JPH01234862A - 画像形成装置の制御方法 - 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】 艮青立立 本発明は画像形成装置の制御方法に関するものである。

従米挟歪 感光体に静電潜像を形成し、現像剤により可視像化し、
転写紙に可視像を転写する形成の画像形成装置において
は、感光体は反復使用されるので画像形成回数が増大す
るにしたがい感光体に疲労を生じ、転写紙における画像
の品質が低下する。

この感光体疲労による画像品質の低下を防ぐ方法として
、例えば特開昭５３−１３６８３８号において、所定の
濃淡部を有する基準オリジナルにより感光体の少なくと
も一部に静電潜像を形成し、その潜像電位を検出し、そ
の検出値に基づいて帯電量と露光量とを、静電コントラ
ストが一定に保たれるように制御することが提案されて
いる。

この方法では基準オリジナルの黒色部に対する潜像電位
Ｖ、と基準オリジナルの白色部に対する潜像電位■、の
差■。−■、が一定になるように、感光体に帯電する帯
電器の電圧を調整して帯電量を制御し、この帯電量制御
により潜像電位が上昇することによる基準オリジナルの
黒部の潜像電位■、とオリジナルの灰色部に対する潜像
電位■。

との差で表わされる黒色部と灰色部との間のコントラス
トが変化する。このコントラストの変化を露光量を制御
することにより補正し、潜像電位が最初より高くなる点
を現像バイアス電圧を高めることにより調整される。

この方法では感光体の疲労度合によっては露光量を変え
てもＶＤ−Ｖ。が一定にならない状態を生じる。特に感
光体疲労度が非常に大になり、残留電位が高くなって実
質的に白色部潜像電位ｖＬが上昇してしまうような疲労
を生じた場合には可成り多くの露光光量を与えないと■
。−■。が−定にならず、そのときは白色付近の感光が
低下し、シャープ性、低コントラスト再現性等が劣化す
るという問題がある。

更に特開昭５３−９８８３４号において感光体の明部電
荷と暗部電荷を検出し、明部電荷により露光量を、暗部
電荷により一次帯電を制御することが開示されている。

この場合露光量は原稿照射時の最も強い光強度の光と大
体等しい光強度の露光ランプを点滅することにより露光
制御が行われる。通常感光体の感度は直線的でなく、光
量が大である程感度は小さくなるので、この従来の方法
では可成り大なる露光量となるため画質のシャープ性、
低コントラスト再現性、階調性の劣化を招くことになる
。又明部と暗部の２点検知であるので感光体に疲労を生
じ始めると、疲労がないときと同じような潜像を形成す
るような制御ができないという問題がある。

置皿 本発明は従来の上記の問題点を解消し、感光体の疲労に
際しても安定した潜像電位を得ることができ、安定した
良好な画像品質を保つことのできる画像形成装置の制御
方法を提供することを目的としている。

復底 本発明は上記の目的を達成するために、感光体の帯電、
露光、イレーサ照射後の非画像形成部分の感光体表面電
位を検出し、黒部と白部を有する基準パターン潜像を帯
電、露光により感光体上に形成して潜像表面電位を検出
し、前記感光体表面電位と略同一の電圧を重複して印加
するように現像バイアス電圧を制御し、前記感光体表面
電位と基準パターンの潜像電位の検出値の初期値との差
に基づいて帯電チャージャの帯電量及び露光ランプの露
光量を基準パターン黒部の潜像電位Ｖ、と白部の潜像電
位Ｖ、との差が一定になるように制御し、その際イレー
サの照射光量としては露光ランプによる光量よりも強い
光量、しかも帯電後露光除電を受ける部分の光照射量が
電位を最も下げる事のできる最低光量に選定してあるこ
とと、前記感光体表面電位は画像形成開始前に行い、基
準パターンの潜像電位は画像検出中もしくは画像形成後
に検知する事を特徴とする。

本発明の構成及び作用の詳細を図に示す実施例に基づい
て説明する。

本発明を適用することができる画像形成装置の一例とし
ての複写機を示す第１図において、１は感光体ドラムで
あって矢印方向に回転する。２は帯電部、３は露光部、
４はイレーサ、５は現像部、６は転写チャージャ、７は
分離チャージャ、８はクリーニング装置、９は除電ラン
プを示し、これらは周知の静電複写機を構成している。

コンタクトガラス１０の上に載置された原稿を露光ラン
プ１１により走査し、原稿よりの反射光はミラー１２．
１３．１４及び結像レンズ１５により露光部３において
感光体ドラム１の上に結像される。

感光体ドラムｌ、例えばＳｅ感光体に帯電部、２により
暗中で均一に例えば正帯電され、露光部３において原稿
画像に応じた静電潜像が作像される。この際、イレーサ
４により画像領域外に帯電されている電荷が消去される
。これを潜像形成工程と呼ぶ。

潜像は現像部５において、画像の黒部に相当する部分に
現像剤のトナーと呼ばれる黒色粉末が現像バイアス電圧
と黒部の感光体表面電位のポテンシャルに従って付着し
顕像が形成される。白部はポテンシャルが黒部に比べて
小さいのでトナーは付着しない。これを顕像工程と呼ぶ
。

感光体ドラムへのトナー付着量Ｍは感光体の表面電位を
Ｖ、黒部の潜像の電位をｖｌｌとすると大略においてＭ
＝Ｖ。−Ｖ、で表される。

−ｇにコピー品質からみると、黒部の電位ＶＤのように
高い電位の潜像部分は画像濃度で表され、白部の電位ｖ
Ｌのような潜像電位の低い部分はかぶれ又は地汚れと呼
ばれるような形で品質評価される。

前記のトナー付着量Ｍに関する式から明らかなように電
位Ｖ、を大きくすると画像濃度は下り、地汚れが少なく
なり、電位ＶＤを大きくすると、地汚れは変わらないが
、画像濃度が上がる事にな転写後の感光体ドラムは、僅
かに残ったトナーをクリーニング装置８によりクリーニ
ングし、除電ランプ９により除電して感光体ドラム上の
潜像を均一電位になるようにする。除電ランプ９の光量
は感光体ドラムの感度劣化が生じても十分除電できる光
強度である。

潜像形成工程におけるイレーサ４は露光部３、除電ラン
プ９等との光照射部分よりも強く、かつ感光体ドラムｌ
に対して最も電位を下げるに必要な光量の２倍の光量と
なるようにする。これはイレーサ４の劣化と君子の余裕
度を見込んで設定され、経時変化、環境変化においても
これ以上低下しない電位とする。

帯電チャージャ２は他のチャージャよりもドラム電流は
太き（設定されており、画像形成領域外にも印加される
。そこで画像形成領域外である非画像部は帯電チャージ
ャ２により印加されるが露光部３においては露光を受け
ず、イレーサ４によって光照射される。そこでイレーサ
ー４による光照射後の非画像部の表面電位ｖ１１を電位
センサ１６により検知できるようにする。

コンタクトガラス１０の走査始端側に固定された基準パ
ターン１７を設け、原稿走査前に基準パターン１７が走
査される。

潜像形成部における感光体表面電位の経時劣化を調べて
みると、第２図に示す如くである。第２図において横軸
に示す画像反射率光量はコンタクトガラス１０に置かれ
た画像４度反射率を示し、白部の反射率を１００として
の相対値をスケールにとったもので例えば反射率光Ｉ２
００は白部の２倍の光景であることを示す。縦軸は感光
体ドラム１の表面電位（Ｖ）を示す。

電位制御用基準パターン１７は第１検出部分１７ａが白
部反射率の１／１００の光量比をもつ濃度にしてあり、
画像黒部と略同一濃度である。第２検出部分１７ｂは白
部反射率１００と同じ光量比をもつ濃度すなわち白部と
同じ濃度にしである。

つまり第１検出部分１７ａは黒部パターンであり、第２
検出部１７ｂは白部パターンである。

黒部パターン１７ａの露光、及びイレーサ４による光照
射後の電位センサー１６による検出電位ｖＩｌと色部パ
ターン１７ｂの露光、イレース後の電位センサー１６に
よる検出電位ｖＬは経時的に変化する。第２回において
感光体初期を示す曲線Ａとある時間を経過した経時感光
体を示す曲線Ｂより、黒部パターン１７ａの初期検出電
位ＶＤｓが約８００■であるのに対し、ある時点では経
時変化により、経時検出電位Ｖ。は例えば７００Ｖに低
下している。この変化は感光体、帯電器等の経時変化に
起因している。白部パターン１７ｂの初期検出電位ＶＬ
ｉはｌ　ＯＯＶであるのに対し、経時検出電位ＶＬｂは
例えば３２０■に上昇している。

これは感光体、露光ランプ等の経時変化に起因している
。

感光体の基準パターンのクリーニング、並びに除電ラン
プ９による除電後の悠光体表面の残留電位ｖ８は、除電
ランプ９の光量を２００、すなわち白部反射１００に対
して２．５倍の光量とすると、初期の残留電位Ｖ□が５
ｖ程度であるのに対し、経時の残留電位■。は例えば８
５Ｖに上昇している。これは感光体、除電ランプの経時
変化が関与するが、大半は感光体の光疲労により感度が
悪くなり表面電位が減衰しない事による。

感光体ドラム１において安定した潜像を得るには黒部の
検出電位■、と白部検出電位■Ｌとの差■。−ｖＬが一
定である事で必要である。

上記のように感光体表面の残留電位■、は一定にするこ
とはできず、感光体の疲労による残留電位■、の上昇は
さけられない。この残留電位■１の変化を考慮すれば、
どのように感光体が疲労劣化してもＶ、−Ｖ、を一定に
することは可能となり、潜像を安定することは可能であ
る。すなわち、第３図に示すように、初期の状態を示す
曲線Ａに対し、経時における感光体の残留検出電位Ｖ。

により黒部検出電位■。と白部検出電位ｖＬを補正して
曲線Ｂが得られる。この曲線Ｂに応じて帯電及び露光量
を制御する０曲線Ｂによれば暗部と明部との間の電位の
推移は曲線Ａに示す初期の状態と略同一になる。

制御の実施例を説明すると、コンタクトガラス１０の上
の黒部パターン１７ａと白部パターン１７ｂの電位セン
サ１６による検出電位を夫々８００■、１００Ｖとなる
ように帯電量と露光量を制御する。すなわち帯電チャー
ジャ２のグリッド電圧を調整することにより黒部パター
ンの検出電位を８００Ｖになるように制御し、露光ラン
プ１１の電圧を調整することにより白部パターンの検出
電位を１００Ｖになるように制御する。機械及び感光体
が新品である初期には残留電位■８が０■であることを
確認し、原稿バイアス電圧のオフセット量をＯとなるよ
うに調整する。これを初期設定という。

以下制御を第４図に示すフロー図に基づいて説明する。

初期設定の下で機械が制御される６機械のメインスイッ
チをＯＮにすると５秒以内にコピー可能状態の否かを判
断し、ＹＥＳであれば、今までのｖ８値に対応したｖ０
制制御量が出される。

ＮＯであれば帯電チャージャ２に高圧電圧が印加され、
イレーサ４と除電ランプ９が全点灯して感光体ドラムｌ
が回転する。感光体ドラムｌの１回転復電位センサ１６
によって検出された電圧を■えとして制御系へ入力され
る０例えば入力信号がＶ寓＝１００Ｖであれば現像バイ
アス電圧ｖｌを１００Ｖ重複するように現像バイアス制
御部に信号が与えられる。電位センサの検出電圧データ
１００Ｖは露光ランプ１１及び帯電グリッド電圧を制御
するときの制御値を定める際のシフト量決定条件として
制御系に送られる。制御系においては前に設定さている
電位■、に対し新しい残留電位■５のデータ１００■を
重複する。

データ入力後は本体のシーケンスに従って制御される。

コピー時には機械は本体シーケンスによって立ち上がる
がこのとき、黒部検出電位ＶＤ、白部検出電位ｖＬを検
知してから５０枚目になるか否かを判断し、ＮＯであれ
ば電位センサ１６による検出信号は無視され、現状の帯
電チャージャグリッド電圧■。と露光ランプ電圧ＶＬＰ
が印加される。

５０枚になっておりＹＥＳであれば、黒部パターン及び
白部パターンの電位の電位センサー１６による検出値が
制御系へ入力される。

■。制御電圧は （検知電圧＝（８００Ｖ＋Ｖ、値）ｌ／１．１により得
られ、黒部の電位■。が８５０■でＶ宛がＯＶのときは （８５０−８００）／１．１＝４５Ｖ となり現在の帯電チャージャグリッド電圧ＶＣに対し４
５Ｖを減算した電圧に制御する。

■。が７００　ＶテＶ、　ｆＪ＜５０　Ｖノトキ１；！
（７００−（８００＋５０）］／１．１＝−１３６Ｖと
なり、現在の帯電チャージャグリッド電圧■。

に対し１３６■を加算した電圧に制御する。

ＶＬ制御電圧は （検知電圧−（１００Ｖ＋Ｖｌ値））／３により与えら
れ、白部の電位■、が７０ＶでＶえがＯｖのときは （１００−７０）／３干１０Ｖ となり、現在の露光ランプの電圧ＶＬＰに対し１０Ｖを
減算した電圧に制御する。

■１が２００ｖでＶつが５０Ｖのときは（（１００＋５
０）−２００）／３＝−１ＴＶとなり、現在の露光ラン
プの電圧ＶＬＰに対して１７Ｖ加算した電圧に制御する
。

制御される各々の値は検知後顧次行なうこともできるが
、ＶＲ，Ｖ、、Ｖ、の全てが検知後火のコピー作像時に
フィードバックされる場合を示した。

黒部電位ＶＤと白部電位■、が検知されないときにはイ
レーサ１４により電荷が消去されるのはもちろんである
が、機械及び感光体の変動量から検知タイミングは任意
に設定されればよい。

画質調整のためにユーザーが現像バイアス電圧ｖＮを任
意に設定できるようにすることができ、実際の現像バイ
アス電圧（ｉｉ　Ｖ　ｍは（初期設定された値）＋（ユ
ーザによる設定値）＋（ｖ８検出値による重複電圧）　
となる。

■、検知をメインスイッチＯＮ時にのみ行う例を上記に
示したがコピー終了時に行うようにしてもよい。

感光体が疲労するプロセスは光による疲労の外に帯電に
よる疲労もあり、感光体に印加する電荷の景によって、
例えば多い程残留電位Ｖ、は早い時期に上昇し、変動量
も大きくなる。そこで最も電荷量の大なる帯電チャージ
ャを用いて帯電印加後を測定すればその機械の、例えば
複写システムの最悪の■８変動について適正に制御可能
となる。

尚感光体の通過帯電量は第１図の感光体に流れる電流値
に比例するが、実際には感光体位置にアルミドラムを入
れて、アルミドラムに流れる電流値で代用しているが、
各チャージャについて測定した結果として帯電チャージ
ャによる通過帯電量が一番多い。

感光体の疲労度は前記残留電位ｖ覧により示すが、この
場合１回帯電した後１回イレーサにより除電した部分の
電位により示し、通常の装置が動作中に最も電位が減衰
した部分をとる。更にはいくら除電光量を増大してもそ
れ以下にならない下限電位である。この意味から画像端
部の白抜き部分は露光とイレーサの２回の照射を受ける
ので、この部分の電位により疲労度をとることはしない
。

感光体の疲労度はコピー毎に大きく変化するものではな
いので、濃度検知その他のために基準パターンの電位Ｖ
、、Ｖｔを検知する場合はど頻繁に検知する必要性はな
い、しかも疲労度の検知のためには感光体モータと、帯
電チャージャとイレーサのみを数秒間作動するだけであ
るので特に騒音とならず、ユーザーへの違和窓もなく、
コピー中でないと大きな時間のロスも生じないので疲労
度検知に大きな問題を生じない。−例としては感光体表
面電位Ｖ５の測定はメインスイッチＯＮ時の定着ユニッ
トの立ち上がり時間を利用し、必要によっては機械の使
用終了時に１回又は他の適当する時に行えばよく、これ
に対しｖ、、ＶＬの検知は頻繁に、感光体の前歴効果に
より違うが場合によってはコピー毎に検出した方がよい
。

■ 本発明により黒部と白部の潜像電位Ｖ、　、ＶＬの差■
。−ｖＬ＝一定が常に保持されるので直線的な領域での
潜像が得られるので安定した潜像が得られる上コピー品
質も向上する０例えばシャープ性、低コントラスト部分
の再現性、階調性等の劣化がなく、良好な画像品質が得
られるようになった。本発明により感光体の残留電位ｖ
Ｒより高い電位に基準パターン白部の層像電位が設定さ
れるため、感光体の感度が劣化していないような疲労状
態では露光ランプの光量を高めることもないので、画質
が良好であり、ランプの寿命を縮めないという利点があ
る。このことは機械の長寿命化、感光体の長寿命化とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される画像形成装置の実施例の説
明図、第２図は感光体の疲労に伴う潜像形成部の電位特
性を示す図、第３図は感光体の残留電位により補正した
感光体の潜像形成部の電位特性図、第４図は本発明に係
る制御のフロー図である。 １・・・感光体ドラム　　２・・・帯電チャージャ３・
・・露光部　　　　　４・・・イレーサー５・・・現像
部　　　　　９・・・除電ランプ１０・・・コンタクト
ガラス １６・・・電位センサー １７・・・基準パターン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体に帯電、露光、イレース露光をして画像の
   静電潜像を形成し、現像して顕像を形成する画像形成装
   置の制御方法において、 感光体の帯電、露光、イレーサ照射後の非画像形成部分
   の感光体表面電位を検出し、 黒部と白部を有する基準パターン潜像を帯電、露光によ
   り感光体上に形成して潜像表面電位を検出し、 前記感光体表面電位と略同一の電圧を重複して印加する
   ように現像バイアス電圧を制御し、前記感光体表面電位
   と基準パターンの潜像電位の検出値の初期値との差に基
   づいて帯電チャージャの帯電量及び露光ランプの露光量
   を基準パターン黒部の潜像電位と白部の潜像電位との差
   が一定になるように制御し、 その際イレーサの照射光量としては露光ランプによる光
   量よりも強い光量、しかも帯電後露光除電を受ける部分
   の光照射量が電位を最も下げる事のできる最低光量に選
   定してあることと、前記感光体表面電位は画像形成開始
   前に行い、基準パターンの潜像電位は画像検出中もしく
   は画像形成後に検知する事を特徴とする画像形成装置の
   制御方法。