持体表面を安定電位レベルで帯電させるため
に必要な電圧値まで下方補正される。従って、長時間放
置した後に画像形成プロセスを再開した場合にも静電潜
像担持体の表面は現像時に必要な安定電位レベルで帯電
し、常時良好な画質を実現することが可能となる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を電子複写機に適用した実施例
について図面を参照しながら説明する。図１は本実施例
の電子複写機の構成を模式的に示している。この図にお
いて、１は静電潜像担持体としての感光体ドラムであっ
て、このドラム１はアルミニウム等の金属材料製ドラム
基体の表面にアモルファスシリコン系の感光体材料を蒸
着してなる感光体層を形成したもので、駆動系のモータ
（図示せず）によって図上時計回り方向に定速度で回転
するように構成されている。また、このドラム１の周辺
にはその回転方向（移動方向）に沿って帯電部Ａ、露光
部Ｂ、現像部Ｃ、転写部Ｄ、分離部Ｅ、クリーニング部
Ｆ、除電部Ｇがその順序で配設されている。

【００２４】帯電部Ａには一対の帯電チャージャー２が
隣合って配設されている。各帯電チャージャー２は、い
ずれもドラム１の軸心に向かい、且つ、該ドラム表面と
近接対向して配置してあり、それぞれドラム１との対向
面が開口し、且つ、ドラム軸心方向に平行に配置された
シールドケース２ａ内に、タングステン細線等からなる
メインワイヤ２ｂをその長さ方向に沿って張設するとと
もに、シールドケース２ａの開口面に導電性の部材で複
数の開口を有する電極としてのグリッド電極２ｃを該ケ
ース２ａと電気的に導通する状態で配設したものであ
る。

【００２５】図２は帯電チャージャー２の制御系を示し
ている。この図に示すように、各メインワイヤ２ｂは電
圧印加手段としての主トランス基板３に共通に接続され
ており、該主トランス基板３の出力によって通常４〜６
kV程度の高電圧が印加されるようになっている。図１に
戻って、主トランス基板３から帯電チャージャー２に高
電圧が印加されるとコロナ放電が発生しドラム表面に電
荷が付与される。なお、このようにして帯電されたとき
のドラム１の表面電位は通常1000V程度である。

【００２６】ドラム１の帯電された表面部分は、該ドラ
ム１が回転して露光部Ｂに至ると、図外の光学系を通じ
て原稿画像の反射光Ｌ₁が該ドラム表面部分に照射され
ることにより、露光が施される。この場合、露光を受け
た部分のみ、その表面電位が露光量に対応して光減衰し
て低くなり、その結果、静電潜像が形成される。

【００２７】ドラム回転方向における現像部Ｃの直前に
は、電位センサ４が配設されている。この電位センサ４
の計測値は現像部Ｃに至ったときのドラム表面の帯電電
位を目標値とするのに利用できる。ところで、現像部Ｃ
の直前で、ドラム表面電位計測を行うのはつぎのような
理由による。

【００２８】帯電部Ａで帯電されたドラム表面は現像部
Ｃに至る間に暗減衰するため、現像部到達時の表面電位
は820V程度まで低下している。即ち、現像部Ｃにおける
ドラム表面電位は820V程度必要であり、帯電部Ａでは暗
減衰を見込んだ電位(1000V)になるように帯電チャージ
ャー２に印加する電圧を設定する必要があるからであ
る。換言すれば、現像部Ｃ到達時のドラム表面の表面電
位を目標値である８２０Ｖとするには電位センサ４の部
位で表面電位は８５０Ｖの計測値が必要となる。よっ
て、この計測値が８５０Ｖとなるように帯電部Ａの帯電
電位が設定され、それが1000Ｖとなる。なお、この電圧
設定については後述する。

【００２９】５は電位センサ４に隣接して配設された画
像消去用のブランクランプであって、ＬＥＤ列により構
成されており、画像領域を特定する等の目的のために静
電潜像の一部分を消したいような場合に、所要のＬＥＤ
を選択的に点灯することによって、該点灯したＬＥＤに
照射された静電潜像部分を光減衰させることにより消去
するもので、通常コピー時には使用されない。

【００３０】現像部Ｃには現像器６と、該現像器６にト
ナーを供給するトナーホッパ７とが配設されている。こ
の構成ではトナーホッパ７に収容されたトナーがスポン
ジローラ８を介して現像器６内へ所要量、投入され、こ
の現像器６内でトナーとキャリア（鉄粉）とが撹拌ロー
ラ９により撹拌され、現像ローラ１０の表面にキャリア
に保持されたトナーを現出する。そして、ドラム１の静
電潜像形成部分が現像部Ｃに至ると、現像ローラ１０を
介して現像器６のトナーがその静電潜像に応じてドラム
表面に電着され、これによって顕像であるトナー像が形
成される。

【００３１】転写部Ｄには転写チャージャー１１が配設
されており、ドラム１が転写部Ｄに至ると、給紙ローラ
対１２を通して用紙Ｐが給紙部（図示せず）からドラム
表面上に給紙される一方、転写チャージャー１１にトナ
ーとは逆極性の電圧が印加され、ドラム表面のトナー像
が用紙Ｐに転写される。また、分離部Ｅには分離チャー
ジャー１３が配設されており、該分離チャージャー１３
からドラム表面に交流電界が投じられることによってド
ラム１と用紙Ｐとの吸引状態が解除され、転写済用紙Ｐ
がドラム１から分離される。

【００３２】クリーニング部Ｆにはクリーニング装置１
４が配設されている。このクリーニング装置１４はドラ
ム表面を摺擦することにより、ドラム表面のトナー等の
付着物を除去するもので、ドラム表面に残留したトナー
はクリーニング部Ｆに至って、クリーニング装置１４に
より払拭作用を受ける。さらに、次の除電部Ｇでは除電
ランプ１５の除電光Ｌ₂がドラム表面に照射されること
により、該ドラム１の表面電位が光減衰し電荷が除去さ
れる。

【００３３】この後、ドラム１は帯電部Ａに戻り、次の
複写動作に備えられる。また、連続複写に設定したとき
は上記した複写プロセスが任意に設定した回数だけ繰り
返し実行される。

【００３４】図３は制御系及び操作系をブロック図で示
している。この図において、１６はペーパーサイズセレ
クトキーであって、下記の表１に掲げた各種サイズの用
紙を選択する際に使用される。１７は操作手段としての
コピーボタンであって、複写動作を開始させる際に使用
され、該コピーボタン１７を押すことにより前述の複写
プロセスが実行される。１８は給紙ローラ対１２の近傍
に設けられた給紙スイッチである。１９は光学系を制御
する光学系基板である。

【００３５】

【表１】

【００３６】２０はマイクロコンピュータを備えた制御
手段としての主回路基板であって、ＣＰＵ２１、このＣ
ＰＵ２１へ制御データを入出力するＲＯＭ２２及びワー
クＲＡＭ２３を備えている。また、ＣＰＵ２１には給紙
スイッチ１８の検出信号に基づき複写枚数を計数するカ
ウンタ２４及び放置時間等を計測するタイマ２５がソフ
ト的に構成されている。

【００３７】そして、ＣＰＵ２１は複写プロセス開始
後、ドラム１の表面電位が図１２の点線で示す安定時の
表面電位レベルに達するまでの所定回数の帯電動作時に
おいてペーパーサイズセレクトキー１６、コピーボタン
１７、給紙スイッチ１８からの入力データに基づき、ド
ラム表面を安定電位レベルで帯電させるために必要な電
圧値まで主トランス基板３の出力値を補正するためのト
ランス出力コントロール信号を、主回路基板２０に内蔵
のＤ／Ａ変換器２６を通じて主トランス基板３に送るよ
うにプログラム制御する。

【００３８】図４はこの場合のＤ／Ａ変換器２６におけ
るＣＰＵ２１のディジタルデータ入力値と、アナログ出
力値との関係を示している。この図に示すように、ＣＰ
Ｕ２１の出力は0〜255ビットに設定され、そのＤ／Ａ変
換値であるトランス出力コントロール信号が0〜10Vに比
例対応している。

【００３９】また、図５はＤ／Ａ変換されたトランス出
力コントロール信号と、主トランス基板３のトランス出
力との関係を示している。この図に示すように、主回路
基板２０から出力されたトランス出力コントロール信号
の出力0〜10Vは、主トランス基板３から帯電チャージャ
ー２に印加される電圧4〜6kVに比例対応している。

【００４０】具体的には、図１２に示すように、１枚目
からドラム表面が安定電位に達するまでの間の複写プロ
セスの帯電時において、アモルファスシリコン系感光体
材料を感光体層とするドラム１の立ち上がり特性（以
下、ドラム特性という）によるその時点でのドラム表面
電位値と安定電位との電位差Va₁またはVa₂と、ある程度
の放置時間があるとき、その放置時間特性によるその時
点でのドラム表面電位値と前記ドラム特性による表面電
位値との電位差Vb₁またはVb₂とを加算又は減算した分の
電位補正を行う。

【００４１】上記構成の電子複写機では、前述のように
ドラム１の感光体層としてアモルファスシリコン系材料
が使用されているため、前掲の図１２の曲線a₁、a₂で示
すように、複写動作の初期における表面電位の立ち上が
りが安定時の表面電位に比して、高低のむらを生じる。
また、図１２の曲線b₁、b₂で示すように、複写動作終了
後の放置時間の長さによって、表面電位の立ち上がりム
ラが更に激しくなる。この点に関して、本発明者等が詳
細に調査、検討したところ、ドラム１自体に起因する帯
電時における表面電位の必要補正量は、ドラム１の表面
感光体層の暗減衰量と相関関係にあることが明らかとな
った。

【００４２】すなわち、図６に示すように、実機として
作製された個々のドラム１についてドラム表面電位の立
ち上がりムラ（安定時の表面電位から１枚目コピー時の
表面電位を引いた電位）を計測したところ、それぞれの
ドラム表面電位の立ち上がりムラは、同図の実線で示す
ように、暗減衰量が250V強で０となり、それより小さい
ものでは、立ち上がりムラが(＋)方向へ大きくなって、
立ち上がりが悪くなる。逆に、暗減衰量が約250Vより大
きいものでは、立ち上がりムラは(−)方向へ大きくな
り、安定電位を超えて更に急激に立ち上がることが確認
された。なお、図６の点は実測結果をプロットしたもの
を示している。

【００４３】したがって、アモルファスシリコンドラム
においては、個々のドラム特有の暗減衰量に対応してド
ラム１の表面電位特性による補正量を変化させて補正す
るとよいことが解る。この場合、個々のドラム１の暗減
衰量は、実測値として予め検出可能な値であるため、ド
ラム個々の外面適宜箇所に、実測による暗減衰量の数値
を記入しておき、調整段階において、その記入されてい
る数値をシミュレーションモードにおいて、テンキー等
の暗減衰量補正スイッチ２７を用いて制御系に入力する
手法を用いて、ドラム１の表面電位補正に供することが
できる。又、ドラム１に暗減衰量に応じた突起を設けて
おき、装置本体に検知スイッチを設け、ドラム装着によ
り読み込む手法を用いても良い。

【００４４】また、本実施例のように電位センサを具備
する複写機では、実際にその暗減衰量を測定し、それを
表面電位補正に使用することができる。すなわち、シミ
ュレーションモードにおいて、図７のタイムチャートに
示すように、帯電チャージャー２に所定の電圧を印加す
るとともに、駆動モータを励起してドラム１を任意回転
数、例えばほぼ１回転程度、回転させた後、モータを停
止させ、このモータ停止時点から電位センサ４によりド
ラム表面電位を検出する。なお、その間、除電ランプ１
５は点灯させておき、ドラム１の回転中、その表面が重
ねて帯電されることを防止するようにする。また、ブラ
ンクランプ５も点灯させ、ドラム表面が現像されるのを
防止する。

【００４５】図８のグラフにおける時刻t₁はモータ停止
時点を示し、時刻t₂は予め設定した時間経過後を示して
いる。電位センサ４では、まず時刻t₁におけるドラム表
面電位V₁を検出し、次いで設定時間経過後の時刻t₂にお
けるドラム表面電位V₂を検出する。このときの電位差V₁
−V₂がそのドラム特有の暗減衰量であり、これによって
ドラム１の表面電位特性が得られる。また、繰り返し複
写時における放置時間特性は上記と同様の操作を所定時
間を置いて繰り返し、それぞれのデータを取ることで得
ることが可能である。

【００４６】また、上記とは別の手法として、ドラム検
査装置を用いてドラム特性を実測することも可能であ
る。すなわち、図１において、帯電チャージャー２の配
設部位のドラム回転方向下流側近傍と、現像器６の配設
部位に、それぞれドラム検査装置の電位センサ、を
設置する。そして、前記の手法と同様にして、設定時間
だけドラム１を回転させながら帯電すると、図９のグラ
フに示すように、現像器側電位センサのドラム表面電
位検出値は帯電チャージャー側電位センサに対して暗
減衰量分、減衰した値を示すことになる。

【００４７】したがって、この電位センサの検出値と
電位センサの検出値との差分が、測定対象のドラム固
有の表面電位特性となる。この場合、暗減衰量の遷移は
ドラム検査装置においてリアルタイムで読み取ることが
できるという利点がある。また、繰り返し複写時におけ
る放置時間特性は上記と同様の操作を所定時間を置いて
繰り返し、それぞれのデータを取ることにより、例えば
図１０のグラフに示すように、各コピー回数毎にリアル
タイムで放置時間特性を読み取ることが可能となる。

【００４８】図１１は主回路基板２０のＣＰＵ２１にお
ける制御動作の流れを示している。この図に示すよう
に、コピーボタン１７をＯＮ操作して、連続複写動作が
開始されると、カウンタ２４によって複写回数を検出す
るとともに、タイマ２５の計時動作によって得られた前
回の複写動作終了からの放置時間t₀を検出する。そし
て、ステップ＃５では、該放置時間t₀に対応した放置時
間特性加算データＴＤをテーブルデータから選択する。
この場合、例えば放置時間が３分経過しているとする
と、ＣＰＵ２１はＲＯＭ２２のテーブルデータから３分
間の放置時間に対応するデータを取り出す。

【００４９】ステップ＃１０では、コピー中のトランス
出力の制御コントロール値Ｍとして、トランス出力の設
定コントロール値Ｍ₀（安定時の表面電位）に放置時間
分ＴＤ（ここで、ＴＤは ”＋”、”−”の符号を含ん
だデータである）を上積みする。なお、これらのコント
ロール値Ｍ、Ｍ₀はソフト上、ビット値で計数されるも
のであり、図１２に示すその時点でのVb₁またはVb₂の値
に対応する補正量をビット数の形で嵩上げすることにな
る。

【００５０】ステップ＃１１及び＃１５では、コピー中
のトランス出力の制御コントロール値Ｍとして、ステッ
プ＃１０で放置時間分ＴＤを上積みされた値に、更にド
ラム固有の暗減衰値ｄ_Oに対応したドラム特性分ＤＤを
データテーブルから選択して上積みする。この場合のド
ラム特性の加算データＤＤもＲＯＭ２２にビット数でも
って格納されており、図１２に示すその時点でのVa₁ま
たはVa₂の値に対応する補正量をビット数の形で嵩上げ
する。

【００５１】ステップ＃２０では、前述のようにして検
出されたドラム固有の暗減衰量d₀と、ＲＯＭ２２の設定
データである安定電位に対応する暗減衰量d₁とを比較
し、後述するステップ＃８０での補正で加算するか減算
するかの判断を行ない、ステップ＃２５及び＃３０でデ
ータを加算するか減算するかの決定を行なう。そして、
ステップ＃３５でコントロール値Ｍが最大許容値(Max：
255ビット)を超えた場合は、ステップ＃４０で、そのコ
ントロール値Ｍを最大値、つまり255ビットとする。こ
の値はＤ／Ａ変換後では図４から明らかなように10Vで
あり、したがって帯電チャージャー２のメインワイヤ２
ｂには主トランス基板３から図５に示す関係から6kVの
印加電圧に設定されることになる。

【００５２】次に、ステップ＃４０でコントロール値Ｍ
が最小許容値（Ｍｉｎ：０ビット）を超えた場合は、ス
テップ＃４２で、そのコントロール値Ｍを最小値、つま
り０ビットとする。この値は、Ｄ／Ａ変換後では、図４
から明かなように、０Ｖであり、したがって、帯電チャ
ージャー２のメインワイヤ２ｂには主トランス基板３か
ら図５に示す関係から４ｋＶの印加電圧に設定されるこ
とになる。

【００５３】ステップ＃４５ではペーパーサイズセレク
トキー１６から入力されたペーパーサイズのデータに基
づき減算制御を分岐させる。この場合、表１に示すよう
に、ＲＯＭ２２には予め規定した用紙サイズを基準とし
て、大小２種類の用紙サイズに分類したデータが格納さ
れている。例えばＡ３サイズの用紙にコピーするとき
は、表１に示すとおり大サイズ用紙であると判定し、ス
テップ＃５０に進む。また、例えばＡ４サイズの用紙で
あれば同様にして小サイズ用紙であると判定し、ステッ
プ＃５０’に進むことになる。

【００５４】ステップ＃５０では大サイズ用紙に対応し
てカウント変数を設定する。すなわち、初期枚数カウン
ト変数ｉを大サイズペーパーの初期枚数カウント値ＡＬ
に設定するとともに、インターバルカウント変数Ｃを大
サイズペーパーのインターバルカウント値ＢＬに設定す
る。この場合、初期枚数カウント変数ｉは複写枚数に対
応しており、後述するように主にドラム特性に関わるも
のである。また、インターバルカウント変数Ｃは複写時
の飛び越し枚数に対応しており、後述するように主に放
置時間特性に関わるものである。

【００５５】ステップ＃５５では、光学系基板１９を動
作させ、原稿のスキャンを開始させる。このとき、ステ
ップ＃６０では、光学系のリターン動作を検知した時点
で、主トランス基板３の出力コントロール値Ｍを変化さ
せる。この出力コントロール値を変化させるプロセス
は、その後のステップにおいて実行される。

【００５６】すなわち、ステップ＃６５では、ドラム特
性の補正値ＤＤと放置時間ＴＤの減算を設定コピー枚数
である初期枚数カウント値ＡＬまでし終えたかどうかを
判断する。この場合、設定コピー枚数がカウントし終わ
ったｉ＝０の場合は次のステップ＃７０へ進む。また、
設定コピー枚数に達していないときはステップ＃８５
で、ドラム特性の補正値ＤＤと放置時間の補正値ＴＤを
枚数に応じて減じる。すなわち、図１２のドラム特性a₁
またはa₂に放置時間の長さにより決まるｂ１またはｂ２
を付加したデータに応じて複写回数毎に順次、ビット数
を減じる。

【００５７】例えば選択されたドラム特性加算データＤ
Ｄと放置時間特性加算データＴＤとの和が１０ビットで
あり、初期枚数カウント変数ｉが３であったとすると、
ＲＯＭ２２に格納されているテーブルデータにより大サ
イズ用紙用減算データＥＬ₃＝６、ＥＬ₂＝３、ＥＬ₁＝
１を導き出す。

【００５８】このＥＬ₃、ＥＬ₂、ＥＬ₁の和はドラム特
性加算データＤＤと放置時間特性加算データＴＤとの和
と一致するものであり、その結果、１枚目の複写時には
両特性に対応して図２に示すトランス出力コントロール
信号が（１０−１）ビットで９ビット嵩上げされ、２枚
目の複写時には同じくトランス出力コントロール信号が
（９−３）ビットで６ビット、また、３枚目では（６−
６）で嵩上げすることなく出力されることになる。

【００５９】次いで、ステップ＃６５で出力補正量の大
きい初期枚数分のドラム特性による補正値ＤＤと放置時
間による補正値ＴＤを減算し終えた後、ステップ＃７０
では、出力補正量が均一化してくるので、設定コピー枚
数ごとに補正値Ｆを減算していく。この場合、例えばイ
ンターバルカウント変数Ｃが３であれば、ステップ＃７
５でＣ＝Ｃ−１としてカウントして、ステップ＃５５に
戻り、これを３回繰り返して、４枚目になると、ステッ
プ＃８０でトランス出力コントロール値Ｍをステップ＃
２０、＃２５及び＃３０で判断した結果に基づき１ビッ
ト減ずるか、加算するかする。つまり、４枚毎に該コン
トロール値Ｍを加算データとして若しくは減算データと
して１ビット減じる。

【００６０】ステップ＃８０、＃８５の動作による、そ
の時点でのトランス出力コントロール値Ｍをステップ＃
９０で最初の設定値Ｍ₀と比較し、その値が該設定値Ｍ₀
と同じになるまで、つまりドラム表面電位が補正の要な
く安定電位に達するまで、ステップ＃５５に戻ってドラ
ム特性及び放置時間特性の補正を繰り返し、トランス出
力コントロール値Ｍが最初の設定値Ｍ₀以下になれば、
ステップ＃９５で、設定コントロール値Ｍ₀で通常の連
続複写動作に戻る。

【００６１】なお、ステップ＃４５で小サイズ用紙を使
用しているときは、ステップ＃５０'に進み、以後ステ
ップ＃９０’までトランス出力コントロール値の制御動
作が実行されるが、この動作は上記した大サイズ用紙使
用時における動作と同様であるので、その説明を省略す
る。

【００６２】但し、小サイズ用紙の場合、１回の複写動
作時間が大サイズ用紙よりも短縮されるので、ドラム特
性及び放置時間特性の１回毎の減算は小刻みになる。ま
た、ステップ＃５０’のＡＳは小サイズ用紙の初期枚数
カウント値、ＢＳは小サイズ用紙のインターバルカウン
ト値を示し、ステップ＃８５’のＥＳ_iは小サイズ用紙
のドラム特性加算データと放置時間特性加算データとの
和を示している。

【００６３】なお、前記主回路基板２０では前述の現像
部Ｃにおけるドラム表面電位を安定させるため、電源投
入時に、電位の調整を行う役目も果たしている。すなわ
ち、図２に示すように、各帯電チャージャー２のグリッ
ド電極２ｃはその電位調整用に設けられたものであり、
それぞれ主トランス基板３を介して主回路基板２０に接
続されている。

【００６４】そして、ドラム表面電位が現像部Ｃで、所
定の電位(例えば820V)になるように、主回路基板２０か
らグリッド電位コントロール信号を送って主トランス基
板３を制御し、これによってグリッド電圧を調整するこ
とにより、帯電部Ａにおけるドラム表面電位をコントロ
ールする。ここで、上記実施例では、主回路基板２０に
内蔵のＤ／Ａ変換器２６を通じて主トランス基板３へ送
られるトランスコントロール信号により帯電チャージャ
ー２に印加される電圧を調整しているが、グリッド電圧
を調整することで本発明を実施することが可能である。

【００６５】即ち、図１３はＤ／Ａ変換されたトランス
出力コントロール信号と、主トランス基板３のグリッド
電極２_Cに対するトランス出力との関係を示している。
この図に示すように主回路基板２０から出力されたトラ
ンス出力コントロール信号の出力０〜１０Ｖは主トラン
ス基板３からグリッド電極２_Cに印加される電圧９００
〜１４００Ｖに比例対応している。各帯電チャージャ２
へのトランス出力を一定としてグリッド電位コントロー
ル信号によりグリッド電圧を９００〜１４００Ｖの範囲
で調整することによりドラム表面電位を所定の電位とす
ることができる。よって、図１１のトランス出力の制御
コントロール値Ｍをグリッド電極２_Cの制御コントロー
ル値として制御動作を実行することにより同様の効果が
得られる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
よるときは、静電潜像担持体の表面電位の立ち上がり特
性に起因する安定電位レベルより高い表面電位から該安
定電位レベルに達するまでの所定回数の帯電動作時にお
いて電圧印加手段の出力値を安定電位レベルで帯電させ
るために必要な電圧値まで補正するものであるから、静
電潜像担持体の表面電位が安定するまでの数回の画像形
成動作を実行する間、初期の過剰な立ち上がり特性を見
込んで制御され、これによって電圧印加手段の出力値が
静電潜像担持体表面を安定電位レベルで帯電させるため
に必要な電圧値まで下方補正される。したがって、初回
から静電潜像担持体の表面は現像時に必要な安定電位レ
ベルで帯電し、初回の画像形成時から良好な画質を実現
することができる。

【００６７】同様に、請求項２によるときは、前回の画
像形成プロセス終了時点から今回の画像形成プロセス開
始時点までの放置時間の長さによって変化する静電潜像
担持体の表面電位の立ち上がり特性に起因する安定電位
レベルより高い表面電位から該安定電位レベルに達する
までの複数回の画像形成プロセスにおける帯電動作時に
おいて電圧印加手段の出力値を静電潜像担持体表面を安
定電位レベルで帯電させるために必要な電圧値まで補正
するようにしているので、電圧印加手段の出力値が静電
潜像担持体表面を安定電位レベルで帯電させるために必
要な電圧値まで下方補正される。したがって、長時間の
放置した後に画像形成プロセスを再開した場合にも、静
電潜像担持体の表面は現像時に必要な安定電位レベルで
帯電し、常時、良好な画質を実現することができる。

【００６８】また、請求項３によるときは、静電潜像担
持体の表面電位立ち上がり特性に起因する安定電位より
高い表面電位から該安定電位レベルに達するまでの所定
回数の帯電動作時において電極に印加する電圧印加手段
の出力値を帯電チャージャーにより静電潜像担持体表面
を安定電位レベルで帯電させるために必要な値まで補正
するものであるから、静電潜像担持体の表面電位が安定
するまでの数回の画像形成動作を実行する間、初期の過
剰な立ち上がり特性を見込んで制御され、これによって
電圧印加手段の出力値が静電潜像担持体表面を安定電位
レベルで帯電させるために必要な電圧値まで下方補正さ
れる。したがって、初回から静電潜像担持体の表面は現
像時に必要な安定電位レベルで帯電し、初回の画像形成
時から良好な画質を実現することができる。

【００６９】また、請求項４によるときは、前回の画像
形成プロセス終了時点から今回の画像形成プロセス開始
時点までの放置時間の長さによって変化する静電潜像担
持体の表面電位の立ち上がり特性に起因する安定電位レ
ベルより高い表面電位から該安定電位レベルに達するま
での複数回の画像形成プロセスにおける帯電動作時にお
いて電極に印加する電圧印加手段の出力値を帯電チャー
ジャーにより静電潜像担持体表面を安定電位レベルで帯
電させるために必要な値まで補正するものであるから、
画像形成プロセス終了後、次の画像形成プロセス開始ま
での放置時間の長さによる静電潜像担持体の感光体層の
立ち上がり特性を見込んだ制御手段の動作に基づき、電
極に印加する電圧印加手段の出力値が帯電チャージャー
により静電潜像担持体表面を安定電位レベルで帯電させ
るために必要な電圧値まで下方修正される。従って、長
時間放置した後に画像形成プロセスを再開した場合にも
静電潜像担持体の表面は現像時に必要な安定電位レベル
で帯電し、常時良好な画質を実現することが可能とな
る。

【００７０】このように本発明によれば、静電潜像担持
体の表面感光体層としてアモルファスシリコン系の感光
体材料を使用したものにおいて、静電潜像担持体表面電
位の立ち上がり補正効果が特に顕著に認められるものと
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る複写機要部の構成を模
式的に示す正面図。

【図２】帯電チャージャーの制御系を模式的に示す構
成図。

【図３】複写機の制御系と操作系を示すブロック図。

【図４】ＣＰＵ出力値とそのＤ／Ａ変換値との関係を
示す線図。

【図５】トランス出力コントロール信号とトランス出
力との関係を示す線図。

【図６】実測による感光体ドラムの暗減衰と暗電位立
ち上がりムラとの関係を示す線図。

【図７】ドラム表面電位特性計測のシミュレーション
モードにおける各部の動作タイミングを示すタイムチャ
ート。

【図８】電位センサを具備する複写機においてドラム
表面電位の暗減衰量を測定する際の該表面電位の経時変
化を示す線図。

【図９】ドラム検査装置を用いてドラム表面電位の暗
減衰量を測定する際の該表面電位の経時変化を示す線
図。

【図１０】ドラム検査装置を用いてドラム表面電位の
放置時間特性を測定する際の複写回数毎の該表面電位の
変化を示す線図。

【図１１】ＣＰＵの制御動作を示すフローチャート。

【図１２】電圧印加時におけるアモルファスシリコン
系の感光体層を有する感光体ドラムの表面電位の立ち上
がり状態を示す線図。

【図１３】グリッド電位コントロール信号とトランス
出力との関係を示す線図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電チャージャー２ｂメインワイヤ２ｃグリッド電極３主トランス基板１６ペーパーサイズセレクトキー１７コピーボタン１８給紙スイッチ１９光学系基板２０主回路基板２７暗減衰量補正スイッチＡ帯電部Ｂ露光部Ｃ現像部Ｇ除電部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺優大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者田渕秀博大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者坂上英和大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に感光体層が形成され、少なくとも
帯電部、露光部、現像部及び除電部をその順序で移動し
て前記帯電部に戻る静電潜像担持体と、画像形成動作を
開始させる操作手段とを備え、前記操作手段をＯＮする
ことにより、前記帯電部に設けられた帯電チャージャー
によって静電潜像担持体の表面を帯電し、帯電された静
電潜像担持体表面に前記露光部で静電潜像を形成すると
ともに、前記現像部で該静電潜像のトナー像を現像し、
さらに前記除電部で除電して次回の帯電に備える画像形
成プロセスを任意回数実行するように構成された画像形
成装置において、前記帯電チャージャーに前記静電潜像
担持体表面に電荷を付与するための電圧を印加する電圧
印加手段と、画像形成プロセス開始後、前記静電潜像担
持体の表面電位の立ち上がり特性に起因する安定電位レ
ベルより高い表面電位から該安定電位レベルに達するま
での所定回数の帯電動作時において前記電圧印加手段の
出力値を前記静電潜像担持体表面を安定電位レベルで帯
電させるために必要な電圧値まで補正する制御手段とを
具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】表面に感光体層が形成され、少なくとも
帯電部、露光部、現像部及び除電部をその順序で移動し
て前記帯電部に戻る静電潜像担持体と、画像形成動作を
開始させる操作手段とを備え、前記操作手段をＯＮする
ことにより、前記帯電部に設けられた帯電チャージャー
によって静電潜像担持体の表面を帯電し、帯電された静
電潜像担持体表面に前記露光部で静電潜像を形成すると
ともに、前記現像部で該静電潜像のトナー像を現像し、
さらに前記除電部で除電して次回の帯電に備える画像形
成プロセスを任意回数実行するように構成された画像形
成装置において、前記帯電チャージャーに前記静電潜像
担持体表面に電荷を付与するための電圧を印加する電圧
印加手段と、前回の画像形成プロセス終了時点から今回
の画像形成プロセス開始時点までの放置時間の長さによ
って変化する前記静電潜像担持体の表面電位の立ち上が
り特性に起因する安定電位レベルより高い表面電位から
該安定電位レベルに達するまでの複数回の画像形成プロ
セスにおける帯電動作時において前記電圧印加手段の出
力値を前記静電潜像担持体表面を安定電位レベルで帯電
させるために必要な電圧値まで補正する制御手段とを具
備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】表面に感光体層が形成され、少なくとも
帯電部、露光部、現像部及び除電部をその順序で移動し
て前記帯電部に戻る静電潜像担持体と、画像形成動作を
開始させる操作手段とを備え、前記操作手段をＯＮする
ことにより、前記帯電部に設けられた帯電チャージャー
によって静電潜像担持体の表面を帯電し、帯電された静
電潜像担持体表面に前記露光部で静電潜像を形成すると
ともに、前記現像部で該静電潜像のトナー像を現像し、
さらに前記除電部で除電して次回の帯電に備える画像形
成プロセスを任意回数実行するように構成された画像形
成装置において、前記帯電チャージャーと静電潜像担持
体表面との間に設けられた電極と、該電極に電圧を印加
する電圧印加手段と、画像形成プロセス開始後、前記静
電潜像担持体の表面電位の立ち上がり特性に起因する安
定電位レベルより高い表面電位から該安定電位レベルに
達するまでの所定回数の帯電動作時において、前記電極
に印加する前記電圧印加手段の出力値を前記帯電チャー
ジャーにより前記静電潜像担持体表面を安定電位レベル
で帯電させるために必要な電圧値まで補正する制御手段
とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】表面に感光体層が形成され、少なくとも
帯電部、露光部、現像部及び除電部をその順序で移動し
て前記帯電部に戻る静電潜像担持体と、画像形成動作を
開始させる操作手段とを備え、前記操作手段をＯＮする
ことにより、前記帯電部に設けられた帯電チャージャー
によって静電潜像担持体の表面を帯電し、帯電された静
電潜像担持体表面に前記露光部で静電潜像を形成すると
ともに、前記現像部で該静電潜像のトナー像を現像し、
さらに前記除電部で除電して次回の帯電に備える画像形
成プロセスを任意回数実行するように構成された画像形
成装置において、前記帯電チャージャーと静電潜像担持
体表面との間に設けられた電極と、該電極に電圧を印加
する電圧印加手段と、前回の画像形成プロセス終了時点
から今回の画像形成プロセス開始時点までの放置時間の
長さによって変化する前記静電潜像担持体の表面電位の
立ち上がり特性に起因する安定電位レベルより高い表面
電位から該安定電位レベルに達するまでの複数回の画像
形成プロセスにおける帯電動作時において、前記電極に
印加する前記電圧印加手段の出力値を前記帯電チャージ
ャーにより前記静電潜像担持体表面を安定電位レベルで
帯電させるために必要な電圧値まで補正する制御手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】静電潜像担持体の表面感光体層はアモル
ファスシリコン系の感光体材料により形成されている請
求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。