JPS5814845A - 電位検出方法 - Google Patents

電位検出方法

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JPS5814845A
JPS5814845A JP56114072A JP11407281A JPS5814845A JP S5814845 A JPS5814845 A JP S5814845A JP 56114072 A JP56114072 A JP 56114072A JP 11407281 A JP11407281 A JP 11407281A JP S5814845 A JPS5814845 A JP S5814845A
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Akihiko Takeuchi
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5033Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor
    • G03G15/5037Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor the characteristics being an electrical parameter, e.g. voltage

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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】 本発明は感光ドラム等の静電渣像被形成部材上に測定用
静電潜像を形成してこの潜像を測定し、測定結果に基づ
いて潜像形成手段又は顕像手段を制御して所定の画像を
形成するWi像形成方法の特に上記測定用静電潜像の表
面電位検出方法に関するものである。
デジタル方式による電子複写機又は静電ブリやSe、零
ムー等の感光体を使用するが、これらの手段は湿度、温
度、経時変化等の影響を直接受ける。このため感光体へ
の露光量やコロナ放電器への印加電圧等を常に一定とし
ても、感光体に形成される静電潜像はかなシ変動するも
のである。
従って、斯る静電潜像をトナーにょシ現像した場合に不
安定なものとなることがある。斯る欠点を除去するには
潜像若しくは現像後のトナー像の濃度を測定し、この測
定結果に基づいて、帯電や露光量及び現像バイアスの電
位等を制御することが知られている。
ここで上記従来の潜像を測定する方法とじては、画像の
明部及び暗部に対応した静電潜像を形成し、しかる後に
この明暗部の潜像を表面電位計などの電位検出手段にて
測定することが一般に行なわれている。ここで問題にな
るのは検出に要する時間で、特に検出用潜像を感光体の
画像形成領域内に設け、非画像形成時に行なう感光体の
前回転や後回転時、或は給紙間隔時に検出用潜像を形成
する方式の装置においては、表面電位検出に要する時間
が長くなると装置全体のスループットに迄影響を与える
ことになる。
一般に最も広く用いられている電子写真装置内蔵型の汎
用型表面電位計では、被測定電位の変化に伴う電位計の
立上がシ時間が無視出来ない大きさで存在し、第1図に
示す様に+500Vの電位変化に対し、95%まで立上
がるのに時間j+=150〜200m5ecを要してい
る。特に高速度を目的とする装置においては、−回の電
位測定サイクルで150m5ec以上の時間を使用する
ことは大きな問題であると言わねばならない。たとえば
前回転時に明部と暗部に対応する潜像パターンの電位を
測定し、しかる後に測定結果に基ブ Vいて潜像形成手段などの条件を制御して所望状態にす
るというサイクルを5回くり返して所定の値に至つた場
合、制御のために750m5ecの損失となる。一方、
転写紙の搬送間隔時に明部と暗部に対応するパターン電
位を測定し、これをもとに現像手段へのバイアス制御す
るサイクルを1回行なった場合、感光体および転写紙の
速度が200rtan/ec程度であれば、転写紙の搬
送間隔に対して電位計の立上がり時間を考慮するだけで
この間隔が30m以上という制限を設けてしまう。特に
、後者を行なう場合、プリンターなどではプリント枚数
を上げるために転写紙間隔をできる限シ短かくする必要
がある。従来は給紙速度の限界は給紙タイミング等の機
械的な問題に支配されていたが、上記電位計の立上がシ
時間に加えて電位計の電位検出領域の面積等も涛慮する
と、転写紙間隔の下限に対する制限は機械的な制限と同
等か、或はそれ以上に電位検出によるものの方が大きく
なる1、 本発明の目的は上記従来の問題を解決し、電位検出時間
を短縮し画像形成速度を高めることを目的とする。
上記目的を達成する本発明は、明部と暗部のパターンに
より潜像が形成される潜像保持部材に、使用する表面電
位検出手段の読取シ精度以下の明部と暗部とが混在して
いる検出用パターンを形成し、このパターンを表面電位
検出手段によシ読取るものである。そして、この方法を
更に発展させ明部と暗部のパターンによシ潜像が形成さ
れる7潜像保持部材に、使用する表面電位検出手段の読
取り精度以上の暗部又は明部の検出用パターンと、同精
度以下の明部と暗部とが混在している検出用パターンを
形成し、このパターンを表面電位検出手段によシ順次読
取るものである。
以下、本発明の原理を第2図及び第3図の電位測定図に
従って説明する。
第2図(a)は、考えられる暗部人、明部Bに対応する
検出パターンの電位を検出する場合であり、図において
固定された電位センサー1aに(: 対し、矢印の方向に感光体2aが矢印方向3aA移動す
るものとする。このとき、表面電位計によシ検出される
信号は、表面電位計の立上がり時間と、それに加えて電
位センサー1aの電位検出領域の大きさが関係したもの
となる。ここで感光体2aの移動速度は、電位センサー
1aの電位検出領域の大きさが問題とならない程度に速
いもので、検出パターンを黒又は白のパターンとして検
出するものとする。また、上記側・暗パターンに対応す
る潜像は、センサー1aの読取り精度よりも大きなもの
とし、センサー1aは各パターンA−Bを暗部及び明部
電位として独立して読取る。なお、本発明のセンサーの
読取シ精度とは明部電位と暗部電位、又は中間調電位が
隣接しであるとき、各電位を平均化することなく独立し
て読取シ得るか否かを基準とする。このとき、第2図(
&)のセンサー1&による出力信号は第3図の曲線aと
なシ、暗部電位+500vから明部電位Ovまでの静電
コントラストvc1は500Vの95%まで立上がる時
間にt、m(8)を要する3゜ 次2第2図中)は本発明の電位検出方法の原理を示すも
ので、図中、1bは固定した電位センサー、2bは矢印
3b方向に移動する感光体を示す。図の潜像領域Cは暗
部に対応し、領域りはセンサー2aの読取シ精度以下の
明・暗部が混在している検出用の電位パターンを有して
いる。領域りの4bは暗部で5bは明部の電位を有して
いる。このパターン電位は感光体の進行方向に明暗に対
応する潜像が同面積で交互になるパターンに形成されて
いる。
る このとき第2図(a)におけ〆場合と同様に電位を測定
した結果、第3図の曲線すの値を得る。このとき領域り
の電位は明部と暗部の電位の略中間の値を示す。この場
合、暗部とD部のコントラストVc、の95%までの立
上がり時間はt3msecとなシ、この1゜と上記t、
の関係はt、二1/2 t、となる。またvclとvc
2は第4図に示す様に比例関係になシ、ab 比例定数は鴨a二2である。この関係を用いて、領域C
−Dの電位を測定して得ることにより明部の電位を計算
によシ求めることが出来る。
ここで明部電位をVL、領域Cの暗部電位をVD。
領域りの電位をVxとすると、一般に、1−tanα VL =VD−(VD −VX) tavig=tar
l α、(VD+VX ) −・−(1)rE篩 となる。以上の様に、第2図(b)のパターンを用いれ
ば、表面電位計による測定時間を実質的に1/2に短縮
することが出来る。なお、第2図(b)の領域りの潜像
パターンは一例に過ぎず、他に第5図(a)から第5図
(d)の他にもその他機々なパターンが考えられる。そ
して、第3図で述べたこれらパターンによる電位コント
ラストVatは、パターン中の明解部及び暗部の電位と
面積の比 。
でほぼ決まる。
第5図の各パターンにおいて、(a) 、 (b) 、
 Ceンについては比例定数がjanα二2となシ、一
方、(e) 、 (d)ではtanα二3となる。なお
第5図では感光体の移動方向は上下方向となっている。
一般にt a nαの値が大きい程表面電位計の立上が
多時間を短縮出来るが、あまり大きいと電位計の性能や
或は感光体上の電位の不均一さによる誤差が犬きくなシ
、正確な電位VLが求められなくなる。実用の範囲とし
ては、tanαく10以内で用いるのが望ましい。なお
、第2図(b)において領域C部を、暗部ではなく明部
電位とすることも可能であシ、この場合には逆に領域り
の測定値によって暗部電位VDを計算することが出来る
。このときのVDを求める式は、VLとVxのコントラ
ストをvc;とすると、vc;に対するVclの比はt
anβで表わされ、(1)式の代わシに次式(2)を用
いて計算すれば良い。
VD = tan p −(’、、2”−e−y、、 
+VX ) ・−(2)tanβ ところで、第2図中)における領域Cを明部にするか、
或は暗部にするかの選択については、現像剤の機内飛散
を最小にするという要請から、現像を受けない極性側を
選ぶのが望ましい。このように明暗部のうち現像をしな
い側を領域Cのパターンとして選ぶことにより現像剤の
機内飛散を減少させることが出来る。
第6図は、本発明を適用したレーザービームプリンター
の概略図で、図中1は感光ドラムを示し、本件出願人に
よる特公昭42−23910号公報に記載があるような
、導電性基体ドラム上のCd8を含む感光層及び表面絶
縁層を有し、矢印方向に回転する。2は感光ドラム1上
の電気的履歴を消去するための前除電帯電器、3は正極
性の1次帯電器、4は負極性の2次帯電器で信号で露光
を行ない、ドラム上に明暗部に対応した潜像を形成する
。この明暗部はランプ13により全面霧光をすることに
より、静電ロントラストが増大し潜像を形成する。こう
して形成した潜像は現像器14によシ反転現像され、感
光ドラム1上には現像剤トナーによる像を形成する。こ
のトナー像は転写帯電器15によシ転写紙19上に転写
され、熱定着ローラー21によシ定着される。転写後に
感光ドラム1上に残留したトナーは、クリーナー16に
よりドラム上から除去される。
ドラム1上の検出パターンの潜像電位は第6タ 図の電位センサーlによシ検出される。第6図の装置の
レーザーによる記録部は第7図の様な構成を取り、図中
、レーザー発振器23から出射されたレーザーは対物レ
ンズ24によシ音醤光学効果を利用したレーザー光変調
器(以下、A10変調器)に集光された後、画像信号に
応じた変調を受け、シリンドリカルレンズ26゜スキャ
ナー27.トーリックレンズ28を介し! てドラム1上を走査する。また、lは電位センサーによ
シミ位を検出するのに十分な領域とする。
成するタイミングを第8図に示す。ここでレーザービー
ムのドラム上走査開始点を検出するために、第7図のビ
ーム検出器29を用いている。
第8図において、(A)はビーム検出器29がレーザー
ビームを検知した時点に発生する信号で、(B、)はレ
ーザーの0N10FF状態を示し、レーザーは検出器2
9の信号検知と共に(C)のクロックによ#)S、まで
OFFされ、S、からS、までONさ! れる。このとき、第7回のlに相当する区間だけレーザ
ーは点灯する。S、からSlまでは再びレーザーはOF
Fとなシ、次のS、にてONされる。
次にレーザーがOFFされる時点のタイミングはビーム
検出器29がレーザーを検知した際のタイミングとなシ
、この様に同期をとることで、クロックは常にレーザー
がドラム上のビーム検出器29の位置に達した時点から
カウントされることになる。第8図で■はレーザ−2走
査分の時間に相当し、このHのサイクルを複数回繰シ返
すことによシ第2図(b)のパターンDを形成すること
が出来る。
本実施例では上記潜像パターンをもとにル−ザーの走査
ピッチが1o本/、、の光学系を用い、感光ドラムの周
速を250!ll1l /11118とし、一方、電位
センサー5としては表面電位の検出領域がドラム回転方
向で10■、立上が9時間が500v変動に対して15
0m5ec要する電位計を用いたところ、第2図(fL
)の検出パターンでは第3図の時間t、は190m(8
)を要したが、本発明の第2図(b)の検出パターンで
は時間t、は115m5ecとなシ、本発明によればv
L測定時間を約1/2に短縮出来た。
なお、本実施例では第2図(b)のパターンDのピッチ
が、表面電位検出領域に比[7て十分小さいので問題な
いが、このピッチが上記領域に比してあまシ小さくない
場合、電位計の出力が直流信号とならなくなるのでその
様なときは、第5図(a) 、 (b) 、 (d) 
、 (e)の様なパターンを用いればよいことを付記し
ておく。
上記実施例ではレーザービームによシ感光体上に潜像を
形成する場合を述べたが、次に光学系として波長620
 n mにピークを持つLEDアレイを用いたときを例
示する。
LEDアレイはドラム軸方向に10個/關 の密度で配
列されておシ、各LEDの点滅に従ってドラム上にドツ
トパターンが形成される。従って潜像形成過程は原理的
に上記第6図のものと何ら変わるところはないが、レー
ザーという大型な装置を必要としないので検出のための
パターンを形成する際にも、制御信号を簡略化出来る。
例えば第5図(a)の様なパターンを構成する場合、レ
ーザービームプリンターでは100 p!(8)程度の
クロックを用い、1クロツク毎にレーザーの0N10F
Fをくシ返す必要があるが、LEDアレイではドラム軸
方向に配列されたアレイを1個おきに点灯させるだけで
良く、特別なパターン発生器を必要としない。なお、潜
像形式1程中の除電手段として光の代シに複数の除電針
からなるマルチ・スタイラス等を用いて潜像形成を行々
う静電記録方式のプリンターにも本発明の適用は可能で
ある。
以上述べた本発明は潜像保持部材として、艶面絶縁層を
有した感光体を例示したが、勿論、表面に感光層を有し
た感光体に対しても有効である。問題は使用される潜像
保持部材が中間調に対応する電位を積極的に利用せず、
明暗部がデジタル的な潜像を形成するものであればよシ
大きな効果を得る。従って、潜像保持部材としては感光
層を含まない誘電体のドラム等の場合もあり得る。更に
、検出用のパターンであるが、使用する表面電位検出手
段の読取シ精度以下の明部と暗部とが混在している第2
図(b)のD領域のみを検出しても、明部と暗部の中間
的な電位を検知することが可能となるため、明・暗部を
各々独立して測定する場合よシも測定時間を短縮するこ
とが可能となる。
以上の様にして測定された電位は安定した像を形成する
ために利用される。
【図面の簡単な説明】
第1図は表面電位計の立上がシ特性を示すグラフ、第2
図(a)と第2図(b)は電位検出形態を示す説明図、
第3図は第2図(&) 、 (b)による検出時5図(
IL)から第5図(、)は本発明の検出用パターンの実
施例を示す説明図、第6図は本発明を適用した装置説明
図、第7図は第6図装置のレーザービーム照射機構を示
す平面図、第8図は不発明の検出用パターンをレーザー
によ膜形成するときの信号タイミングチャートを示す6
゜図の1b・5はセンサー、1・2bは感光体を示す。 出願人 キャノン株式会社 代理人 丸 島 儀 −r″゛1 ε   ε i−・・1.(

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  明部と暗部のパターンによシ潜像が形成され
    る潜像保持部材に、使用する表面電位検出手段の読取り
    精度以下の明部と暗部とが混在している検出用の電位パ
    ターンを形成し、このパターンを表面電位検出手段によ
    り読取ることを特徴とする電位検出方法。
  2. (2) 明部と暗部のパターンにより潜像が形成される
    潜像保持部材に、使用する表面電位検出手段の読取り精
    度以上の暗部又は明部の検出用パターンと、同精度以下
    の明部と暗部とが混在している検出用の電位パターンを
    形成し、とのパターンを表面電位検出手段によシ順次読
    取ることを特徴とする電位検出方法。
JP56114072A 1981-07-20 1981-07-20 電位検出方法 Granted JPS5814845A (ja)

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JP56114072A JPS5814845A (ja) 1981-07-20 1981-07-20 電位検出方法

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JP56114072A JPS5814845A (ja) 1981-07-20 1981-07-20 電位検出方法

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JPS5814845A true JPS5814845A (ja) 1983-01-27
JPH0563791B2 JPH0563791B2 (ja) 1993-09-13

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JPH0563791B2 (ja) 1993-09-13

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