JPS5890652A - 表面電位制御方法 - Google Patents

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】 し、より詳しくは感光体の光導電層の膜厚を測定し、そ
の膜厚に応じて表面電位を制御する表面電位制御方法に
関する。

従来技術 一般に感光体の帯電表面電位の設定は、その感光体の特
性、コロナ帯電装置との相対位置関係、更には、現像等
の兼合いで決められる。ところが感光体は、同一製造方
法の下に製造されたものであっても、膜厚を初めとして
感度、誘電率等の電子写真特性に幾分のばらつきが生じ
る。従って、複写機の出荷段階には、感光体毎に膜厚を
特徴とする特性が厳密にチェックされ、初期表面電位若
しくは感光体に流れ込む電流の調整が行われる。

同様の調整が感光体の交換時や複写機の点検時にも必要
で、かなりの労力を要するものであった。

更に表面電位は周囲環境の変化、特に温度、湿度更には
感光体の疲労度等によっても影響を受けるので、複写毎
乃至は、一定複写サイクル毎に補正制御する必要がある
。

発明の目的 本発明は以上の事実に鑑みて成されたもので、その目的
とするところは、感光体の光導電層として、その膜厚と
その流れ込み電流と表面電位が略一定不変の特性を示す
ものを用い、少なくとも光導電層の膜厚を測定して、そ
の測定値に応じて表面電位を制御する表面電位制御方法
を提供することにある。

実施例 本発明に係る表面電位制御方法は、導電性基板上に光導
電層を積層してなる感光体に有効で、前記光導電層とし
ては、その膜厚とそこに流れ込む電流（以下、流れ込み
電流という）と帯電表面電位の３つの要素が略一定不変
の関係を示すものを用いる。即ち、２以上の同一膜厚の
光導電層を有する感光体に対し夫々への流れ込み電流が
同じとなるようコロナ帯電装置の出力を設定して帯電す
れば、全て略同−の表面電位に帯電される特性を示す材
料を光導電層として用いる。換言すれば、一旦膜厚が決
まれば単に流れ込み電流を制御するだけで、常に所望の
表面電位に感光体を帯電できる特性を示す光導電層を用
いる。

光導電層としては上述の様な特性を示すものであれば本
発明に使用することができるが、例えばＳｅ合金（特に
Ａｓ２Ｓｅ３．８ｅ、　Ｂｅ−Ｔｅ、　５ｅ−Ａｓ、　
５ｂｚＳｅ３）、アモルファスシリコン、更Ｋｉｄポリ
ビニルカルバゾール、ピラゾリン及びその誘導体等の有
機光導電体等が有効である。−例としてＡｓ２Ｓｅ３を
光導電層として用いた場合の膜厚と表面電位と流れ込み
電流の関係を第１図及び第２図に示す。

実験に際しては導電性基板（アルミドラム）上に厚さが
夫々３１．３３．４０．４６．５０．５２．７４ミクロ
ンのＡｓ２Ｓｅ３光導電層を積層して成る感光体を用意
した。尚、厚さ５０ミクロンに限って同一膜厚のものを
２個用意した。次に各感光体を２９０ｔｉｅｃの速度で
回転させ、アルミ管電流（工ａｌ）が夫々５０．１００
．１５０マイクロアンペア（ＩＪＡ）となるコロナ帯電
装置からの出力の下で帯電し、表面電位（Ｖｏ）を測定
した。

ここでアルミ管電流（工ａｌ）とはコロナ帯電装置の出
力を調整するために感光体ドラムに代って同径のアルミ
管を設置し、コロナ帯電装置を付勢したときにアルミ管
に流れる電流の事を意味し、所定の電流となるようコロ
ナ帯電装置の出力を調整する。

測定結果は第１図に示す通りで、横軸に光導電（ＡＬ　
　（Ｂ）、　　（Ｃ）は、アルミ官１１Ｃｆｉ（ｉａｆ
）１’−＋　　１ｔＪＩ＃”＋１５０μとなるよう調整
したコロナ帯電装置の出力の下での測定傾向を示す。同
図から明らかなように、アルミ管電流（Ｉａｌ）が一定
の下では光導電層の膜厚（ｄ）の増大にしだがって、表
面電位（Ｖｏ）が高くなり両者が比例関係を示すことが
分かる。また、光導電層の膜厚（ｄ）が共に５０ミクロ
ンの２つの感光体の場合、アルミ管電流（Ｉａｌ）が一
定の下で実質同一値の表面電位（Ｖｏ）が測定されてい
る。このことは光導電層の膜厚が同じで、アルミ管電流
も同じであれば、常に同一の表面電位に帯電できること
を意味している。

第２図は、所定の膜厚の光導電層を有する感光体に対し
、アルミ管電流（ｆｆａｌ）乃至は流れ込み電流（Ｉｐ
Ｃ）を可変としたときの表面電位（Ｖｏ）の測定結果を
示し、図中、（ＡＩ　）　、　（Ａ２）はＡｓ２５ｅ３
光導電層の膜厚が３■ミクロンの場合、（Ｂｌ）　、　
（Ｂ２）は４０ミクロンの場合、（ＣＩ）、（Ｃ２）は
５０ミクロンの場合、（ＤＩ　＞　、　（Ｄ２）は７４
ミクロンの場合の測定結果を示す。尚、流れ込み電流は
コロナ帯電時に光導電層及び基板を流れる電流を意味し
、この電流に応じてコロナ帯電装置の出力を調整する。

第２図から明らかなように何れの感光体も光導電層の膜
厚が一定の下では、その表面電位（■０）とアルミ管電
流（Ｉａｌ）乃至は流れ込み電流（工ｐｃ）は、比例関
係を示している。即ち、一旦光導電層の膜厚が決まれば
、単にアルミ管電流（Ｉａｌ）乃至は流れ込み電流（Ｉ
ｐｃ＞に応じてコロナ帯電装置の出力を調整すれば所望
の表面電位に設定できる。例えば、光導電層の膜厚が４
０ミクロンであるときに表面電位（■０）を７００ボル
トに設定するには、アルミ管電流（工ａｌ）にして１７
０μ若しくは、流れ込み電流（工ｐｃ）にして１４０Ａ
Ａに対応するようにコロナ帯電装置の出力を調整すれば
よい。同様に膜厚が５０ミクロンであるときに（ｖＯ）
を８００ボルトとするには、（工ａｌ）にして１６０ｔ
ｌＡ又は、（工ｐｃ）にして１３ＱＩＪＡに対応するよ
うにコロナ帯電装置の出力を設定すれば８００ボルトに
帯電できる。以上の様にＡｓ２５θ３を光導電層とする
感光体では、膜厚及び流れ込み電流乃至はアルミ管電流
を規定すれば、一定の初期表面電位が得られることが確
認された。

第３図及び第４図は光導電層としてＳｅ−Ｔｅ　（但し
、ＴｅはＩＱ　ａｔｏｍｉｃ％）を用いた場合の膜厚と
流れ込み電流と表面電位の関係を示す。第３図は、コロ
ナ帯電装置が接続される高圧トランスの総電流をパラメ
ターとしたときの５ｅ−Ｔｅ光導電層の膜厚（ｄ）と表
面電位（ｖｏ）の関係を示し、実線（至）ｌ　（Ｅ）、
　（７１はトランス総電流を夫々４００．５００．６０
０１ＬＡとしたときの測定結果を示す。第１図のＡ３２
Ｓθ３の場合と同様に膜厚（ｄ）と表面電位（Ｖｏ）は
比例関係を示し、膜厚の増大に伴って表面電位は上昇す
る。

第４図は、膜厚が夫々７２．８６．９６　ミクロンの５
ｅ−Ｔｅ光導電層を有する感光体に対し、流れ込み電流
（Ｉｐｅ）を可変としたときの表面電位の測定結果を示
し、実線（Ｇ）、（ロ）、（１）が夫々膜厚７２．８６
．９６ミクロンの測定結果である。同図から流れ込み電
流（Ｉｐｃ）に応じてコロナ帯電装置の出力を調整すれ
ば所望の表面電位が得られることが明らかである。

この様に５ｓ−Ｔｅ光導電層の場合においても、その、
　　膜厚と流れ込み電流（もしくはアルミ管電流かトラ
ンス総電流）を規定すれば、一定の表面電位が得られる
。

第５図は、本発明に係る表面電位制御方法を実施す−る
ための装置の一実施例を示し、図中、（１）は感光体ド
ラムで前述した通り導電性基板上に光導電層を積層して
なり、その光導電層としては膜厚と流れ込み電流（もし
くはアルミ管電流かトランス総電流）と表面電位が略一
定不変の関係を示すものが用いられ、その−例としてＡ
ｓｚＳｅ３や５ｅ−Ｔｅ等が好適である。、（２）は可
変高圧電源（３）に接続された主帯電用コロナチャージ
ャ、（４）は露光スリット。

（５）は現像器、（６）は現像された像を複写紙に転写
するためのチャージャ、（７）は分離チャージャ、（８
）はクリーナ、（９）はイレーザランプである。（１０
）は感光体ドラム（１）の光導電層の膜厚を測定するプ
ローブで、それ自体膜厚測定回路＜１１）に接続され、
同回路により測定される光導電層の膜厚は電圧等の適当
なものに変換されて、増幅器（１りに入力され増幅され
る。（１３）は演算器で、その入力端は上記増幅器（１
２）に、また、その出力側は可変高圧電源（３）に接続
されている。演算器（１っけ増幅器０２より光導電層の
膜厚に対応する入力を受けて、可変高圧電源（３）の総
出力電流、安定板電流、出力電圧等により光導電層への
流れ込み電流を所定値に制御すべく、プローブ０■によ
り検出した膜厚から一定の初期表面電位が得られるよう
な信号を演算し、その出力を可変高圧電源（３）に入力
する。これによりコロナチャージャ（２）は所定の表向
電位に感光体を帯電する。

尚、可変高圧電源（３）の制御に際しては、トランス総
電流、アルミ管電流等を基準にしてもよいこと０■が膜
厚として４０ミクロンを測定したものとし、所望の表面
電位が７００ボルトであるときには、第２図から明らか
な様に流れ込み電流は１４０ＩＩＡであるので、演算器
０３は流れ込み電流が１４０ｔｌＡとなるよう演算信号
を可変高圧電源（３）に入力してコロナチャージャ（２
）による帯電表面電位を制御する。

第６図は、より正確に表面電位を制御するための一皐実
施例を示す。感光体ドラム（１）とコロナチャージャ（
２）は周囲環境の変化、特に温度−と湿度の変化の影響
を受け、所定の表面電位に帯電できないことが多々にし
て起こる。また、コロナチャージャは、その形状、感光
体との相対取り付は位置が複写機毎にわずかではあって
も異なり、更には、各回路の増幅率等も異なるため、表
面電位が所定値より変動することがある。この様な表面
電位の変動は、流れ込み電流の変動によって現われるの
で、本発明では第６図に示す如く、流れ込み電流を測定
する電流測定器ａ◇を設け、これにより測定された電流
値を演算器０３にフィードバックし、プローブ００によ
り測定された光導電層の膜厚検出値に応じた流れ込み電
流を流すよう可変高圧電源（３）を制御する。

以上の第５図及び第６図に示した表面電位の制御は、複
写機の出荷段階、感光体ドラムの交換時は勿論なこと、
複写毎でもメインスイッチの作動時、あるいは一定複写
サイクル毎に行なってもよい。更に、コロナチャージャ
（２）は交流、直流の何れでもよく、スコロトロンでも
使用でき、その形態は問わない。また、膜厚測定プロー
ブＧＯは、ドラム（１）回りであれば任意の位置に設置
することができる。プローブ０■としては、例えば、接
触方式によるものでは電磁式、非接触方式では渦電流式
や赤外線吸収式が使用できる。

第７ａ図及び第７ｂ図に赤外線吸収方式による膜厚測定
の一例を示す。図中、０９はアルミニウム基板で、その
上に光導電層００を積層して感光体ドラム（１）を構成
し、ドラム面に近接して赤外光線を照射する光源α′ｉ
）と受光センサーＯ印を配設する。尚、ドラムの光導電
層表面の一部には、該光源θつにより照射を受ける位置
にアルミ膜（１９）を第７ｂ図に示すように貼り付ける
。測定に際しては、まず第７ａ図に示す如く光源θつに
より光導電層０５）を照射する。光導電層０Ｓを通過す
るある波長の赤外線は、アルミニウム基板ＧＯに反射し
、受光センサー０８１に入射されるが、その波長域の吸
収係数により光導電層の膜厚に比例しだ分だけが光導電
層に吸収される。次いで第７ｂ図に示す如くアルミ膜θ
９を照射して、受光センサー０８に入射される赤外線の
量を測定し、これと光導電層００を通過してセンサー０
８に入射された赤外線の量を比較して光導電層の膜厚を
検出する。尚、第７ｂ図のようにアルミ膜ａ９を光導電
層上に貼り付ける代わりに、第８図のとの場合、反射角
度の設定が実質不要となる。

効　　　果 以上説明したように、本発明に係る表面電位制御方法は
、光導電層の膜厚を規定するだけで、所定の表面電位を
得ることができ、非常に容易に行なうことができる。し
かも感光体の製造段階の膜・　厚管理が容易となり、製
造コストの低減にもなる。

更に本発明は、環境変化等にも対応できる等多くの効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、夫々Ａｓ２Ｓｅ３光導電層を用い
た場合の所定のアルミ管電流の下での膜厚と表面電位の
関係と所定の膜厚の下での表面電位とアルミ管電流と流
れ込み電流の関係を示す図、第３図及び第４図は夫々Ｓ
θ−Ｔｅ光導電層を用いた場合の所定のトランス総電流
の下での膜厚と表面電位の関係と所定の膜厚の下での表
面電位とアルミ管電流の関係を示す図、第５図及び第６
図は本発明に係る表面電位制御方法を実施するため構成
概略図、第７ａ、ｂ図及び第８図は光導電層の膜厚を測
定する一方式を示す図である。 （１）・・・感光体ドラム、　（２）・・・コロナチャ
ージャ、（３）・・可変高圧電源、　αＯ・・・膜厚測
定プローブ゛、０３・・・演算器、　　　　０→・・・
蝋流測定器、１ｉ人　　ミノルタカメラ株式会社 第１図 暖房ＬＬ（ミクロン） 第２図 第３図 第４−図 表６ｂ＠イ＊Ｖｏ（Ｖ） 第５図 第６図 第７０図　　　　第７ｂ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）−感光体の光導電層として、その膜厚と帯電手段
   による帯電時に該光導電層に流れる電流と帯電表面電位
   が略一定不変の特性を示すものを用い、光導電層の膜厚
   を測定して、その膜厚に対応する電流が光導電層に流れ
   込むよう該帯電手段を制御し、感光体を所定の表面電位
   に帯電することを特徴とする表面電位制御方法。