JPH0643734A - 電子写真装置の画質安定化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 感光体ドラム表面のトナー付着量を検出する
光学センサ１４と、このセンサ１４にて検出される値が
予め設定されている基準のトナー付着量となるための帯
電器の帯電出力を求め、こうして求められた帯電出力と
帯電器の基準帯電出力との差を補正量として、帯電出力
が補正されるようにグリッドバイアス電源１９の出力を
制御する一方、基準値となるための帯電出力が求まらな
い場合は、帯電出力が予め設定されている基準出力値の
所定の定数倍となるようにグリッドバイアス電源１９の
出力を制御する制御プロセス部２０が設けられている。 【効果】 基準のトナー付着量となるための帯電出力が
求まらなかったときも、複写機が停止されることがない
ので、複写機のジョブ効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば複写機等の電子
写真装置に備えられ、感光体表面の電荷量に基づいて、
安定した形成画像を得るように帯電装置の帯電出力等を
制御する電子写真装置の画質安定化装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置である例えば複写機は、原
稿画像にコピーランプにて光を照射し、帯電装置にて感
光体を所定電位に帯電させ、この感光体に上記原稿画像
からの反射光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜
像をトナーにて現像して可視化し、これによって得られ
たトナー像を転写紙に転写することにより、転写紙上に
所望の画像が得られるようになっている。

【０００３】このような複写機においては、従来、例え
ば複写によって得られる画像の画質を複写機の使用初期
と変わらず良好なものとして維持するため、感光体表面
の電荷量を検出するセンサを用いて、帯電装置の帯電出
力等のプロセスフィードバック制御による画質安定化が
図られている。

【０００４】上記の感光体表面の電荷量を検出するセン
サとしては、感光体表面の電荷量を直接検出する電位セ
ンサや、感光体表面の電荷量に対応する感光体表面のト
ナー付着量を検出して間接的に検出する光学センサ等が
用いられている。

【０００５】上記光学センサを用いて帯電装置の帯電出
力を制御するプロセスフィードバック制御について、本
発明の説明図である図２ないし図４を参照して説明する
と、まず、帯電器７の帯電出力をグリッドバイアス電源
１９の出力を変化させることにより、予め設定されてい
る基準帯電出力Ｖ₀ より低い所定の低帯電出力Ｖ₁ と、
基準帯電出力Ｖ₀ より高い所定の高帯電出力Ｖ₂ との２
段階に変化させて、各帯電出力に対応する試験用トナー
像を作成する。そして、これらトナー像のトナー付着量
を光学センサ１４で読み取り、読み取ったデータと、基
準帯電出力Ｖ₀とで所定の演算処理を行い、補正量を検
出する。そして、帯電出力が求められた補正量に基づい
て補正されるように、グリッドバイアス電源１９の出力
を制御するようになっている。

【０００６】ところで、上記補正量には、現像装置９
や、除電ランプ１７等の他の画像形成器との相互関係
や、複写機自体の保全のために、予め正常範囲が設定さ
れている。したがって、上記のような帯電出力の補正
は、補正量が正常範囲内である場合行われ、もし、補正
量が正常範囲を逸脱しておれば、帯電器７の帯電出力を
補正せずに、コピー動作を停止し、複写機を保護するよ
うになっている。

【０００７】より具体的には、試験用トナー像を光学セ
ンサ１４が読み取った値から、図３もしくは図４に示す
ようなデータを得る。帯電出力が、正常範囲内の補正量
で補正可能である場合は、図３に示すようなデータが得
られ、データから基準トナー付着量Ｔ₀ を得るために必
要な帯電出力Ｖ_s を求め、基準帯電出力Ｖ₀ と帯電出力
Ｖ_s との差（補正量）で帯電出力を補正する。一方、環
境の変化や感光体の表面電位変化等により現像特性が変
化し、帯電出力が、正常範囲内の補正量で補正しきれな
い場合は、図４に示すようなデータが得られ、データか
ら帯電出力Ｖ_sを求めることができず、コピー動作を停
止させ、複写機を保護する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画質安定化装置においては、環境の変化や、感光体
ドラム１の表面電位変化等により現像特性が変化し、補
正量が正常範囲を逸脱した場合、コピー動作を停止し、
複写機を保護するために、複写機が使用できないような
処置が施されるため、故障でもないのに複写機が使用で
きないという問題点を有している。

【０００９】そこで、本発明は、上記課題に鑑みなされ
たもので、例え補正量が正常範囲を逸脱した値であって
も、コピー動作を続行することができる機能を備えた電
子写真装置の画質安定化装置を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真装置の
画質安定化装置は、上記課題を解決するために、帯電装
置にて帯電された感光体表面が露光されて静電潜像が形
成され、この静電潜像が現像されて可視化される電子写
真装置に備えられ、帯電された感光体の表面上の電荷量
を検出するセンサと、このセンサにて検出される電荷量
が予め設定されている基準電荷量となるための帯電装置
の帯電出力の補正量を求める補正量検出手段と、この補
正量検出手段にて検出された補正量が正常範囲であるか
否かを判別する補正量判別手段と、この補正量判別手段
にて補正量が正常範囲であると判別されたとき、帯電出
力が補正量に基づいて補正されるように帯電装置を制御
する一方、補正量が正常範囲外であると判別されたと
き、帯電出力が予め設定されている基準出力値の所定の
定数倍となるように帯電装置を制御する帯電出力制御手
段とが設けられていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】上記の構成によれば、補正量検出手段が、セン
サにて検出される感光体表面の電荷量が予め設定されて
いる基準電荷量となるための帯電装置の帯電出力の補正
量を求め、補正量判別手段が、求められた補正量が正常
範囲であるか否かを判別し、帯電出力制御手段が、補正
量判別手段の判別結果に基づいて、補正量が正常範囲で
あれば帯電出力が補正量に基づいて補正されるように帯
電装置を制御する一方、補正量が正常範囲外であれば帯
電出力が予め設定されている基準出力値の所定の定数倍
となるように帯電装置を制御する。

【００１２】このため、例え求められた補正値が、環境
変化等に起因する現像特性の変化等により、正常範囲を
逸脱した値であったとしても、従来のように複写機が使
用できないような事態を招来することなく、引き続きコ
ピーを行うことができる。

【００１３】

【実施例】本発明の画質安定化装置は、例えば複写機、
レーザプリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置に適用
されるものであり、ここでは複写機に適用した実施例に
ついて図１ないし図４に基づいて以下に説明する。

【００１４】本実施例に係る複写機は、図２に示すよう
に、感光体である円筒状の感光体ドラム１を備えてい
る。感光体ドラム１の上方には、原稿Ｍを載置するため
の透明な原稿載置台２が設けられ、この原稿載置台２と
感光体ドラム１との間には、コピーランプ４、複数のミ
ラー５…、及びレンズ６からなる露光光学系３が配設さ
れている。

【００１５】上記露光光学系３は、図中一点鎖線で示す
ように、原稿載置台２を移動させることによってコピー
ランプ４からの出射光により原稿Ｍの光走査を行い、こ
の反射光を各ミラー５…、及びレンズ６を介して感光体
ドラム１表面に照射して露光を行うようになっている。
そして、この露光により、後述の帯電器７により一様に
帯電された感光体ドラム１表面に、原稿Ｍの画像パター
ンに応じた静電潜像が形成されるようになっている。

【００１６】上記感光体ドラム１の周囲には、帯電器
７、ブランクランプ８、現像装置９、転写前除電器１
０、転写前除電ランプ１１、転写器１２、剥離器１３、
感光体ドラム１表面の電荷量を検出するセンサとしての
光学センサ１４、クリーナ前除電器１５、クリーナーユ
ニット１６、除電ランプ１７、及び光疲労付与ランプ１
８等が配設されている。

【００１７】帯電器７は、グリッド電極７ａを有したス
コロトロン型の帯電器で、感光体ドラム１を均一に帯電
させるようになっており、その帯電出力の制御は、グリ
ッド電極７ａにグリッドバイアスを印加するグリッドバ
イアス電源１９の出力電圧を制御することにより行われ
る。即ち、上記帯電器７とグリッドバイアス電源１９に
より本発明の帯電装置が構成されている。ブランクラン
プ８は、ＬＥＤ(LightEmitting Diode)により構成され
ており、感光体ドラム１における、原稿の非画像領域に
光を照射するようになっている。

【００１８】現像装置９は、撹拌ローラ（図示せず）と
外周にスリーブを備えたマグネットローラ９ａを内設し
ており、撹拌ローラにてトナーとキャリアとを撹拌して
トナーを帯電させ、マグネットローラ９ａにて磁極の磁
力によりスリーブにトナーを付着させて磁気ブラシを形
成し、スリーブを回転させて感光体ドラム１にトナーを
供給するようになっている。

【００１９】転写前除電器１０は、現像装置９により静
電潜像に付着したトナーを転写紙Ｐに転写する前に、帯
電器７と逆極性かつトナーと同極性のコロナ放電を静電
潜像に対して施してその電荷の一部をキャンセルし、ト
ナーの感光体ドラム１への付着力を弱めるようになって
いる。転写前除電ランプ１１は、さらに、光を感光体ド
ラム１に照射することにより静電潜像の電荷の所定値を
除電して、トナーの感光体ドラム１への付着力を弱める
ようになっている。

【００２０】転写器１２は、転写紙Ｐに対し帯電器７と
同極性のコロナ放電を施すことにより、感光体ドラム１
のトナー像を転写紙Ｐに転移させるようになっている。
剥離器１３は、トナー像が転写された転写紙Ｐに対しＡ
Ｃコロナ放電を施すことにより、トナーの感光体ドラム
１への付着力を緩和して、転写紙Ｐを感光体ドラム１か
ら剥離させるようになっている。なお、剥離後の画像形
成工程では、トナー像の転写された転写紙Ｐが図示しな
い定着装置まで搬送され、その定着装置で加熱および加
圧により転写紙Ｐに対しトナー像の溶融定着処理が施さ
れるようになっている。

【００２１】光学センサ１４は、発光ダイオードとフォ
トトランジスタとから構成されている。この光学センサ
１４は、発光ダイオードから出射され、感光体ドラム１
にて反射された光をフォトトランジスタにて受光し、そ
の光量を、感光体ドラム１に付着するトナー付着量とし
て検出し、その検出値を電気信号にて出力するようにな
っている。

【００２２】クリーナ前除電器１５は、帯電器７と逆極
性の電荷を感光体ドラム１に供給することにより、トナ
ーの感光体ドラム１への付着力を弱めるようになってい
る。クリーナーユニット１６は、感光体ドラム１に付着
しているトナーをかき落として回収するようになってい
る。

【００２３】除電ランプ１７は、感光体ドラム１に光を
照射することにより、感光体ドラム１の表面付近に残留
している電位を消去するようになっている。光疲労付与
ランプ１８は、感光体ドラム１に対し除電ランプ１７と
は異なる光を照射して、除電ランプ１７では除電しきれ
なかった電位を消去すると共に、一定の光疲労を与える
ことにより画像形成毎に画像濃度が変動することを防止
するようになっている。

【００２４】一方、本実施例の複写機は、図１に示すよ
うに、プロセス制御部２０を備えている。このプロセス
制御部２０は、上記光学センサ１４、ＣＰＵ２１、ＲＯ
Ｍ２２、およびＲＡＭ２３から構成されており、プロセ
スフィードバック制御を行うようになっている。

【００２５】ＲＯＭ２２には、後述のプロセスフィード
バック制御の制御プログラムであるプロセス制御プログ
ラムが格納されている。また、ＲＡＭ２３は、プロセス
フィードバック制御を実行する上でのデータ、例えば光
学センサ１４の検出信号や、グリッドバイアス電源１９
の出力値等を記憶すると共に、予め、現像装置９や、除
電ランプ１７等の他の画像形成器との相互関係や、複写
機自体の保全のためにプロセスフィードバック制御にお
ける補正量の限界値、即ち、補正量の正常範囲が記憶さ
れている。

【００２６】ＣＰＵ２１は、グリッドバイアス電源１９
に接続されており、光学センサ１４からの検出信号（図
示しない増幅器及びＡ／Ｄ変換器を介して入力される）
とＲＡＭ２３に予め設定されているデータとを演算処理
して補正量を求めると共に、この補正量が正常範囲内で
あるか否かを判別し、判別結果に基づいて、グリッドバ
イアス電源１９に制御信号を与え、グリッドバイアスを
最適に制御し、ひいては帯電器７の帯電出力を最適に制
御するようになっている。即ち、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２
２、およびＲＡＭ２３にて、本発明の補正量検出手段
と、補正量判別手段と、帯電出力制御手段とが構成され
ている。

【００２７】ここで、プロセス制御部２０によるプロセ
スフィードバック制御について具体的に説明する。

【００２８】プロセスフィードバック制御は、感光体ド
ラム１に試験用のトナー像を形成し、このトナー像の濃
度を光学センサ１４によって検出し、その検出信号と、
予め基準のトナー像により設定している基準データとの
偏差に基づいて、検出信号が予め設定されている値とな
るように、帯電器７の帯電出力を制御するようになって
いる。

【００２９】まず、プロセスフィードバック制御におけ
る基準データの設定について説明する。基準データの設
定は、フィードバックループを遮断した手作業による画
像調整を、調整後の複写画像の画質が満足すべきものと
なるまで繰り返し行い、満足すべきものが得られたなら
ば、基準のトナー像を作成し、そのトナー像を光学セン
サ１４で読み取り、読み取った光学センサ１４のデータ
と、作成時のグリッドバイアス電源１９の出力データを
ＲＡＭ２３に記録することにより行われる。即ち、これ
により、基準トナー付着量Ｔ₀ と、グリッドバイアス電
源１９の出力データから換算される帯電器７の基準帯電
出力Ｖ₀ が設定され、このデータを以後の自動調整にお
ける基準データとするようになっている。尚、トナー像
の作成は、帯電器７にて帯電された感光体ドラム１を、
露光せずに現像装置に接触させることによりなされる。

【００３０】次に、プロセスフィードバック制御におけ
る試験用のトナー像の読み取り方法と、読み取ったデー
タに基づく制御動作とについて説明する。帯電器７のグ
リッド電極７ａに印加されるグリッドバイアスを変化さ
せることにより、帯電器７の帯電出力を、先に設定され
ている基準データの基準帯電出力Ｖ₀ より低い所定の低
帯電出力Ｖ₁ と、基準帯電出力Ｖ₀ より高い所定の高帯
電出力Ｖ₂ との２段階に変化させる。そして、各帯電出
力に対応する試験用トナー像を、上記の基準トナー像と
同様の作成手順にて作成し、これらトナー像を光学セン
サ１４で読み取りデータを得る。

【００３１】このとき、帯電出力が正常範囲内の補正量
で補正可能である場合は、図３に示すようなデータが得
られ、このデータを用いて、基準トナー付着量Ｔ₀ の位
置よりＸ軸との平行線を引き、この線がグラフの線と交
わった点より垂線を降ろすことにより基準トナー付着量
Ｔ₀ を得るために必要な帯電出力Ｖ_s を求め、基準帯電
出力Ｖと帯電出力Ｖ_s との差（補正量）に基づいて、帯
電器７の帯電出力が補正されるようグリッドバイアス電
源１９の出力を制御するようになっている。

【００３２】一方、環境の変化、感光体ドラム１の表面
電位変化等により現像特性が変化し、帯電出力が正常範
囲内の補正量で補正しきれない場合は、図４に示すよう
なデータが得られ、基準トナー付着量Ｖ_s が求められ
ず、このときは、帯電器７の帯電出力が基準帯電出力Ｖ
₀ の所定の定数倍となるようにグリッドバイアス電源１
９の出力を制御するようになっている。定数の範囲とし
ては、０．６〜１．４で、より好ましくは０．８〜１．
２の範囲である。このような範囲に設定した理由として
は、プロセスフィードバック制御を適用した複写機にお
ける基準帯電出力Ｖ₀ が、プロセスフィードバック制御
を適用しない複写機の帯電出力の０．６〜１．４の範囲
に設定されていることによる。

【００３３】上記の構成において、プロセスフィードバ
ック制御の際の動作を説明する。

【００３４】まず、所定の低帯電出力Ｖ₁ と、高帯電出
力Ｖ₂ にて感光体ドラム１を帯電させて、試験用トナー
像を感光体ドラム１に形成し、このトナー像のトナー付
着量を光学センサ１４にて読み取り、読み取った値をメ
モリ２３に記憶する。次いで、この読み取った値から、
上述の方法で最適な帯電出力Ｖ_s を求める。そして、帯
電器７の帯電出力が基準帯電出力Ｖ₀ と帯電出力Ｖ_s と
の差の値分補正されるようグリッドバイアス電源１９の
出力を制御する。

【００３５】一方、帯電出力Ｖ_s が求められなかった場
合は、帯電器７の帯電出力が、基準帯電出力Ｖ₀ の所定
の定数倍となるように、グリッドバイアス電源１９の出
力を制御する。

【００３６】このように、本実施例の複写機において
は、プロセス制御部２０が、補正量が正常範囲内にあり
帯電出力Ｖ_s が求まった場合は、基準帯電出力Ｖ₀ と帯
電出力Ｖ_s との差の値分、帯電器７の帯電出力を補正す
るようグリッドバイアス電源１９の出力を制御する一
方、補正量が正常範囲を逸脱しており帯電出力Ｖ_s が求
まらなかった場合は、帯電器７の帯電出力が基準帯電出
力Ｖ₀ の所定の定数倍となるようにグリッドバイアス電
源１９の出力を制御するようになっている。したがっ
て、従来のように、例え補正量が正常範囲を逸脱したと
しても、コピーが停止され、複写機が使用できなくなる
等の事態は生じず、複写機を傷めることなく保護した状
態で、コピーを継続するができるので、複写機のジョブ
効率が向上する。

【００３７】尚、本実施例においては、感光体ドラム１
表面の電荷量を検出するセンサとして、電荷量と相関性
のあるトナー付着量を検出する光学センサ１４を使用し
ているが、光学センサ１４に代えて、感光体ドラム１の
表面電位を直接検出する電位センサを用いる構成も可能
である。

【００３８】また、本実施例においては、プロセスフィ
ードバック制御を帯電器７の帯電出力についてのみ記載
したが、これに限定されるものではなく、帯電器７の帯
電出力の制御に加え、コピーランプ４のランプ光量や、
現像装置９の現像バイアス等の制御を併せて行う構成の
画質安定化装置においても適用可能である。

【００３９】

【発明の効果】本発明の電子写真装置の画質安定化装置
は、以上のように、帯電装置にて帯電された感光体表面
が露光されて静電潜像が形成され、この静電潜像が現像
されて可視化される電子写真装置に備えられ、帯電され
た感光体の表面上の電荷量を検出するセンサと、このセ
ンサにて検出される電荷量が予め設定されている基準電
荷量となるための帯電装置の帯電出力の補正量を求める
補正量検出手段と、この補正量検出手段にて検出された
補正量が正常範囲であるか否かを判別する補正量判別手
段と、この補正量判別手段にて補正量が正常範囲である
と判別されたとき、帯電出力が補正量に基づいて補正さ
れるように帯電装置を制御する一方、補正量が正常範囲
外であると判別されたとき、帯電出力が予め設定されて
いる基準出力値の所定の定数倍となるように帯電装置を
制御する帯電出力制御手段とが設けられている構成であ
る。

【００４０】このため、例え求められた補正値が、環境
変化等に起因する現像特性の変化等により、正常範囲を
逸脱した値であったとしても、従来のように複写機が使
用できないような事態を招来することなく、引き続きコ
ピーを行うことができるので、電子写真装置のジョブ効
率を向上させるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の複写機の画質安定化装置に
おけるプロセス制御部の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図２】上記画質安定化装置を備えた複写機の画像形成
部の要部を示す構成図である。

【図３】上記プロセス制御部によるプロセスフィードバ
ック制御の説明に使用される光学センサの出力と、帯電
出力との関係を示すグラフである。

【図４】上記プロセス制御部によるプロセスフィードバ
ック制御の説明に使用される光学センサの出力と、帯電
出力との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム（感光体） ７ 帯電器（帯電装置） ７ａ グリッド電極（帯電装置） １４ 光学センサ（センサ） １９ グリッドバイアス電源（帯電装置） ２０ プロセス制御部（補正量検出手段、補正量判別
手段、帯電出力制御手段） ２１ ＣＰＵ（補正量検出手段、補正量判別手段、帯
電出力制御手段） ２２ ＲＯＭ（補正量検出手段、補正量判別手段、帯
電出力制御手段） ２３ ＲＡＭ（補正量検出手段、補正量判別手段、帯
電出力制御手段） Ｔ₀ 基準トナー付着量 Ｖ₀ 基準帯電出力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯電装置にて帯電された感光体表面が露光
   されて静電潜像が形成され、この静電潜像が現像されて
   可視化される電子写真装置に備えられ、 帯電された感光体の表面上の電荷量を検出するセンサ
   と、 このセンサにて検出される電荷量が予め設定されている
   基準電荷量となるための帯電装置の帯電出力の補正量を
   求める補正量検出手段と、 この補正量検出手段にて検出された補正量が正常範囲で
   あるか否かを判別する補正量判別手段と、 この補正量判別手段にて補正量が正常範囲であると判別
   されたとき、帯電出力が補正量に基づいて補正されるよ
   うに帯電装置を制御する一方、補正量が正常範囲外であ
   ると判別されたとき、帯電出力が予め設定されている基
   準出力値の所定の定数倍となるように帯電装置を制御す
   る帯電出力制御手段とが設けられていることを特徴とす
   る電子写真装置の画質安定化装置。