JPH06274011A

JPH06274011A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06274011A
Application number: JP5062199A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Saito; 靖斉藤; Masashi Matsumoto; 松本　　正士; Takao Ichihashi; 隆雄市橋; Shuji Yamada; 修治山田
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1994-09-30
Anticipated expiration: 2016-02-19
Also published as: US5534977A; JP3136826B2

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体の表面電位の適正化を比較的短い時間
で、より確実に行なわせることができる画像形成装置を
得る。【構成】感光体ドラム１表面に帯電を施す主帯電チャ
ージャ２と、前記主帯電チャージャ２によって前の帯電
時の電圧データに基づいて帯電された感光体ドラム１表
面の電位を検出する電位センサー１５と、前記電位セン
サー１５によって検出された電位が暗部目標電位に近づ
くように前記主帯電チャージャ２を制御するＣＰＵ１６
とを備え、前記ＣＰＵ１６によって制御された主帯電チ
ャージャ２によって感光体ドラム１表面に帯電を施して
後、前記感光体ドラム１を用いて画像形成を行なう構成
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体の表面電位の適
正化制御を行なう電子複写機やプリンター等の画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば電子複写機では、その感光
体ドラム表面をスコロトロン型の主帯電チャージャによ
って帯電した後、露光してその表面に静電潜像を形成す
ることで、画像形成を行なうようになっている。そし
て、その帯電は、前の画像形成時の帯電に用いた電圧デ
ータ（この場合、グリッド電圧データと主帯電電圧デー
タ）を基にして、ある関数を用いて演算処理して得た電
圧データで主帯電チャージャを制御することで行ない、
感光体ドラム表面の電位が適正になるようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来では
感光体ドラムの表面電位の適正化に要する時間を短縮す
るために、前の画像形成時の帯電に用いた電圧データを
基にして現画像形成時の帯電に用いられる電圧データを
得るようにしていた。しかしながら、演算により得られ
た電圧データをそのまま画像形成時の帯電に用いるよう
にしているため、誤差を生じ、必らずしも適正な表面電
位が得られないと云う問題を生じていた。

【０００４】例えば、連続コピー等のように、現画像形
成が前の画像形成後すぐに行なわれるような場合には、
演算により得られた電圧データをそのまま用いて感光体
ドラム表面に帯電を施しても、ほぼ適正な表面電位が得
られることになるが、現画像形成が前の画像形成時から
かなりの時間を経て行なわれるような場合には、環境条
件等が異なっており、適正な表面電位を得ることができ
なかった。

【０００５】本発明はこのような点に鑑み成されたもの
であって、感光体の表面電位の適正化を比較的短い時間
で、より確実に行なわせるようにした画像形成装置を提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明では、感光体表面に帯電を施す帯電手段
と、前記帯電手段によって前の帯電時の電圧データに基
づいて帯電された感光体表面の電位を検出する電位セン
サーと、前記電位センサーによって検出された電位が目
標電位に近づくように前記帯電手段を制御する制御手段
とを備え、前記制御手段によって制御された帯電手段に
よって感光体表面に帯電を施して後、前記感光体を用い
て画像形成を行なう構成としたものである。

【０００７】

【作用】このような構成によると、感光体表面に画像形
成用の帯電を施す前に、例えば前の画像形成時に施した
帯電に対応する電圧データに基づいて感光体表面に検出
用の帯電が施され、その帯電電位を電位センサーが検出
し、例えばその電位センサーの検出出力を用いて目標電
位との比較を行ない、その比較出力ができるだけ零に近
づくような電圧データが設定される。そして、画像形成
用の帯電は、この設定された電圧データに基づいて帯電
手段により施されることになる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を実施した電子複写機について
図面と共に説明する。図１はその構成を模式的に示して
おり、１はコピー開始キーの操作により定速度で矢印方
向に回転する感光体ドラムで、この感光体ドラム１は例
えばアルミニウム材料で形成されたドラム基体の表面に
帯電性の良いセレン系の感光材料を蒸着して形成されて
いる。そして、この感光体ドラム１の周辺にはその回転
方向に沿って順に帯電部分、露光部分、現像部分、転写
部分、分離部分、クリーニング部分、除電部分等が設け
られることになる。

【０００９】即ち、２はこの感光体ドラム１表面を帯電
するスコロトロン型の主帯電チャージャで、グリッド電
極２Ａと主帯電電圧印加用の高圧電極２Ｂ等を備えてお
り、そのグリッド電極２Ａと高圧電極２Ｂにはコピー開
始キーの操作により画像形成を行なう帯電時に所望の表
面電位（この場合、適正な暗部目標電位）ができるだけ
得られるようなグリッド電圧と主帯電電圧が印加される
ようになっている。

【００１０】３は帯電された感光体ドラム１表面を露光
するレーザーユニットで、そのレーザー出力は露光時に
所望の表面電位（この場合は、適正な明部目標電位）が
できるだけ得られるようにパルス状のレーザー制御電圧
によって制御されるようになっており、このレーザーユ
ニット３により露光を受けた部分の表面電位はその露光
量に対応して低くなり、これによって静電潜像が形成さ
れることになる。

【００１１】４はトナーホッパー５から補給ローラ６を
介して補給されるトナーをキャリヤと撹拌ローラ７で撹
拌して、現像ローラ８の表面にトナーが付着されたキャ
リヤの磁気ブラシを形成させる現像装置で、この磁気ブ
ラシを現像ローラ８の回転によって感光体ドラム１表面
に摺擦させ、その表面にトナーを静電潜像に応じて電着
させることで、顕像が形成されることになる。

【００１２】９は給紙ローラ１０を通して給紙された用
紙に顕像を形成したトナーを転写させる転写器、１１は
感光体ドラム１表面に交流電界を投じることによって感
光体ドラム１と用紙との吸引状態を解いて転写済み用紙
を感光体ドラム１から分離する分離器である。そして、
１２は感光体ドラム１表面に残存しているトナーをゴム
材料よりなるブレード１３により払拭するクリーニング
装置、１４は感光体ドラム１表面の電荷を除電ランプの
光にて除去する除電器である。

【００１３】そして、このような構成の本実施例では、
画像形成を行なう帯電時と露光時に適正な暗部目標電位
と明部目標電位とができるだけ得られるようにするため
に、露光部分と現像部分との間に設けた電位センサー１
５で感光体ドラム１の表面電位を検出し、その検出電位
に基づいてグリッド電圧と主帯電電圧並びにレーザー出
力を制御回路１６（この場合、ＣＰＵ）で可変制御する
ようにしている。

【００１４】ここで、電位センサー１５は環境条件等に
よって感度が変化しその出力値が異なってくるため、感
光体ドラム１表面において適正な両目標電位が得られる
ようにするには先ずその補正を行なっておく必要があ
り、またその分解能（この場合、０〜２５５）について
も考慮する必要がある。そのために、感光体ドラム１表
面に暗部基準電圧と明部基準電圧（例えば、８００Ｖと
２００Ｖ）とを直接印加したときの電位センサー１５の
出力値、即ち暗部基準値と明部基準値（例えば、出力値
２４０と１０）とから、感光体ドラム１の表面電位対出
力値特性（図２の直線）を得る。そして、この特性か
ら、予じめ決められている暗部目標電位と明部目標電位
に対する電位センサー１５の出力値、即ち暗部目標値と
明部目標値とを求めるようにすると、その感度に応じた
目標値が得られることになる。

【００１５】具体的に、暗部或いは明部目標電位をＸ、
暗部或いは明部目標値をＹとすると、

【数１】で求まることになる。

【００１６】そして、目標値に近づけるために、この電
位センサー１５の出力値を１づつ変化させるのに必要な
主帯電チャージャ用の電圧データ数（これを、「１段
階」と定義する）は、

【数２】で求まり、同様にレーザー制御電圧データ数（これを、
「１段階」と定義する）は、

【数３】で求まることになる。

【００１７】尚、１７はこのＣＰＵ１６の制御プログラ
ムが格納されているプログラムＲＯＭ、１８は電圧デー
タ（複数のグリッド電圧データとそれらグリッド電圧で
の複数の主帯電電圧データ）とレーザー制御電圧デー
タ、及び暗部、明部基準電圧データと暗部、明部目標電
位データ等が格納されているデータＲＯＭである。

【００１８】また、１９及び２０はＣＰＵ１６によりデ
ータＲＯＭ１８から読み出された電圧データがＤ／Ａ変
換されて夫々入力される高圧出力器で、夫々電圧データ
に応じたグリッド電圧と主帯電電圧をグリッド電極２Ａ
と高圧電極２Ｂに印加するようになっている。そして、
２１はＣＰＵ１６によりデータＲＯＭ１８から読み出さ
れたレーザー制御電圧データがＩ／０ポートを介して入
力されるレーザー出力制御回路で、そのデータに応じた
パルス状のレーザ制御電圧をレーザーユニット３に供給
してレーザー出力を制御するようになっている。

【００１９】また、２２はＣＰＵ１６によりデータＲＯ
Ｍ１８から読み出された暗部、明部基準電圧データがＤ
／Ａ変換されて夫々入力されそのコピースキャン前にお
いてのみ作動状態となる高圧出力器で、そのデータに応
じた暗部、明部基準電圧を感光体ドラム１表面に、その
時の表面電位を電位センサー１５が読み取るまでの間印
加するようになっている。そして、２３はそのコピース
キャン前に求められる暗部、明部基準値並びに暗部、明
部目標値、そして前の電圧データやレーザー制御電圧デ
ータ等を一時格納しておくＲＡＭである。

【００２０】次に、この所望の表面電位を得るＣＰＵ１
６の制御動作を、図３、図４のフローチャートに基づい
て順に説明する。コピー開始キーが操作されると、ＣＰ
Ｕ１６はそのコピースキャン前にプログラムＲＯＭ１７
に格納されている制御プログラムに基づいてその制御動
作を開始し、先ず図３のステップ＃５で電位センサー１
５の出力を１変更するのに必要な電圧データ数（１段
階）を求めて、ＲＡＭ２３に格納する。

【００２１】そして、次のステップ＃１０で前の画像形
成時の帯電に用いられた電圧データをＲＡＭ２３から読
み出してＤ／Ａ変換した後夫々の高圧出力器１９、２０
に出力して、主帯電チャージャ２で感光体ドラム１表面
の帯電を行ない、暗部電位をつくる。そして、この時の
暗部電位をレーザーユニット３を非作動にした状態で電
位センサー１５により検出して、ステップ＃１５でその
センサー出力値がこの時の環境下において求められた暗
部目標値と合致するか否かを判定する。

【００２２】ここで、合致していればステップ＃８５に
進んでこの時の電圧データをＲＡＭ２３に格納し今回の
画像形成の帯電に用いるとして、その制御動作を終了す
ることになる。また、合致していないと判定されると、
ステップ＃２０に進んでそのセンサー出力値と目標値と
のズレを算出して電圧データを変更した後、高圧出力器
１９、２０に夫々出力して感光体ドラム１表面の帯電を
行ない、再度暗部電位をつくる。

【００２３】そして、この時の暗部電位を再び電位セン
サー１５により検出して、ステップ＃２５でもう一度そ
のセンサー出力値が暗部目標値と合致するか否かを判定
し、合致すればステップ＃８５に進んでその制御動作を
終了することになる。また、合致していなければ、次の
ステップ＃３０でそのセンサー出力値が暗部目標値より
も大きいか否かを判定し、大きければステップ＃３５で
その電圧データを一段階下げた後、高圧出力器１９、２
０に夫々出力して感光体ドラム１表面の帯電を行ない、
再度暗部電位をつくる。

【００２４】そして、この時の暗部電位を再び電位セン
サー１５により検出して、ステップ＃４０でそのセンサ
ー出力値が暗部目標値と合致するか否かを判定し、合致
すればステップ＃８５に進んでその制御動作を終了する
ことになる。また、合致していなければ（即ち、分解能
等の関係から合致しない場合がある）、次のステップ＃
４５に進んでそのセンサー出力値が暗部目標値よりも大
きいか否かをもう一度判定し、大きければステップ＃３
５に戻り、センサー出力値が暗部目標値と合致するか或
いは暗部目標値よりも小さいと判定されるまで、ステッ
プ＃３５、＃４０、＃４５を繰り返し実行することにな
る。

【００２５】そして、ステップ＃４５でセンサー出力値
が暗部目標値よりも小さいと判定されると、次のステッ
プ＃５０で１段階前の電圧データの方（即ち、今の電圧
データよりも１段階上げた方）が暗部目標値に近いセン
サー出力値になるか否かを判定し、そうでなければその
ままステップ＃８５に進み制御動作を終了することにな
る。逆に、そうであれば、ステップ＃５５でその電圧デ
ータを１段階上げた後、ステップ＃８５に進み制御動作
を終了することになる。

【００２６】また、前のステップ＃３０でセンサー出力
値が暗部目標値よりも小さいと判定されると、ステップ
＃６０に進んでその電圧データを１段階上げた後、高圧
出力器１９、２０に夫々出力して感光体ドラム表面の帯
電を行ない、再度暗部電位をつくる。そして、この時の
暗部電位を電位センサー１５により再び検出して、ステ
ップ＃６５でそのセンサー出力値が暗部目標値と合致す
るか否かを判定し、合致すればステップ＃８５に進むこ
とになる。

【００２７】また、合致していなければ、次のステップ
＃７０に進んでそのセンサー出力値が暗部目標値よりも
小さいか否かを判定し、小さければステップ＃６０に戻
り、センサー出力値が暗部目標値と合致するか或いは暗
部目標値よりも大きいと判定されるまで、ステップ＃６
０、＃６５、＃７０を繰り返し実行することになる。

【００２８】そして、ステップ＃７０でセンサー出力値
が暗部目標値よりも大きいと判定されると、次のステッ
プ＃７５で１段階前の電圧データの方（即ち、今の電圧
データよりも１段階下げた方）が暗部目標値に近いセン
サー出力値になるか否かを判定し、そうでなければその
ままステップ＃８５に進むことになる。逆に、そうであ
ればステップ＃８０でその電圧データを１段階下げた
後、ステップ＃８５に進み制御動作を終了することにな
る。

【００２９】そして、このような暗部電位適正化の制御
フローが終了すると、次に明部電位適正化の制御フロー
に移行することになる。先ず、図４のステップ＃９０で
電位センサー１５の出力を１変更するのに必要なレーザ
ー制御電圧データ数（１段階）を求めて、ＲＡＭ２３に
格納する。そして、次のステップ＃９５で前の画像形成
時の露光に用いられたレーザー制御電圧データをＲＡＭ
２３から読み出した後Ｉ／Ｏポートを介してレーザー出
力制御回路２１に出力して、前のフローで求めた電圧デ
ータに基づいて帯電された感光体ドラム１表面の露光を
行ない、明部電位をつくる。そして、この時の明部電位
を電位センサー１５により検出して、ステップ＃１００
でそのセンサー出力値がこの時の環境下において求めら
れた明部目標値と合致するか否かを判定する。

【００３０】ここで、合致していればステップ＃１７０
に進んでこの時のレーザー制御電圧データをＲＡＭ２３
に格納し今回の画像形成の露光に用いるとして、その制
御動作を終了することになる。また、合致していないと
判定されると、ステップ＃１０５に進んでそのセンサー
出力値と目標値とのズレを算出してレーザー制御電圧デ
ータを変更した後、レーザー出力制御回路２１に出力し
て感光体ドラム１表面の露光を行ない、再度明部電位を
つくる。

【００３１】そして、この時の明部電位を再び電位セン
サー１５により検出して、ステップ＃１１０でもう一度
そのセンサー出力値が明部目標値と合致するか否かを判
定し、合致すればステップ＃１７０に進んでその制御動
作を終了することになる。また、合致していなければ、
次のステップ＃１１５でそのセンサー出力値が明部目標
値よりも大きいか否かを判定し、大きければステップ＃
１２０でそのレーザー制御電圧データを１段階上げた
後、レーザー出力制御回路２１に出力して感光体ドラム
１表面の露光を行ない、再度明部電位をつくる。

【００３２】そして、この時の明部電位を再び電位セン
サー１５により検出して、ステップ＃１２５でそのセン
サー出力値が明部目標値と合致するか否かを判定し、合
致すればステップ＃１７０に進んでその制御動作を終了
することになる。また、合致していなければ、次のステ
ップ＃１３０に進んでそのセンサー出力値が明部目標値
よりも大きいか否かをもう一度判定し、大きければステ
ップ＃１２０に戻り、センサー出力値が明部目標値と合
致するか或いは明部目標値よりも小さいと判定されるま
で、ステップ＃１２０、＃１２５、＃１３０を繰り返し
実行することになる。

【００３３】そして、ステップ＃１３０でセンサー出力
値が明部目標値よりも小さいと判定されると、次のステ
ップ＃１３５で１段階前のレーザー制御電圧データの方
（即ち、今のレーザー制御電圧データよりも１段階下げ
た方）が明部目標値に近いセンサー出力値になるか否か
を判定し、そうでなければそのままステップ＃１７０に
進むことになる。逆に、そうであればステップ＃１４０
でそのレーザー制御電圧データを１段階下げた後、ステ
ップ＃１７０に進み制御動作を終了することになる。

【００３４】また、前のステップ＃１１５でセンサー出
力値が明部目標値よりも小さいと判定されると、ステッ
プ＃１４５に進んでその電圧データを１段階下げた後、
レーザー出力制御回路２１に出力して感光体ドラム１表
面の露光を行ない、再度明部電位をつくる。そして、こ
の時の明部電位を電位センサー１５により再び検出し
て、ステップ＃１５０でそのセンサー出力値が明部目標
値と合致するか否かを判定し、合致すればステップ＃１
７０に進むことになる。

【００３５】また、合致していなければ、次のステップ
＃１５５に進んでそのセンサー出力値が明部目標値より
も小さいか否かを判定し、小さければステップ＃１４５
に戻り、センサー出力値が明部目標値と合致するか或い
は明部目標値よりも大きいと判定されるまで、ステップ
＃１４５、＃１５０、＃１５５を繰り返し実行すること
になる。

【００３６】そして、ステップ＃１５５でセンサー出力
値が明部目標値よりも大きいと判定されると、次のステ
ップ＃１６０で１段階前のレーザー制御電圧データの方
（即ち、今のレーザー制御電圧データよりも１段階上げ
た方）が明部目標値に近いセンサー出力値になるか否か
を判定し、そうでなければそのままステップ＃１７０に
進むことになる。逆に、そうであればステップ＃１６５
でそのレーザー制御電圧データを１段階上げた後、ステ
ップ＃１７０に進み制御動作を終了することになる。

【００３７】このように、コピー開始キーが操作される
と、そのコピースキャン前に先ずセンサーの分解能や環
境を加味して暗部電位と明部電位の適正化制御が行なわ
れることになり、その制御によって画像形成用の帯電と
露光に適した電圧データ及びレーザー制御電圧データが
得られると、それらデータを用いたコピースキャンが行
なわれ、画像が形成されることになる。

【００３８】

【発明の効果】上述した如く本発明に依れば、感光体の
表面電位の適正化を行なう際に、前の帯電時の電圧デー
タを用いるようにすると共に、その前の帯電時の電圧デ
ータに基づいて帯電された表面電位を電位センサーによ
って検出し、その検出電位が目標電位に近づくように制
御して行なうようにしているので、その適正化を比較的
短い時間で、より確実に行なわせることができるように
なり、電子複写機やプリンター等に用いて極めて有用な
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した電子複写機の模式図。

【図２】その感光体ドラム表面電位対センサー出力値
の特性図。

【図３】その暗部電位適正化の制御動作を説明するた
めのフローチャート。

【図４】その明部電位適正化の制御動作を説明するた
めのフローチャート。

【符号の説明】

１感光体ドラム２主帯電チャージャ２Ａグリッド電極２Ｂ高圧電極１５電位センサー１６ＣＰＵ１９、２０、２２高圧出力器２１レーザー出力制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田修治大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体表面に帯電を施す帯電手段と、前
記帯電手段によって前の帯電時の電圧データに基づいて
帯電された感光体表面の電位を検出する電位センサー
と、前記電位センサーによって検出された電位が目標電
位に近づくように前記帯電手段を制御する制御手段とを
備え、前記制御手段によって制御された帯電手段によっ
て感光体表面に帯電を施して後、前記感光体を用いて画
像形成を行なうことを特徴とする画像形成装置。