JPH0895433A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長期の使用期間を経て感光体表面に現れる光
導電体膜の摩耗薄膜化に対して、正確な露光ランプ電圧
制御を行うことができ、画像の明るさを長期の使用に亘
って一定に保つ。 【構成】 本発明は電子複写機等の画像形成装置におい
て、感光体ドラム４０表面の光導電体膜４０ａの膜厚を
測定する膜厚測定部６０を設け、この膜厚測定部６０で
測定した光導電体膜４０ａの膜厚と膜厚基準値との差か
ら上記光導電体膜４０ａの摩耗量を算出し、その摩耗量
に基づき、露光ランプ２２に印加すべき電圧を最適に制
御して、像の明るさを可及的にほぼ一定に保つようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機等の画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機において、表面に有機物によ
る光導電体膜を有する感光体ドラムを用いた場合、長期
間の使用とともに感光体ドラムの光導電体膜が摩耗薄膜
化して感度が低下してしまい、画像特にハーフトーン画
像が徐々に暗くなってきてしまう。その対策として、図
１０に示すように、コピーカウンタ１でカウントした過
去から現在に至るまでの全コピー枚数に基づいて露光ラ
ンプ２に加える電圧を制御し、コピー枚数が増えるに従
って露光ランプ電圧を増やす、即ち露光量を増やして行
く方法がとられている。

【０００３】しかしながら、感光体ドラム表面の光導電
体膜の摩耗量はコピー枚数のみで正確に予測することは
困難である。即ち、図１１に示すように、用紙サイズや
紙の種類等の使用条件の違いによって上記摩耗量はばら
ついたものとなり、結局のところ、コピー枚数の増大に
連れてハーフトーン電位に変動を来してしまう。例え
ば、Ａ３サイズ用紙とＡ４サイズ用紙とを比較した場
合、Ａ３サイズ用紙による磨耗量はＡ４サイズ用紙のそ
れに比べて約２倍であり、また、紙カスの多い海外紙の
場合、国内紙に比べて１．５倍程度も多く削れてしま
う。

【０００４】したがって、単にコピー枚数に基づき露光
ランプ電圧を制御する従来の方法では、感光体ドラム表
面の光導電体膜の摩耗薄膜化に対して必ずしも正確な露
光ランプ電圧の調整を行えるとは限らず、複写機の使用
条件によって像の明るさに変動が生じてしまう恐れがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の方
法では、感光体ドラム表面の光導電体膜の摩耗薄膜化に
対して必ずしも正確な露光ランプ電圧の調整を行えると
は限らず、長期的な使用期間を経て像の明るさが変動し
てしまうという問題があった。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するための
もので、長期の使用期間を経て感光体表面に現れる光導
電体膜の摩耗薄膜化に対して、正確な露光ランプ電圧制
御を行うことができ、画像の明るさを長期の使用に亘っ
て一定に保つことのできる画像形成装置の提供を目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明の画像形成装
置は上記した目的を達成するために、表面に光導電体膜
を有する感光体と、感光体の光導電体膜表面を選択的に
露光して該光導電体膜面に静電潜像を形成する露光手段
と、この感光体の光導電体膜の膜厚を検知する膜厚検知
手段と、この膜厚検知手段によって検知された光導電体
膜の膜厚値に基づいて、露光手段の露光量を最適に制御
する制御手段とを具備してなる。

【０００８】第２の発明の画像形成装置は上記した目的
を達成するために、感光体の光導電体膜の膜厚を検知す
る膜厚検知手段と、この膜厚検知手段によって検知され
た光導電体膜の膜厚値に基づいて、光導電体膜面に形成
された静電潜像におけるハーフトーン電位が一定となる
よう露光手段の露光量を制御する制御手段とを具備して
なる。

【０００９】第３の発明の画像形成装置は上記した目的
を達成するために、感光体の光導電体膜の摩耗量を検知
する摩耗量検知手段と、この摩耗量検知手段によって検
知された光導電体膜の摩耗量に基づいて露光手段の露光
量を最適に制御する制御手段とを具備してなる。

【００１０】第４の発明の画像形成装置は上記した目的
を達成するために、感光体の光導電体膜の膜厚を検知す
る膜厚検知手段と、膜厚検知手段によって検知された装
置利用前の光導電体膜の膜厚値を膜厚基準値として記憶
する記憶手段と、膜厚検知手段によって検知された光導
電体膜の膜厚値と記憶手段に記憶された膜厚基準値とを
比較して、その比較結果に基づいて露光手段の露光量を
最適に制御する制御手段とを具備してなる。

【００１１】

【作用】即ち、本発明では、長期に亘る装置使用に伴う
感光体の光導電体膜の膜厚の変動（摩耗量）を膜厚検知
手段にて検知し、その変動量に応じて露光手段の露光量
つまり露光ランプ電圧を最適に制御するので、コピー枚
数に基づいて露光を制御する従来の方式に比べより正確
な制御が可能になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１３】図１は本発明に係る一実施例の画像形成装
置である複写機の構成を示す図である。

【００１４】同図に示すように、この複写機は、その本
体の上面に原稿を載せるための原稿台（透明ガラス）２
１が固定されている。この原稿台２１の下方には、原稿
Ｄを照明する露光ランプ２２と、露光ランプ２２から発
生される照明光を原稿Ｄに集光する反射板２４と、原稿
Ｄから反射光を後述する第２キャリッジ３０に向かって
反射させる第１ミラー２６と、図示しない歯付きベルト
等を介して図示しないパルスモータによって上記載置台
２１と平行に移動可能な第１キャリッジ２８と、互いに
直角に配置され、上記第１キャリッジ２８で反射された
原稿Ｄからの反射光を後述する感光体ドラム４０に向け
て反射させる第２ミラー３２及び第３ミラー３４と、上
記第１キャリッジ２８を駆動する図示しない歯付きベル
ト等を介して第１キャリッジ２８に対して従動されると
ともに、第１キャリッジ２８に対して１／２の速度で移
動される第２キャリッジ３０とがそれぞれ配置されてい
る。 さらに、第１キャリッジ２８の下方にあって、第
２キャリッジ３０を介して折り返された光の光軸を含む
面内には、第２キャリッジ３０からの反射光に集光性を
与えるとともに、自身が移動することで上記反射光を所
定の倍率で結像させる結像レンズ３６と、上記反射光を
後述する感光体ドラム４０に向かって折り返し、感光体
ドラム４０における所望の位置に結像させるとともに、
結像レンズ３６の移動に伴う焦点距離の変動を補正する
ために、図示しない駆動機構によって光軸に沿って移動
可能な第４ミラー３８とが配置されている。尚、上記反
射光は、原稿Ｄに記載されている文字或いは図形即ち原
稿Ｄ上の画像情報であることはいうまでもない。

【００１５】結像レンズ３６の下方即ち複写機の中心付
近には、上記第４ミラー３８によって導かれた光が結像
されることで電荷の分布パターン即ち静電潜像が形成さ
れる感光体ドラム４０が配置されている。この感光体ド
ラム４０の周囲には、感光体ドラム４０に対して所定の
電荷を帯電させる帯電装置４２と、感光体ドラム４０に
形成された静電潜像をトナーを利用して顕像化させる現
像装置４４と、用紙Ｐを感光体ドラム４０から分離させ
るためのＡＣ電圧印加装置４６ａを一体に有し感光体ド
ラム４０に形成されたトナー像を後述する給排紙部から
供給される被転写材即ち複写用紙Ｐに転写させる転写装
置４６と、感光体ドラム４０における電荷の分布を除去
し、感光体ドラム４０の帯電状態を初期状態に戻すとと
もに、残存トナーをかき落とすクリーニング装置４８と
が順に配置されている。しかして、上記感光体ドラム４
０に形成された上記潜像は現像装置４４を介してトナー
像に変換されることから、原稿Ｄに含まれている画像情
報はトナー像として複写され、用紙Ｐ上に出力される。

【００１６】複写機の右方には、上記感光体ドラム４０
に向かって被転写材、例えば、複写用紙Ｐ、葉書、ＯＨ
Ｐシート等を供給する用紙カセット５０ａ、５０ｂが挿
入される。

【００１７】複写機の左方、即ち、上記感光体ドラム４
０における回転方向下流に対応する位置には、上記感光
体ドラム４０上に形成された画像（トナー像）が転写さ
れ、定着された複写済み用紙Ｐがストックされる排出ト
レイ５２ａが配置されている。 複写機内部であって、
感光体ドラム４０と用紙カセット５０ａ、５０ｂとの間
には、さらに、用紙カセット５０ａ、５０ｂから用紙Ｐ
を１枚ずつ引き出す第１及び第２の給紙ローラ５１ａ、
５１ｂと、それぞれ一対の搬送ローラ５３ａ、５３ｂ
と、用紙Ｐを上記感光体ドラム４０へ向かって給送する
給送路５４ａ、５４ｂと、用紙Ｐの傾きを補正するとと
もに、感光体ドラム４０に形成された画像の先端と用紙
Ｐの先端とを整合させ、感光体ドラム４０の回転速度と
同じ速度で用紙Ｐを給送する一対のタイミングローラ５
５とが配置されている。

【００１８】加えて、この複写機は、感光体ドラム４０
上に形成されたトナー像が転写されトナーが静電的に付
着している状態の用紙Ｐを定着装置５８に向けて搬送す
る搬送装置５６と、用紙Ｐに転写されたトナーを溶融定
着させる定着装置５８と、トナー像が定着された用紙Ｐ
を装置外部へ排出させる一対の排出ローラ５２を有して
いる。

【００１９】さらに、複写機の正面側上部には、この複
写機に対して、各種モード設定や操作指令を与えるため
のキースイッチ類を有するコントロールパネル（図示せ
ず）が設けられている。このコントロールパネルには、
ユーザに対して各種メッセージを表示するための表示器
が設けられている。

【００２０】図２はこの複写機内における感光体ドラム
４０及びその周辺の詳細な構成を示す図である。同図に
おいて、６０は感光体ドラム４０における有機物光導電
体膜４０ａの厚さを検知する膜厚測定部である。この膜
厚測定部６０はソレノイド７０によって、感光体ドラム
４０の表面と接触する位置と離れた位置との間で移動し
得るように構成され、少なくとも感光体ドラム４０が駆
動される間は感光体ドラム４０の表面から離れた位置に
あり、複写機への主電源が投入された直後の膜厚測定時
のみ感光体ドラム４０の表面と接触するものとなってい
る。

【００２１】図３はこの複写機における制御系統の構成
を示すブロック図である。

【００２２】同図において、１０１は装置全体の制御を
行うＣＰＵである。１０２はＣＰＵ１０２の実行プログ
ラムや各種データが格納されたＲＯＭ、及びＣＰＵ１０
２の作業エリア等として利用されるＲＡＭ等を含むメモ
リである。１０３は過去から現在に至る全コピー枚数を
カウントするコピーカウンタである。１０４は露光ラン
プ２２を制御するランプコントロールユニットである。
このランプコントロールユニット１０４に対し、ＣＰＵ
１０１はＤ／Ａ変換部１０５を通じて露光ランプ２２に
印加すべき電圧の制御指令等を与える。また６０は上述
した膜厚測定部である。この膜厚測定部６０は渦電流発
生部６１を有し、磁気回路を内蔵した先端部６２を光導
電体膜４０ａの表面と接触させて該導電体膜４０ａに渦
電流を生じさせ、その渦電流の大きさを電圧測定部６３
で電圧値に変換することで光導電体膜４０ａの膜厚測定
値を得る。そしてこの膜厚測定部６０で得た膜厚測定値
は、Ａ／Ｄ変換部１０６を通じてＣＰＵ１０１に通知さ
れる。またＣＰＵ１０１には、膜厚測定部６０を感光体
ドラム４０表面と接触する位置と離れる位置との間で移
動させるためのソレノイド７０を駆動するソレノイドド
ライバ１０７が接続されている。

【００２３】次に、本実施例の複写機において代表され
る動作として、上記光導電体膜４０ａの膜厚測定結果に
基づく露光ランプ電圧制御の動作について説明する。

【００２４】まず、感光体ドラム４０表面の光導電体膜
４０ａの膜厚の変動を正確にモニターするため、複写機
利用前（摩耗量零時）の光導電体膜４０ａの膜厚を測定
してこれを膜厚基準値として設定する。

【００２５】図４はこの膜厚基準値を設定する場合の動
作手順を示すフローチャートである。電源投入後、ユー
ザはコントロールパネル上で膜厚基準値設定モードを選
択する（ステップ４０１）。するとＣＰＵ１０１は膜厚
測定部６０の先端部を感光体ドラム４０の表面に接触さ
せるようソレノイドドライバ１０７を通じてソレノイド
７０を駆動制御するとともに、膜厚測定部６０による膜
厚測定を開始させる（ステップ４０２）。その後、ＣＰ
Ｕ１０１は膜厚測定部６０からの膜厚測定結果である電
圧値を受け取ると、その電圧値を膜厚基準値として電気
的書き換えが可能なＲＯＭ（メモリ１０２）内の所定の
領域に登録し（ステップ４０３）、その後、電源をＯＦ
Ｆにして処理を終える。

【００２６】図５は複写機の通常使用時における電源投
入直後の処理手順を示すフローチャートである。

【００２７】主電源が投入されると、ＣＰＵ１０１は膜
厚測定部６０の先端部を感光体ドラム４０の表面に接触
させるようソレノイドドライバ１０７を通じてソレノイ
ド７０を駆動制御するとともに、膜厚測定部６０による
膜厚測定を開始させる（ステップ５０１）。ＣＰＵ１０
１は膜厚測定部６０からの膜厚測定結果である電圧値を
受け取ると、その測定膜厚電圧値と膜厚基準値とを比較
し（ステップ５０２）、測定膜厚電圧値が膜厚基準値よ
り小さい場合は次のような露光ランプ電圧制御を行う
（ステップ５０３）。

【００２８】図６は測定膜厚電圧値と摩耗量との関係を
示した図である。この図から、摩耗量が零の時の測定膜
厚電圧値（膜厚基準値）は２Ｖであり、摩耗量が１μｍ
増加するにつれて測定膜厚電圧値が０．２Ｖ大きくなる
ことが分かる。

【００２９】図７は摩耗量と感光体ドラム表面のハーフ
トーン電位との関係を示す図であり、ａは露光制御を何
も行わない場合、ｂは本実施例の露光制御を行った場合
のそれぞれを示している。この図から、露光制御を何も
行わない場合、摩耗量が１μｍ増加するにつれてハーフ
トーン電位が１０Ｖ高くなる（像が暗くなる。）ことが
分かる。

【００３０】図８はハーフトーン電位と露光ランプ電圧
との関係を示した図である。この図から、露光ランプ電
圧を０．４Ｖ高くするとハーフトーン電位は１０Ｖ低く
なる（像が明るくなる。）ことが分かる。

【００３１】したがって、測定膜厚電圧値と膜厚基準値
との差が０．２Ｖとすると、摩耗量は１μｍであり、ハ
ーフトーン電位が１０Ｖ高くなる（像が暗くなる。）の
で、この場合は露光ランプ電圧を０．４Ｖ高くすれば、
ハーフトーン電位をほぼ固定に保てることになる。

【００３２】図９はＣＰＵ１０１からランプコントロー
ルユニット１０４に対して与えられる露光調整値と露光
ランプ電圧との関係を示す図である。同図に示すよう
に、ＣＰＵ１０１は、露光調整値を１（ビット）大きく
することによって露光ランプ電圧を０．４Ｖ高くするこ
とができる。

【００３３】このように、本実施例は、測定膜厚電圧値
と膜厚基準値との差に基づいて、露光ランプ電圧を最適
に制御することができる。

【００３４】以上の露光ランプ電圧制御が終了した後、
ＣＰＵ１０１は、膜厚測定部６０の先端部分を感光体ド
ラム４０の表面から離すようソレノイドドライバ１０６
を通じてソレノイド７０を駆動制御する（ステップ５０
４）。その後、複写機を実際にコピー動作可能な状態
（レディ状態）までもって行くためのウォームアップ処
理等のプレランニング動作を開始し（ステップ５０
５）、プレランニング動作終了後（ステップ５０６）、
レディ状態となる。

【００３５】かくして本実施例の画像形成装置によれ
ば、感光体ドラム４０における有機物光導電体膜４０ａ
の膜厚を測定し、この膜厚から摩耗量を算出してこの磨
耗量に基づいて露光ランプ電圧を最適に調整制御するの
で、コピー枚数に基づいて露光ランプ電圧を制御する従
来の方式に比べ、より正確に露光制御を行うことができ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、長期の使用期間を経て感光体表面に現れる
光導電体膜の摩耗薄膜化に対して正確な露光ランプ電圧
制御を行うことができ、画像の明るさを長期の使用に亘
って一定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の画像形成装置としての
複写機の構成を示す図である。

【図２】図１の複写機における感光体ドラム及びその周
辺の詳細な構成を示す図である。

【図３】図１の複写機における制御系統の構成を示すブ
ロック図である。

【図４】膜厚基準値を設定する場合の動作手順を示すフ
ローチャートである。

【図５】通常使用時における電源投入直後の処理手順を
示すフローチャートである。

【図６】測定膜厚電圧値と摩耗量との関係を示した図で
ある。

【図７】摩耗量と感光体ドラム表面のハーフトーン電位
との関係を示す図である。

【図８】ハーフトーン電位と露光ランプ電圧との関係を
示した図である。

【図９】露光調整値と露光ランプ電圧との関係を示す図
である。

【図１０】従来の露光ランプ電圧制御方法を説明するた
めの図である。

【図１１】従来の露光ランプ電圧制御方法の問題点を説
明するための図である。

【符号の説明】

２２…露光ランプ、４０…感光体ドラム、４０ａ…有機
物光導電体膜、６０…膜厚測定部、７０…ソレノイド、
１０１…ＣＰＵ、１０２…メモリ、１０４…ランプコン
トロールユニット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に光導電体膜を有する感光体と、 前記感光体の前記光導電体膜表面を選択的に露光して該
   光導電体膜面に静電潜像を形成する露光手段と、 この感光体の前記光導電体膜の膜厚を検知する膜厚検知
   手段と、 この膜厚検知手段によって検知された前記光導電体膜の
   膜厚値に基づいて、前記露光手段の露光量を最適に制御
   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。
2. 【請求項２】 表面に光導電体膜を有する感光体と、 前記感光体の前記光導電体膜表面を選択的に露光して該
   光導電体膜面に静電潜像を形成する露光手段と、 この感光体の前記光導電体膜の膜厚を検知する膜厚検知
   手段と、 この膜厚検知手段によって検知された前記光導電体膜の
   膜厚値に基づいて、前記光導電体膜面に形成された静電
   潜像におけるハーフトーン電位が一定となるよう前記露
   光手段の露光量を制御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。
3. 【請求項３】 表面に光導電体膜を有する感光体と、 前記感光体の前記光導電体膜表面を選択的に露光して該
   光導電体膜面に静電潜像を形成する露光手段と、 この感光体の前記光導電体膜の摩耗量を検知する摩耗量
   検知手段と、 この摩耗量検知手段によって検知された前記光導電体膜
   の摩耗量に基づいて、前記露光手段の露光量を最適に制
   御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。
4. 【請求項４】 表面に光導電体膜を有する感光体と、 前記感光体の前記光導電体膜表面を選択的に露光して該
   光導電体膜面に静電潜像を形成する露光手段と、 この感光体の前記光導電体膜の膜厚を検知する膜厚検知
   手段と、 この膜厚検知手段によって検知された装置利用前の前記
   光導電体膜の膜厚値を膜厚基準値として記憶する記憶手
   段と、 前記膜厚検知手段によって検知された前記光導電体膜の
   膜厚値と前記記憶手段に記憶された膜厚基準値とを比較
   して、その比較結果に基づいて前記露光手段の露光量を
   最適に制御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。