JPS6129502B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は感光体を有する機器の該感光体上に形
成された静電潜像を読み出し、感光体上の静電潜
像の形成を制御する静電機器制御機器に関するも
のである。

電子複写機又は静電プリンターの如き静電機器
においては、コロナ放電、Se，Cds等の感光体を
使用するが、これらは温度、湿度、経時変化等の
影響を直接受けるので、感光体上に形成される静
電潜像は露光量、コロナ放電器への印加電圧等を
一定としてもかなり変動するものである。

従つて、斯る静電潜像をトナーにより顕像化し
た場合も、顕像化により得た画像は不安定なもの
となつてしまつていたものである。

この様に顕像化により得た画像を安定化するに
は、静電潜像の安定を計らなければならないもの
であるが、斯る目的の為には感光体上に形成され
た静電潜像を検知し、この検知出力に従つて、コ
ロナ帯電器等を制御して静電潜像を制御できるも
のである。

本発明は静電潜像形成部材上に電荷像を形成し
た後、該電荷像を顕像化する記録装置において、
前記静電潜像形成部材上に予め定められた強度を
有する光を照射することによる明部の第１の電荷
像と暗部の第２の電荷像を形成し、前記第１の電
荷像と第２の電荷像に対応する第１の信号と第２
の信号を得、かかる暗部対応の第２信号により前
記静電潜像形成部材への帯電条件を制御し、更に
かかる明部対応の第１信号により潜像形成のため
の露光条件又は潜像顕像化の為の現像条件を制御
する事を特徴とする画像安定化装置を提供するも
のである。

以下本発明を図面に従いその一実施例について
説明するならば、第１図Ａは静電複写装置の要部
を示す側面図であるが、斯る装置においては感光
ドラム（感光体）１１は、絶縁層１２、光導電層
１３、及び導電性基板１４の三層より成るもので
あり、光導電層１３がＮ型の時は正に、Ｐ型の時
は負に前記感光ドラム１１は帯電するものであ
る。尚、第２図Ａ，Ｂは感光ドラムの断面及びそ
の等価回路を示すものであり、絶縁層１２は抵抗
Ｒ１２と容量Ｃ１２の並列回路に、光導電層１３
は抵抗Ｒ１３と容量Ｃ１３とダイオードＤ１３
（但し光が照射されていない場合）の並列回路に
置換する事が出来るものである。

従つて、直流電源１５から得た直流電圧を、ス
イツチSW１を介してコロナ帯電器１６に印加す
るならば、一次帯電の終了時においては感光体１
１上には第３図Ａに示す如く電荷が存在する。

等価回路で述べるならば、一次帯電は第３図Ｂ
に示す如く、端子Ｔ，T′間に直流電源１５を接
続したのと等価となり、容量Ｃ１２，Ｃ１３が帯
電したのと等価となる。

次に、前記一次帯電の時とは逆極性の直流電圧
を、電源１８よりスイツチSW２を介して、コロ
ナ除電器１７に印加すると共に、光源１９より得
た光２０をハーフミラー２１を介して照射する。
（この時の状態を第８図Ａに示す）斯る光源１９
はランプ２２及び該ランプ２２からの光をスリツ
ト状に形成する光学系２３とを有するものであ
り、斯るランプ２２には直流電源２４からの電流
をゲート２５を介して印加してランプ２２を駆動
しているものである。

前述の如きゲート２５はスイツチSW６を介し
て、一定周波数の短形波を発振する発振器２６の
出力により制御されているものであり、例えば、
前記短形波の高レベルではゲート２５を閉じてラ
ンプ２２を消灯し、低レベルではゲート２５を開
いてランプ２２を点灯する如く制御されるもので
ある。従つて前記短形波のデユーテイを50％とす
るならば、感光体１１上には第８図Ｂに示す如く
（斜線部分は光２０が照射された区域である。）区
域Ｄに渡つて縞状に同時露光が行なわれる事とな
る。尚、上記光２０の光強度は、後述の原稿台２
７をランプ２８により照射した時、原稿台２７上
の原稿３０より反射して得られる光２９の内最も
強い光強度を有する光と大略等しい事が好まし
い。

上に述べた如くして除電と光照射を行う事によ
り、第４図Ａに示す如く光が照射された部分の電
荷はなくなり、光が照射されなかつた部分の電荷
は残るものである。

等価回路により説明するならば除電のみが行な
われた部分は、第４図Ｂに示す如く端子Ｔ，
T′間が短絡されたのと等しくなり、容量Ｃ１２
の電荷が一部容量Ｃ１３に移動し、図の如く帯電
したのと等価となる。

一方除電が行なわれ、且つ、光の照射も行なわ
れた区域はＣ図に示す如く、更にダイオードＤ１
３が短絡されたのと等しくなり、容量Ｃ１２，Ｃ
１３の電荷は共に零となつたのと等価となる。

次にスイツチSW３を介して直流電源３１から
の直流を印加したランプ３２により全面露光を行
うと、第５図Ａに示す如く、光が当らなかつた区
域の絶縁層１２の電荷が保存され、光が当つた区
域はそのままの状態を保つものである。

等価回路により説明すれば、全面露光はダイオ
ードＤ１３を短絡した事と等しいので、光が当ら
なかつた区域においては第５図Ｂに示す如く容量
Ｃ１３の電荷が放電し、光が当つた区域において
は第５図Ｃに示す如くその状態は変化しないもの
である。

従つて、第４図Ｂでは導電性基板１４に対して
感光ドラムの表面電位は零近くであつたのが、第
５図ＢではＣ１２に蓄えられた電荷分だけ表面電
位が上りコントラストが向上する。

この様にして感光体１１上には静電潜像が形成
されるものであるが、上記説明において、DC除
電の代りにAC除電を行つても良い事は良く知ら
れている処のものである。

３３で示すのは、１７で示したのと同様の構成
により成り、ランプ３５の光を照射したコロナ除
電器であり、前述の静電潜像形成手段（コロナ帯
電器１６、コロナ除電器１７、光２０、ランプ３
２）により感光体１１上に形成した静電潜像を、
除電する事により、潜像電荷の放電による電流を
導電性基板１４とアース間に接続した抵抗３８間
の電位として端子３９に導出する事により、静電
潜像を読み出すものである。

斯る除電器３３には、スイツチSW４を介して
直流電源３４より除電電圧を印加し、又、ランプ
３５は直流電源３７からの電流をスイツチSW５
を介して印加しているものである。

斯る除電を等価回路により説明するならば、第
６図の如くなり、光が当らなかつた区域において
は第６図Ｂに示す如く容量Ｃ１２の電荷が放電し
て電流Ｃ１が抵抗３８を流れ、これにより端子３
９に電圧３９を得る事が出来る。

一方、光が当つた区域においては第６図Ｃに示
す如く容量Ｃ１２に電荷は保持されていないので
放電々流は流れないものである。

前記スイツチSW４，SW５は、静電潜像形成
手段により感光体１１上に静電潜像が形成されて
から一定時間ｔ１後ONとなり、このONと同時に
若しくは微小時間先行して前記スイツチSW１，
SW２，SW３をOFFとし、且つ、スイツチSW６
をOFFとして発振器２６の発振出力の印加を停
止せしめて、前記ゲート２５を閉じランプ２２の
発光を停止させる。

前記時間ｔ１は一定周速で矢印Ｓ方向に回転す
る感光体１１上に、少なくとも縞模様の潜像を１
周期分以上形成するに必要な時間に設定するもの
であるので、この様に感光体１１上に形成された
縞模様潜像が、除電器３３に対応する位置に到来
するならば、除電と光照射が同時に行なわれる
為、感光体１１上の電荷が放電され、この放電電
流が抵抗３８を流れる。

従つて、端子３９には例えば第９図Ａに示す如
く短形状で電圧レベルＶ１とＶ２の間で変化する
短形状の電圧信号を得る事が出来る。

尚、Ｖ１は光２０が照射された区域に形成され
た電荷像（理論的にはO.Vとなるべきであるが実
際はこの様に光２０が照射された区域にも電荷が
出来るので、斯る区域を明部電荷像と呼ぶ）Ｖ２
は光２０が照射されなかつた区域に形成された電
荷像（暗部電荷像と呼ぶ）に対応するものであ
る。従つて斯る電圧Ｖ２により前記電源１５の電
圧を制御し、斯る電圧Ｖ１により感光体１１上に
照射する光強度を制御する事により（反射光２９
の光路の一部に挿入したしぼり４６をサーボモー
タ４７で制御する事により）最も好ましい静電潜
像を感光体１１上に形成する事が出来るものであ
る。

この様にして制御に必要な静電潜像を読み出し
た後は、スイツチSW１，SW２，SW３を再び
CNとし、又原稿台２７を照射するランプ２８円
制御するスイツチSW７をONとして、電源４１
からの電流をランプ２８に印加してこれを点灯す
る。帯電器１６により帯電した感光体１１上の区
域（この区域は既に最も好ましい帯電を行う様そ
の電圧が決定されている）が、少なくとも除電器
１７に対向する位置迄到来した時点で原稿台駆動
モータＭをスイツチSW１１により駆動して原稿
を載置した原稿台２７を矢印Ｍの方向に移動する
事により、原稿で反射（透過させても良いのは勿
論である）した光２９をミラー４２で反射させ、
且つ既に適正なる光量を通過させるべく制御され
たしぼり４６、及びハーフミラー２１円透過させ
て第８図Ａに示すスリツト光SUとして除電位置
に照射し、通常の静電複写機と同じ複写プロセス
に入るものである。又、斯る原稿台２７の移動開
始と共にスイツチSW４，SW５もOFFとして潜
像読出用の除電も停止させるものである。

従つて、感光体１１上に光２９により形成され
た情報潜像は良く知られている如く、現像器４３
においてトナーにより顕像化された後、転写器４
４により不図示の転写紙上にトナー像を転写し、
感光体上の残留トナーをクリーニングブレードに
より取り除き、感光体１１の再現像形成に備える
ものである。

前述の如き各スイツチの制御は、例えば第１０
図の如き回路により実現する事ができる。

５０〜５３で示すのは夫々時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３，Ｔ４を計時する計時回路であり、計時の期間
中信号線Ｌ１〜Ｌ４に高レベル信号を導出するも
のである。斯る信号線Ｌ１〜Ｌ４は信号線Ｃ１〜
Ｃ７，Ｃ１１とマトリツクス状に形成されてお
り、図において丸印で示した個所は信号線ＬとＣ
がダイオード結合されている個所である。

信号線Ｃ１〜Ｃ７，Ｃ１１は夫々スイツチSW
１〜SW７，SW１１を制御する為の信号線であ
り、信号線Ｃに高レベル信号が導出される事によ
り、スイツチSWはONとなり、低レベル信号が
導出される事によりOFFとなるものである。

端子５４は複写機の主スイツチを投入した後
の、最初のコピー開始ボタンの操作により導出さ
れる初期信号を印加する端子であり、斯る初期信
号の印加よりＴ１時間だけ計時回路５０より高レ
ベル信号（他の計時回路５１〜５３は低レベル信
号）を導出する。

従つて、初期信号の印加よりＴ１時間はスイツ
チSW１，SW２，SW３，SW６がONとなり、他
のスイツチはOFFとなるものである。但し必要
とあらばスイツチSW４，SW５はONとしておい
ても良い。

斯る時間Ｔ１は測定用の縞模様の潜像を形成す
る時間であり、帯電器１６に対応していた感光体
１１の区域が、ランプ３２に対向する迄に要する
時間に、前記時間ｔ１を加えた時間以上を有すれ
ば良いものであり、斯る時間Ｔ１の経過によりラ
ンプ２２により形成された潜像が、少なくともラ
ンプ３２と除電器３３の間に位置するものであ
る。

斯る計時回路５０の出力信号の立下りにより、
計時回路５１が駆動され、時間Ｔ２に渡つて信号
線Ｌ２に高レベル信号（他の信号線Ｌ１，Ｌ３，
Ｌ４は低レベル信号）を導出する。

従つて、Ｔ２時間はスイツチSW４，SW５が
ONとなり、他のスイツチはOFFとなる。

斯る時間Ｔ２は測定用の潜像を読出す時間であ
り、端子３９にランプ２２により形成された明部
潜像と暗部潜像を読み出した信号を得るに充分な
る時間であればよいものである。

斯る計時回路５１の出力信号の立上りにより、
計時回路５２が駆動され、時間Ｔ３に渡つて、信
号線Ｌ３に高レベル信号（他の信号線Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ４は低レベル信号）を導出する。

従つてＴ３時間はスイツチSW１〜SW５，SW
７をONとし、スイツチSW６，SW１１をOFFと
する。

斯る時間Ｔ３は情報潜像形成の為の次帯電の時
間であるので、帯電器１６に対向していた感光体
１１の区域が、除電器１７に対向する迄に要する
時間以上となれば良いものである。

斯る計時回路５２の出力信号の立上りにより、
計時回路５３が駆動され、時間Ｔ４に渡つて、信
号線Ｌ４に高レベル信号（他の信号線Ｌ１〜Ｌ３
は低レベル信号）を導出する。

従つて、Ｔ４時間はスイツチSW１〜SW３及
びSW７，SW１１がONとなり、スイツチSW
４，SW５，SW６がOFFとなる。

斯る時間Ｔ４は最早、通常の複写プロセスに入
つているので、良く知られている通常の複写プロ
セスを実行するのに充分なる時間であれば良く、
原稿台２７からの反射光は区域Ｄ（８図Ａ）の幅
で感光体１１に照射される。尚、斯る潜像の測定
及び該測定結果による潜像形成の制御は、原稿台
２７を移動させる度に行う必要はなく、前述の如
く複写機の全ての電源を制御する主スイツチ投入
後の最初のコピーボタン操作時のみ行うか、又は
所定ボタンを手動により操作した時のみ、若しく
は所定枚数のコピーの完了毎に行なわせれば良い
ものである。

上記実施例においては、３層構成により成る感
光体を用いるものについて例示したが、第１図の
感光体１１より絶縁層１２を除去した感光体、即
ち２層構成の感光体においても本発明を同様に実
施し得るものである。

この場合は第１図Ａに於ける静電潜像を形成す
る為には、除電器１７、ランプ３２は不要とな
り、又、除電する為のランプ３５は不要となるも
のであるので、第１図Ｂに示す如き回路でよく、
第１図Ａに示した３層構成の感光体を用いる場合
に比してその構成は極めて簡単となる。

斯る２層構成の制御回路も第１０図に示したも
のを用いる事ができるものである。但し信号線Ｃ
２，Ｃ３，Ｃ５は不要である。

第１図Ａに示した実施例においては、通常の複
写装置に加えて、除電器３３、ランプ３５を新た
に付加したものについて説明したが、この様に新
たに付加せずとも、除電器１７、ランプ２２をそ
のまま用いる事も出来るものである。

第７図は斯る実施例を示すものであり、第１図
Ａと同一の番号を付した部材は第１図Ａと同一の
部材より成り、同一の機能を果すものである。

斯る実施例においては、静電潜像形成用除電器
と読出用除電器を兼用させた事により、新たにス
イツチSW８，SW９，SW１０を付加して設けて
成るものである。

即ち、スイツチSW８をONするとゲート２５
の動作には無関係に電源２４の電流をランプ２２
に印加するものであるので、斯るスイツチSW８
の投入時は常時第８図Ａに示す如くスリツト状の
光SLが感光体に照射されているものである。

又スイツチSW９，SW１０は夫々現像器４
３，転写器４４の機能を停止させる為のスイツチ
であり、斯るスイツチをONとすると現像器、転
写器は本来の機能を遂行し、OFFとするとその
機能が停止させられるものである。

第１１図は第７図で示した装置における各スイ
ツチSWの制御を行うスイツチ制御回路を更に詳
細に示すものであるが、第１０図で説明したのと
同様に、信号線ｌ１〜ｌ４と信号線cl１〜cl９は
丸印で示した個所においてダイオード結合されて
おり、信号線cl１〜cl９に高レベル信号が導出さ
れた時、対応するスイツチSWをONとするもの
である。

さてここで、端子６０にトリガー信号が印加さ
れると、計時回路６１が起動され、時間ｔ１に渡
つて信号線ｌ１に高レベル信号が導出され、スイ
ツチSW１〜SW３，SW６がONとなり、スイツ
チSW７〜SW１１がOFFとなる。斯る時間ｔ１
は測定用の縞模様の潜像を形成する時間であるの
で、帯電器１６に対向していた感光体１１上の位
置が、ランプ３２に対向する位置を過ぎた後、若
干位置（少なくとも１組以上の明部電荷像と暗部
電荷像が形成されれば良い）迄進行するに充分な
時間であれば良く、又前記トリガー信号は、不図
示の複写機のメインスイツチを投入した後、コピ
ーボタンを押す事により感光体が原稿分の移動に
先立つて行う所定量の前回転が終了した事を報知
する報知信号を用いる事が出来るものである。

斯る計時回路６１の出力信号の立下りにより計
時回路６２が駆動され、時間ｔ２に渡つて信号線
ｌ２のみに高レベル信号が導出される。

従つて、斯る時間ｔ２期間は、スイツチSW
２，SW８のみがONとなり、他のスイツチSWは
OFFとなる。

斯る時間ｔ２は測定用潜像を読出す時間である
ので、感光体１１上に形成された縞模様の静電潜
像の先端（感光体１１は矢印Ｓ方向に一定速で回
転するものとする）が除電器１７で読み出すに充
分な量だけ該除電器１７を通過するに充分な時間
であれば良いものである。斯る除電により端子３
９上には明部電荷像と暗部電荷像に対応した、明
部信号、暗部信号が得られる事となる。

斯る計時回路６２の出力信号の立下りにより、
計時回路６３が駆動され、時間ｔ３に渡つて信号
線ｌ３のみに高レベル信号が導出される。

従つて、斯る時間ｔ３期間はスイツチSW１〜
SW３，SW７，SW９，SW１０がONとなり、他
のスイツチはOFFとなつているものである。斯
る時間ｔ３は一次帯電を行う為の時間であり、帯
電器１６に対向する個所が除電器１７を通過する
に充分な時間であれば良いものである。

斯る計時回路６３の出力信号の立下りにより、
計時回路６４が駆動され、時間ｔ４に渡つて信号
線ｌ４のみに高レベル信号が導出される。

従つて、斯る時間ｔ４期間は、スイツチSW
６，SW８がOFFとなり、他のスイツチはONと
なり、原稿台２７が移動を開始する。

係る時間ｔ４は既に通常の複写プロセスに入つ
ているものであるので、この時間ｔ４は良く知ら
れている通常の複写プロセスを実行するに充分な
時間であれば良いものである。

以上の如き構成により、明部電荷を電圧信号と
して読み出す事が出来るものであるが、斯る電圧
は第１２図に示す如き回路に印加して、一次帯電
や露光量を制御出来るものである。

即ち、第１２図端子３９は第１図、第７図に示
す端子であるので、ここには前述の如く第１３図
Ａに示す如き信号が印加される。

斯る信号はゲート回路７０，７１に夫々印加さ
れるが、斯るゲート回路のゲート信号印加端子３
９−２には夫々前記発振器２６の端子３９−１に
接続して第１３図Ｂ，Ｃ（但しＣ図に示す信号は
インバータ７２により反転している）に示す如き
ゲート信号を印加しているものである。但し、第
１３図に示す如位相がそろつていない時は、端子
３９−１と端子３９−２の間に位相を一致させる
為の遅延回路、若しくは位相制御回路を挿入する
ものとする。

斯るゲート回路７０，７１は夫々高レベルのゲ
ート信号が印加された時、入力に印加された信号
を出力線７３，７４に導出するものであるので、
出力線７３，７４上に得られる信号は夫々第１３
図Ｄ，Ｅの如くなる。従つて斯る信号をピークホ
ールド回路７５，７６に印加して保持するなら
ば、出力線７７，７８には夫々Ｖ２，Ｖ１のレベ
ル信号を得る事が出来るものである。

斯るレベル信号は電圧比較器７９，８０に印加
して、夫々基準電圧印加器８１，８２より印加さ
れている電圧と比較して、その差に応じた出力を
出力線８３，８４に導出する。

前記出力線８３上に得た信号は前記電源１５を
制御する為の信号として用い、前記出力線８４上
に得た信号はサーボモータ４７を制御してしぼり
４６を制御する如く制御しておくならば、感光体
上の暗部電荷により一次帯電を制御し、明部電荷
により露光量を制御出来るものである。

前記出力線８１上に得た出力信号はデコーダ８
３に印加して、該デコーダ８３の出力線８３−１
〜８３−７の内、前記印加された信号に応じた何
れか１つの出力線が選択される。

同様に出力線８２上に得た出力信号はデコーダ
８４に印加して、該デコーダ８４の出力線８４−
１〜８３−７の内、前記印加された信号に応じた
何れか１つの出力線が選択される。

斯る出力線８３−１〜８３−７，８４−１〜８
４−７は夫々電源１５、サーボモータ４７に印加
するものであるので、前記電源１５を選択された
出力線８３−１〜８３−７に応じてその出力電圧
が変化する如く構成しておくならば、又、前記サ
ーボモータ４７を選択された出力線に応じて所定
位置迄回転する如く構成しておくならば、一次帯
電と露光量を自動的に制御出来るものである。

以上述べた如く、本発明によるならば、暗部電
荷と明部電荷を測定し、前者により帯電条件を制
御し、後者により露光条件又は現像条件を制御す
るので、極めて正確に画像の制御が行なえるもの
である。

尚、上記実施例においては明部電荷像の検出出
力により露光量を制御するものについてのみ例示
したが、斯る検出出力により現像器４３に印加す
るバイアス電圧を制御して潜像の顕像化を制御し
ても良いものである。

斯る場合は前記デコーダ８４の出力により現像
バイアス電圧を設定する如く構成すれば良いもの
である。

又、上記実施例において感光体の周速をvcm／
sec、潜像形成手段と測定用除電器の距離を
dcm、前記発振器の発振信号の１周期をTDsecと
する時、ｖ／ｄ＞TDとする事により測定に要す
る時間を極めて短かくする事が出来るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは本発明による静電機器制御装置
の要部を示すブロツク線図、第２図Ａ、第３図
Ａ、第４図Ａ、第５図Ａ、第６図Ａは感光体上へ
の潜像の形成の説明に供する感光体断面図、第２
図Ｂ，第３図Ｂ、第４図Ｂ，Ｃ、第５図Ｂ，Ｃ、
第６図Ｂ，Ｃは感光体上への潜像の形成の説明に
供する感光体の等価回路図、第７図は本発明の他
の実施例による静電機器制御装置の要部を示すブ
ロツク線図、第８図Ａ，Ｂは本発明により測定用
潜像を形成した感光体の上面図、及び正面図、第
９図は読み出した潜像信号電圧波形図、第１０
図、第１１図は夫々第１図、第７図に示した装置
の動作を指令する指令信号回路図、第１２図は読
み出した潜像信号の処理回路のブロツク図、第１
３図は第１２図で示した処理回路の動作説明に供
する波形図である。 ここで、１１は感光体、１５は電源、１６は帯
電器、１７，３３は除電器、１９は源、２２はラ
ンプ、２５はゲート、２６は発振器、２７は原稿
台、２８，３２，３５はランプ、３８は抵抗、４
３は現像器、４４は転写器、４６はしぼり、４７
はサーボモータ、７０，７１はゲート回路、７
５，７６はピークホールド回路、７９，８０は比
較器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静電潜像形成部材上に電荷像を形成した後、
   該電荷像を顕像化する記録装置において、前記静
   電潜像形成部材上に予め定められた強度を有する
   光を照射することによる明部の第１の電荷像と暗
   部の第２の電荷像を形成し、前記第１の電荷像と
   第２の電荷像に対応する第１の信号と第２の信号
   を得、かかる暗部対応の第２信号により前記静電
   潜像形成部材への帯電条件を制御し、更にかかる
   明部対応の第１信号により潜像形成のための露光
   条件又は潜像顕像化の為の現像条件を制御する事
   を特徴とする画像安定化装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記第１の
   電荷像は静電潜像形成部材上の一定強度の光を照
   射して得た明部電荷像より成り、前記第２の電荷
   像は光を照射しない事により得た暗部電荷像より
   成ることを特徴とする画像安定化装置。