JPH0651551A - マークを備えた電子写真用感光体装置および同感光体装置を用いた電子写真プロセス制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トナーパッチ（または静電潜像）の高精度な濃
度検出（表面電位検出）可能な電子写真感光体を提供す
ることであり、また、同感光体を使用して正確なプロセ
ス制御を行なう電子写真方法を提供する。 【構成】アルミニウム素管１ａ上に光学的に検出可能な
マ−ク２０を形成し、この上に光導電層１ｂを積層して
電子写真用感光体を構成する。該マークは、画像域に形
成され、または、非画像域に形成される。この電子写真
用感光体を使用し、感光体の回転中に、前記マーク２０
を光学センサー１０で検出することで感光体回転の同期
信号を得、さらにこの同期信号を基準にして感光体上の
所定の領域にトナーパッチ２１（または静電潜像）を作
成し、次いで、該トナーパッチ２１と非画像部の濃度
（静電潜像と非潜像部の表面電位）を検出し、両者の比
に基づいて現像バイアス値等の電子写真プロセスパラメ
ータを補正する。マークを検出出来なかった場合には、
警告表示，プロセス制御の無効，複写作業の禁止等の処
理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性支持部材と光導
電層よりなる電子写真用感光体、および同感光体を使用
した電子写真方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】環境条件の変化によって感光体表面電位
は大きく変化する。たとえばＯＰＣ感光体であれば、低
温環境下においては光キャリアの移動度の温度依存性に
よって常温時の電位にくらべ１００〜１５０ｖの電位低
下が有った。またＳｅ感光体の場合は、感光層内の熱励
起キャリア発生量の温度依存によって低温時に電位が上
昇し（５０ｖ）、高温時には電位が低下（５０〜１００
ｖ）するという問題が有った。また、ＯＰＣ感光体の場
合、複写枚数が進むにつれメカ的ストレス（クリーナー
ブレードや転写紙による研磨効果）によって感光層が膜
減りをおこし、膜厚が減少するためにその表面電位が一
定値とならずに徐々に低下する傾向があった。これらの
表面電位の変化のために濃度低下など複写される画質に
大きな変化が発生したり、現像され消費されるトナーの
量が変化し不経済な現象を引き起こしていた。一方現像
剤においても、環境変化によって、トナーの摩擦帯電量
が変化し、低温低湿環境下では高帯電量化により画像濃
度の低下を引き起こしたり（中間調濃度で０．８±０．
４程度）、高温高湿化においては低帯電量化により画像
濃度の上昇、階調再現性の悪化、トナー消費の増大など
を引き起こしていた。

【０００３】また複写モードが変わっても、これらの不
安定要因のために、各モード間の画質差が無くなってし
まったり、トナー消費量の削減などの目的を達成できな
いことが有った。これらの不具合を解決する為に、各種
のプロセスコントロールが採用されていた。これを詳述
すると例えば、複写機内に表面電位計を設けて適時、感
光体の表面電位を検出し、その結果に応じて帯電器の出
力やコピーランプ電圧を最適制御する方法や、あるいは
感光体上に標準白色板などの像を焼き付け、これをトナ
ーによって顕像化し、光学センサーでこのトナー像の濃
度を検出し、この結果に応じて帯電器の出力や、現像剤
のトナー濃度、現像バイアス電圧、コピーランプ電圧を
最適制御する方法である。上記のシステムにおいては検
出用の光センサーの温度特性や、汚染に伴う発光光量の
低下のために検出精度に問題が有った。温度特性につい
ては温度補償回路によって緩和することが提案され、ま
た汚染に伴う発光光量の低下については定期的に発光素
子の光量アップを図るべく負荷電力の増加や、センサー
の感度補正を行うような回路を備えることによって緩和
することが提案されている。しかしながらこれらはコス
トの高い物となっており経済的には極めて不利なもので
ある。これに対して温度特性や、汚染に伴う発光光量の
低下のための検出精度劣化を補償する方法として、感光
体上のトナー非付着部の検出結果を参照し、これをレフ
ァレンスとして用いる方法も提案されている。この方法
はトナーパッチ部の検出結果をトナー非付着部の検出結
果で除した値を信号として取り扱うようにしたものであ
り、トナー非付着部は一定であり変化しないという事実
を利用している。多くの感光体材料に於いては近赤外光
に対して吸収係数を持たず透明である。従ってこのよう
な波長の光でトナー非付着部の検出をおこなうことは感
光体素管表面を観察していることとなる。感光体素管表
面は感光体材料によって保護されており、感光体寿命の
間変化することは無い。この方法に於いては比較的低い
コストで効果を上げることが出来る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
いずれの方法においても、更に検出精度を劣化させる要
素が２つ存在している。即ちひとつは観察すべき感光体
表面と検出用センサーの距離の不安定性であり、もうひ
とつは感光体と帯電チャージャー間の距離の不安定性で
ある。

【０００５】（１）検出用センサーを固定保持したと
き、感光体が回転しているときのフレは±７５μｍ程度
存在する。このため前記の距離は１５０μｍの幅で変化
することになる。図３は一定の条件で作成した濃度１．
０のトナーパッチを光センサーで検出した結果である。
感光体は故意に大きな回転振れを持つように素管とフラ
ンジのはめあいを調整し、かつトナーパッチが種々の距
離で検知されるようにセッティングした。横軸に感光体
と検出センサーの距離変化量を採り、縦軸に検出結果の
光学的濃度換算値を採ったものであり、この程度の距離
変化によって検出結果の誤差は光学的濃度で言うと１．
０±０．２程度にもなってしまうことがわかる。このよ
うな誤差は、前記のプロセス制御の目的からすると全く
許容できない精度である。

【０００６】（２）図４は、感光体回転の振れの測定結
果と感光体一周分の表面電位測定結果から、感光体表面
と帯電チャージャー間の間隔変化量を横軸にとり、表面
電位変化量を縦軸に採った図である。この図から、距離
変化量１５０μｍで表面電位の振れは約１５〜２０ｖで
あることが分かる。この電位の振れは画像濃度に換算す
ると０．１〜０．２の濃度差に相当する。このような効
果はプロセス検知のためのトナーパッチ作成時に誤差要
因となり（１）同様に前記のプロセス制御の目的からす
ると全く許容できない精度である。

【０００７】原因である振れは、感光体素管自身の加工
精度によって生じる±５０μｍ程度のフレと感光体取り
付けフランジ自身の加工精度によって生じる±５０μｍ
程度のフレと、更にこれらを組み立てる時のはめあいの
精度で生じる±１００μｍ程度のフレによるものであ
る。これらの加工精度をアップすることによって振れを
小さくすることは、コスト上昇が著しく極めて不経済で
ある。このような精度でプロセス制御を行うとその結果
は、システム全体の様子を代表しているとは言いがた
く、誤った結果にもとずいてプロセス制御されてしまう
ことになり、最適制御から大きくはずれてしまうために
得られる画像品質は、不安定なものとなったりあるいは
異常なプロセス制御のために感光体にダメージを与えて
しまったり、トナー濃度が上昇することにより、トナー
にたいして正常な摩擦帯電電荷を付与することができず
に、弱帯電トナーの発生によってカブリを発生させた
り、さらにはトナー飛散を発生せしめ複写機内を汚染さ
せ重大な結果を引き起こすことがあった。また、検出回
数を増やし平均値を求めることによってプロセス制御を
行うなどの方法を採ることも可能であるが、時間がかか
ることによって複写機本来のコピー生産性を損なってし
まったり、大量のトナーを使用してしまうため極めて不
経済となってしまう問題があった。

【０００８】本発明の目的は、トナーパッチの高精度な
濃度検出可能な電子写真感光体を提供することであり、
また、同感光体を使用して正確なプロセス制御を行なう
電子写真方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、導電
性支持部材表面に光学的に検出可能なマ−クを形成し、
この上に光導電層を形成したことを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、前記マークが、画像域
に形成されていることを特徴とする請求項３の発明は、
前記マークが、非画像域に形成されていることを特徴と
する。

【００１１】請求項４の発明は、感光体の回転に対応し
てする同期信号を発生する同期信号発生手段を備え、こ
の同期信号を基準にして感光体上の所定の領域にトナー
パッチを作成し、次いで、該トナーパッチと非画像部の
濃度を検出し、両者の比に基づいて現像バイアス値等の
電子写真プロセスパラメータを補正することを特徴とす
る。

【００１２】請求項５の発明は、感光体の回転に対応し
てする同期信号を発生する同期信号発生手段を備え、こ
の同期信号を基準にして感光体上の所定の領域に静電潜
像を作成し、次いで、該静電潜像と非潜像部の表面電位
を検出し、両者の比に基づいて現像バイアス値等の電子
写真プロセスパラメータを補正することを特徴とする。

【００１３】請求項６の発明は、請求項４または請求項
５に記載の同期信号発生手段が、請求項１記載の電子写
真用感光体装置を使用し、感光体の回転中に前記マーク
を検出することで感光体回転の同期信号を得る手段であ
ることを特徴とする。

【００１４】請求項７の発明は、請求項４または請求項
５に記載の同期信号発生手段が、感光体に同期して回転
する回転体にマークが形成された電子写真感光体装置を
使用し、感光体の回転中に、前記マークを検出すること
で感光体回転の同期信号を得る手段であることを特徴と
する。

【００１５】請求項８の発明は、請求項４または請求項
５に記載の同期信号を検出出来なかった場合に、警告表
示，複写画像濃度を低濃度とする電子写真プロセスパラ
メータの設定，プロセス制御の無効，複写作業の禁止の
中の少なくとも１つの処理を行うことを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明の電子写真感光体では、導電性支持部材
表面に光学的に検出可能なマ−クを形成し、この上に光
導電層を形成しているので、このマークを検出すること
で感光体の回転に同期する信号を形成することが出来
る。したがって、このマーク検出時にトナーパッチ（ま
たは静電潜像）を形成すれば、該トナーパッチ（または
静電潜像）が常に同じ位置に形成されることになるか
ら、上記（１）および（２）の問題、すなわち、観察す
べき感光体表面と検出用センサの距離の不安定性の問題
と感光体と帯電チャージャ間の不安定性の問題が解消さ
れる。また、前記マークを導電性支持部材と光導電層と
の間に形成することで、該マークは光導電層で保護され
る。

【００１７】そして、トナーパッチの濃度を検出する場
合には、該マークを画像部に形成すれば、その検出をト
ナーパッチ濃度検出用の光学センサーで兼用でき、コス
トダウン効果が生じる。該マークを画像部に形成するか
非画像部に形成するかを決定する要素は感光体の材料で
ある。支持部材上のマークが画像に現れることのないセ
レン系感光体では、該マークを画像部に形成する。しか
し、マークが画像に現れるＯＰＣ感光体では、該マーク
を非画像部に形成する。

【００１８】このような感光体を使用して、電子写真プ
ロセスを行なう前に、或いは同プロセスを行った後に、
マークを検出することにより感光体の回転同期信号を得
て、この信号に基づいてトナーパッチ（または静電潜
像）を作成し、この濃度と非画像部の濃度（静電潜像の
表面電位と非潜像部の表面電位）とを比較してプロセス
パラメータを補正する。また、マークを感光体に同期回
転する回転板に形成した感光体装置を使用する場合に
も、同マークを検出することにより感光体の回転同期信
号を得て、この信号に基づいてトナーパッチ（静電潜
像）を作成し、この濃度と非画像部の濃度（静電潜像の
表面電位と非潜像部の表面電位）とを比較してプロセス
パラメータを補正する。

【００１９】前記マークを検出出来なかった場合には操
作パネル等に警告表示を行って、ユーザに異常を知らし
める。または、プロセス制御の動作禁止、すなわち、ト
ナーパッチ（静電潜像）作成によりプロセス情報の検出
や、この結果に基づく電子写真プロセスパラメータの補
正等を行わない。或いは、複写動作を禁止させる。これ
らの処理によって、感光体の誤装着防止や、マーク不良
感光体，異なった感光体の排除を行い、所定の性能を確
保する。

【００２０】

【実施例】図１は本発明を説明するための、複写機の断
面略図である。

【００２１】１は感光体であり、肉厚２ｍｍ直径１００
ｍｍ長さ３４０ｍｍの導電性支持部材であるアルミニウ
ム素管１ａ上に光導電層１ｂを積層して構成される。光
導電層１ｂは、電荷発生層を膜厚０．５μｍに均一に塗
布した後、電荷輸送層を膜厚３４μｍとなるように均一
に塗布した有機半導体材料からなる。２は帯電器であり
直径７０μｍの酸化タングステンワイヤーからなる放電
電極とこれを取り囲むようにして成るステンレス製シー
ルド電極、および板厚０．１ｍｍのステンレス材をエッ
チング処理によって作成したスクリーングリッド電極を
備えたスコロトロンチャージャーである。このグリッド
電極に加えられる高電圧はｃｐｕ１３からの信号にもと
ずいて出力可変である。３は原稿台上の原稿を照明し反
射光を感光体上に結像させるための光学系である。４は
感光体上に形成された静電潜像をトナーによって顕像化
するための現像器である。５は転写チャージャーであ
り、感光体上のトナー像を転写紙６に転写するためのも
のである。転写紙６に転写されたトナー像は定着器７に
よって加熱固定され機外へと排出される。１７は複写機
内の温度を検知するための手段でありサーミスタを用い
ている。９は標準白色板であり、トナーパッチ作成時
に、この像を感光体上に焼き付け、現像器４で顕像化し
てトナー像を形成し、光学センサー１０によってその濃
度を検出するようになっている。光学センサー１０は、
図２（Ａ）に示すように、ドラム軸に略平行に設置した
２つのセンサー１０ａ、１０ｂからなっている。センサ
ー１０ａはアルミニウム素管１ａ上に形成されたマーク
２０を検出するためのものであり、センサー１０ｂは感
光体上に形成される後述のトナーパッチ２１（２１ａ、
２１ｂ）のトナー像を検出するためのものである。この
光学センサー１０は、発光部に波長８９０ｎｍの赤外線
発光ダイオードを用いた物で、これを感光体に照射し反
射光をフォトトランジスタで受光するようになってい
る。この波長に対しては感光体は実質的に透明である
が、トナーは不透明である。従って、センサー１０ａで
は感光体の下にある（感光体で覆われた）アルミニウム
素管上のマーク２０を検出出来、センサー１０ｂでは感
光体上に形成されるトナーパッチ２１（２１ａ、２１
ｂ）を検出出来る。

【００２２】使用可能なマーク２０は導電性支持部材表
面の光学的反射性状を変えることによって作成される。
マーク２０の実体としては、例えば表面粗さを変えるこ
とによって乱反射と鏡面反射の比率を変えた部分であっ
ても良いし、光学的分光反射率の異なる部分であっても
良い。マークを表面粗さで行う場合は、導電性支持部材
表面の鏡面性の違いを検知することになるため、使用す
る光学センサーとしては鏡面反射（正反射）を効率よく
検知できるような光学系を備えることが好ましい。また
マークを光学的反射率の差で行う場合、マークに要求さ
れる分光特性は、光導電層の分光透過率が比較的高い範
囲（透明性の高い範囲）において導電性支持部材表面の
分光反射率との差が大きいことが望ましい。この場合セ
ンサーとしては乱反射光を検知するようになっていても
良いが、光学センサーの発光素子、受光素子、光路形成
部材を含めた分光感度が、導電性支持部材表面とマーク
部分の分光反射率の異なる波長において高いことが望ま
しい。尚、素管上に設けるマークであるところの光学的
表面性状の異なる部分の、大きさ、位置、光学的反射性
状の異なり具合などは、使用する検出センサーとのマッ
チングによって適宜決定されるものである。即ち検出セ
ンサーの観察範囲が十分小さく高い感度を持っている場
合は、小さい幅でごく目立たないマーキングとすること
で目的は達成される。

【００２３】図２（Ｂ）は、マーク２０をアルミニウム
素管上の画像域に形成した場合を示す。マーク２０を画
像域に形成して良い場合は、マークが画像に現れること
のないセレン系感光体を使用する場合である。感光体に
ＯＰＣ感光体を使用する場合には、図２（Ａ）に示すよ
うにマーク２０を非画像部に形成する。ＯＰＣ感光体で
は、マークが画像に現れるからである。図２（Ｂ）に示
すように、マーク２０を画像部に形成した場合には、光
学センサー１０ｂでトナーパッチ検出とマーク検出を行
うことになるから、図２（Ａ）の構成よりも低コストと
なる。

【００２４】サーミスタや光学センサーの出力は、増幅
器１１（１１ａ、１１ｂ）によって増幅されＡ／Ｄ変換
器１２（１２ａ、１２ｂ）を介したのちｃｐｕ１３に入
力されるようになっている。ｃｐｕ１３は、これらの入
力情報に従って、最適なプロセス制御がおこなえるよう
に、帯電器の電源１４や現像バイアス電源１５、あるい
はコピーランプ駆動回路８を介してコピーランプ電圧な
どのプロセスパラメータをコントロール（補正）する。

【００２５】すなわち、電源が投入されると、感光体１
が回転し始め、まず、センサー１０ａがマーク２０を検
出する。これにより、感光体の回転に同期した信号を得
ることが出来るから、この信号に基づいて感光体表面上
に数ｃｍ×数ｃｍのトナーパッチを作成する。トナーパ
ッチの作成には標準白色板９とブランクランプ１９を使
用する。すなわち、標準白色板９の反射光でトナー像を
作成し、ブランクランプ１９の制御で該トナー像をパッ
チにする。トナーパッチの濃度は例えば、基準濃度とし
て１．０の濃度が形成されるようにプロセスパラメータ
を設定する。また、この場合、トナーパッチを図２に示
すように複数個作成し（２１ａ、２１ｂ）、それぞれの
トナーパッチの濃度を変えるように制御しても良い。後
述のように、このようにすると、プロセスパラメータの
コントロールをより正確に行なうことが出来るようにな
る。

【００２６】上記のようにして、トナーパッチ２１を作
成し、その濃度と該パッチの周辺の非画像部の濃度とを
光学センサ１０ｂで検出する。そして、それらの濃度の
比を求め、その結果に基づいてプロセスパラメータの補
正を行なう。帯電器のスクリーングリッド電圧等を変え
ることにより、それぞれ濃度の異なるトナーパッチ２１
を複数個作成する場合には、各トナーパッチの検出濃度
に対する各トナーパッチ隣接非画像部の検出濃度の比を
求め、これらの値に基づいてプロセスパラメータの補正
を行なう。複数のトナーパッチがある場合には、各トナ
ーパッチに対して設定した濃度に対する変化を見ること
が出来るためにプロセスパラメータの補正の方向（例え
ば、濃度が濃くなる方向に制御すべきか薄くなる方向に
制御すべきか等の補正方向）を知ることが出来る。それ
ゆえ、より正確な補正を行なうためにはトナーパッチ２
１の数が多いほど良い。

【００２７】次に、感光体１の構成について説明する。

【００２８】本実施例で用いる感光体１は、前述のよう
に、導電性支持部材としてアルミニウム素管を使用して
いる。導電性支持部材としては支持部材そのものが導電
性を持つものであればよく、アルミニウムの他に、アル
ミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、バナジウム、ク
ロム、チタン、ニッケル、バナジウム、モリブデン、イ
ンジウム、金、白金などを用いることが出来る。その他
にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム、
酸化錫、酸化インジウム−酸化錫合金を真空蒸着法によ
って被膜形成された層を有するプラスチック（例えばポ
リエチレン、ポルプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエ
チレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリフッ化エチ
レンなど）を用いることが出来る。

【００２９】導電性支持部材上に設けられる感光層（光
導電層）の材料としては、セレン、セレン系合金、アモ
ルファスシリコンや有機半導体光導電材料などを用いる
ことが可能である。特に有機光導電材料を用いる場合に
ついて詳述する。前記導電性支持部材への感光体層の接
着性改良、塗布性改良、支持体上の欠陥の被服及び支持
体から電荷発生層への電荷注入性改良などの為に下引き
層が設けられることがある。下引き層の材料としてはポ
リアミド共重合ナイロン、カゼイン、ポリビニルアルコ
ール、セルロース、ゼラチンなどの樹脂が知られてい
る。これらを各種有機溶媒に溶解し、膜厚が０．１〜５
μｍ程度になるように導電性支持体上に塗布される。

【００３０】電荷発生層は光照射により電荷を発生する
電荷発生材料を主成分とし必要に応じて公知の結合剤、
可塑剤、増感材を含有し、膜厚が１．０μｍ以下（乾燥
膜厚）となるように導電性支持部材または下引き層の上
に塗布される。電荷発生材料としては、ペリレン系顔
料、多環キノン系顔料、フタロシアニン顔料、金属フタ
ロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム
色素、チアピリリウム色素、及びカルバゾール骨格、ス
チリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベ
ンゾオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノ
ン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾ
ール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格を有するア
ゾ顔料などが挙げられる。

【００３１】電荷輸送層は、電荷発生材料が発生した電
荷を受け入れこれを輸送する能力を有する電荷輸送材
料、シリコン系レベリング材及び結着材を必須成分と
し、必要に応じて公知の可塑材、増感材などを含有し、
乾燥膜厚５〜７０μｍとなるように電荷発生層の上に塗
布される。電荷輸送材料としては、ポリ−Ｎ−ビニルカ
ルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエ
チルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアル
デヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリ
ビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジ
アゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジエ
チルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４
−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアン
トラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン
類、ヒドラゾン誘導体などの電子供与性物質、あるいは
フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、イン
デノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、
インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベン
ゾ［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導
体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタ
ン、プロマニル、クロラニル、ベンゾキノンなどの電子
受容性物質などが挙げられる。電荷輸送層を構成する結
着材としては、電荷輸送材料と相溶性を有するものであ
れば良く、例えばポリカーボネート、ポリビニルブチラ
ール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、エポキ
シ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルケトン、ポリスチレ
ン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ
樹脂などが挙げられる。

【００３２】感光体１の作成例 （１）鏡面研削された直径１００ｍｍのアルミニウム素
管表面の幅２ｍｍ長さ３０ｍｍの部分を＃２０００のサ
ンドペーパーで粗らし、表面粗さ計で表面粗度を測定し
たところ鏡面研削部分でＲｍａｘ＝０．１μ、粗した部
分でＲｍａｘ＝０．３の結果を得た。この素管を有機溶
剤として６０℃の１，１，１−トリクロルエタンを用い
超音波、温浴洗浄処理を３０秒行った。２０℃の１，
１，１−トリクロルエタンに３０秒間冷浴した後、１，
１，１−トリクロルエタンを用いて蒸気洗浄を３０秒間
行い、クリーンルームで２０分間放冷した。得られた素
管を公知の浸漬塗布方法により、下記Ａ液を素管表面に
乾燥後の膜厚０．５μｍになるように浸漬塗布し、７５
℃の温度で１時間乾燥し、さらに下記Ｂ液をＡ液が塗布
された素管表面に乾燥後の膜厚２０μｍになるように浸
漬塗布し７５℃の温度で１時間乾燥した。

【００３３】《Ａ液》ジブロムアンスアンスロン２重量
部、ブチラール樹脂［エスレックＢＭ−２セキスイ化学
（株）製］２重量部、シクロヘキサノン２３０重量部を
ボールミルにて８時間分散処理して得られた液。

【００３４】《Ｂ液》ヒドラゾン系電荷輸送材料［ＡＢ
ＰＨ，日本化薬（株）製］１重量部、ポリカーボネート
樹脂［パンライトＬ−１２５０，帝人化成（株）製］１
重量部をジクロルエタン８重量部に溶解して得られた
液。

【００３５】このようにして得られた電子写真用感光体
の分光反射率を株式会社フェイタル製の分光光度計にて
分光反射率を測定した結果が図５である。この図から分
かるように６５０ｎｍ以上では分光反射率は８０％程度
となっているがマーク部分では２５％程度となってい
る。次にこの感光体を図１の複写機に搭載しマークの検
知を行ったところ十分なＳＮ比をもってパルス信号を作
成することが出来、感光体の各回転に１つのパルスを発
生させることによって、前記マークによる信号を作成す
ることが出来た。また、このマークを使用し、上記の複
写プロセスで実際に複写を行ったところマークによる画
像むらなどもなく十分に実用に耐える複写画像が得られ
た。尚、素管上に設けるマークであるところの表面性状
の異なる部分の、大きさ、位置、光学的反射性状の異な
り具合などは、本実施例に限定されるものではなく、使
用する検出センサーとのマッチングによって適宜決定さ
れるものである。即ち検出センサーの観察範囲が十分小
さく高い感度を持っている場合は、小さい幅でごく目立
たない粗面とすることで目的は達成される。

【００３６】（２）鏡面研削された直径１００ｍｍのア
ルミニウム素管を有機溶剤として６０℃の１，１，１−
トリクロルエタンを用い超音波、温浴洗浄処理を３０秒
行った。さらに２０℃の１，１，１−トリクロルエタン
に３０秒間冷浴した後、１，１，１−トリクロルエタン
を用いて蒸気洗浄を３０秒間行い、クリーンルームで２
０分間放冷した。この素管全面にテフロンテープでマス
キングを行いこのマスキングの一部分を幅５ｍｍ長さ３
０ｍｍの範囲で取り除き、これを６ｗｔ％リン酸水溶液
（液温２３℃）中で２０Ｖの交流実効電圧を１０分間印
加し陽極酸化皮膜を形成し、次に３０ｇ／ｌ ＮｉＳＯ
₄ ・６Ｈ₂ Ｏと３０ｇ／ｌ Ｈ₂ ＢＯ₃との混合水溶液
（液温２３℃）中で１５Ｖ交流実効電圧を２分間印加し
電解着色を行った。この後マスキングのテープを取り除
き、再度前記と同様の方法で洗浄後実施例（１）と同様
の方法で光導電層を形成した。この方法によるマーク部
分の６００ｎｍ〜９００ｎｍの分光反射率は略２０％以
下であった。この方法では、鏡面反射率の変化と電解着
色による分光反射率の変化の両方の効果によって、光学
的表面反射性状を変えることが出来た。次にこの感光体
を図１の複写機に搭載しマークの検知を行ったところ十
分なＳＮ比をもってパルス信号を作成することが出来、
感光体の各回転に１つのパルスを発生させることによっ
て、前記マークによる信号を作成することが出来た。ま
た実際に複写を行ったところマークによる画像むらなど
もなく十分に実用に耐える複写画像が得られた。

【００３７】（３）鏡面研削された直径１００ｍｍのア
ルミニウム素管を有機溶剤として６０℃の１，１，１−
トリクロルエタンを用い超音波、温浴洗浄処理を３０秒
行った。さらに２０℃の１，１，１−トリクロルエタン
に３０秒間冷浴した後、１，１，１−トリクロルエタン
を用いて蒸気洗浄を３０秒間行い、クリーンルームで２
０分間放冷した。この素管全面にテフロンテープでマス
キングを行いこのマスキングの一部分を幅５ｍｍ長さ３
０ｍｍの範囲で取り除き、公知の真空蒸着法によって酸
化インジウムを蒸着した後、真空チャンバーより取り出
し、テープを取り除いた後、再度前記と同様の方法で素
管の洗浄を行った。このようにして得られた素管を容量
結合型高周波グロー放電法によってアモルファスシリコ
ンを堆積させた。成膜条件としては高周波電力７００
ｗ，周波数１３．５６ＭＨｚ、素管温度２５０℃、ガス
圧６．５Ｐａのもとで、最初にアンダーコート層として
シランガス流量１００ｓｃｃｍ，水素ガス流量１００ｓ
ｃｃｍ，水素希釈のジボランガス（５０ｐｐｍ）流量２
００ｓｃｃｍ，ＮＯガス流量５０ｓｃｃｍの混合ガス条
件で３０分間の成膜を行い、続けてジボランガスを５０
ｓｃｃｍとし、ＮＯガスを取り除いた混合ガス条件で４
時間成膜をおこない光導電層とした。最後にシランガス
流量２０ｓｃｃｍ、水素ガス流量１００ｓｃｃｍ，メタ
ンガス流量５０ｓｃｃｍの混合ガス条件で１５分間成膜
を行いオーバーコート層とした。このようにして形成し
た電子写真感光体を冷却後真空チャンバーより取り出
し、分光反射率を測定したところ、図６の結果を得た。
次にこの感光体を図１の複写機に搭載しマークの検知を
行ったところ十分なＳＮ比をもってパルス信号を作成す
ることが出来、感光体の各回転に１つのパルスを発生さ
せることによって、前記マークによる信号を作成するこ
とが出来た。また実際に複写を行ったところマークによ
る画像むらなどもなく十分に実用に耐える複写画像が得
られた。

【００３８】このように、上記いずれの感光体によって
も、十分なＳＮ比をもってパルス信号を作成することが
出来、感光体の各回転に１つのパルスを発生させること
によって、前記マークによる信号を作成することが出来
た。

【００３９】図７は、上記の感光体を用いて、トナーパ
ッチの作成と濃度検出を２０回繰り返し検出精度の検討
を行った結果である。参考のためにトナーパッチ作成及
び検出を、前記マーク信号を基準に行った場合と、これ
を使用しない場合、即ち感光体回転に非同期でトナーパ
ッチ作成及び検出を行った場合の両方の結果を示した。

【００４０】尚、トナーパッチ作成方法としては、３０
ｍｍ×３６ｍｍの大きさのパッチとなるようにブランク
ランプ１９（図１）をタイミングをとって選択点灯さ
せ、かつ帯電チャージャーのスクリーングリッドに印加
されるバイアス電圧を３００ｖ，４００ｖ，５００ｖの
３種類に変化させて３つのトナーパッチを作成した。こ
の際、コピーランプは消灯し、現像バイアス電圧は２０
０ｖの一定値とした。この図から分かるように、トナー
パッチを非同期で作成する場合の検出結果のバラツキ
が、各トナーパッチ濃度において±０．１〜０．１５程
度存在するのに対して、実施例によれば、検出結果のバ
ラツキは±０．０５程度に収まっており、本発明の目的
とするプロセス制御のための検出精度として満足できる
ものとなっている。

【００４１】図８は、本発明の他の実施例である。この
実施例の感光体装置は、感光体１の回転軸３０にスリッ
ト付き円盤３１を取付け、このスリット３１ａを光学セ
ンサー３２で検出するようにしたものである。スリット
３１ａが本発明のマークに対応する。

【００４２】図９は、本発明のさらに他の実施例を示
す。この実施例では、感光体１表面の端部に印刷によっ
て幅３ｍｍ長さ１５ｍｍの黒色のマーク３３が形成され
ている。このマークが本発明のマークに対応する。この
ように、マーク３３を感光体表面上に作成する場合は、
マークが顕像化されないように感光体の端部等の非画像
領域に設ける必要がある。光学センサーはこのマークに
対向する位置に配置される。なお、感光体表面上にマー
クを形成する場合は、マークそのものの性状が感光体の
使用に伴って変化してしまうことが考えられる。本実施
例では、マーク形成位置を感光体表面の非画像部であっ
て、且つクリーニングブレードの存在しない範囲に選択
した。こうすることにより、マークはクリーナブレード
による機械的なストレスを受けることがなく、長期間
（約３００ｋ枚コピー）にわたって問題なく使用するこ
とが出来た。

【００４３】図１０は、本発明のさらに他の実施例を示
す。この実施例では、素管上に形成されるマークがその
両端部にある。このため、感光体装着時に方向性を間違
えて装着してしまった場合においても、マーク検出には
何等問題がない。

【００４４】以上のように、本発明は、複写プロセスを
行うに際して精度の高いプロセス情報検出手段を与え、
これによって正しい検出結果に基づいた制御を行い、安
定した複写画質を供給するものである。したがって、マ
ークを検出出来ず、感光体回転の同期信号を得られなけ
れば、そのような安定複写画質を提供出来なくってしま
う。そこで、感光体回転が開始してから、マーク検出を
行なうときにマーク検出を行なえないと操作パネル等に
警告を出し、ユーザに異常を知らしめるようにしてもよ
い。図１１は、警告機能を設けた時の制御フローを示
す。マーク検出を正常に行なえたときには、前述のよう
にトナーパッチの作成後その部分の濃度と非画像部の濃
度の検出を行なってその比を求め、さらにその比に基づ
いてプロセスパラメータの補正を行ない、複写プロセス
に移るが、マーク検出を正常に行なえなかったときには
警告を行ない、所定時間経過してもなおその状態が続く
と複写動作を禁止させる。また、電話回線を介してホス
トコンピュータに接続された遠隔情報収集システムに異
常情報をロードしても良く、また、プロセス制御の動作
禁止、すなわちトナーパッチ作成によるプロセス情報の
検出や、この結果に基づいた電子写真プロセスパラメー
タの補正等を行わないようにしても良い。これにより、
感光体の誤装着防止や、マーク不良感光体や異なる感光
体の装着を排除でき、所定の性能を保証出来る。また、
複写画像濃度を低濃度とする電子写真プロセスパラメー
タの設定を行っても良い。こうすれば、機内へのトナー
飛散事故・トナー消費の増大を未然に防止しつつユーザ
に警告を与え、早期のサービスを促すことが可能であ
る。画像濃度を低濃度とするには、例えば帯電条件（グ
リッド電圧値，放電電流値）を下げたり、現像バイアス
電圧を上げたりする方法をとることができる。

【００４５】なお、上記の実施例では、トナーパッチ作
成によるプロセス情報の検出を電源オン時に行っていた
が、複写プロセスを行う前の感光体前回転時に行っても
よいし、或いは、後回転時に行っても良い。

【００４６】また上記の実施例はトナーパッチを形成し
てその濃度を検出し、それに基づいて電子写真プロセス
パラメータの補正等を行う例であるが、トナーパッチの
濃度を検出する以外に静電潜像を形成し、該静電潜像の
表面電位を検出してそれに基づいて電子写真プロセスパ
ラメータの補正等を行うようにしてもよい。

【００４７】静電潜像の表面電位を検出する場合、感光
体表面の表面電位を検出する表面電位センサー５０（図
１参照）はブランクランプ１９から除電ランプまでの間
に配置される。例えば、光学センサー１０の近傍に配置
される。静電潜像および静電潜像以外の領域の表面電位
を検出して、その比に基づいて電子写真プロセスパラメ
ータを補正する場合には、光学センサー１０はマーク２
０（または３３あるいは４０）の検出用に用いられ、光
学センサー１０がマーク２０（３３，４０）を検出する
ことによって得られる同期信号に基づいて静電潜像が作
成され、その静電潜像の表面電位が表面電位センサー５
０によって検出される。

【００４８】表面電位センサー５０は感光体表面の電位
を検出し、その出力は増幅器，Ａ／Ｄ変換器を介してｃ
ｐｕ１３に入力される。ここで図１２に、表面電位セン
サー５０と感光体との距離が変化したとき（感光体が振
れたとき）に、表面電位センサー５０によって検出され
る表面電位がどのように変化するか測定した結果を示
す。光学センサー１０によるトナー濃度の検出時と同様
に、表面電位センサー５０と感光体との距離が変わると
センサー出力が変化することが分かる。このため、上記
の実施例においてマーク検出（同期信号）に基づいてト
ナーパッチの濃度を検出したときと同様に、マーク検出
（同期信号）に基づいて静電潜像を形成し、その表面電
位を検出する。図１３は、静電潜像の作成と濃度検出を
２０回繰り返した結果を示している。参考のために静電
潜像の作成および検出を、同期信号に基づいて行った場
合と、同期信号を用いず非同期で行った場合の両方の結
果を示した。なお静電潜像は、トナーパッチの検出実験
時のトナー付着前までの条件と同様の条件作成した。す
なわち、スクリーングリッドに印加されるバイアス電圧
を３００ｖ，４００ｖ，５００ｖの３種類に変化させる
とともに、ブランクランプにより３０mm×３６mmの大き
さの静電潜像を形成した。そして、コピーランプは消灯
し、現像槽４による現像処理は行わなかった。感光体回
転同期信号に基づいて静電潜像を形成する場合において
は、同期信号検出後、０．５秒後にスクリーングリッド
電圧３００ｖの静電潜像を作成し、その後０．１秒間隔
で４００ｖ，５００ｖの静電潜像を作成した。図１４は
そのタイムチャートである。図１３から分かるように、
非同期で静電潜像を形成した場合には検出結果のバラツ
キが各静電潜像において±３５〜４０ｖ程度存在するの
に対して、この実施例の方法によれば検出結果のバラツ
キは±５ｖ程度に収まっている。したがって目的とす
る、プロセス制御のための検出精度して満足できるもの
になった。

【００４９】なお静電潜像の表面電位を検出してプロセ
ス制御を行う場合も、上記のトナーパッチ検出時と同様
に、同期信号が検出されなかった場合には警告表示，プ
ロセス制御の無効，複写作業の禁止等の処理が行われ
る。

【００５０】上述のように、同期信号なしでプロセスコ
ントロールを行うと、前記コントロールの精度低下を引
き起こしコピー画像に不具合が生じてしまう。しかし、
コピー画像に不具合が生じてしまうからと言ってコピー
動作をストップさせてしまうと、ユーザよりクレームと
なり複写機の信頼度低下が予想される。前記不具合を解
決するため、感光体より上述したマークによる同期信号
が得られなかった場合は、各プロセスの条件を決められ
た設定値（例えば、複写機が組み立てられ各部の調整が
完了した時点の値）にすることによって被害を最小とす
る。また複写機本体より販売店あるいはサービス店に同
期信号検出不可能という情報を提供することにより迅速
なメンテナンスが行える。

【００５１】そのための手段として図１５に複写機と販
売店との通信機能の構成例を示す。

【００５２】複写機本体で判別可能な信号をモデムを介
してＨＯＳＴコンピュータに通信する。ＨＯＳＴコンピ
ュータは複写機本体の情報を取りまとめて処理すること
が可能である。またＨＯＳＴコンピュータは販売店ある
いはサービス店とも通信可能である。よって販売店ある
いはサービス店は複写機本体の情報を容易に知ることが
可能となる。特に、同期信号等のマーク検出不能状態を
販売店等に知らせることでサービスコール等の処置を迅
速に行うことができる。

【００５３】また上記の実施例では感光体のアルミニウ
ム素管上に設けたマークや、感光体の回転軸に設けた円
盤のスリットを光学センサーで検出して同期信号を出力
する例を示したが、このような光学的性状のマークの他
に、電気性性状のマーク，磁気的性状のマークを設け、
それらのマークを検出できるセンサーによって検出を行
い、同期信号を出力できるようにしてもよい。

【００５４】

【発明の効果】本発明では、導電性支持部材表面に光学
的に検出可能なマークを形成し、このマークを検出する
ことで感光体に同期する信号を形成することが出来、そ
してこの信号に基づいて感光体表面にトナーパッチ（静
電潜像）を作成出来る。したがって、トナーパッチ（静
電潜像）は常に同じ位置に形成されることになるから、
プロセス制御が正確となる。マークは感光体の導電性支
持部材表面に作成し、この上に光導電層を形成したの
で、マークは光導電層で保護されることになり、感光体
寿命の期間中何等変化する事がない。そして、感光体に
ＯＰＣ感光体等を使用する場合に、このマークを非画像
域に形成することでマークが画像として現れることがな
くなる。また、トナーパッチを作成してその濃度を検出
する装置では、感光体にセレン系感光体を使用する場合
に、このマークを画像域に形成することでマーク検出用
光学センサーをトナーパッチ作成用光学センサーと兼用
することが出来る。装着された感光体の種類が異なって
いる場合等にはマークが検出されなくなるから、この場
合に警告をしたり、複写画像濃度を低濃度とする電子写
真プロセスパラメータの設定をしたり、プロセス制御を
禁止したり、または複写動作を禁止したりすることで、
異なった種類の感光体が装着されるのを未然に防ぎ、常
に確実な性能確保が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る感光体を使用する電子写真装置の
概略構成図

【図２】（Ａ），（Ｂ）本発明の実施例の感光体構成図

【図３】感光体の振れによる濃度検出値の変化を示す図

【図４】感光体の振れによる電位偏位量の変化を示す図

【図５】実施例感光体の分光反射特性

【図６】実施例感光体の分光反射特性

【図７】本発明の実施例の電子写真法によるトナーパッ
チ濃度検出結果を示す図

【図８】〜

【図１０】マーク形成の他の例を示す図

【図１１】感光体回転開始時の制御内容を示すフローチ
ャート

【図１２】感光体振れによる表面電位検出値の変化を示
す図

【図１３】本発明の実施例の電子写真法による静電潜像
の表面電位検出結果を示す図

【図１４】静電潜像形成時のタイムチャートを示す図

【図１５】複写機と販売店との通信機能の構成例を示す
図

【符号の説明】

１ 感光体 １ａ アルミニウム素管 １ｂ 光導電層 １０ 光学センサー ２０ マーク ２１ トナーパッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/00 １１８ (72)発明者 糸山 元幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 新居 和幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性支持部材表面に光学的に検出可能な
   マ−クを形成し、この上に光導電層を形成したことを特
   徴とする、電子写真用感光体装置。
2. 【請求項２】前記マークは、画像域に形成されているこ
   とを特徴とする、請求項１記載の電子写真用感光体装
   置。
3. 【請求項３】前記マークは、非画像域に形成されている
   ことを特徴とする、請求項１記載の電子写真用感光体装
   置。
4. 【請求項４】感光体の回転に対応して同期信号を発生す
   る同期信号発生手段を備え、この同期信号を基準にして
   感光体上の所定の領域にトナーパッチを作成し、次い
   で、該トナーパッチと非画像部の濃度を検出し、両者の
   比に基づいて現像バイアス値等の電子写真プロセスパラ
   メータを補正することを特徴とする、電子写真プロセス
   制御方法。
5. 【請求項５】感光体の回転に対応して同期信号を発生す
   る同期信号発生手段を備え、この同期信号を基準にして
   感光体上の所定の領域に静電潜像を作成し、次いで、該
   静電潜像と非潜像部の表面電位を検出し、両者の比に基
   づいて現像バイアス値等の電子写真プロセスパラメータ
   を補正することを特徴とする、電子写真プロセス制御方
   法。
6. 【請求項６】請求項４または請求項５に記載の同期信号
   発生手段が、請求項１記載の電子写真用感光体装置を使
   用し、感光体の回転中に前記マークを検出することで感
   光体回転の同期信号を得る手段である、電子写真プロセ
   ス制御方法。
7. 【請求項７】請求項４または請求項５に記載の同期信号
   発生手段が、感光体に同期して回転する回転体にマーク
   が形成された電子写真感光体装置を使用し、感光体の回
   転中に、前記マークを検出することで感光体回転の同期
   信号を得る手段である、電子写真プロセス制御方法。
8. 【請求項８】請求項４または請求項５に記載の同期信号
   を検出出来なかった場合に、警告表示，複写画像濃度を
   低濃度とする電子写真プロセスパラメータの設定，プロ
   セス制御の無効，複写作業の禁止の中の少なくとも１つ
   の処理を行うことを特徴とする、電子写真プロセス制御
   方法。