JPH03148675A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真方式による画像形成装置に係り、特
に、感光体のトナー付着量を光学的に検知して感光体暗
部電位のばらつきを吸収する手段を備えた画像形成装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

電子写真方式による画像形成装置では、感光体に潜像を
形成し、この潜像をトナーによって現像し、この現像に
よる可視像を転写用紙に転写し、さらに定着手段によ７
て転写像を用紙に定着させる工程から成っている。従来
から、感光体には耐久性、信頼性などの要求から無機系
の感光体、例えばアモルファスカルコゲナイド系材料を
用いた感光体が広く用いられている。

この感光体は、セレン中に微量の砒素を加えたＡｓｚＳ
ｓｓであり、最も高い感度を得ることができる。この場
合、電荷保持層となるのは、Ａ　ｓ　ｚ　Ｓ　ｅ　３の
表面が空気中の酸素と結合して作られる酸化砒素層であ
る。

このため、ＡｓｚＳａｓ感光体は、酸化砒素層の層状態
によって電荷保持層が異なるという特性を有している。

また、蒸着直後め状態では電荷保持機能が殆ど無く、通
常の暗中放置では、保持機能が飽和状態に達するまでに
約３ケ月〜ロケ月を必要とする。したがって、本来は、
工場の出荷をロケ月以降とすれば、ユーザーは使用に伴
う保持機能の変動に起因する帯電電位のばらつきによる
画像劣化の影響を受けることがない。しかし、これでは
製造者側の多量の在庫が問題となり、現実には実施する
ことができない。

そこで、上記のような電荷保持機能の変動に起因する感
光体暗部電位のばらつきを吸収する手段として、従来、
提案されているものに、例えば次のようなものがある。

感光体上に基準濃度のトナー像を形成した時の濃度と形
成しない時の濃度との比に基づいて、トナー補給量を制
御する（特開昭６３−１４３４８号）。

感光体上に基準パターンを形成して現像し、これを光学
的に検出して感光体の経時変動分を把握し、これにより
ドラム条件を補正し、地肌汚れを防止する（特開昭５８
−６０　）　５８号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記した従来技術においては、帯電電位が規定
範囲外にあると、飽和濃度の低下、地汚れ、トナー飛散
などを生じる場合がある。

本発明は、帯電電位のばらつきを補正し、飽和濃度の低
下、地汚れ、トナー飛散などが生じないようにした画像
形成装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、原稿画像を光学
的に走査して得られた光情報を感光体に霧光し、この霧
光によって感光体に形成された潜像を現像ユニットによ
ってトナー現像し、そのトナー像を転写用紙上に転写す
る電子写真方式の画像形成装置において、複数の帯電電
位値及びこの帯電電位値に対応する現像バイアス値を設
定する設定手段と、感光体の所定位置に形成した検出用
パターンのトナー付着量を検出するセンサと、前記帯電
電位値を複数の段階に変化させると共にこれに連動して
前記現像バイアス値を変化させ、その各々におけるトナ
ー付着量を前記センサによって検出し、その変化量から
補正内容を決定する制御手段とを設ける構成にしている
。

〔作用〕

上記した手段によれば、帯電電流を１００％、５０％の
ように複数に変えて帯電電位を変化させ、且つこれに連
動させて現像バイアス値を変え、各々について現像を行
う。各現像に対するトナー付着量はセンサによって検出
され、相互の比較結果に基づいてセンサ部の基準となる
ポテンシャルが決定される。したがって、地肌汚れやト
ナー飛散の無い、安定した画像を得ることができる。

〔実施例〕

以下、第１図〜第６図を参照して本発明を具体的に説明
する。

第１図は本発明による実施例の主要部の概略構成を示す
断面図である。

感光体ｌはドラム形を成して回転自在に設置され、その
帯電層にはＡ　ｓ　ｚ　Ｓ　１１３材が用いられている
。

その周囲には、回転方向に向かって、トナーを用いて感
光体１の表面に形成された潜像を現像する二成分現像方
式の現像ユニット２、該現像ユニット２に形成された黒
部の反射濃度を検出するセンサ３、潜像の形成に先立っ
て感光体ｌを予め帯電する帯電チャージャ４、感光体ｌ
に残留する電荷を消去するイレーザ５が順次設置されて
いる。検出センサ３は、第２図に示すような検出特性を
備えている（横軸は感光体面のトナー付着量を示し、縦
軸は検出電圧を示している）。

前記黒部を形成するための潜像を行うために、コンタク
トガラス９に隣接させてセンサパターン６が設置され、
このセンサパターン６を照明スルためにランプ７が設置
されている。さらに、この照明による画像の反射光を感
光体ｌの露光部に導くために光学系８が設けられている
。このランプ７及び光学系８はセンサパターン６の検出
専用に設けられたものであり、原稿を走査するためのラ
ンプ及び光学系は別構成により設けられている。

現像ユニット２は、感光体ｌに近接して配置される現像
ロール２ａ、現像剤が収納される現像剤収納部２ｂ、及
び現像剤収納部２ｂの出口部に設置されて現像ロール２
ａに対する現像剤供給量を制御するトナー補給ローラ２
ｃを備えて構成されている。

第り図の構成において、通常の画像形成動作においては
、ランプ７及び光学系８がコンタクトガラス９の下部を
移動し、コンタクトガラス９上に載置された原稿を光学
走査する。原稿からの反射光は、光学系を介して感光体
ｌの露光位置に到達し、原稿画像に応じた潜像が予め帯
電チャージャ４によって帯電されている感光体ｌの表面
に形成される。潜像すく感光体ｌの回転によって現像ユ
ニット２の現像ロール２ａに対面する位置に到達すると
、現像ロール２ａに付着する現像剤が潜像に静電力によ
って付着し、現像が行われる。この現像による可視像は
、感光体ｌの回転に伴って転写位置に到達し、不図示の
給紙手段によって給紙された用紙（不図示）に転写され
、さらに不図示の定着装置によって転写画像が用紙に定
着される。

一方、トナー補給の制御のための情報を得る手段として
、センサパターン６が用いられる。まず、ランプ７を点
灯し、センサパターン６を照明する。

この照明による反射光は光学系８を介して感光体ｌの露
光面に導かれてパターン潜像され、さらに現像ユニット
２によって黒部に現像される。この現像による像は、用
紙に転写せず、そのまま回転させて検出センサ３の対向
位置に到達させる。検出センサ３は、パターン像の反射
の濃度を光学的に検知し、この検知出力により不図示の
制御装置がトナー補給ローラ２ｃの回転を制御し、検出
センサ３による検出濃度が一定値になるようにする。

センサパターン６の濃度は、例えば約Ｌ　　１〜１、　
４であり、ｌＯ枚に１回の割合で検出する。

感光体ｌの非トナー付着状態での検出センサ３の出力で
あるＶＳＧは、４ｖに設定され、また、センサパターン
６のトナー像の検出センサ３の出力■ｓｐはｌ／８Ｘ４
Ｖ＝Ｏ−ｓｖになるようニドナーの補給を制御している
。

帯電チャージャ４が放電状態でランプ７が消灯時のポテ
ンシャルをＶ、とじ、帯電チャージャ４が放電状態でラ
ンプ７が点灯時のポテンシャルをＶｎとすると、例えば
、以下のような電圧値になる。

■０　８００±５０Ｖ ＶＤ　　Ｔ５０±５０Ｖ Ｖｓ、　　７２０±５０Ｖ このときのセンサパターン６に対する現像バイアスＶＢ
は５００■であり、第３図に示すように、検出センサ３
のポテンシャルは２２０ｖになり、付着量は０−３９■
／ａａ”になる。感光体ｌの帯電保持機能が弱い場合、
検出センサ３のポテンシャルは小さくなるにもかかわら
ず、同一付着量に制御しようとするため、地汚れ、トナ
ー飛散の原因となる。

そこで、本発明では、ｖｏのばらつきを抑えることによ
り、上記の問題を解決している。すなわち、感光体ｌの
寿命、疵などによって、サービスマンなどが感光体ｌの
交換を行う場合、通常、交換後に１００枚〜２００枚の
フリーランを行い、帯電保持機能の向上を図り、この後
にｖｏのばらつきの補正を行う。この補正は、ばらつき
補正ボタンを押して手動で行い、あるいは毎日始業前に
一定の条件が満たされたときに自動的に行うようにする
。

第４図は感光体の交換に伴うトナー補給制御の処理例を
示すフローチャートである。

まず、新しい感光体１に交換した後、ｖｏのばらつきの
補正を行う（ステップ３１）。ついで、感光体ｌの前歴
を消し、条件を一定にするため、任意の時間フリーラン
モードなどによって動作させる。帯電層がＡ　ｓ　ｚ　
Ｓ　ｓ　ｓである場合、りピート補正を除く目的で約２
０枚相当のフリーランを実行する（ステップ３２）。

次に、帯電電流ＩＣＣを通常値にすると共にランプ７を
オフにし、現像バイアスＶＢを６００■として感光体ｌ
を１回転させる（ステップ３３）。

これにより、センサパターン６の形成位置上にトナー付
着領域を−周分作成する。現像バイアス値、＝６００Ｖ
とすることにより、検出センサ３のポテンシャルを２０
０ｖ程度にすることができる。

この状態で、感光体ｌ上の出力を１００分割し、その平
均からｖｓＰｌを求め、不図示のメモリに保存する（ス
テップ３４）。

次に、帯電電流ＩＣＣを通常値の半分とし、現像バイア
スＶＢを１７５℃でランプ７をオフにしたまま、感光体
ｌを１周分走査しくステップ３５）、これによって得ら
れるＶｓ□をメモリに保存する（ステップ３６）。なお
、帯電総電流と帯電電流Ｉ　ｃｅとは、第５図に示すよ
うな関係がある。

次に、ステップ３５の条件に対し、現像バイアスｖＩＩ
ノミを１７５ｖから１５０℃に変え、上記と同様に感光
体ｌを１周分走査して（ステップ３７）ＶＳＰＩを得、
これをメモリに保存する（ステップ３８）。

ついで、Ｖｓ□とＶｓｐｉを比較しくステップ３９）　
、Ｖｓｐｌ＜Ｖｓｐｓ　（Ｄときに、ＶＢ（ＳＰ、＝　
（ＶＢ（ＳＰ＞　　　１００）に設定内容を変更する（
ステップ４０）。また、Ｖ　ｓ　ｐ　ｌ＞　Ｖ　ｓ　ｐ
　ｓのときには、Ｖｓ、。とＶＳ、。とを比較しくステ
ップ４１）、（−の結果がＶｓｐ＋　＜Ｖｓｐｚ　テあ
れば、ＶＢ（ＳＰＩ　”（Ｖｅ　（ＳＰ）　　　５０　
）に設定内容を変更する（ステップ４２）。一方、ＶＳ
ＰＩ　＞Ｖｓｐｔの場合には、ＶＢ（ＳＰ）←Ｖｌｌ（
ＳＰ）　に設定する（ステップ４３）。

このようにして新たに設定されたＶＢ（ＳＰＩ　を用い
ることにより、検出センサ３のポテンシャルを正規値の
近傍に補正できるため、トナー飛散や地肌汚れなどの発
生を低減することができる。

また、翌日以後、毎朝の始業時などに、現像バイアス値
８を１７５Ｖ、１５０Ｖにして順次ステップ３２〜ステ
ップ４３まで実施して（但し、この実施例では、定着温
度く１００℃を条件にしている）　ｖｉｓｔｓｐ＞　を
補正することにより、地肌汚れやトナー飛散の無い、安
定した画像を得ることができる。

なお、多少精度が落ちてもよい場合には、ステップ３３
及びステップ３５における処理を、以下のようにしても
よい。すなわち、ステップ３３では、通常の帯電電流で
帯電し、センサパターン６を像露光し、その付着量を検
出センサ３で検出し、これをｖｓＰＩとしてもよい。ま
た、ステップ３５では、帯電電流を通常の１／２とし、
２００ｖ程度の検出ポテンシャルが得られるように現像
バイアスＶｅを設定するものとしてもよい。

第６図は帯電電位Ｖ、のばらつきに対する検出面のポテ
ンシャル変動を示す説明図である。本図から明らかなよ
うに、帯電電位Ｖ、が増加するのに応じてポテンシャル
も上昇し、逆に、帯電電位ｖ０が低下するのに応じてポ
テンシャルは低下する。したがって、ポテンシャルに連
動して変化するＶＢ（ＳＰ）を補正することにより、帯
電電位Ｖ。

の変動を適正値に制御することができ、地肌汚れやトナ
ー飛散を低減することが可能になる。

〔発明の効果〕

以上より明らかな如く、本発明によれば、原稿画像を光
学的に走査して得られた光情報を感光体に露光し、この
露光によって感光体に形成された潜像を現像ユニットに
よってトナー現像し、そのトナー像を転写用紙上に転写
する電子写真方式の画像形成装置において、複数の帯電
電位値及びこの帯電電位値に対応する現像バイアス値を
設定する設定手段と、感光体の廣定位置に形成した検出
用パターンのトナー付着量を検出するセンサと、前記帯
電電位値を複数の段階に変化させると共にこれに連動し
て前記現像バイアス値を変化させ、その各々におけるト
ナー付着量を前記センサによって検出し、その変化量か
ら補正内容を決定する制御手段とを設けたので、地肌汚
れやトナー飛散の無い、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図は本発明による実施例の主要部の概略構成を示す
断面図、第２図は本発明に係る検出センサの検出特性を
示す特性図、第３図は現像ポテンシャルとトナー付着量
の関係を示す特性図、第４図は感光体の交換に伴うトナ
ー補給制御の処理例を示すフローチャート、第５図は帯
電総電流と帯電電流１　ｃｃの関係を示す電流特性図、
第６図は帯電電位Ｖ、のばらつきに対する検出面のボテ
ンシャル変動を示す説明図である。 ■・・・感光体、２・・・現像ユニット、２ａ・・・現
像ロール、２ｃ・・・トナー補給ローラ、３・・・検出
センサ、４・・・帯電チャージャ、５・・・イレーザ、
６・・・センサパターン、７・・・ランプ、８・・・光
学系。 第１図 へ　て　　９ 第２図　　　　　　第３８ シアー４４−ｔ−％　　−１−Ｕ　　ｌｉＡＩ　　４−
吻喝′１１龜本テフ々し 第４図 １　　　Ｖｓｐｓ９メ毛り　　１　１　　　　　　　　
　　　　　　　　♀５図 す −ｌωＵ／ 第６ＩＩ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿画像を光学的に走査して得られた光情報を感光体に
   露光し、この露光によって感光体に形成された潜像を現
   像ユニットによってトナー現像し、そのトナー像を転写
   用紙上に転写する電子写真方式の画像形成装置において
   、複数の帯電電位値及びこの帯電電位値に対応する現像
   バイアス値を設定する設定手段と、感光体の所定位置に
   形成した検出用パターンのトナー付着量を検出するセン
   サと、前記帯電電位値を複数の段階に変化させると共に
   これに連動して前記現像バイアス値を変化させ、その各
   々におけるトナー付着量を前記センサによって検出し、
   その変化量から補正内容を決定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。