JPH0697365B2

JPH0697365B2 - 感光体の帯電領域制御装置

Info

Publication number: JPH0697365B2
Application number: JP60270171A
Authority: JP
Inventors: 治男山本; 秀策小川
Original assignee: 三田工業株式会社
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1994-11-30
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: EP0226369A1; US4839695A; EP0226369B1; JPS62127864A; DE3671806D1; EP0226369B2

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は静電式複写機等の画像形成装置における感光体
の帯電領域制御装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、静電式複写機等において感光体の帯電領域を制御
する装置としては、例えば特開昭54-161342号公報に示
されたものがある。この装置は、主帯電装置により帯電
された感光体ドラム上に原稿の光像を照射して静電潜像
を形成し、この静電潜像を現像装置により現像し、転写
装置により転写紙に転写するようにした複写機におい
て、上記感光体ドラム上の帯電領域を転写紙の大きさに
対応させるように主帯電装置を制御することにより、現
像装置から供給される現像トナーが無駄に消費されたり
各種機械部品を汚染したりすることを防止している。つ
まり、一般にこの種の複写機は、光像照射後の感光体ド
ラム上の残留電荷に現像トナーを吸着させ、これを転写
紙に転写するものであるが、主帯電装置によって感光体
ドラムの全表面を帯電しておくと、光像照射後に感光体
ドラム上の転写紙に対応する領域以外にも電荷が残って
この部分に現像トナーが吸着され、現像トナーの無駄な
消費や現像トナーの飛散による汚染のおそれが生じるた
め、上記装置ではこのような事態を防止している。この
装置によると、感光体ドラム上の光像照射領域と転写紙
の大きさとが一致している場合には適正に帯電領域を制
御することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、例えば変倍可能な複写機において原稿を縮小
して複写するときなどに、感光体上の光像照射領域の長
さが転写紙よりも短くなる場合があり、この場合に上記
装置では、感光体上の光像照射領域外であっても転写紙
に対応する領域の範囲内には電荷が残って現像トナーが
吸着されることとなる。このため、現像された画像が転
写紙に転写される際、画像外の転写紙後端部などに不必
要に現像トナーが付着していわゆる黒べた部が生じると
いう問題があった。さらに、感光体の光像照射領域外を
不必要に帯電することは、感光体の劣化につながるとい
う問題もあった。

本発明はこのような事情に鑑み、感光体上の光像照射領
域の長さと転写紙の長さとが一致しない場合でも、現像
トナーの無駄な消費や機械部品の汚染を抑制するととも
に、転写紙に黒べた部が生じることを防止し、さらに感
光体の劣化を防止することができ、とくに、簡単な構造
によりながらこれらの要求に適合するような帯電領域の
制御を正確に行うことができる感光体の帯電領域制御装
置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、主帯電装置により帯電された感光体上に原稿
の光像を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現
像装置により現像し、転写装置により転写紙に転写する
ようにした画像形成装置において、転写紙の長さを検出
する検出手段と、原稿長および変倍率の検出に基づいて
感光体上の光像照射領域の長さを演算する演算手段と、
上記検出手段により検出された転写紙の長さと上記演算
手段により演算された光像照射領域の長さとを比較し
て、そのうちの短い方の長さを選定して帯電用設定長と
する選定手段と、上記帯電用設定長と上記感光体上の帯
電位置から露光位置までの長さである帯電露光位置間長
さと感光体移動速度とに基づき、上記主帯電装置の帯電
開始後において原稿先端露光時点を基準とした帯電終了
までの時間を、上記感光体が上記帯電用設定長分だけ移
動するに要する時間から上記帯電露光位置間長さ分だけ
移動するに要する時間を減算補正した時間とするよう
に、上記主帯電装置を制御する制御手段とを設けたもの
である。

〔作用〕

この構成により、感光体上の光像照射領域の長さと転写
紙の長さとが異なる場合でも、感光体上の帯電領域が、
転写を要する範囲に対応するように適正に制御される。
この場合に、原稿像の拡大、縮小が行われる場合にも適
合するように感光体上の光像照射領域は原稿長および変
倍率に基づいて演算され、また、上記選定手段で選定さ
れた領域に応じた帯電領域を与えるように帯電終了まで
の時間を制御するにあたっては、感光体上の帯電位置か
ら露光位置までの長さも考慮されてそれに応じた補正が
行われるとにより、正確な制御が行われることとなる。

〔実施例〕

第１図は本発明装置を静電式複写機に適用した場合の全
体構造の一例を示し、１はハウジング、２は原稿が載せ
られるコンタクトガラス、３は原稿押えである。上記コ
ンタクトガラス２の下方には原稿照射ランプ４、反射板
５、ミラー6a〜6d、レンズ組立体７等により構成された
光学系が配置されている。上記原稿照射ランプ４、反射
板５およびミラー6aは、複写時に後述する光学系駆動装
置32により駆動されてコンタクトガラス２の下方を往復
動し、またミラー6b,6cは、上記原稿照射ランプ４等の
移動量の1/2の移動量で往復動するようになっている。
この光学系には、上記原稿照射ランプ４等が原稿の先端
を照射する位置に達したときにこれを検出するタイミン
グスイッチ８が組込まれている。

９は感光体ドラムで、この感光体ドラム９の周辺には、
その回転方向に順番に充電用コロナ放電器などでなる主
帯電装置10、現像装置11、転写装置12、分離装置13、ク
リーニング装置14等が配設されており、主帯電装置10と
現像装置11との間の感光体ドラム９上には上記光学系か
らの露光域が設けられている。上記現像装置11は現像ロ
ーラ11aを有し、現像トナーを感光体ドラム９上に供給
し、上記露光により形成された静電潜像をトナー像に現
像するようになっている。また、上記転写装置12は後述
の給紙搬送機構17により搬送されてくる転写紙に感光体
ドラム９上のトナー像を静電的に転写し、分離装置13は
コロナ放電器等を用いて転写後の転写紙を感光体ドラム
９から剥離するようになっている。

ハウジング１の一側部には複数の転写紙カセット15が着
脱可能に取付けられ、この各カセット取付部分には、カ
セットサイズ検出スイッチ16が設けらている。そして、
このカセット取付部分と上記転写装置12との間には、転
写紙カセット15から転写紙を送り出すためのローラから
なる一次給紙クラッチ18と、転写装置12に転写紙を送り
込むための一対のローラからなる二次給紙クラッチ19
と、これらの間に配置された搬送ローラ20と、案内板21
とにより構成された給紙搬送機構17が設けられている。
上記二次給紙クラッチ19の直前には、この位置まで転写
紙が送り込まれたときにこれを検出する給紙用レジスト
スイッチ22が設けられている。

分離装置13の転写紙搬送方向下流側には搬送ベルト組立
体23が設けられ、さらに定着ヒートローラ24を有した定
着装置25が設けられ、この定着装置25の下流側には搬出
ローラ26を介して転写紙を受ける受皿27がセットされて
いる。

第２図は複写機に組込まれた制御および駆動部分をブロ
ック図で示す。この図において、30はマイクロコンピュ
ータを用いた制御ユニットであり、駆動用メインモータ
31、光学系駆動装置32、一次給紙クラッチ18、二次給紙
クラッチ19および主帯電装置10等を制御している。上記
光学系駆動装置32は、駆動用メインモータ31とは別のモ
ータを用いて光学系を駆動し、かつ、制御ユニット30か
らの変倍制御信号に応じて駆動速度等を変えることによ
り原稿像を拡大、縮小可能としている。

上記制御ユニット30には、キー入力装置33、カセットサ
イズ入力装置34、給紙用レジストスイッチ22および光学
系のタイミングスイッチ８から各信号が入力されてい
る。上記キー入力装置33は、キーボードに設けられたプ
リントキーや変倍率指定用、転写紙サイズ選定用等の各
種信号を制御ユニット30に入力するようにしている。ま
た、カセットサイズ入力装置34は前記のカセットサイズ
検出スイッチ16により複写機に取付けられた転写紙カセ
ット15のサイズを検出し、これと転写紙サイズ選定用の
キーとで使用する転写紙のサイズを特定して制御ユニッ
ト30に入力できるようにし、転写紙長の検出手段を構成
している。さらに、原稿サイズを示す信号が上記キー入
力装置33あるいは原稿サイズ検出装置（図示せず）から
制御ユニット30に入力され、この信号と変倍率を指定す
る信号とによって原稿長および変倍率が演算され、それ
に基づいて制御ユニット30内で感光体ドラム９上の光像
照射領域の長さが演算されるようにすることにより、光
像照射領域の長さの演算手段が構成されている。

さらに制御ユニット30は、転写紙および光像照射領域の
各長さを比較して、これらのうちで短い方を選定して帯
電用設定長とする選定手段と、この選定に応じた主帯電
装置10の制御を行う制御手段とを含む。この制御手段
は、光学系のスタート時等に帯電を開始させるととも
に、上記帯電用設定長と上記感光体上の帯電位置から露
光位置までの長さである帯電露光位置間長さと感光体移
動速度とに基づき、感光体ドラム９上の転写紙に対応す
る領域と光像照射領域とのうちで長さの短い方の領域と
帯電領域とが少なくとも後端において合致するように、
帯電終了までの時間を制御する。すなわち、帯電開始後
において原稿先端露光時点（タイミングスイッチ８のON
時点）を基準とした帯電終了までの時間を、上記感光体
ドラム９が上記帯電用設定長分だけ移動するに要する時
間から上記帯電露光位置間長さ分だけ移動するに要する
時間を減算補正した時間とするように、上記主帯電装置
10を制御する。そして制御ユニット30は、これらの手段
による感光体ドラム９の帯電領域の制御およびその他の
複写に必要な制御を行うようになっている。

なお、上記のように原稿先端露光時点を基準にして帯電
終了までの時間を制御しているのは、次のような理由に
よる。すなわち、転写紙に対応する領域または光像照射
領域と帯電領域とを後端において合致させるようにする
ための帯電時間の制御を、仮に主帯電装置の帯電開始時
点を基準にして行なおうとすると、帯電開始時点と原稿
先端露光時点とに一定の時間的関係を有することが必要
となるが、光学系の起動直後の速度のばらつき等がある
ので、主帯電装置の帯電開始から原稿露光時点までの時
間を正確に管理することが難しい。一方、原稿露光時点
は既存のタイミングスイッチ８などで正確に検出するこ
とができることから、これを基準にしているのである。

上記制御ユニット30による制御の具体例を第３図および
第４図のフローチャートによって説明する。

第３図は後述する複写動作の制御に先立って行なわれる
帯電領域設定のための前処理のルーチンを示し、このル
ーチンでは、ステップS₁で転写紙サイズ（転写紙長Lf）
を入力するとともに、ステップS₂，S₃で原稿サイズ（原
稿長Lo）および変倍率を入力し、ステップS₄で感光体ド
ラム９上の光像照射領域長Laを計算する。この光像照射
領域長Laは原稿長Loに変倍率を乗算した値である。そし
て、ステップS₅で光像照射領域長Laが転写紙長Lfより小
さいか否かを調べ、その判定結果がYESであれば、ステ
ップS₆で光像照射領域長Laを帯電用設定長とし、判定結
果がNOであればステップS₇で転写紙長Lfを帯電用設定長
とする。

第４図は複写動作の制御のルーチンを示し、このルーチ
ンは、まずステップS₁₁でプリントキーがONとなったこ
とを判定した後、ステップS₁₂で駆動用メインモータ31
をONする。これによって感光体ドラム９が回動される。
さらにステップS₁₃で一次給紙クラッチ18をONとする。
これによって転写紙が転写紙カセット15から送り出され
る。そしてステップS₁₄で給紙用レジストスイッチ22がO
Nとなったことを判定したとき、つまり転写紙が二次給
紙クラッチ19に達したとき、ステップS₁₅で光学系駆動
装置32を駆動させて光学系をスタートさせるとともに、
ステップS₁₆で主帯電装置10をONとし、ステップS₁₇で一
次給紙クラッチ18をOFFとする。

次に、ステップS₁₈で光学系のタイミングスイッチ８がO
Nとなったことを判定したとき、ステップS₁₉でこの時点
を基準として二次給紙タイミングと、上記帯電用設定長
に応じた帯電終了までの時間とをタイマーにセットす
る。この場合、二次給紙タイミングは、感光体ドラム９
上の光像照射領域の先端位置と転写紙の先端位置とを合
致させるため、第５図に示した露光位置Ａから転写位置
までの感光体ドラム９周方向の長さl₁と、給紙用レジス
トスイッチ22から転写位置Ｂまでの長さl₂との差に応じ
て設定する。また上記帯電終了までの時間は、第３図の
ルーチンでの帯電用設定長の選定に応じ、帯電領域と光
像照射領域もしくは転写紙とを後端において合致させる
べく次のように設定する。すなわち、タイミングスイッ
チ８のON時点を基準として、この時点から帯電終了まで
の時間をｔ、原稿長をLo、転写紙長をLf、変倍率をｚ
（％）、主帯電装置10の位置から露光位置までの長さを
Δｌ（第５図参照）、感光体ドラム９の周速をｖとする
と、帯電用設定長として光像照射領域長Laが選定された
場合（第３図のステップS6）はｔ＝｛Lo×（z/100）−Δｌ｝/v とし、転写紙長Lfが選定された場合（第３図のステップ
S7）は、ｔ＝（Lf−Δｌ）/v とする。

次にステップS₂₀，S₂₁で、上記のように設定された二次
給紙タイミングとなったとき二次給紙クラッチ19をONと
することにより転写紙を転写位置に供給し、さらにステ
ップS₂₂，S₂₃で上記のように設定された帯電時間の終了
時点となったとき主帯電装置10をOFFとする。そして、
ステップS₂₄でその他の複写動作のための処理を行なっ
てから、終了する。

以上のような制御によると、複写時には、感光体ドラム
９の回転に伴い、主帯電装置10によって感光体ドラム９
上に帯電時間に応じた長さの帯電領域が形成されるとと
もに、この領域が露光位置を通過する間に原稿の光像が
照射されて光が当った部分の放電により残留電荷からな
る静電潜像が形成され、現像装置11を通過する間に静電
潜像にトナーが吸着されてトナー像が形成され、さらに
転写位置まで移動したとき、これに応じたタイミングで
供給される転写紙にトナー像が転写される。そして上記
帯電領域は、前記のステップS₁〜S₇による処理とそれに
応じたステップS₁₉，S₂₂，S₂₃による帯電時間の制御と
により、転写紙長Lfと光像照射領域長Laとのうちで短い
方の長さに対応するように制御される。なお、転写紙と
光像照射領域とが等しければ帯電領域はこれらの長さに
対応する。

つまり、転写紙長Lfが光像照射領域長Laより短い場合
は、感光体ドラム９上の、転写紙後端に対応する位置ま
でが帯電され、それより後方側の転写不能な部分が帯電
されることがなく、従ってこの部分にトナーが無駄に吸
着されることがない。また光像照射領域長Laが転写紙長
Lfより短い場合は、感光体ドラム９上の、光像照射領域
後端に相当する位置までが帯電され、それより後方側の
転写不要な部分が帯電されることがない。とくにこの場
合は、転写紙に対応する範囲内であっても光像照射領域
後端より後方に転写不要な部分が存在し、この部分にト
ナーが吸着されて転写紙後端部に付着するという事態が
防止される。

また、この制御において、帯電終了までの時間の設定に
あたっては、帯電位置から露光位置までの長さΔｌも考
慮されていることにより、対応する領域または光像照射
領域と帯電領域とが後端において正しく合致する。すな
わち、単に選定された領域（感光体ドラム９上の転写紙
に対する領域または光像照射領域）の長さと感光体ドラ
ム９の周速ｖとで帯電終了までの時間を演算すれば、選
定された領域の後端が露光位置に対応するときに帯電が
終了されて、選定された領域後端と帯電領域の後端との
間に上記長さΔｌに相当するずれが生じる。そこで、帯
電終了までの時間の設定にあたってこの長さΔｌが考慮
され、上記のずれが補正されている。

なお、上記実施例では帯電領域の長さ方向（感光体ドラ
ム９の周方向）の制御のみ示したが、これに加え、帯電
領域の幅を可変にする手段を設けてこれを制御すること
により、帯電領域の幅も転写紙と光像照射領域のうちで
小さい方に対応させるように制御することが望ましい。
この場合、帯電領域の幅を可変にする手段は本発明で限
定しないが、例えば主帯電装置10と現像装置11との間の
適当な位置に、帯電後の感光体ドラム９上に光を照射し
て電荷を消去できるようにした複数のブランククランプ
（第１図に２点鎖線で示す）35を配設し、このブランク
クランプ35の点灯個数を制御することにより、帯電領域
の幅を変えるようにすればよい。あるいは、主帯電装置
10のチャージワイヤと感光体ドラム９との間に、帯電を
遮る遮蔽部材を移動可能に設け、この遮蔽部材を移動さ
せることにより帯電幅を変えるようにすることもでき
る。

さらに帯電領域の前端、つまり帯電開始時期も、光像照
射領域および転写紙の前端位置に対応させるように制御
してもよい。

また、感光体ドラム９の代りにベルト状等の感光体を用
いたものにも本発明装置を適用し得る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、感光体上に光像が照射される領
域の長さと転写紙の長さとのうちで短い方の長さに帯電
領域を対応させるように、主帯電装置による帯電時間を
制御しているため、光像照射領域の長さと転写紙の長さ
とが一致しない場合でも、現像トナーの無駄な消費や機
械部品の汚染を抑制することができるとともに、転写紙
の後端部に黒べた部が生じることを防止し、かつ感光体
の劣化を防止することができる。さらに、感光体上の光
像照射領域の長さが原稿長さおよび変倍率の検出に基づ
いて求められるので、原稿像の拡大、縮小が行われる場
合でも適正に帯電領域の制御を行うことができる。ま
た、帯電時間を制御することにより簡単な構造で帯電領
域を制御することができる。しかも、感光体上の転写紙
に対応する領域と光像照射領域とのうちで短い方の領域
に帯電領域を対応させる制御として、上記の短い方の領
域の長さである帯電用設定長と帯電露光位置間長さと感
光体移動速度とに基づき、原稿先端露光時点を基準とし
た帯電終了までの時間を、上記感光体が上記帯電用設定
長分だけ移動するに要する時間から上記帯電露光位置間
長さ分だけ移動するに要する時間を減算補正した時間と
するように制御しているので、上記の効果をもたらすよ
うな帯電領域の制御を正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明装置を備えた複写機の一実施例を示す概
略図、第２図は制御系統を示すブロック図、第３図およ
び第４図は制御のフローチャート、第５図は感光体ドラ
ムに対する帯電位置、露光位置、転写位置および転写紙
供給部分の位置関係を示す説明図である。９……感光体ドラム、10……主帯電装置、11……現像装
置、12……転写装置、17……給紙搬送機構、30……制御
ユニット、33……キー入力装置、34……カセットサイズ
入力装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−282864（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−16153（ＪＰ，Ｕ) 特公昭55−14432（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主帯電装置により帯電された感光体上に原
稿の光像を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を
現像装置により現像し、転写装置により転写紙に転写す
るようにした画像形成装置において、転写紙の長さを検出する検出手段と、原稿長および変倍率の検出に基づいて感光体上の光像照
射領域の長さを演算する演算手段と、上記検出手段により検出された転写紙の長さと上記演算
手段により演算された光像照射領域の長さとを比較し
て、そのうちの短い方の長さを選定して帯電用設定長と
する選定手段と、上記帯電用設定長と上記感光体上の帯電位置から露光位
置までの長さである帯電露光位置間長さと感光体移動速
度とに基づき、上記主帯電装置の帯電開始後において原
稿先端露光時点を基準とした帯電終了までの時間を、上
記感光体が上記帯電用設定長分だけ移動するに要する時
間から上記帯電露光位置間長さ分だけ移動するに要する
時間を減算補正した時間とするように、上記主帯電装置
を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする感光体の帯電領域制御装置。