JPS58120272A

JPS58120272A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPS58120272A
Application number: JP57002315A
Authority: JP
Inventors: Koji Sato; 佐藤　康志
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-01-12
Filing date: 1982-01-12
Publication date: 1983-07-18
Also published as: JPH0415945B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電子写真の制御方法に係り、さらに詳しくは
感光体等の潜像形成体の電位を一定に制御する電子写真
の電位制御方法に関するものである。

一般に、電子写真による画像形成は感光体をコロナ帯電
によって一様に帯電させた後、露光を行なって画像パタ
ーンに従った電荷のパターンであるいわゆる潜像を形成
し、その後トナーと呼ばれる現像剤を付着させ、顕像化
させている。

潜像形成の方法には感光体を一様に帯電させた後光像露
光する方法や、感光体に一様に一次帯電させた後、ＡＣ
又は−次帯電とは逆極性の帯電を行なうと同時に、光像
露光を行なった後、全面露光する方法など各種の方法が
ある。

また、一度感光体で形成された潜像を別の潜像形成体に
移す方法、すなわち潜像転写を行なった後に現像を行な
う場合もある。

−Ｌ述したいずれの方法を採用するにしても、潜像は現
像とのマツチングの関係で適正な値の電位を保っていな
ければならない。

すなわち、ある条件の現像に対して、所定の範囲内の潜
像でないと画像濃度が不安定であったり、バックグラウ
ンドの汚れ、いわゆるかぶりが生じる。

一定の潜像、すなわち一定の電位にするのを阻害する要
因としては、例えば（１）温度及び湿度条件によるコロ
ナ発生の相違、（２）感光ドラムの温度及び湿度特性、
（３）感光ドラムごとに特性のばらつきなどがあげられ
る。

−１−述した一定の電位にするのを阻害する要因を解決
する方法として、記録開始前に感光体の暗部又は明部の
電位を電位センサで検出し、検出された電位を所望の電
位に収束するようにコロナ高圧を制御する方法を採用し
た電子写真記録装置が提案され、この装置がある程度有
効な装置であることが確認された。

ところカヨ、従来の電位制御方法では、最初の画像は良
好である５にもかかわらず、連続して多数枚記録を行な
っている間に電位が初期の値とは異なってしまうために
、画像が初期の品質を保てなくなってしまう場合がある
。

例えば、一般的な傾向として、感光体が同一のコロナ帯
電条件でも、多数回コロナ帯電を続行し続けると電位が
次第にシフトして高くなったり、低くなったり変動する
場合が多い。特に、装置が長い開停止させられた後に記
録を行なう場合に、この傾向は一層犬である。

その原因が帯電履歴など感光体側にある場合には、感光
体の材料やその製造方法などにより解決できる場合もあ
るが、これを目・的とした研究開発に時間がかかるばか
りではなく、コストが高くつき、でき上がった感光体は
極めて高価なものとなる。

また、温度や湿度が変化することによって電位が変動す
る場合にも記録開始前の電位制御だけでは、連続して安
定な画像は望めない。

画像形成が間欠的に行なわれる場合には記録画像の各頁
毎に電位制御を行なって常に適正な電位にすることも可
能であるが、こうすると画像形成のスループットの低下
は避けられない。

最近においては電子写真方式による複写機や、コンピュ
ータ出力の端末装置が高速化され、連続して記録される
量も次第に多くなり、スループットを一ドげずに安定し
た画像を得る必要が一層高まっている。

又、感光体の電位シフトの傾向が一定であればコロナ放
電の高圧もそれに合わせた特性に制御してやることも可
能であるが、感光体のロフト、環境の変化等一定でない
場合の要素が多い。

本発明は以１−のような従来の欠点を除去するためにな
されたもので、スループットを低下させることなく常に
安定した電位制御を行なうことができるようにした電子
写真の電位制御方法を提供することを目的としている。

本発明においては、上記の目的を達成するために記録開
始前に潜像形成体の電位を所望の初期電位に制御して設
定し、更に連続記録中に検出される潜像形成体の表面電
位は初期電位から一定範囲以上はずれた場合に、潜像形
成体の電位を初期値に近づける方向にコロナ電位を制御
すると共に、初期電位から一定以上はずれるまでのコロ
ナ電圧をわずかずつ変動させる方法を採用した。

以下、図面と共に本発明の詳細な説明する。

＠１図は、本発明方法を適応したレーザビームプリンタ
装置の概略構成を示すもので、図において符号１で丞す
ものはレーザビームで、図示を省略したレーザ発振器か
ら発振され、同じく図示していない変調器への入力信号
に従って変調された後回転多面鏡２によって走査され、
結像レンズ４を介して感光体３上に光像露光される。

光像露光するために陰極線管やプラズマディスプレイ、
ＬＥＤアレイ等の他の手段を用いることは勿論可能であ
る。

感光体３はよく知られているように導電性支持体、光導
電性層及び絶縁層を基本構成として有し、１次コロナ帯
電器５によりあらかじめ一様に帯電され、次に光像露光
を受けつつ交流コロナ放電を行なう２次コロナ帯電器６
による交流コロナ放電を受け、更に全面露光ランプ７に
より全面を一様に露光され光像に従って静電潜像が感光
体表面上に形成される。

この静電潜像は現像装置８によりトナー像として現像さ
れる。

光像露光を受けた部分、即ち明部にトナー像が形成され
ても、又は逆に光像露光を受けなかった部分即ち暗部に
トナー像が形成されてもよい。

本実施例にあっては前者の方式を採用したものとして説
明を１丁める。

このように得られたトナー像はトラクタ９，１゜により
、搬送ガイド１１．１２に沿って搬送されてくるファン
ホールド紙１３に転写コロナ帯電器１４による電界を利
用して転写され、更にファンホールド紙１３上に転写さ
れたトナー像は定着装置１５により定着された後、排紙
される。

一方、転写部を通過し−た感光体３はクリーニング装置
１６により表面に残留している現像剤が除去され、更に
ランプ１７による均−露）し及び交流又は直流コロナ放
電器１８による除電な受け、残留電荷が除去され次の画
像形成工程の準備が行なわれる。

尚、プリント開始前において、感光体３にはレーザ光像
による明部、暗部が形成されているが、明部電位及び暗
部電位は電位センサ１９により読み取られる。

第２図は高圧コロナ電圧を制御するシステムのブロック
回路図で、感光体表面の電位は電位センサ１９によって
読み取られた後、増幅回路２０により増幅され、Ａ／Ｄ
変換器２１によりデジタル量に変換された後ＣＰＵ　（
中央演算処理装置）２２に取り込まれる。

ＣＰＵ　２２は読み込んだ感光体３の明部及び暗部にお
けるそれぞれの表面電位の値が適正値からどの程度ずれ
ているかをメモリ２７に記憶されている値と比較して演
算し、所定のアルゴリズムに従って表面電位を適正値と
すべき新たな１次高圧値、２次高圧値をそれぞれ演算し
てデジタル量からアナログ量に変換するＤ／Ａ変換回路
２３，２４に指令する。

Ｄ／Ａ変換回路２３．２４を介して感光体の電位を適正
値とすべき１次高圧、２次高圧値が１次高圧電源２５，
２次高圧電源２６にそれぞれ伝えられ１次コロナ放電器
５及び２次コロナ放電器６には結果的に新たな値の高圧
が印加される。

訂正された高圧によって形成された感光体表面電位は電
位センサ１９により再度読み取られて適正値になったこ
とを確認された後プリントが開始される。

ところで、本実施例のようにファンホールド紙に記録す
るプリンターでは折り目のミシン目の部分で転写不良に
よる画像抜けを避けるため、ミシン目部への情報記録を
避けるのが通例である。第３図はこのような方式を示す
図で、斜線部分２Ｂが複写部分となる。このように、連
続記録であるにもかかわらず、頁と頁との間には情報に
依存した光像パターンがない領域が存在する。

本発明においては、この頁間に相当する感光体の表面電
位を検出して高圧電源を制御することにより、感光体の
潜像電位を一定に保っている。

即ち、第２図において、連続プリント中に電位センサ１
９で読み取られる感光体の電位は頁間に相当するタイミ
ングでラッチされてＣＰＵに読みとられる。タイミング
の基準は、ロータリエンコーダ等の機械的なパルス発生
器であっても、光情報を送るコントローラ側から発生さ
れる信号であってもよい。

また、記録される光情報の頁の頭を基準にして電位の読
み取りを行なう場合には露光位置から電位センサ部まで
感光体が回転する時間だけ遅延された後に電位が読み込
まれれば、頁間の電位が読み込まれる。

本実施例においては情報はレーザ光が照射された部分が
トナー像となるため、頁間はバックグランドであって、
電位でみると暗部電位である。このようにして読み込ま
れた頁間の暗部電位はメモリー２１に記憶される。

以Ｆのようにして頁間の電位は順次読み込まれるが、　
ＣＰＵは最後に読んだ頁間の電位を含め、過去５回の平
均値をもって適正電位か否かを判断する。これは感光ド
ラムの場所的むらやノイズ等とも避けるためである。頁間の電位の移動平均値は適正電
位と比較され、適正範囲からずれそうになると、ＣＰＵ
２２は適正電位になるような値に現在の高圧出力を制御
する。本実施例では一次高圧電源２５のみを制御してい
る。

次に第４図に示すフローチャート図と共に本発明方法が
採用しているアルゴリズムを説明する。

第４図は頁間に相当するタイミングで表面電位が読み取
られる場合を示す。

即ち、まずステップＳ、においてＣＰＵの制御スタート
が開始され、レジスタがステップＳ２において全て０に
クリアされる。

そして、判断ステップＳ３においてプリント継続か否か
が判定される。プリント継続でない場合にはステップＳ
４において電位制御は終了する。

複写続行の場合にば一ステップＳ、で頁間に相当するタ
イミングにあっているかが判定され、ＹＥＳならばステ
ップＳ６において潜像形成体の表面電位Ｖｓが読みとら
れ、過去５個所の頁間相当の電位の平均値がステップＳ
７で演算される。この平均値■は許容限界の電位Ｖ　Ｊ
ｉｍｉｔと比較される。Ｖｌｉｍｉｔは現像のキャリア
付着、トナー付着等による汚れの生じない範囲での電位
上昇Ｖ　５ｈｉｆｔが許せる限界値であって、初期設定
値ＶｉにＶｓｈｉｆｔが加算された値である。

過去５回の移動平均値ＶがＶｌｉｍｉｔに達するまＳセ
船めで表面電位Ｖ８が検知されつづける。そして、■は初期
設定された値Ｖｄｉに近づく。従って、αは１次高圧の
変化が表面電位に及ぼす量で決定される。また、αだけ
下げることにより必ずしも初期設定値Ｖｄｉに表面電位
を下げる必要はなく、許容電位範囲Ｖｓｈｉｆｔ内に電
位があればよく、その範囲でαは決定される。

第４図は頁間にタイミングを合わせてパックグランド電
位を読み取る方法で説明したが、この場合には若干不都
合がある場合がある。

即ち使用する電位センサや検出システムによって読み取
りの遅延時間が生じてしまうからである。

これを避けるためには同一の応答時間を有する電位セン
サや検出システムを選別するか、或いは各システム別に
タイミングを定めることも考えられるが、そうするとコ
ストの面でも労力の点でも不利である。そこで、本発明
においてはこのような不利な点を避けるために第５図に
示すようなアルゴリズムにより処理する方法を採用して
いる。

即ち、まずステップＳ１においてＣＰＵの制御がスター
トされ、レジスタがステップＳ２において全て０にクリ
アされる。

そして、ステップＳ３でタイマが０にセットされ、判断
ステップＳ４においてプリント継続か否がか判定される
。プリント継続でない場合にはステップＳ、において電
位制御は終了する。

プリント続行の場合にはステップＳ６において潜像形成
体の表面電位■８がＴ１の間隔でくり返して読み取られ
る。この間隔Ｔ、は第４図に示したページとページの間
の一空間が電位センサ１９を通過する時間より十分短い
方が望ましい。読み取られた電位ｖｓはステップＳ７に
おいてメモリ２７に記憶される。

次に判断ステップＳｓにおいてＴ１の周期で読み込まれ
た表面電位■８はページ長を超える時間１２時間経過し
たか否かが判定され、１２時間以上経過するとステップ
Ｓ、で時間Ｔ２の間での表面電位の最大値Ｖｍｓを選び
出す。

１２時間経過していない場合にはＴ１時間だけ待った後
ステップＳ４に戻る。

ステップＳ９で最大値ｖｍｓが抽出されたことは１２時
間の間に必ずページ間即ち背景電位が読み込まれたこと
を意味する。ページ間あるいはページ内のバックグラウ
ンドの最大電位Ｖｍｓが読み込まれると、過去複数回、
本実施例にあっては過去５回のＶｍｓの平均値Ｖがステ
ップＳ１ｏで演算される。

これは、前述したようにノイズや、感光ドラムの場所的
なむらなどによる誤検知をできるだけ少くするためで、
これを行なわないと正しい電位であるにもかかわらず誤
って不適正な電位と判断してしまいかえって異常な電位
に制御してしまう可能性があるのを防止するためである
。

この平均値■が演算されるとその値は判断ステップＳｌ
＋において許容限界の電位Ｖｌｉｍｉｔと比較される。

Ｖ　１１ｍ１ｔは初期設定電位Ｖｄｉに良好画像範囲内
の電位上昇値Ｖｓｈｉｆｔを加算した値で示される。

もし前述した平均値ＶがＶＡｉｍｉｔを超えた場合には
ステップＳ１□におい千１次高圧Ｅ、はαポルトだけド
げて出力される。これによって表面電位は初期設定され
た値Ｖｄｉに近づく。従ってαの値は１次高圧の変化が
表面電位（−およぼす量で決定される。また、αだけ下
げることにより必ずしも初期設定電位Ｖｄｉにまで表面
電位を下げる必要はなく、許容範囲Ｖｓｈｉｆｔ内に電
位が納まればよくその範囲でのαが決定される。このα
の量については第４図で述べたのと同様である。このよ
うにして潜像形成体の表面電位をある一定の範囲内に安
定して納めることができ良好なプリントを続行すること
ができる。

なお、上記の実施例においては画像情報がある部分を明
部、バックグラ−ランドが暗部であるとして説明したが
、逆にバックグラウンドが露光されて明部となる場合で
あっても本発明の実施は可能である。

また、本実施例にあってはレーザビームプリンタに適用
した例として示したが、原稿から複写画像を得る各種の
複写装置において適用できるのはもちろんである。

さらに、上述した実施例にあっては背景電位を正極側で
説明したため、電位の最大値は正極側に大きな値である
が、背景電位が負極側で、画像電位が正極側にある場合
には最大電位は負極側に大きな値となる。このことは許
容限界電位Ｖ　Ａ！１ｍ１ｔについても同様である。

このようにして連続記録中の頁間で電位制御な行なうこ
とにより、多数枚の連続プリントにも係らず、バックグ
ラウンドのかぶりのない、しかも濃度が一定の安定した
画像を得ることができる。

この電位制御効果を示すものが第６図である。

第６図は潜像形成体の表面電位を記録した線図で、時間
ｔ。で潜像形成体が回転を始め、ｔ、までの間に初期電
位設定が行なわれ、明部をＶＡ’ｉ、暗部なＶｄｉの値
に制御するように設定しである。この状態で複写を行な
うと従来は符号Ａで示すように暗部、すなわち背景電位
がシフトして許容電位をはずれて画像汚れや濃度低下を
きたしていたが、本発明を実施することにより時間ｔ２
およびｔ、において１次高圧が修正されて潜像形成体の
電位が安定した電位を保つようになった。

なお、第６図において複写中の明部電位は■屓に至って
いないが、これはセンサの分解能およびレコーダの応答
性に依存するもので、ミクロ的にはＶ／ｉにあって連続
複写の場合には背景電位のＡと同様に電位シフトをして
いるがレコーダの記録には示されていない。

以上の説明から明らかなように本発明によれば複写開始
前に潜像形成体の電位を所望の初期電位に制御設定し、
連続複写中に検出される潜像形成体の電位の中から、特
定の電位を選択して読み取り、選択された特定の電位が
初期電位から一定以上はずれた場合に潜像形成体の電位
を初期電位に近づける方向にコロナ電圧を制御し、潜像
形成体の電位を制御する方法を採用しているため、多数
枚の連続複写を行なってもバックグラウンドのかぶりの
ない、濃度が一定の安定した複写を行なうことができる
。。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるレーザビームプリンタの概
略構成図、第２図以下は本発明の一実施例を説明するも
ので、第２図は制御回路のブロック図、第３図は複写状
態を示すファンホールド紙の平面図、第４図および第５
図は動作を説明するフローチャート図、第６図は本発明
を適用した場合の潜像形成体の表面電位の制御状態を示
す線図である。１・・・レーザビーム　　　３・・・感光体５・・・１
次コロナ帯電器　６・・・２次コロナ帯電器】３・・・
ファンホールド紙　１９・・・電位センサ２２・・・Ｃ
ＰＵ　　　　　　　　２５・・・１次高圧電源２６・・
・２次高圧電源。第３図第６図第４１１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）潜像形成体の表面電位を検出する手段と、この検
出手段の検出信号に基いてコロナ電圧を制御する手段と
を備えた電子写真装置の潜像形成体の電位制御を行なう
（二際し、記録開始前に潜像形成体表面の電位を初期電
位に設定し、連続記録中に検出される潜像形成体表面の
電位の中から特定の電位を選択して読み取り、この選択
された特定電位が初期電位から一定以上はずれた場合、
潜像形成体表面の電位を初期値に近づけるようにコロナ
電圧を制御することを特徴とする電子写真の制御方法。
（２）特定電位は連続記録中に検出される潜像形成体表
面のバックグラウンド電位の最大値または最小値である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項１曇匝轟↓項記
載の電子写真の制御方法。
（３）連続記録中に潜像形成体の表面電位は所定周期で
繰り返し読み取られ、この所定周期を越える所定時間内
での最大または最小電位を抽出し、繰り返し抽出される
最大または最小電位の少くとも２回以上の移動平均電位
をもって特定電位とすることを特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項記載の電子写真の制御方法。