JPH11184215A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光ドラムの帯電能のばらつきや、耐久変
化、環境変化に対しても、帯電むらに起因する画像の濃
度むらを小さくし、良好な画像を提供する。 【解決手段】 像担持体１を所望の表面電位に帯電する
スコロトロン帯電装置２と像担持体表面電位を検知する
像担持体表面電位検知手段４１とを有し、像担持体表面
電位と、一次ワイヤー２ａに印加される電流または電圧
との関係に基づいてスコロトロン帯電装置のグリッド２
ｇに印加する電圧を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザビームプリン
ター、静電記録装置等の電子写真画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１７は、画像形成装置の従来例を示す
概略構成図である。感光体（感光ドラム）１は、円筒状
の導電基体上に光導電層を設けたもので、図中の矢印Ｒ
１方向回転自在に軸支されている。そして、前記感光ド
ラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、感光ド
ラム１の表面を帯電するスコロトロン帯電器２、原稿を
読み取り、画像信号に基づいて感光ドラム１を露光し、
静電潜像を形成する露光装置、上記静電潜像にトナーを
付着させてトナー像を形成する現像装置４、現像位置近
傍での感光ドラム表面電位を検知する像担持体表面電位
検知手段としての表面電位センサー４１、表面電位検知
センサー４１で検出された感光ドラム１の帯電電位を入
力してスコロトロン帯電器２のグリッド２ｇの電圧を制
御するグリッド電位制御装置４０、前記感光ドラム１上
に形成された像を転写材である転写紙Ｐ上に転写するコ
ロナ転写帯電器（転写帯電器）８、像が転写された転写
紙Ｐを感光ドラム１から分離する静電分離帯電器（分離
帯電器）９、像を転写した後に、感光ドラム１上の残留
トナーを除去するクリーニング装置１３、感光ドラム１
の残留電荷を除去する前露光ランプ３０などが配置され
ている。また、像が転写された転写紙Ｐは、感光ドラム
１から分離された後に定着装置１２に搬送され、ここに
おいて表面のトナー像が定着され、所望のプリント画像
が形成されて画像形成装置本体の外部に排出される。

【０００３】イメージスキャナ部１８は、原稿ガラス台
１４上に載置されている原稿１５を照明ランプ１６によ
り走査して読み取り、光電変換素子１９によって画像情
報を電気信号に変換するもので、照明ランプ１６によっ
て走査した原稿１５からの反射光は、ミラー１７ａ，１
７ｂ，１７ｃに導かれてレンズ１７ｄにより、光電変換
素子１９上に結像される。この光電変換素子１９によっ
て電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりデジタル化
された後、信号処理部２２で画像濃度に比例した０（０
０ｈｅｘ）から２５５（ＦＦｈｅｘ）の２５６階調の画
像信号に変換される。信号は、信号発生部としてのレー
ザドライバー２４に送られ、画像信号に応じてレーザ２
０の発光を変調する。信号に応じて変調されたレーザ光
は画像情報としてポリゴンミラー２８、ミラー１７ｅを
介して感光ドラム１に静電潜像を書き込む。

【０００４】感光ドラム１には製造上のばらつきにより
帯電能の良いもの、悪いものが存在する。また、帯電能
は前露光量の大きさに依存するため、前露光量のばらつ
きや耐久による前露光量の低下によっても変化する。さ
らに耐久や装置を使用する環境変化による、スコロトロ
ン帯電器２の放電特性の変化、感光体の帯電特性の変化
等によっても帯電能は変化する。

【０００５】これらのばらつきを吸収するために、画像
形成装置内に感光体表面電位センサー４１を設け、感光
体表面電位を所望の電位に保つようスコロトロン帯電器
２の放電ワイヤー２ａに印加する電流を変化させる技術
が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では感光ドラムによっては帯電むらが大きくな
ってしまい画像に不要な濃淡が生じてしまうことがあっ
た。また、同じ感光ドラムであっても耐久が進むに連
れ、帯電むらや帯電メモリーが悪化するといった問題が
生じていた。さらに装置を使用する環境によってもこれ
ら問題は生じる。

【０００７】ＯＰＣ等他の感光体に比べ、耐久性や潜像
再現性に優れるものの、帯電能が小さく、ドラム要因に
よる帯電むらが大きく、画像メモリーがでやすいアモル
ファスシリコンドラムでは特に大きな問題であった。

【０００８】そこで、本発明は、上記のような問題を解
決するためになされたもので、像担持体の帯電能のばら
つきによらず、また、耐久変化や、環境変化に対しても
帯電むらに起因する、画像の不必要な濃淡を小さくし、
良好な画質の電子写真画像形成装置を提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る電子写真画像形成装置は、像担持体上
に帯電と現像を行い、転写材上に転写する電子写真画像
形成装置において、該像担持体を所望の表面電位に帯電
するスコロトロン帯電装置と、該像担持体の表面電位を
検知する像担持体表面電位検知手段を有し、該像担持体
表面電位検知手段を用いて算出した該像担持体表面電位
とスコロトロン帯電装置の放電ワイヤーに印加される電
流または電圧との関係に基づいて、該スコロトロン帯電
装置のグリッドに印加する電圧を制御することを特徴と
する。

【００１０】また、スコロトロン帯電装置の放電ワイヤ
ーに印加される電流または電圧に対する該像担持体表面
電位検知手段を用いて算出した該像担持体表面電位の変
化率に基づいて、該スコロトロン帯電装置のグリッドに
印加する電圧を制御してもよい。

【００１１】また、実際に使用する該像担持体表面電位
を含む範囲での、該変化率に基づいて、該スコロトロン
帯電装置のグリッドに印加する電圧を制御してもよい。

【００１２】また、該像担持体表面電位検知手段を用い
て算出した該像担持体表面電位とスコロトロン帯電装置
の放電ワイヤーに印加される電流または電圧との関係を
求める際のスコロトロン帯電装置のグリッドに印加する
電圧は、装置の状態によらず常に一定の電圧であっても
よい。

【００１３】また、該像担持体表面電位検知手段を用い
て算出した該像担持体表面電位とスコロトロン帯電装置
の放電ワイヤーに印加される電流または電圧との関係を
求める際にスコロトロン帯電装置のグリッドに印加する
電圧が、画像形成時より大きくてもよい。

【００１４】また、該スコロトロン帯電装置の放電ワイ
ヤーに印加される電流または電圧に対する該像担持体表
面電位検知手段を用いて算出した該像担持体表面電位の
変化率を求める際のスコロトロン帯電装置のグリッドに
印加する電圧は、装置の状態によらず常に一定の電圧で
あってもよい。

【００１５】また、該スコロトロン帯電装置の放電ワイ
ヤーに印加される電流または電圧に対する該像担持体表
面電位検知手段を用いて算出した該像担持体表面電位の
変化率を求める際にスコロトロン帯電装置のグリッドに
印加する電圧が、画像形成時よりも大きくてもよい。

【００１６】また、像担持体としてアモルファスシリコ
ンを用いる時に特に効果的である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。

【００１８】〈実施の形態１〉図１は、本発明に係る画
像形成装置（以下、単に装置というときは、画像形成装
置を指す）の実施の形態１を示す概略構成図である。感
光体（感光ドラム）１は、円筒状の導電基体上に光導電
層を設けたもので、図中の矢印Ｒ１方向に回転自在に軸
支されている。そして、前記感光ドラム１の周囲には、
その回転方向に沿って順に、感光ドラム１の表面を帯電
するスコロトロン帯電器２、原稿を読み取り、画像信号
に基づいて感光ドラム１を露光し、静電潜像を形成する
露光装置、上記静電潜像にトナーを付着させてトナー像
を形成する現像装置４、現像位置近傍での感光ドラム表
面電位を検知する表面電位センサー４１、前記感光ドラ
ム１上に形成された像を転写材である転写紙Ｐ上に転写
するコロナ転写帯電器（転写帯電器）８、像が転写され
た転写紙Ｐを感光ドラム１から分離する静電分離帯電器
（分離帯電器）９、像を転写した後に、感光ドラム１上
の残留トナーを除去するクリーニング装置１３、感光ド
ラム１の残留電荷を除去する前露光ランプ３０などが配
置されている。また、像が転写された転写紙Ｐは、感光
ドラム１から分離された後に定着装置１２に搬送され、
ここにおいて表面のトナー像が定着され、所望のプリン
ト画像が形成されて画像形成装置本体の外部に排出され
る。

【００１９】イメージスキャナ部１８は、原稿ガラス台
１４上に載置されている原稿１５を照明ランプ１６によ
り走査して読み取り、光電変換素子１９によって画像情
報を電気信号に変換するもので、照明ランプ１６によっ
て走査した原稿１５からの反射光は、ミラー１７ａ，１
７ｂ，１７ｃに導かれてレンズ１７ｄにより、光電変換
素子１９上に結像される。この光電変換素子１９によっ
て電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりデジタル化
された後、信号処理部２２で画像濃度に比例した０（０
０ｈｅｘ）から２５５（ＦＦｈｅｘ）の階調の画像信号
に変換される。信号は、信号発生部としてのレーザドラ
イバー２４に送られ、画像信号に応じてレーザ２０の発
光を変調する。信号に応じて変調されたレーザ光は画像
情報としてポリゴンミラー２８、ミラー１７ｅを介して
感光ドラム１に静電潜像を書き込む。

【００２０】本実施の形態では、感光ドラム１にアモル
ファスシリコンドラムを用いた。アモルファスシリコン
ドラムには高耐久、高寿命、高画質といった特徴がある
からである。しかしながら、アモルファスシリコンドラ
ムには、ＯＰＣ等他の感光体に比べて、帯電能が小さ
く、ドラム要因により帯電むらが大きく、感光体上の以
前の形成画像の履歴、いわゆる画像メモリーが大きく、
高品位な画像を提供する妨げとなるといった問題点があ
った。

【００２１】感光ドラム要因による感光ドラムの帯電電
位（以下、単に帯電電位という）の帯電むらは、スコロ
トロン帯電器のグリッドに印加する電圧が小さいほどレ
ベルが良く、スコロトロン帯電器のグリッドに印加する
電圧が大きいほどレベルが悪い。また、スコロトロン帯
電器の放電ワイヤーに印加する電流（以下、１次電流と
いう）または電圧（以下、１次電圧という）が大きいほ
どレベルが良く、１次電流または１次電圧が小さいほど
レベルが悪い。これはスコロトロン帯電器の帯電収束効
果によるものであると考えられる。これを図２を用いて
説明する。

【００２２】コロナ放電には局所的な放電むらがあり、
また、感光ドラムには局所的な帯電能むらがあり、これ
らが帯電むらの原因となる。しかし、スコロトロン帯電
器を用いるとグリッドに印加された電圧Ｖｇによって帯
電電位が規制され表面電位が飽和するため、放電むらや
帯電能むら等に起因する帯電むらも吸収される。この飽
和値はグリツド電圧により制御できるが、装置のスピー
ドや帯電器の幅等の制約から帯電時間が十分とれない場
合、飽和値まで達しない。そのため、所望の帯電電位が
得られない場合には、グリッド電位を大きく１次電流を
小さくすることで対処するが、できる限り飽和に近い条
件、即ち、グリッド電位を小さく１次電流を大きくした
ほうが帯電むらの緩和に有利となる。

【００２３】グリッド電位と感光ドラム周方向電位むら
の関係を示す実験結果を図３に、１次電流と感光ドラム
周方向電位むらの関係を示す実験結果を図４に示す。こ
こでは周方向電位むらについて示したが、感光ドラム軸
方向についても同様の傾向がある。

【００２４】また、画像メモリーについても感光ドラム
に起因する電位むらと同様の傾向がある。グリッド電位
と画像メモリー電位の関係を示す実験結果を図５に示
す。

【００２５】ここで画像メモリー電位ＧＳＴ−Ｖとは以
下のように決め、測定した。まず、表面電位状態Ａとし
て図６のＡで示したように、画像露光レベルＦＦｈｅｘ
で感光ドラム周方向長約１０ｃｍにわたり露光し、その
後画像露光レベル８０ｈｅｘで感光ドラム１周に渡って
露光し、先にＦＦｈｅｘで露光した部分の感光ドラム１
周後に８０ｈｅｘで露光した後の感光ドラム表面電位を
測定する。次に表面電位状態Ｂとして図６のＢで示すよ
うに、画像露光レベル００ｈｅｘで感光ドラム周方向長
約１０ｃｍにわたり露光し、その後画像露光レベル８０
ｈｅｘで感光ドラムが１周する間に渡って露光し、先に
ＦＦｈｅｘで露光した部分の感光ドラムが１周後に８０
ｈｅｘで露光した後の感光ドラム表面電位を測定する。
それぞれ検出した表面電位Ｂ−表面電位Ａを画像メモリ
ー電位とした。

【００２６】一方、グリッド電位が大きい程、感光ドラ
ムの帯電電位は大きく、グリッド電位が小さい程、感光
ドラムの帯電電位は小さい。この関係を示す実験結果を
図７に示す。

【００２７】従って、従来は帯電能に最悪な条件におい
ても所望の帯電電位を確保できるようグリッド電位を設
定していた。そのため、帯電能の有利な条件においては
１次電流を小さくして使用していることから、スコロト
ロン帯電器の帯電収束効果が不十分となり、帯電むらや
画像メモリーが大きくなってしまった。即ち、帯電能の
良い感光ドラムを用いた場合には１次電流が小さいた
め、帯電むらや画像メモリーが大きくなる。また、前露
光量が耐久により低下して帯電能に有利になってきた時
なども、帯電むらや画像メモリーが大きくなる。

【００２８】逆に、これら帯電能に有利な条件の時にグ
リッド電位を小さくすることで帯電むらや画像メモリー
を小さくすることができる。このような特性を利用して
感光ドラム差や画像形成装置本体差、或いは耐久変化に
応じてグリッド電位を最適に設定するのが本発明の目的
である。

【００２９】そこで、本発明は本体内の表面電位センサ
ー４１に注目した。

【００３０】即ち、ある基準となるグリッド電位に対し
て、図８に示すように、ある２種類の１次電流値Ｉｐ
１，Ｉｐ２に対してそれぞれ感光ドラム電位Ｖｄ１，Ｖ
ｄ２を表面電位センサー４１にて測定したときの（Ｖｄ
２−Ｖｄ１）／（Ｉｐ２ーＩｐ１）＝αに基づき、グリ
ッド電位を画像形成装置本体差、感光ドラム差、或いは
経時変化に応じて制御するものである。ここで制御パラ
メータとしてαを選んだのは、αが１次電流の増分に対
する感光ドラム電位の増分であり、帯電能に依存したパ
ラメータだからである。先に述べたグリッド電位と帯電
電位と同様の関係が、グリッド電位とαにもあてはま
る。この関係を示すグラフを図９に示す。

【００３１】具体的には、あるグリッド電位の時に１次
電流８００μＡ印加時の感光ドラム電位Ｖｄ１、１次電
流１２００μＡ印加時の感光ドラム電位Ｖｄ２としたと
きにα＝（Ｖｄ２−Ｖｄ１）／（１２００−８００）と
してαを求める。

【００３２】αが０．８以上１．２未満ならばグリッド
電位は変えない。αが０．８未満ならばグリッド電位を
５０Ｖ大きくする。グリッド電位変更後のαがなお０．
８未満ならばグリッド電位をさらに５０Ｖ大きくする。
この工程をαが０．８以上１．２未満となるまで繰り返
し、０．８以上ならばそのグリッド電位に決定する。同
様に、αが１．２以上ならばグリッド電位を５０Ｖ小さ
くする。グリッド電位変更後のαがなお１．２以上なら
ばグリッド電位をさらに５０Ｖ小さくする。この工程を
αが０．８以上１．２未満となるまで繰り返し、０．８
以上１．２未満ならばそのグリッド電位に決定する。こ
の制御方法を示すブロック図の例を図１０に示す。

【００３３】ここでαが０．８以上１．２未満となるよ
うにしたのは以下の考えに基づいている。

【００３４】まず、αの下限値αｍｉｎを０．８とした
のは帯電能を確保するためである。即ち、画像形成装置
本体や感光ドラム、環境、帯電装置等の条件の公差内
で、帯電条件に最も厳しい条件の組み合わせにおいて
も、帯電装置の能力の最大値を使用することで、目標帯
電電位を得られるαをαｍｉｎとした。

【００３５】αの下限値αｍａｘを１．２としたのは帯
電むら許容レベルを得られる時のαとしている。本実施
の形態において帯電むら電位許容レベルは２０Ｖ以下と
した。これは以下のように決定した。まず、異なる帯電
むら電位レベルの画像の中から主観評価により許容レベ
ルを決定する。次にその許容レベルの画像において最大
濃度差ΔＤを測定する。ΔＤ＝０．２０であった。次に
本実施の形態の画像形成装置の現像特性を調べた。現像
コントラスト電位に対する濃度の関係を図１１に示す。
現像コントラスト電位変化分に対する濃度変化分（以
下、現像γと呼ぶ）の最大値は図１１からわかるように
０．０１／Ｖであった。従って、画像メモリー電位許容
レベルは０．２０÷０．０１＝２０Ｖと決定した。この
ときのαをαｍａｘとした。

【００３６】こうして求めたαｍｉｎ≦α≦αｍａｘ
は、本体や感光ドラム等の諸条件が変わっても同様に設
定することができる。

【００３７】本実施の形態のように経時的に或いは画像
形成装置本体差、感光ドラム差ごとで、ある２種類の１
次電流値Ｉｐ１，Ｉｐ２に対してそれぞれ感光ドラム電
位Ｖｄ１，Ｖｄ２を表面電位センサー４１にて測定した
ときのΔＶｄ／ΔＩｐ＝αに応じてグリッド電位Ｖｇを
制御することで、耐久が進んでも、或いは画像形成装置
本体差、感光ドラム差に応じて最適に、画像に不必要な
濃度むらが小さく、画像メモリーも小さく、また十分な
帯電電位を得ることから濃度コントラストの大きい、良
好な画像を形成することができた。

【００３８】感光ドラム電位を検知算出しグリッド電位
を制御するアルゴリズムは、上述した本実施の形態のよ
うな方法以外にも種々考えられるが、いずれであっても
本発明の目的は達成できる。

【００３９】また、本実施の形態ではαを求める際に、
１次電流を変化させたときの感光ドラム表面電位の変化
をモニターしていたが、１次電流のかわりに１次帯電器
に印加する電圧を変化させたりしても本発明の目的は達
成できる。

【００４０】また、グリッド電位を変化させる方法とし
ては本実施の形態のようグリッドに印加する電圧を変化
させる他に、グリッド−アース間に設けたバリスタを変
化させるといった方法でも本発明の目的は達成できる。

【００４１】〈実施の形態２〉本実施の形態は実施の形
態１での前露光量制御を２色画像形成装置に応用した実
施の形態である。実施の形態１と同様の部分は省略し異
なる部分のみ説明する。

【００４２】図１２は、本発明に係る２色画像形成装置
の実施の形態を示す概略構成図である。感光体としての
感光ドラム１は、円筒状の導電基体上に光導電層を設け
たもので、図中の矢印Ｒ１方向に回転自在に軸支されて
いる。そして、前記感光ドラム１の周囲には、その回転
方向に沿って順に、感光ドラム１の表面を均一に帯電す
る第１スコロトコン帯電器２、原稿を読み取り、２色に
分解された一方の色面像の濃度に比例した第１画像信号
に基づいて感光ドラム１を露光し、第１静電潜像を形成
する第１露光装置、上記第１静電潜像にトナーを付着さ
せて第１トナー像を形成する第１現像装置４、上記第１
トナー像を担持した後の前記感光ドラム１を帯電する第
２スコロトコン帯電器（以下、再帯電器という）５、分
解された他方の色画像の濃度に比例した第２画像信号に
基づいた露光量にある一定の露光量を加えた量の露光を
し、第２静電潜像を形成する第２露光装置、上記第２静
電潜像にトナーを付着させて第２トナー像を形成する第
２現像装置７、前記感光ドラム１上に形成された色重ね
像を転写材である転写紙Ｐ上に転写するコロナ転写帯電
器（転写帯電器）８、色重ね像が転写された転写紙Ｐを
感光ドラム１から分離する静電分離帯電器（分離帯電
器）９、色重ね像を転写した後に、感光ドラム１上の残
留トナーを除去するクリーニング装置１３、感光ドラム
１の残留電荷を除去する前露光（ランプ）３０などが配
置されている。また、色重ね像が転写された転写紙Ｐ
は、感光ドラム１から分離された後に定着装置１２に搬
送され、ここにおいて表面のトナー像が定着され、所望
のプリント画像が形成されて画像形成装置本体の外部に
排出される。

【００４３】イメージスキャナ部１８は、原稿ガラス台
１４上に載置されている原稿１５を照明ランプ１６によ
り走査して読み取り、光電変換素子１９によって画像情
報を電気信号に変換するもので、照明ランプ１６によっ
て走査した原稿１５からの反射光は、ミラー１７ａ，１
７ｂ，１７ｃに導かれてレンズ１７ｄにより、レッド、
グリーン、ブルーのフィルタを内蔵した光電変換素子１
９上に結像される。この光電変換素子１９によってレッ
ド、グリーン、ブルーの各成分が出力された電気信号
は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりデジタル化された後、
色分解部としての信号処理部２２に送られてレッド、ブ
ラックの各成分の画像濃度に比例した画像信号に変換さ
れる。レッドの画像信号（第１の画像信号）およびブラ
ックの画像信号（第２の画像信号）は、信号発生部とし
てのレーザドライバー２４に送られ、レッド、ブラック
の画像信号に応じてレーザ２０の発光をｏｎ／ｏｆｆす
る。レッド信号に応じて発光したレーザ光は第１画像情
報としてポリゴンミラー２８、ミラー１７ｅを介して感
光ドラム１に第１静電潜像を書き込む。ブラック信号に
応じた量に一定量を加えて発光されたレーザ光は第２画
像情報としてポリゴンミラー２８、ミラー１７ｆ，１７
ｇを介して感光ドラム１に第２静電潜像を書き込む。

【００４４】本実施の形態の２色画像形成装置におい
て、第２現像装置７のみを用いて画像形成する場合を考
えると、１次帯電器２から第２現像装置７までの距離が
遠いために感光ドラムの暗減衰により帯電電位が確保し
にくい。また、図１３に示すように感光ドラムの暗減衰
の大きいａ−Ｓｉドラムを用いる場合はさらに帯電電位
が確保しにくい。そのため、本発明のように感光ドラム
差、画像形成装置本体差、耐久変化に応じて、帯電電位
を確保しつつ帯電むら、画像メモリーの良好なグリッド
電位に設定することが重要となる。

【００４５】本実施の形態のような２色画像形成装置に
おいては、αの下限値は第２現像位置での帯電能確保を
考慮して決定するのが良い。

【００４６】また、２色画像形成装置に限らず、さらに
多色、或いはフルカラー画像形成装置においても本発明
を有効に活用することができる。

【００４７】以上説明したように、特に帯電器から遠い
位置に現像器が配され、暗減衰により帯電電位が確保し
にくい構成の装置では特に有効である。

【００４８】〈実施の形態３〉本実施の形態は実施の形
態１での前露光量制御をより簡便に行うための実施の形
態である。実施の形態１と同様の部分は省略し異なる部
分のみ説明する。

【００４９】本実施の形態は、１次電流の増分に対する
感光ドラム電位の増分を求めるのではなく、ある１点の
１次電流値に対する感光ドラム表面電位を表面電位セン
サー４１にて算出し、その値に基づき、前露光量を本体
差、ドラム差、或いは経時変化に応じて制御するもので
ある。

【００５０】具体的には、１次電流１０００μＡ印加時
の感光ドラム電位が３００Ｖ以上５００Ｖ未満ならばグ
リッド電位は変えない。感光ドラム電位が３００Ｖ未満
ならばグリッド電位を５０Ｖ大きくする。グリッド電位
変更後の感光ドラム電位がなお３００Ｖ未満ならばグリ
ッド電位をさらに５０Ｖ大きくする。この工程を感光ド
ラム電位が３００Ｖ以上５００Ｖ未満となるまで繰り返
し、３００Ｖ以上５００Ｖ未満ならばそのグリッド電位
に決定する。同様に、感光ドラム電位が５００Ｖ以上な
らばグリッド電位を５０Ｖ小さくする。グリッド電位変
更後の感光ドラム電位がなお５００Ｖ以上ならばグリッ
ド電位をさらに５０小さくする。この工程を感光ドラム
電位が３００Ｖ以上５００Ｖ未満となるまで繰り返し、
３００Ｖ以上５００Ｖ未満ならばそのグリッド電位に決
定する。この制御方法を示すブロック図の例を図１４に
示す。

【００５１】本実施の形態のように経時的に或いは画像
形成装置本体差、感光ドラム差ごとで、一定の１次電流
を印加したときの感光ドラム電位に応じてグリッド電位
を制御することでも、本発明の目的は達成された。

【００５２】〈実施の形態４〉本実施の形態は実施の形
態１での前露光量制御をより高精度に行うために改善を
施した実施の形態である。実施の形態１と同様の部分は
省略し異なる部分のみ説明する。

【００５３】実施の形態１ではαを求める測定点を２点
としたが、より多くの点を測定し種々の近似方法により
αを求めて本発明の目的は達成する。

【００５４】中でも本実施の形態に示す方法は制御を高
精度に行うことができる。

【００５５】図１５に示すように１次電流に対する帯電
電位の関係は厳密には直線ではない系もある。そのため
実施の形態１のように２点測定し直線近似によりαを求
める方法では高精度な制御とは言えなかった。

【００５６】そこで、本実施の形態では、もっと多くの
点を測定した場合のαの求め方について示す。測定点は
多い程精度が上がると考えられるが制御に時間がかかる
といったデメリットもあるため測定点は３点とした。

【００５７】具体的には、１次電流Ｉｐ１ ８００μＡ
印加時の感光ドラム電位Ｖｄ１、１次電流Ｉｐ２ １０
００μＡ印加時の感光ドラム電位Ｖｄ２、１次電流Ｉｐ
３１２００μＡ印加時の感光ドラム電位Ｖｄ３を測定す
る。図１６に示すようにα１２＝（Ｖｄ２−Ｖｄ１）／
（１０００−８００）、α２３＝（Ｖｄ３−Ｖｄ２）／
（１２００−１０００）とし、帯電電位として実際に使
用するＶｄを含む範囲に近い方のαを制御パラメータと
して使用する。即ち、使用する帯電電位が４００Ｖであ
るとき、Ｖｄ２＞４００ならばα＝α１２とし、Ｖｄ２
≦４００ならばα＝α２３として実施の形態１と同様な
グリッド電位制御を行うものである。

【００５８】本実施の形態のように経時的に或いは画像
形成装置本体差、感光ドラム差ごとで、ある３種類以上
の１次電流値に対してそれぞれの感光ドラム電位から複
数のΔＶｄ／ΔＩｐ＝αを求め、所望の帯電電位を含む
範囲に近い方のαをパラメータとして前露光量を制御す
る方法においても、本発明の目的は達成された。本実施
の形態では測定点を３点としたが、さらに多くの測定点
をとっても本発明の目的は達成された。

【００５９】〈実施の形態５〉本実施の形態は実施の形
態１でのグリッド電位制御をより高精度に行うために改
善を施した実施の形態である。実施の形態１と同様の部
分は省略し異なる部分のみを説明する。

【００６０】図７に示したように、グリッド電位の低い
領域ではスコロトロン帯電器の帯電収束効果により１次
電流に対する帯電電位の関係が頭打ち傾向になる。その
ため、実施の形態１のように２点の測定による直線近似
で求めるαの変化が、帯電能の変化に対して小さく精度
良い制御が困難である場合もあった。

【００６１】そこで本実施の形態では、実際に使用する
範囲より大きなグリッド電位での、１次電流に対する帯
電電位の変化分によりαを求め、その値により実際に使
用するグリッド電位を制御するようにした。具体的に
は、αを求める時のグリッド電位を１４００Ｖとし、α
≦１ならグリッド電位を７００Ｖに、１＜α≦１．５な
らグリッド電位を６００Ｖに、１．５＜αならグリッド
電位を５００Ｖに制御する。

【００６２】本実施の形態においても発明の目的は達成
された。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体の帯電能のばらつきによらず、また耐久変化
や、環境変化に対しても帯電むらに起因する画像の濃淡
の小さい良好な画質の画像を得ることのできる電子写真
画像形成装置を提供できた。

【００６４】また、像担持体としてアモルファスシリコ
ンを用いる時に特に効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態１を示
す概略構成図である。

【図２】スコロトロン帯電器の帯電特性を示すグラフで
ある。

【図３】１次電流と感光ドラム周方向電位むらの関係を
示す実験結果を示すグラフである。

【図４】グリッド電位と感光ドラム周方向電位むらの関
係を示す実験結果を示すグラフである。

【図５】グリッド電位と画像メモリー電位の関係を示す
実験結果を示すグラフである。

【図６】実施の形態１の画像メモリー電位の測定方法を
説明するための図である。

【図７】グリッド電位を変化させたときの１次電流に対
する帯電電位の関係を示すグラフである。

【図８】実施の形態１のグリッド電位制御パラメータα
を説明するための図である。

【図９】グリッド電位とグリッド電位制御パラメータα
の関係の実験結果を示すグラフである。

【図１０】実施の形態１のグリッド電位制御方法を示す
プロック図である。

【図１１】実施の形態１に示した画像形成装置における
現像コントラストと濃度の関係の実験結果を示すグラフ
である。

【図１２】実施の形態２に示した２色画像形成装置を示
す概略構成図である。

【図１３】実施の形態２に示した２色画像形成装置で用
いたａ−Ｓｉドラムの暗減衰を示す線図である。

【図１４】実施の形態３のグリッド電位制御方法を示す
プロック図である。

【図１５】実施の形態４の帯電系における１次電流と帯
電電位の関係の実験結果を示すグラフである。

【図１６】実施の形態４のグリッド電位制御パラメータ
αを説明するための図である。

【図１７】画像形成装置の従来例を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１…感光体（感光ドラム） ２…スコロトロン帯電器 ４…現像装置 ３０…前露光ランプ ４０…グリッド電位制御装置 ４１…表面電位計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板倉 伸明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に帯電と現像を行い、転写材
   上に転写する電子写真画像形成装置において、該像担持
   体を所望の表面電位に帯電するスコロトロン帯電装置
   と、該像担持体の表面電位を検知する像担持体表面電位
   検知手段を有し、該像担持体表面電位検知手段を用いて
   算出した該像担持体表面電位と該スコロトロン帯電装置
   の放電ワイヤーに印加される電流または電圧との関係に
   基づいて、該スコロトロン帯電装置のグリッドに印加す
   る電圧を制御することを特徴とする電子写真画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 該スコロトロン帯電装置の放電ワイヤー
   に印加される電流または電圧に対する該像担持体表面電
   位検知手段を用いて算出した該像担持体表面電位の変化
   率に基づいて該スコロトロン帯電装置のグリッドに印加
   する電圧を制御することを特徴とする請求項１に記載の
   電子写真画像形成装置。
3. 【請求項３】 該変化率が以下の式 式：αｍｉｎ≦α≦αｍａｘ αｍｉｎ：該画像形成装置において帯電能最悪状態であ
   っても該帯電手段の最大能力で該像担持体に必要な帯電
   電位を得られる該変化率 α ：該変化率 αｍａｘ：該画像形成装置における帯電むら、或いは画
   像メモリー電位の許容限界レベルを得られる変化率 を満たすよう該スコロトロン帯電装置のグリッドに印加
   する電圧を制御することを特徴とする請求項２に記載の
   電子写真画像形成装置。
4. 【請求項４】 該変化率を複数算出し、実際に使用する
   該像担持体表面電位を含む範囲での、該変化率に基づい
   て該スコロトロン帯電装置のグリッドに印加する電圧を
   制御することを特徴とする請求項２又は４に記載の電子
   写真画像形成装置。
5. 【請求項５】 該変化率αを以下の式 式：α＝（Ｖｄ２−Ｖｄ１）／（１ｐ２−Ｉｐ１） Ｉｐ１≠Ｉｐ２ Ｉｐ１：スコロトロン帯電装置の放電ワイヤーに印加す
   る電流 １ｐ２：スコロトロン帯電装置の放電ワイヤーに印加す
   る電流 Ｖｄ１：スコロトロン帯電装置の放電ワイヤーにＩｐ１
   を印加したときの像担持体表面電位 Ｖｄ２：スコロトロン帯電装置の放電ワイヤーにＩｐ２
   を印加したときの像担持体表面電位 により求めることを特徴とする請求項２から４の何れか
   １つに記載の電子写真画像形成装置。
6. 【請求項６】 該像担持体表面電位検知手段を用いて算
   出した該像担持体表面電位とスコロトロン帯電装置の放
   電ワイヤーに印加される電流または電圧との関係を求め
   る際のスコロトロン帯電装置のグリッドに印加する電圧
   は、装置の状態によらず常に一定の電圧であることを特
   徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
7. 【請求項７】 該像担持体表面電位検知手段を用いて算
   出した該像担持体表面電位とスコロトロン帯電装置の放
   電ワイヤーに印加される電流または電圧との関係を求め
   る際にスコロトロン帯電装置のグリッドに印加する電圧
   が、画像形成時よりも大きいことを特徴とする請求項６
   に記載の電子写真画像形成装置。
8. 【請求項８】 該スコロトロン帯電装置の放電ワイヤー
   に印加される電流または電圧に対する該像担持体表面電
   位検知手段を用いて算出した該像担持体表面電位の変化
   率を求める際のスコロトロン帯電装置のグリッドに印加
   する電圧は、装置の状態によらず常に一定の電圧である
   ことを特徴とする請求項２から５の何れか１つに記載の
   電子写真画像形成装置。
9. 【請求項９】 該スコロトロン帯電装置の放電ワイヤー
   に印加される電流または電圧に対する該像担持体表面電
   位検知手段を用いて算出した該像担持体表面電位の変化
   率を求める際にスコロトロン帯電装置のグリッドに印加
   する電圧が、画像形成時よりも大きいことを特徴とする
   請求項８に記載の電子写真画像形成装置。
10. 【請求項１０】 像担持体としてアモルファスシリコン
    を用いることを特徴とする請求項１から９の何れか１つ
    に記載の電子写真画像形成装置。