JPH0580624A - 電子写真感光体の表面電位安定化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 帯電工程前の電子写真感光体に除電光を照射
して電子写真感光体の表面電位を安定化する電子写真感
光体の表面電位安定化方法であって、電子写真感光体の
光による疲労と機械的な力による電子写真感光体の表面
の削れに起因する表面電位の変動を抑制するように、疲
労と削れに応じて上記の除電光の光量を制御する。 【効果】 電子写真感光体の表面電位が安定化し、安定
した画質が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真式複写機やレ
ーザープリンター等の電子写真装置に係り、特に電子写
真感光体の表面電位安定化方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式複写機やレーザープリンター
では、電子写真用の感光体の表面を均一に帯電させた
後、画像に応じて露光することにより、静電潜像を感光
体上に形成する。静電潜像はトナーで現像され、これを
用紙に転写することにより画像形成が行われる。

【０００３】上記の帯電・露光を繰り返し行うと、感光
体は疲労する。このため、帯電時の表面電位が不安定と
なり、画質が低下する。そこで、光照射により感光体を
適度に疲労させてから、帯電工程を行うことで、表面電
位を安定化させ、これにより、画質の安定化を図ってい
る。なお、感光体を疲労させる目的で照射する光は、除
電光と呼ばれている。

【０００４】特開平２−３５８４６号公報に開示されて
いる電子写真感光体の表面電位安定化方法では、感光体
の疲労状態が複写機の休止時間および連続動作時間に依
ることから、これらの影響を考慮して、動作開始時の除
電光の光量をそれまでの休止時間に応じて設定すると共
に、連続動作時の除電光の光量を動作開始からの連続動
作時間に応じて対数的に設定することにより、表面電位
の安定化を図っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複写スピー
ドの速い複写機では、感光体ドラムを高速回転させるた
め、感光体の表面は、現像槽に設けられた磁気ブラシ、
クリーナーのブレード、転写用紙等から機械的な力を受
け、これによって、表面に削れが生じる。

【０００６】感光体材料として有機材料を使用した場
合、表面の削れ量が大きいが、感光体ドラムは、図４に
示すように、基板１上にキャリアー発生層２とキャリア
ー輸送層３を順次積層した構成になっているため、キャ
リアー輸送層３だけが削り取られる。したがって、帯電
量が不可逆的に変化するが、帯電器として、スコロトロ
ン・チャージャーを使用することで、この問題は簡単に
回避できる。

【０００７】一方、感光体材料として無機材料、例えば
セレン系材料を使用した場合、感光体ドラムは、図５に
示すように、基板１上に感光層４を形成した構成になっ
ており、単一の感光層４がキャリアー発生およびキャリ
アー輸送を担っている。感光層４の表面には、空気中の
酸素あるいは帯電器で発生するオゾンとの反応により、
厚さが５〜１０ｎｍの酸化膜５が生じている。酸化膜５
は表面電荷の感光層４への注入を防止し、表面電位の暗
減衰を防いでいる。このため、酸化膜５が削れると、現
像工程まで充分な表面電位を保持できなくなり、充分な
コピー濃度が得られなくなる。なお、放置すると、感光
層４の酸化が進むので、酸化膜５の厚さは元に戻る。

【０００８】以上のように、複写機を使用すると、酸化
膜５は削れて薄くなり、放置すると、酸化膜５の膜厚は
元に戻る。これに伴って、感光体の表面電位が変化する
ため、安定した画質が得られないという問題点を有して
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真感光体
の表面電位安定化方法は、上記の課題を解決するため
に、帯電工程前の電子写真感光体に除電光を照射して電
子写真感光体の表面電位を安定化する電子写真感光体の
表面電位安定化方法であって、電子写真感光体の光によ
る疲労と機械的な力による電子写真感光体の表面の削れ
に起因する表面電位の変動を抑制するように、疲労と削
れに応じて上記の除電光の光量を制御することを特徴と
している。

【００１０】

【作用】上記の構成により、帯電工程前の電子写真感光
体に除電光を照射して電子写真感光体の表面電位を安定
化する電子写真感光体の表面電位安定化方法であって、
電子写真感光体の光による疲労と機械的な力による電子
写真感光体の表面の削れに起因する表面電位の変動を抑
制するように、疲労と削れに応じて上記の除電光の光量
を制御するので、電子写真感光体の表面電位が安定化
し、安定した画質が得られる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図３に
基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１２】本実施例の電子写真感光体の表面電位安定
化方法は、光による感光体の疲労および、その回復だけ
でなく、機械的な力による感光体の表面の酸化膜の削れ
および、酸化による膜厚の回復も考慮して、感光体の表
面電位が一定になるように、除電光の光量を制御してい
る。

【００１３】除電光の光量制御は、デューティー比テー
ブルに基づいて、除電光を発生するランプに供給する電
流のデューティー比を制御することにより行われる。一
例として、セレン感光体を備えた高速電子写真式複写機
に採用されるデューティー比テーブルを表１に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】テーブルの一番左側の列は、休止時間を示
している。ここで、休止時間とは、複写機がレディー
（Ready)状態にある時間、すなわち、コピー可の状態が
続いている時間である。休止時間はここでは１０段階に
区分されている。

【００１６】休止時間の各区分には、コピー時間（Ｃ
Ｔ）と、デューティー比×２０２（ここでは、これをＤ
ＵＴＹと呼ぶことにする) が示されている。ＣＴも１０
段階に区分されており、ＣＴの各区分を、パターン
（９）〜（０）と呼んでいる。なお、各パターン（９）
〜（０）内では、ＤＵＴＹが一定になるよう設定されて
いる。また、隣合うパターン（９）〜（０）間では、Ｄ
ＵＴＹは、３だけ異なるように設定されている。

【００１７】複写機の電源を入れると、上記のランプが
１００％のデューティー比で点灯される。これにより、
感光体は完全に疲労し動作開始時の表面電位が安定す
る。この後、複写機はレディー状態になる。

【００１８】休止時間が０〜１０２秒のとき、ＤＵＴＹ
はパターン（０）の１６に設定される。休止時間が１０
２．１〜１７４秒のとき、ＤＵＴＹはパターン（１）の
１９に設定される。休止時間が１７４．１〜２９４秒の
とき、ＤＵＴＹはパターン（２）の２２に設定される。
以下、休止時間に長さに応じて、順次番号の大きいパタ
ーン（Ｎ）のＤＵＴＹが設定される。休止時間が７２０
０．１秒以上では、ＤＵＴＹはパターン（９）の４３に
設定される。

【００１９】このように、感光体の疲労の回復に応じ
て、デューティー比を休止時間の対数にほぼ比例するよ
うに増加させることにより、帯電前の感光体を所定の疲
労状態にすることができるので、感光体の表面電位が安
定し、画質の安定化を図ることができる。

【００２０】次に、複写機がレディー状態になってか
ら、例えば１０分経過後に、コピーを開始する場合につ
いて説明する。

【００２１】休止時間は１０分であるから、コピーを開
始時、ＤＵＴＹはパターン（４）の２８に設定されてい
る。ＣＴ（コピー時間）が６秒経過すると、ＤＵＴＹは
パターン（３）の２５に設定され、さらにＣＴが２７秒
経過すると、ＤＵＴＹはパターン（２）の２２に設定さ
れる。以下、ＣＴの長さに応じて、順次番号の小さいパ
ターン（Ｍ）のＤＵＴＹが設定される。ＤＵＴＹがパタ
ーン（０）の１６に設定された後は、ＤＵＴＹは変えら
れない。

【００２２】このように、帯電・露光による感光体の疲
労に応じて、デューティー比をＣＴの対数にほぼ比例す
るように減少させることにより、感光体を所定の疲労状
態にすることができるので、感光体の表面電位が安定
し、画質の安定化を図ることができる。

【００２３】次に、上記の例で、コピーを３分間行った
後、休止する場合を説明する。

【００２４】ＣＴの和、６秒＋２７秒＋１５７秒＝１９
０秒は３分より大であるから、コピーを３分間行うと、
ＤＵＴＹはパターン（２）の２２に設定されている。こ
の後、休止する場合、ＤＵＴＹはパターン（２）の次の
パターン（１）の１９に設定される。そして、休止時間
はこの時点を基準とする。前述のように、パターン
（１）での休止時間は１０２．１〜１７４秒に対応する
（すなわち、パターン（１）の列の一番上の欄に対応す
る）から、休止時間が７２秒（≒１７４秒−１０２．１
秒）経過すると、ＤＵＴＹはパターン（２）の２２に設
定される。休止時間がさらに１２０秒（≒２９４秒−１
７４．１秒）経過すると、ＤＵＴＹはパターン（３）の
２５に設定される。以下、休止時間に応じてＤＵＴＹが
順次設定される。

【００２５】本実施例では、上記の表１のＤＵＴＹは、
感光体表面の酸化膜の削れと、酸化による膜厚の回復に
応じて再設定される。この手順を図１のフローチャート
に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【００２６】感光体ドラムが回転すると、削れが起こる
ので、ステップ１（以下、Ｓ１と略す）では、感光体ド
ラムが回転しているかどうかを判断する。感光体ドラム
が回転している場合、タイマー用変数（Ｔ＿ＶＤ）にタ
イマー値（ＴＦＤ）をセットする（Ｓ２）。なお、タイ
マー値（ＴＦＤ）は、後述するメインカウンター（ＶＡ
ＬＶＤＭ）の値に応じて決められている。

【００２７】Ｓ３は、タイマー・ルーチンである。すな
わち、タイマー用変数（Ｔ＿ＶＤ）が０になるまで、カ
ウントダウンを繰り返す。これにより、タイマー値（Ｔ
ＦＤ）に対応する時間だけ待機することになる。

【００２８】Ｓ３のタイマー・ルーチンが終了すると、
Ｓ４で、メインカウンター（ＶＡＬＶＤＭ）の値が１だ
け増加させられる。この後、Ｓ２に戻り、Ｓ２〜Ｓ４が
繰り返し実行される。したがって、メインカウンター
（ＶＡＬＶＤＭ）の値は削れによる表面電位の低下の程
度を示しており、この値が大きいほど表面電位の低下が
大きいことになる。

【００２９】メインカウンター（ＶＡＬＶＤＭ）の値に
応じて、表２に示すように、時間尺度としてのスパンが
設定されている。スパンの対数はメインカウンター（Ｖ
ＡＬＶＤＭ）の値にほぼ比例するように設定されてい
る。そして、スパンに等しい時間だけタイマー・ルーチ
ン（Ｓ３）で待機するように、タイマー値（ＴＦＤ）が
設定される。なお、表中のＳＰ（Ｖｄ）は削れによる表
面電位の変動に対する補正電圧である。

【００３０】

【表２】

【００３１】次に、感光体ドラムが回転していない場合
（Ｓ１）、タイマー用変数（Ｔ＿ＶＤ）にタイマー値
（ＴＲＤ）をセットする（Ｓ５）。なお、タイマー値
（ＴＲＤ）は、前記のタイマー値（ＴＦＤ）と同様に、
メインカウンター（ＶＡＬＶＤＭ）の値に応じて決めら
れている。

【００３２】Ｓ６は、タイマー・ルーチンである。すな
わち、タイマー用変数（Ｔ＿ＶＤ）が０になるまで、カ
ウントダウンを繰り返す。これにより、タイマー値（Ｔ
ＲＤ）に対応する時間だけＳ６で待機することになる。

【００３３】Ｓ６のタイマー・ルーチンが終了すると、
Ｓ７で、メインカウンター（ＶＡＬＶＤＭ）の値が１だ
け減少させられる。この後、Ｓ５に戻り、Ｓ５〜Ｓ７が
繰り返し実行される。したがって、メインカウンター
（ＶＡＬＶＤＭ）の値は、酸化膜の膜厚の回復による表
面電位の回復（上昇）の程度を示しており、この値が小
さいほど表面電位が回復している。

【００３４】メインカウンター（ＶＡＬＶＤＭ）の値に
応じて、表３に示すように、スパンが設定されている。
スパンの対数はメインカウンター（ＶＡＬＶＤＭ）の値
にほぼ比例するように設定されている。そして、スパン
に等しい時間だけタイマー・ルーチン（Ｓ３）で待機す
るように、タイマー値（ＴＲＤ）が設定される。

【００３５】

【表３】

【００３６】以上のように、メインカウンター（ＶＡＬ
ＶＤＭ）の値が大きいほど、削れが大きいか、または、
酸化膜の膜厚の回復が小さいので、表面電位の低下が大
きいことを示している。

【００３７】そこで、本実施例では、上記の削れに起因
する表面電位の変動を抑制するため、メインカウンター
（ＶＡＬＶＤＭ）の値に応じて、上記の表１のＤＵＴＹ
を再設定している。すなわち、メインカウンター（ＶＡ
ＬＶＤＭ）の値が０〜４の場合、表４の０Ｖ補正に対応
するＤＵＴＹが使用される（表１はこれに対応してい
る）。メインカウンター（ＶＡＬＶＤＭ）の値が５また
は６の場合、表４の２５Ｖ補正に対応するＤＵＴＹが使
用される。メインカウンター（ＶＡＬＶＤＭ）の値が７
〜９の場合、表４の５０Ｖ補正に対応するＤＵＴＹが使
用される。このように、感光体表面の酸化膜の削れにし
たがって、デューティー比を小さくすることにより、感
光体の表面電位が安定し、画質の安定化を図れる。

【００３８】

【表４】

【００３９】なお、メインカウンター（ＶＡＬＶＤＭ）
の各値（０〜９）に応じて、８Ｖ補正、１６Ｖ補正、・
・・、８０Ｖ補正を行うようにＤＵＴＹを設定すること
が好ましいが、上記の３区分でも充分である。

【００４０】次に、感光体の光による疲労と、回復を見
積もると共に、デューティー比を制御する手順を、図２
および図３のフローチャートに基づいて説明する。

【００４１】まず、図２のＳ８では、除電光を発生する
ランプが全て点灯しているかどうかを判断する。ランプ
が全て点灯すると、ランプへの供給電流のデューティー
比を制御するサブルーチン（ＣＦＬ＿ＯＮ）を実行し
（Ｓ１５）、タイマー用変数（ＴＣＦＬ）にタイマー値
（ＴＦＣ）をセットする（Ｓ９）。なお、タイマー値
（ＴＦＣ）は、後述するサブカウンター（ＣＦＬＣＮ
Ｔ）の値に応じて決められている。

【００４２】Ｓ１０は、タイマー・ルーチンである。す
なわち、タイマー用変数（ＴＣＦＬ）が０になるまで、
カウントダウンが繰り返し実行される。これにより、タ
イマー値（ＴＦＣ）に対応する時間だけ待機することに
なる。

【００４３】Ｓ１０のタイマー・ルーチンが終了する
と、Ｓ１１で、サブカウンター（ＣＦＬＣＮＴ）の値が
１だけ増加させられた後、Ｓ９に戻り、Ｓ９（Ｓ１５を
含む）〜Ｓ１１が繰り返し実行される。したがって、サ
ブカウンター（ＣＦＬＣＮＴ）の値は感光体の光による
疲労の程度を示しており、この値が大きいほど表面電位
の低下が大きい。

【００４４】一方、全ランプが点灯していない場合（Ｓ
８）、タイマー用変数（ＴＣＦＬ）にタイマー値（ＴＲ
Ｃ）をセットする（Ｓ１２）。なお、タイマー値（ＴＲ
Ｃ）は、前記のタイマー値（ＴＦＣ）と同様に、サブカ
ウンター（ＣＦＬＣＮＴ）の値に応じて決められてい
る。

【００４５】Ｓ１３は、タイマー・ルーチンである。す
なわち、タイマー用変数（ＴＣＦＬ）が０になるまで、
カウントダウンが繰り返し実行される。これにより、タ
イマー値（ＴＲＣ）に対応する時間だけ待機することに
なる。

【００４６】Ｓ１３のタイマー・ルーチンが終了する
と、Ｓ１４で、サブカウンター（ＣＦＬＣＮＴ）の値が
１だけ減少させられた後、Ｓ１２に戻り、Ｓ１２〜Ｓ１
４が繰り返し実行される。したがって、サブカウンター
（ＣＦＬＣＮＴ）の値は、感光体の光による疲労の回復
の程度を示しており、この値が小さいほど表面電位が上
昇している。

【００４７】サブルーチン（ＣＦＬ＿ＯＮ）では、図３
に示すように、前述のメインカウンター（ＶＡＬＶＤ
Ｍ）の値とサブカウンター（ＣＦＬＣＮＴ）の値に基づ
いて、ランプに供給する電流のデューティー比が制御さ
れる。すなわち、感光体の疲労が大きいとき、デューテ
ィー比を小さくし、感光体の疲労が小さいとき、デュー
ティー比を大きくする。これにより、経時的な表面電位
の低下が補正され、表面電位を一定に保てるので、恒久
的に一定の濃度の画像が得られる。

【００４８】上記の実施例では、除電光の光量を制御す
るため、デューティー比テーブルを用いたが、これに対
応する関数を作り、メインカウンター（ＶＡＬＶＤＭ）
の値とサブカウンター（ＣＦＬＣＮＴ）の値から計算に
よりデューティー比を求めるようにしてもよい。

【００４９】また、本実施例では、高速電子写真式複写
機の電子写真感光体の表面電位安定化方法について説明
したが、レーザープリンター等の高速の電子写真装置に
も広く応用できる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体の表面電位安定
化方法は、以上のように、電子写真感光体の光による疲
労と機械的な力による電子写真感光体の表面の削れに起
因する表面電位の変動を抑制するように、疲労と削れに
応じて除電光の光量を制御するので、電子写真感光体の
表面電位が安定化し、安定した画質が得られるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真感光体の表面電位安定化方法
において、感光体の削れと、酸化による回復の程度を評
価するためのフローチャートである。

【図２】感光体の光による疲労と、回復を見積もると共
に、除電光の制御を行うためのフローチャートである。

【図３】図２で使用されるサブルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図４】有機感光体の概略の構成図である。

【図５】セレン感光体の概略の構成図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ キャリアー発生層 ３ キャリアー輸送層 ４ 感光層 ５ 酸化膜

フロントページの続き (72)発明者 井上 克志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯電工程前の電子写真感光体に除電光を照
   射して電子写真感光体の表面電位を安定化する電子写真
   感光体の表面電位安定化方法であって、 電子写真感光体の光による疲労と機械的な力による電子
   写真感光体表面の削れに起因する表面電位の変動を抑制
   するように、疲労と削れに応じて上記の除電光の光量を
   制御することを特徴とする電子写真感光体の表面電位安
   定化方法。