JPH01107271A - 画像形成装置 - 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】 狡豊光Ｕ この発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関す
る。

従米肢皇 従来より、電子写真方式を用いた画像形成装置（以下「
プリンタ」とも云う）においては、感光体は使用に伴い
チャージ疲労、光疲労を受け、帯電特性や光減衰特性が
変化する。その結果１表面型位が初期に設定された帯電
電位、露光部電位より変動し、現像バイアスとの電位差
の変化により現像量が変わり、画像濃度の変化、ライン
線幅の変化を起し、また寿命が限られていた。

それで、従来はこれらを補正するために現像バイアスを
変化させることのできる装置を用い、これをマニュアル
スイッチにおいて切り換える方法をとっていた。

また、現像バイアスで制御する方法では、帯電電位との
差に変化を与え、地肌汚れが発生しやすくなるという副
作用があった。

且−旗 この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、感光
体の長期使用時及び連続使用時の疲労による特性変動を
予測してそれを自動的に補正し、長時間に亘って常に安
定した画像が得られるようにすることを目的とする。

ｌ−處 上記の目的を達成するため、第１の発明は、電子写真方
式を用いた画像形成装置において、感光体使用累積枚数
をカウントする累積枚数カウント手段と、連続使用枚数
をカウントする連続使用枚数カウント手段と、この２種
類のカウント手段の各カウント値により感光体疲労を予
測し、感光体露光エネルギにフィードバックをかけて表
面電位の自動制御を行なう感光体表面電位制御手段とを
備えたものである。

第２の発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置にお
いて、感光体使用累積枚数をカウントする累積枚数カウ
ント手段と、連続使用枚数をカウントする連続使用枚数
カウント手段と、この２Ｎ１類のカウント手段の各カウ
ント値により感光体の疲労を予測し、現像電位差を一定
に保つようにフィードバックをかけて自動制御を行なう
現像電位差制御手段とを備えたものである。

以下、これらの発明の各実施例に基づいて具体的に説明
する。

先ず第１の発明について説明する。

第１図は、第１発明の一実施例の機能構成を説明する概
略図である。

第１図において、帯電器２で帯電された感光体１は、露
光装置ｉ！３より光を受けて潜像を形成する。

この発明は、反転現象に関するもので地肌部が非露光部
であり、画像部が露光部となる。

以下、地肌部（非露光部）の電位をＶＯ画像部（露光部
）の電位をＶＬ とする。

感光体１は、潜像を保持した状態で現像部４に到達し、
ここで第２図に示すように現像バイアス電位ＶＢとの電
位差ＶＢ−ＶＬによって、感光体１上にトナーが付着し
、転写部５により転写紙上にトナーを移動する。

そして、この実施例において感光体１の表面電位を自動
制御するために、連続使用枚数をカウントする連続使用
枚数カウンタ７と、感光体使用累積枚数をカウントする
累積枚数カウンタ８と、この２種類のカウンタ７．８の
カウント値により感光体１の疲労を予測し、露光装置３
による感光体露光エネルギにフィードバックをかけて感
光体１の表面電位を制御する感光体表面電位制御手段と
しての役目を果す演算回路９と感光体特性テーブル１０
とを備えている。

なお、実際にはこれらの各機能は第５図に示すコントロ
ーラＩＣによって果されるが、その詳細は後述する。

第２図は、前述の画像形成過程における感光体１の表面
電位の地肌部（非露光部）ＶＤと画像部（露光部）ＶＬ
及び現像バイアス電位ＶＢの関係を示したものである。

第３図は、プリント枚数に対する感光体１の上記の表面
電位の変動の一例を示したものである。

同図は、２Ｋ　（２千枚）サイクルでプリントしたもの
であり１画像部の電位ＶＬが２千枚の連続使用により低
下し、休憩により回復することを示している。

また、ｌ０Ｋ（１万枚）以降では、休憩後スタート時に
画像部の電位ＶＬが初期設定値より上昇していく傾向を
も示している。

第４図は、この経時変化に対応する光減衰特性を示した
ものである。

同図において、下の曲線は２千枚連続コピーの場合を示
しており、中の曲線は初期設定の場合を示し、上の曲線
は２千枚サイクルで２万枚コピーして休憩後の場合を示
している。

この様に、一定光量で露光を行なう潜像形成手段では画
像部の電位ＶＬの変動が大きく、現像量が変化し、ベタ
画像濃度（ＩＤ）、ライン線幅等の画像品質が、第７図
及び第８図に示す「一定置光エネルギー時」の範囲のよ
うに大きく変動する。

そこでこの実施例では、プリンタ本体に第５図に示すコ
ントローチエＣ６を搭載して、感光体疲労を予測し、第
４図に示した光減衰特性に基づいて露光エネルギにフィ
ードバックをかけて、感光体の露光後の画像部の表面電
位ＶＬを設定値に保つように制御する。

例えば第４図から判るように、２千枚連続使用時に初期
設定時と同じ画像部の電位ＶＬを得る為には、露光パワ
ーを　１２ｅｒｇ／ａＪから１０ｅｒｇ／ｄに減少させ
、２万枚コピーして休憩後には、露光パワーを１６ｅｒ
ｇに増加させるように自動制御を行なう。

第５図は、コントローラＩＣの構成図である。

このコントローラＩＣＥ３は、第１図の連続使用枚数カ
ウンタ７及び累積枚数カウンタ８と、感光体表面電位制
御手段としての演算回路９及び感光体特性テーブル１０
の役目を果すＣＰＵ、ＲＯＭ。

ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとを内蔵し、基
準パルスを発生するための水晶発振子１１と、このバッ
クアップ用のバッテリ１２とを外付けしている。なお、
連続使用枚数カウンタ７は連続使用時間計測用タイマに
代えることもできる。

感光体露光エネルギを制御する手段としては、露光パワ
ー制御と画素周波数デユティ（Ｄｕｔｙ）比制御の２つ
の手段が可能である。

露光パワーの制御に関しては、露光パワーがレーザダイ
オード（ＬＤ）への入力電圧と比例関係にあるので、こ
れを制御することによって実現できる。

また、画素周波数デユティ比の制御に関しては、レーザ
ダイオード（ＬＤ）の発光時間を制御することにより、
同一パワーで感光体に与えるエネルギを変化させること
ができる。これは、パワーの可変と同等の効果を持つも
のである。

そして、露光エネルギの自動制御を行なって、感光体１
の露光後の表面電位ＶＬの変動幅を小さくすることによ
り、第７図及び第８図に示す「制御有」の範囲のように
、画像濃度（ＩＤ）、ライン線幅再現性の変動幅を小さ
くすることが可能となる。

次に、第６図のフローチャートによりこの実施例におけ
るコントローチエＣ６の作用を説明する。

まず、感光体使用累積プリント枚数をカウントする累積
枚数カウンタ８のカウント値ａを入力して、ａが１０’
Ｋ（１万枚）以上かどうかをチエツクし、ＩＯＫ以上で
あれば演算回路９がＲＯＭに格納されている感光体特性
テーブル１０を用いて、例えば＋〇、４ｅｒｇＸ　ａ　
／　Ｉ　Ｋ　を演算して第１の補正値とする。

そして、さらに連続使用枚数カウンタ７のカウント値す
を入力して、例えば −０，５ｅｒｇＸｂ／ＩＫ　を演算して第２の補正値と
し、これを第１の補正値に加えた値をフィードバック出
力として、露光装置３のレーザダイオード（Ｌ　Ｄ）の
パワーあるいは画素周波数デユーティ比を補正する。

また、累積枚数のカウント値ａがＩＯＫ未満の場合は、
演算回路９が連続使用枚数カウンタ７のカウント値すと
感光体特性テーブル１０を用いて演算を行ない１例えば
−１ｅｒｇＸ　ｂ　／　Ｉ　Ｋ　　の演算を行なって補
正値を算出し、それをフィードバック出力として露光装
置３のレーザダイオード（ＬＤ）のパワーあるいは画素
周波数デユーティ比紮−補正す為。

次に、第２の発明について説明する。

第９図は、第２の発明の一実施例の機能構成を説明する
概略図であり、第１図と対応する部分に同一符号を付し
てその説明を省略する。

この実施例の構成は、第１図と略同様であるが。

演算回路９はＲＯＭに格納されている感光体特性テーブ
ル１０のデータを用いて、連続使用枚数カウンタ７と累
積枚数カウンタ８の各カウント値に応じた補正演算を行
ない。その結果を現像部４のバイアス電位を供給する電
源回路の１次側にフィードバックするものである点が相
違する。

感光体１は潜像を保持した状態で現像部４に到達し、こ
こで現像バイアス電位ＶＢとの電位差ＶＢ−ＶＬによっ
て、感光体１上にトナーが付着し、転写部５により転写
紙上にトナーを移動する。

第２図及び第３図をも参照して以下説明する６バイアス
電位ＶＢ＝一定とした状態では、経時の画像部の電位Ｖ
Ｌの変化に伴って現像電位差（ＶＢ＝ＶＬ）が変化する
ので、現像量が変化し、ベタＩＤ、ライン線幅の画像品
質が第１１図及び第１２図に示す「一定ＶＢＪの範囲の
ように大きく変動する。

そこで、この実施例では、プリンタ本体に第１図の連続
使用枚数カウンタ７及び累積枚数カウンタ８と、演算回
路９及び感光体特性テーブル１０の機能を持つ第１０図
に示すコントローラＩＣ６′を搭載し、マイクロコンピ
ュータを用いた演算回路９が、２種類のカウンタ７．８
のカウント値により疲労を予測し、現像電位差ＶＢ−Ｖ
Ｌを一定に保つように現像部４のバイアス電位を補正制
御する。

例えば第３図から判るように、２千枚の続使用時に初期
設定時と同じＶＢ−ＶＬを得るためには。

バイアス電位ＶＢを一４３０Ｖから一４０５ｖに変化さ
せる必要がある。

また、２万枚コピーした時には、バイアス電位ＶＢを一
５３５ｖにしなければならない。

次に、第１１図のフローチャートによりこの実施例にお
けるコントローラＩＣ５’　の作用を説明する。

まず、現像バイアス電位ＶＢを初期設定値、−４３０Ｖ
にする。そして、累積枚数カウンタ８のカウント値ａが
ｌ０Ｋ（１万枚）以上か否かをチエツクする。

１０Ｋ（１万枚）以上であルば、ＲＯＭに格納されてい
る感光体特性テーブルプ１０を用いて、Ｄ＝１００Ｘ　
（ａ−１０Ｋ）／ＩＯＫの演算を行なって補正値りを求
め、ＶＢ＋Ｄ　を新たなＶＢとする。

次に、累積枚数のカウント値ａがｌ０Ｋ（１万枚）未満
の場合と同じく、連続使用枚数カウンタ７のカウント値
すから例えば Ｅ＝−２５Ｘｂ／ｌｋ の演算を行ない、ＶＢ＋Ｅを新たなＶＢとして、この補
正したＶＢのデータを出力して現像部４の２次側のバイ
アス電位を補正すべく電源回路の１次側にフィードバッ
クする。

この実施例でも、累計枚数カウンタ及び連続使用枚数カ
ウンタの各カウント値により２段階に制御を行うもので
あり、各枚数に応じた演算を行ない、その時点のＶＬを
予測して現像バイアス電位を補正制御することを特徴と
している。

このように制御することにより、第１２図及び第１３図
に示す「制御有」の範囲のように、経時に対する画像濃
度（ＩＤ）及びライン線幅の変動幅を小さくすることが
可能となる。

なお、この実施例においても連続枚数カウンタに代えて
タイマを用いてもよい、これらの各実施例における数値
は一例にすぎないが、タイマを使用する場合には、コピ
ー枚数ＩＫ　（１０００）枚が約３時間に相当するもの
として上述の演算をすることができる。

このように第１の発明では、感光体使用累積枚数カウン
タ及び連続使用枚数カウンタを持つコントローラＩＣを
搭載し、この２種類のカウンタのカウント値により感光
体の疲労を予測し、感光体露光エネルギにフィードバッ
クをかけて表面電位を自動制御したので、感光体の長期
使用時、連続使用時の疲労による特性変動を補正して安
定した画像を得ることができる。

また第２の発明では、同様なコントローラＩＣを搭載し
て予測した感光体疲労に応じて現像部のバイアス電位１
次側に現像電位差を一定に保つようにフィードバックを
かけることにより、経時に対する変動幅を小さくして、
安定した画像を得ることができる。

効果 以上説明してきたように、この各発明によれば、電子写
真方式を用いた画像形成装置において、感光体の長期使
用、連続使用の疲労による特性変動を自動的に補正し、
安定した画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は第１の発明の一実施例の機能構成の概略を示す
説明図、 第２図は感光体表面電位と現像バイアス電位の関係を示
す説明図、 第３図は同じく感光体表面電位の経時特性を示す説明図
、 第４図は感光体の光減衰特性を示す特性図、第５図は第
１図の実施例に使用するコントローラＩＣの概略構成を
示す説明図。 第６図は同じくコントローラＩＣ６の作用を示すフロー
図、 第７図及び第８図は表面電位ＶＬに対する画像濃度（Ｉ
　Ｄ）及びライン線幅再現率の変動を示す特性図、 第９図は第２の発明の一実施例の機能構成の概略を示す
説明図、 第１０図は第９図の実施例に使用するコントローラＩＣ
の概略構成を示す説明図、 第１１図は同じくコントローラｒｃ６’の作用を示すフ
ロー図、 第１２図及び第１３図は現像電位差ＶＢ−ＶＬに対する
画像濃度（ＩＤ）及びライン幅再現率の変動を示す特性
図である。 １・・・感光体　　　　　２・・・帯電器３・・・露光
装置　　　　４・・・現像部５・・・転写部 ６．６′・・・コントローラＩＣ ７・・・連続使用枚数カウンタ ８・・・累積枚数カウンタ ９・・・演算回路　　　　１０・・・感光体特性テーブ
ル１１・・・水晶発振子 １２・・・バックアップ用のバッテリ 第２図 第３図 ４Ｋ　　　８Ｋ　　　＋２Ｋ　　　１６Ｋ　　　２０に
プリント枚数 ゝ・旨 ヨ・マ °（ヘベ ゛（気−ロ １へ　マ　八　渚ｌ眸都醋 ＩｒＸ　マ　λ　稀ソ障罷餅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電子写真方式を用いた画像形成装置において、感光
   体使用累積枚数をカウントする累積枚数カウント手段と
   、連続使用枚数をカウントする連続使用枚数カウント手
   段と、この２種類のカウント手段の各カウント値により
   感光体疲労を予測し、感光体露光エネルギにフィードバ
   ックをかけて表面電位の自動制御を行なう感光体表面電
   位制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 ２　感光体表面電位制御手段が、露光装置のパワーまた
   は画素周波数デューティ比を可変する手段であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。 ３　電子写真方式を用いた画像形成装置において、感光
   体使用累積枚数をカウントする累積枚数カウント手段と
   、連続使用枚数をカウントする連続使用枚数カウント手
   段と、この２種類のカウント手段の各カウント値により
   感光体の疲労を予測し、現像電位差を一定に保つように
   フィードバックをかけて自動制御を行なう現像電位差制
   御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 ４　現像電位差制御手段が、現像バイアスにフィードバ
   ックをかける手段であることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の画像形成装置。