JPS6049358A - 光導電性の感光体の感度補正方法 - 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】 （技術分野） この発明は、光導電性の感光体の感度−を補正する方法
に関する。

（従来技術） 導電性基体上に光導電層を設けてなり、繰シ返し使用さ
れる光導電性の感光体は、可視像転写方式の複写装置や
プリンターに関連して良く知られている。

このような光導電性の感光体は、一般に、複写装置やプ
リンターが設計される際、設計条件に応じて感度が定め
られ、このように定められた感度をもつ感光体が製造さ
れる。しかし、製造される感光体のうちには、その感度
が、機構プロセスから要求される設計上の感度の許容域
からはずれてしまうものが少くない。このような、所望
の感度をもたない感光体は、従来、不良品として廃棄さ
れており、このため、感光体製造の歩留りが悪く、感光
体コストの低減化が困難であった。

また、光導電性の感光体の感度は、感光体が連続して繰
り返し使用されるとき、繰り返し使用回数の増加ととも
に変動する場合が多い。しかるに、従来、このような場
合には複写装置、プリンター等の操作者が、複写等を見
ながら、感光体帯電条件や露光条件を調整して、上記感
度変動に起因する、複写等の画質の変化を補正していた
。

（目　的） そこで、本発明は、このような問題を有効に解消しうる
、光導電性の感光体の感度補正方法の提供を目的とする
。

（構　成） 以下、本発明を説明する。

説明を先へ進めるに先立って、本明細書における、感光
体の感度なる語の意味するところにつき簡単に説明する
。本明細書中において、感度とは、いうまでもなく、光
導電性の感光体の感度であるが、この感度をあられす指
標として、感光体の表面電位が半減するのに必要な光エ
ネルギーを用いることができる。すなわち、感光体を所
定の表面電位■１まで帯電したのち、一定時間Ｔの光照
射で表面電位−Ｖｌまで明減衰させるのに必要な光エネ
ルギーＥをもって、感度をあられす指標とする。

もちろん、指標としては、他に種々のものが考えられる
。

この指標Ｅｅ用いると、Ｅが少さい程、感光体は光感度
が高いが、このような高感度の感光体を、本明細書にお
いては、感度の速い感光体といい、逆に低感度の感光体
を、感度の遅い感光体という。

そして、本発明の感度補正方法によって、指標Ｅ−ｔｔ
ｔ＋、７くすることを、感度を速めると称し、逆の場合
を、感度を遅らすという。

さて１、本発明の特徴は、以下にのべるところにある。

感光体を帯電するためのメインチャージャーのほかに、
１以上の補助帯電手段を設け、感光体の感度を速めるか
遅らせるかに応じて、所定の極性の補助帯電を感光体に
対して行なう。

補助帯電は、感光体の光導電層もしくは導電性基体に対
して行なわれる。

補助帯電量は、感度を速める程度もしくは遅らせる程度
に応じて調整される。従って感度補正量が、時間的に変
化するなら、補助帯電量も、それに応じて変化させられ
る。ここで問題としている感度の時間的変化は、主とし
て、感光体を連続使用する際の、繰返し使用回数の増大
に伴う変化であるが、この場合の感度の変動は、一般に
特性として一義的に定まるので、感度変化と、これを補
正するための補助帯電量との関係を、予め定めて、プロ
グラム化することにより、感度補正の自動的な実施が可
能である。

補助帯電の極性は、感度を速めるか５．遅らせるかを定
める。

一般的に、正極性に帯電させ、画像露光するような感光
体、すなわち帯電極性が正極性であるような感光体では
、正極性の補助帯電によって感度が遅くなる。帯電極性
が負極性の感光体では負極性の補助帯電で感度が遅くな
る。すなわち、一般的にいって、感光体の帯電極性に対
して、同極性の補助帯電では、感度は遅くなり、逆極性
の補助帯電では、感度は速くなる。

又、補助帯電量は、感度を速め、あるいは遅くする程度
を定める。すなわち、補助帯電量の絶対１直が増大する
につれて、感度は、補助帯電の極性に応じて、次第に速
められ、あるいは遅れるが、し６かし、一般的にいって
、感度の変化と、帯電量の変化とは、必らずしも１次的
な関係にはなく、一般的な両者の関係は、第１図に示す
如きものである。第１図の縦軸は感度、横軸は、補助帯
電量に対応している。

第１図において、実線の曲線は、補助帯電の極性と感光
体の帯電極性とが互いに逆極性である場合、破線の曲線
は、両者が互いに同極性である場合の、補助帯電量と感
度変化の関係を、それぞれ示す。なお、横軸に記載され
た数値は、補助帯電手段として第３図ｆｉ＋に示すコロ
ナチャージャー４１を用いたときの、該チャージャー４
１への印加放電々圧の絶対値を示す。

第２図は、本発明を実施するための装置の１例を、説明
図として示している。図中、符号１は感光体、符号２１
１メインチャージャー、符号３は感光体を画像露光する
露光光、符号４は、補助帯電装置、符号５は現像装置、
符号６は転写チャージャー、符号７は分離チャージャー
、符号８は定着装置、符号９はクリーニング装置、符号
１０は交流除電器を、それぞれ示す。

感光体ｌは、ドラム状の導電性基体の周面に光導電層を
設けてなり、矢印方向へ回転可能である。

画像記録を行うときは、感光体１を矢印方向へ回動させ
つつ、メインチャージャー２により均一帯電し、次いで
露光光３によって画像露光を行なう。このようにして、
感光体１に形成された静電潜像を現像装置５により現像
し、現像により得られる可視像を、紙等の記録媒体Ｓに
、転写チャージャー６で転写し、可視像を転写された記
録媒体を、分離チャージャー７で感光体ｌから分離し、
定着装置８にて、可視像の定着を行ったのち、装置外へ
排出する。可視像転写後の感光体１は、これを、クリー
ニング装置９によりクリーニングし、交流除電器１０に
よる交流コロナ放電を利用して除電を行なう。

上記記録プロセスにおいて、必要に応じて、補助帯電装
置４により、感光体１の感度補正を行なう。

補助帯電装置４は、１以上の補助帯電手段により構成さ
れる。補助帯電′Ｊ里４の位置として、第２図に示す、
画像露光部と実像部との間の位置は好適な位置であるが
、この位置に限らず他の位置、例えば、メインチャージ
ャー２の直後の位置に設けてもよい。

第３図に、補助帯電手段の６例をあげる。もちろん、補
助帯電手段は、この他にも種々のものが可能である。第
３図ｉｌ＋に示す補助帯電手段は、通常のコロナチャー
ジャー４１であって、正負いずれの極性の帯電も可能で
あり、その放電電流又は電圧を調整しつるようになって
いる。同図ｆｎｌに示す補助手段もコロナチャージャー
４２であるが、２本の放電ワイヤーを有し、一方のワイ
ヤーは正極性の放電、他方のワイヤーは負極性の放電が
それぞれ可能であり、使用時には、２本のワイヤーをと
もに放電状態におき、各ワイヤーの放電電流に差をもた
せることにより、感光体１に所望の極性の補助帯電を行
なう。このチャージャー４２を用いて、感度補正を行う
と、帯電量の制御が極めて安定的に行なわれることが実
験的に確認されている。第３図（ｌｌｌｌに示す補助帯
電手段は、導電性のローラー４３ヲスプリングＳＰで、
感光体１の周面に圧接させ、このローラー４３に印加す
る電圧を正負に切換、かつ、その電圧の大きさを制御す
ることにょｐ１感光体１に、正負いずれの極性の補助帯
電をも行ないつるようにしたものである。ローラー４３
は、感光体１に従動させてもよいし、あるいは回転駆動
してもよい。第３図ｆｌＶＩ　Ｋ示す補助帯電手段は、
コロナチャージャー４４　、４５の組合せである。一方
ノコロナチャージャー４４は直流、他方のコロナチャー
ジャー４５は交流である。実験によれば、交流コロナチ
ャージャーは〜常に感光体の感度を速める方へ作用する
ので、交流コロナチャージャーと組合せられる帯電手段
は、感光体の感度を遅らせるように、補助帯電の極性を
選択する。第３図（［Ｖｌの例では、コロナチャージャ
ー４４の放電電流の極性は正極性に選択されている。も
ちろん、いずれのチャージャーも、放電電流の大きさが
可調−である。第３図■）に示す補助帯電手段では、誘
電性のローラー４６が不図示のスプリングにより、感光
体１の周面に転接し、このローラー４６ヲ帯電するチャ
ージャー４７の放電電流又は電圧の太きさおよび極性が
調整可能となっている。この手段では、チャージャー４
７により、まず、ローラー４６の周面を帯電し、しかる
のち、この帯′亀した周面を感光体１に転接させること
により、帯電電荷を感光体１の周面に転移させて、感光
体ｌの補助帯電を行なう。第３図（ｖｌ）に示す補助帯
電手段は、コロナチャージャー４８であって、その放電
電流の極性と大きさとを調整できるようになっている。

この補助帯電手段は、第３図＋ＩＩ−凹に示すものと異
なり、感光体１の導電性基体ＢＳに補助帯電を行なうよ
うになっている。すなわち、同図に示す如く、このチャ
ージャー４８の放電は、感光体１の端部の、導電性基体
ＢＳのむき出しになった部分に作用する。

感光体１の導電性基体ＢＳは、通常接地されているから
、この部分に、コロナ放電を施しても、感光体ｌが帯電
するということはないが、基体の少くとも一部が誘電体
ならば作用するので本明細書中にては、このような場合
も、感光体を補助帯電すると称する。この場合、補助帯
電ｆｆ１ｅ調整するとハ、チャージャー４８による放電
電流を調整すること全意味する。なお、第３図＋ＩＩ、
　＋１１１、＋１１１１、（■、閏）の各帯電手段を、
交流コロナチャージャーと組合せて補助帯電手段を構成
してもよい。

以下、具体的な例をあげる。

アルミニウムドラムを導電性基体とし、その周面に、Ｓ
ｅ０層を、所定の厚さに形成した感光体を例にとる。こ
の感光体のＳｅの層は、ＴｅとＣ１とを含有する。

この感光体を、前述の感度指標を用いて、感度測定し、
その中から、複写装置設計上の適値（以下、標準設計感
度という）からはずれた感度を有するものを選び出した
。

まず、標準設計感度より遅い感度を有するものを、第２
図に示す如き装置に、感光体Ｉとして組込んだ。装置は
複写装置として構成され、現像装置５は磁気ブラシ現像
方式の装置、交流除電器１゜は、６，４ｋＶ、３μＡ１
０ｒｒｂ、５０Ｈｚのものである。

上記複写装置の複写条件は、標準設計感度に合せて設定
されている。

感度補正を行うことなく複写を行ったところ、得られた
複写画像は全体として黒ずんでいた。これは、感光体の
感度が機構プロセスから要求される目標感度より連込の
で、画像露光後、光照射部が十分に減衰しない状態で現
像が行なわれるためである。

次に、第３図（ＶＤに示す方式の補助帯電手段を用い、
感度補正を行った。チャージャー４８には、−６，３ｋ
Ｖの放電電圧全印加し、放電電流は４８μＡに設定した
ところ、感光体の感度は標準設計感度まで速められ、黒
ずみのない、正常かつ艮好な複写画像を得ることができ
た。

同様に、標準設計感度よりも感度の速い感光体を用いた
実験では、感度補正をしない状態では、明減衰が速すぎ
るため、得られる複写画像における中間調の濃度が不足
ぎみであった。

そこで、チャージャー４８の放電条件を、印加電圧＋６
．２　ｋＶ、放電電流４２μＡに感度補正条件を設定し
て補助帯電を行ったところ、感度は標準設計感度まで遅
くなり、得られる複写画像は、中間調の再現性のよい、
正常なものとなった。

このように、本発明の感度補正方法を用いることにより
、感度が、標準設計感度に対して遅すぎる、もしくは速
すぎる不良な感光体をも、正常な感光体として使用する
ことが可能となる。

以上は、本来的に異常な感度をもつ感光体の感度を補正
して、見かけの感度を正常化する場合であるが、本発明
の感度補正により、感度を変化させることによって、複
写画像やプリント画像の像質を好みによジ変化させるこ
とも、もちろん可能である。

ところで、光導電性の感光体であって、繰返し使用され
るものを、感度に着目すると、以下の３種類に分類でき
る。

すなわち、第１種のものは、感光体の繰返し連続使用時
に、感度が、ごく初期の１〜３サイクルを除き繰返し回
数の増加とともに変化しないもの、第２種のものは、繰
返し回数の増加とともに感度が徐々に遅くなるもの、第
３種のものは、逆に感度が速くなるものである。

第２種、第３種のものにあって、繰返し回数による感度
の変化は、程度の差はあるが、一般に、指数関数類似の
変化が多い。

上記第１種のものとしては、５ｅ−Ａｓ系の感光体ｆｆ
１６けることができる。例えば、アルミニウムドラムを
導電性基体とし、超仕上した、その周面上に、Ａｓ２Ｓ
ｅ３の層を所定の厚さに真空蒸着形成した感光体につい
て調べたところでは、いずれの個体についても、連続繰
返し使用時に、繰返し使用回数に伴う感度の変化は認め
られなかった。

このようなＳｅ　−Ａｓ系の感光体のうち、標準設計感
度からはずれた感度を有するものを３通り選び、第３図
＋ＶＩｌの補助帯電手段を用い、チャージャー４８の放
電条件を、変化させながら、感度評価したところ、それ
ぞれにつき標準設計感度まで補正することができる補助
帯電の電流値があることが分った。

さて、第２ｍ、第３種の感光体では、連続して休みなく
使用すると、繰返し使用回数の増加に伴い、感度が変化
するので、これを補正して、繰返し使用中常時、感度を
適値域に保持するためには、感度補正のための補助帯電
量を、感度の変動に応じて変化させる必要がある。

この場合、帯電量の変化の方式としては、種々のものが
考えられる。例えば、感光体を休みなく連続して使用す
るとき、その感度が、繰返し使用回数とともに、第４図
ｉｌ＋の曲線４−１のように変化するのであれば、補助
帯電量も対応的に、第４図叩の曲線４−２の如くに変化
させるのが、感度補正としては理想であり、このような
感度補正も、もちろん可能である。

しかし、実用的見地からすれば、＠４図皿）に示すよう
に、曲線４−２を近似する折線４−３に従って、補助帯
電量を変化させるか、あるいは、第４図［ＶＩのように
曲線４−２に近い階段状の線４−４に従って、印加電圧
を変化させても、感度の適正化は十分に達成できる。

以下、具体的な例に即して説明する。

導電性基体としてのアルミニウムドラムの周面を超仕上
し、同周面上にＳ’ｅ（ｉ７所定の厚さに真空蒸着し、
さらに、Ｔｅを含む、Ｓｅ　−Ｔｅ０層を所定の厚さに
蒸着形成した。このようにして得られた感光体は、標準
設計感度よりも少し遅い感度を示したので、これを第２
図に示す如き装置に感光体１として組込み、標準設計感
度よりも少し遅い上記感度に応じて、複写条件を設定し
た。

感度補正を行うことなく複写プロセスを連続して行った
ところ、複写プロセス１回あだ、！ｌｌｌヲ、感光体の
使用回数１として、感度は、第５図の曲線５−１に示す
ように、使用回数の増加に伴い、指数関数に類似した変
化を示し、次第に遅くなり、それに応じて、得られる複
写画像も次第に黒ずむようになり、又、残像、すなわち
、前回以前に行なわれた複写の像が、新たな複写画像に
ダブって現れる現象が発生した。

そこで、第３図＋１１に示す補助帯電手段を用いて、以
下の如く感度補正を行った。すなわち、繰返し使用の開
始時間から始め、時間Ｔｉ　Ｔｒｉ、すなわち、感度が
ある値まで遅くなった時点で、補助帯電手段たるチャー
ジャー４１の放電電圧’（（−６ｋＶとし、放電電流を
３８μＡとしたところ、感度を初期の感度まで補正する
ことができた。その後、さらに１２時間後に、再び感度
が上記ある値まで遅くなったので・チャージャー４１と
放電電圧’１ｚ−６ｋＶに保ったまま、放電電流を、さ
らに３８μＡ追加して７６μＡとしたところ、感度は再
度、初期の感度まで速められた。以下、同様にして、感
度が上記ある感度まで遅くなるたびに、放電電流を３８
μΔずつ追加した。その結果、感度変化は、第５図の鋸
歯状の曲線５−２の如きものとなり、常に、適正感度た
る上記初期の感度から上記ある感度の間で複写を行うこ
とができた。々お、繰返し回数が３００回以上ともなる
と、感度補正用の放電電流値を固定したままで、感度の
変化は殆ど生じなかった。感度変化が色和したためであ
る。また、時間ＴＬ＋　Ｔ２　＋Ｔ３．・・・、Ｔｉ川
の大小関係は、 Ｔ＋　＜　Ｔ２　＜　Ｔｓ　＜　Ｔ４・・・〈Ｔ１〈・
・となった。

もしも、一定時間ごとに補正を繰返す場合には、各回ご
との補助帯電量、すなわち放電電流値１ｉの大小関係は
、ＩＩ＋１＞ｌＩ’２１＞ｌｌ３１・・・＞１Ｉｉｌ＞
川となる。

次に、周面を超仕上したアルミニウムドラムを導電性基
体とし、その周面に、Ｔｅを含み、ｃｌをドープさせた
Ｓｅ　＝　Ｔｅ０層を所定の厚さに真空蒸着形成した。

この感光体は１、標準設計感度よりも遅い感度を有して
いた。これを、第２図に示す複写装置に、感光体１とし
て組込み、感度に応じて複写条件をセットした。

感度補正を行なわない連続複写では、感光体の使用回数
の増加とともに、感度が指数関数的な変化で次第に速く
なり、それに伴い、中間調部分のそこで、第３図＋１１
の補助帯電手段としてのチャージャー４１を２本用いて
補助帯電手段とし、第５図に示す例で説明したのと同じ
ような方法で補正感度を行った。すなわち、感度Ｅがあ
る値、例えばＥ′まで速まった時点で一方のチャージャ
ーの放電電圧全＋６　ｋＶとし、４０μＡの放電電流で
補助帯電を行ない、再度Ｅ′となった時点で、さらに他
方のチャージャーに＋６１（ｖを印加し、放電電流３９
μＡを追加した。その結果、感度をほぼ初期の感度と上
記ある値との間に維持することができ、得られる複写画
像の品質も正常かつ良好なものに安定した。

次に、同じく、導電性基体として、周面を超仕上げした
アルミニウムドラムを用い、その局面に、Ｔｅ　ｆ含み
、ヨウ素をドープしたＳｅ　−Ｔｅ０層を、所定の厚さ
に蒸着して、感光体を得た。この感光体ばｔ標準設計感
度より遅い感度を示した。例によって、第２図の複写装
置に感光体１として組みこみ、標準設計感度より遅い上
記感度に応じて複写条件を設定した。

感度補正を行なわない連続複写では、感光体使用回数の
増大とともに、感度は指数関数的に、遅れ、−使用回数
約６０回で、ある値となり、その後、安定的にその感度
を維持した。

そこで、感度が上記安定的な感度まで遅くなった時点で
、第３図ｔｌｌの補助帯電手段にて、以下の如き感度補
正を行った。すなわち、チャージャ＝４１に放電電圧−
６，３ｋＶ　’（ｒ印加し、補助帯電量を定める放電電
流を４４μＡに設定した。これにより感度は、初期の感
度まで回復し、それ以後、同一の補正条件で、初期の感
度が維持された。

最後に、周面を超仕上したアルミニウムドラムを導電性
基体となし、その局面に、Ｔｅ（ｉ）含み、Ｃｌをドー
プさせたＳｅ　−Ｔｅ０層を所定の厚さに蒸着させて感
光体を得た。

この感光体は、標準設計感度を示した。例によって、第
２図の複写装置に感光体１として組込み、標準設計感度
に応じて複写条件を設定した。感度を補正しない条部下
では、連続複写時に感度が、感光体使用回数の増加とと
もに漸次速まるのが認められた。

そこで、第３図［１）に示す如き補助帯電手段金剛い、
使用回′Ｊ、５０回目以降、チャージャー４１に、−５
，８’ｋＶの放電電圧を印加し、放電電流ヲ３８μＡと
して補助帯電を行ない、さらに、使用回数１５０回目以
降は、放電電圧を６５に■、放電電流を４９μＡとして
、補助帯電を行った結果、常時、標準設計感度を維持す
ることができた。

ところで、複写装置の場合、感光体の感度自体には変化
がなくても、見かけ上、感光体の感度が変化したかの如
き状態が生じつる。それは、原稿の照明に用いる、照明
ランプの発光量が変化した場合である。

照明ランプとして一般的に使用されるハロゲンランプや
螢光灯の発光光量は、常に一定という訳ではなく、経時
的に変化することが多い。例えば、ハロゲンランプの場
合だと、一般に、使用時間の増加とともに、発光光量が
次第に低下していき、その後、一旦へ発光光針が急激に
回復し、しばらく回復状態を保ったのち、ランプの寿命
をむかえるというパターンの発光光量変化が多い。

このように照明ランプの発光光量が変化すると、感光体
露光光量が変化するので、あたかも感光体の感度自体が
変化したような現象が生ずるのである。又、露光ランプ
の電力系や制御系、ランプ表面の曇り、汚れ等でも類似
の現象が発生する。

すなわち１発光光量が少くなると、露光光量が減少する
ので、感光体の感度は見かけ上おそくなるし、発光光量
が増加すれば、感度は見かけ上速くなる。

本発明の感度補正方法は、このような、見かけ上の感度
変化を補正するのにも、勿論有効である。

すなわち、上記の如き、感度の見かけ上の変化を。

実際の感度変化としてとらえて、本発明の感度補正を行
うことにより、見かけ上の感度をコントロールできるの
である。

（効　果） 以上、本発明によれば、光導電性の感光体の感度を、容
易かつ確実に補正する方法を提案できる。

この方法により感度を補正する仁とにより、本来の感度
が設計感度からはずれた不良感光体をも、正常な感光体
として使用しうるようになる。

また、感光体の連続使用に伴う感度変動にも容易に対処
でき、常に良好な感度状態で、複写等を行うことができ
る。

さらに、照明ランプの発光光量の変動にともなう感度の
見かけ上の変動をも容易に補正することができ、安定し
た複写画像を得ることができる。

なお、補助帯電手段を用いるかわりに、メインチャージ
ャーの放電量を変化させることにより、補助帯電を行う
のと同等の感度補正ができるかの問題についても検討し
た。例えば、Ｓｅ、系の感光体の場合、メインチャージ
ャーによる帯電量を増大すると、たしかに、感度が遅く
なることが認められたが、このようにした場合、得られ
る記録画像に地肌汚れが生じたり、あるいは、感光体の
疲労が著しい等の副作用が発生した。

しかるに、本発明の如く、補助帯電手段を用いる場合、
地肌汚れの発生がなく、又、感度補正に伴う感光体疲労
も、ずっと少いことが実験的に確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、補助帯電量と感度変化との関係を定性的に示
す図、第２図は、本発明を適用した複写装置の１例を要
部のみ略示する説明図的正面図、第３図は、本発明の実
施に用いる補助帯電手段の６例を示す図、第４図および
第５図は、本発明を説明するための図。 ■・・・光導電性の感光体、４・・・補助帯電手段、４
１・・・コロナチャージャー、４３・・・導電性のロー
ラー、４６・・・誘電性のローラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導電性基゛体上に光導電層を設けてなり、繰シ返し使用
   される光導電性の感光体の感度を補正する方法であって
   。 感光体を帯電するメインチャージャーのほかに、１以上
   の補助帯電手段を設け、 感光体の感度を速めるか遅らせるかに応じて、Ｄ［定の
   極性の補助帯電を感光体に対して行ない、上記感度を速
   める程度もしくは遅らす程度に応じて、上記補助帯電量
   を調整することを特徴とする、光導電性の感光体の感度
   補正方法。