JPS61255363A - 画像形成装置 - 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】 （技術分野） 本発明は複写機、プリンタ等の画像形成装置において潜
像担持体上の予め決められた条件で作られた表面電位を
検知する電位検知方法に関する。

（従来技術） 画像形成装置において感光体又は誘電体よりなる潜像担
持体の表面電位を検知する方法としては潜像担持体の表
面電位をそのまま測定する方法がある。また潜像担持体
の表面電位を直接的には検知せずに現像装置で現像して
そのトナー付着量から潜像担持体の表面電位を推測する
方法が提案されている。

しかし前者では潜像担持体の表面電位をそのまま測定す
るので、ａｍｍ平手段複雑になる。また後者では潜像担
持体上のトナー付着量からその表面電位を推測するので
、この推測がトナー帯電量等の変化によるトナー付着量
の変化で難しくて精度が低い。

（目　　　的） 本発明は簡単な装置にて簡易で精度良く電位検知を行な
うことができる電位検知方法を提供することを目的とす
る。

（構　　成） 本発明は画像形成装置において、潜像担持体の予め決め
られた条件で作られた表面電位を現像装置により予め決
められた現像バイアス電位にて顕像化し、その付着量を
検知することによって上記表面電位を検知する。

図は本発明を応用した電子写真装置の一実施例を示す。

この実施例は露光装置１が原稿台上の原稿の光像を露光
するものであって複写機を構成しているが、入力画像信
号により光像を露光する露光装置を用いてプリンタを構
成してもよい。この実施例は通常の複写モードと電位検
知制御モードで動作し、電位検知制御モードは複写モー
ドの前動作時、後動作時、メインスイッチ投入直後等に
行なわれる。

通常の複写モードでは反復して使用される感光体ドラム
２がモータにより矢印方向に回転駆動されて帯電用コロ
ナ放電器３により一様に帯電された後に露光装置１によ
り光像が露光されて静電潜像が形成され、この静電潜像
が現像装置４により顕像化される。高圧電源５はタイミ
ング発生回路６からのタイミング信号により動作し、帯
電電流制御回路７を介して帯電用コロナ放電器３を駆動
する。現像装置４はトナーとキャリアとからなる２成分
系現像剤８を収容する容器９を有し、現像剤８は羽根車
１０による攪拌及び汲上げローラ１１による汲上げの過
程でトナーがキャリアとの摩擦により静電潜像とは逆の
極性に帯電される。この現像剤は汲上げローラ１１から
現像ローラ１２に移し取られて感光体ドラム２に供給さ
れ、感光体ドラム２上の静電潜像がトナーの付着で顕像
化される。

現像ローラ１２上の現像剤は現像位置通過後にスクレー
バ１３により現像ローラ１２から掻き落とされ、またト
ナー補給装置１４によりトナーが現像剤８に補給される
。一方、転写紙が給紙カセット１５から給紙ローラ１６
、搬送ローラ１７，１８により送られて転写用コロナ放
電器１９により感光体ドラム２から転写紙へ原稿による
画像が転写され、この転写紙は定着装置２０によりトナ
ーが定着されてトレイ２１に排出される。更に、感光体
ドラム２は画像転写後に除電用コロナ放電器２２及び除
電用ランプ２３により残留電荷が除去され、クリーニン
グ装置２４により残留トナーが除去される。また露光装
置１は原稿台に載置された原稿を照明してその光像を感
光体ドラム２に投影するだけでなく、それとは異なるタ
イミングで原稿台の原稿画像投影領域外に設けられてい
る基準濃度を有する基準パターンを照明してその反射光
を感光体ドラム２に投影する。

したがって感光体ドラム２には基準パターンの静電潜像
も形成され、この静電潜像は現像装置４により顕像化さ
れる。発光素子２５及び受光素子２６からなる濃度検知
器は感光体ドラム２上の濃度（トナー付着量）を検知し
、濃度検出回路２７はタイミング発生回路６からのタイ
ミング信号により動作して上記基準パターンの顕像に対
する濃度検知器の出力信号を電圧に変換する。トナー補
給制御回路２８は濃度検出回路２７の出力信号がスイッ
チ２９を介して入力されてこれを基準電圧と比較し、濃
度検出回路２７の出力信号が基準電圧より大きくなった
時（基準パターンの顕像の濃度が基準値より低下した時
）にトナー補給袋［１４を動作させて現像装置！４の現
像能力を一定に制御する。また現像ローラ１２は現像電
極を兼ね、バイアス電′ｇ３０からの所定の現像バイア
ス電圧が印加される。

また電位検知制御モードでは帯電用コロナ放電器３によ
る感光体ドラム２の帯電電位を検知して一定に制御する
。例えば複写動作終了後に高圧電源５がタイミング発生
回路６からのタイミング信号により決められたタイミン
グで帯電電流制御回路７を介して帯電用コロナ放電器３
を駆動して感光体ドラム２を均一に帯電させる。この時
露光装置１及びイレースランプ３１は動作せず、感光体
ドラム２はモータにより回転駆動される。バイアス切換
制御回路３２は感光体ドラム２の均一帯電部が現像袋［
４を通過するタイミングにてバイアス電源３０の現像バ
イアス電位を上記均一帯電部の予測される帯電電位（こ
こではａｏｏｖ）より高い予め決められた電位（＋１ｏ
ｏｏｖとする）に切換える。この条件では感光体ドラム
２上の均一帯電部はその電位が現像バイアス電位より低
いから現像袋ｆｆ１ｉ４でトナーが付着されない。この
均一帯電部が発光素子２５及び受光素子２Ｇよりなる濃
度検知器の濃度検知位置を通過するタイミングで濃度検
出回路２７がタイミング発生回路６からのタイミング信
号により動作してその出力信号がスイッチ２９を介して
電圧検知回路３３に出力される。この濃度検出回路２７
の出力信号は感光体ドラム２のトナー付着量がゼロであ
ることを示す信号となり、これにより均−帯電部の電位
が＋ｔｏｏｏ　ｖの現像バイアス電位より低いことがわ
かる。

バイアス切換制御回路３２は感光体ドラム２上の次の均
−帯電部が現像装置４を通過するタイミングでバイアス
電源３０の現像バイアス電位を＋９５０Ｖに切換へ、こ
の均−帯電部が濃度検知器２５．２６の濃度検知位置を
通過するタイミングで濃度検出回路２７が動作する。こ
の時も濃度検出回路２７の出力信号は感光体ドラム２の
トナー付着量がゼロであることを示す信号となる。

以下同様にバイアス切換制御回路３２は感光体ドラム２
上の各均一帯電部が現像部４を通過する各タイミングで
バイアス電源３０の現像バイアス電位を逐次下げて行き
、それらの均−帯電部が濃度検知器２５．２６の濃度検
知位置を通過するタイミングで濃度検出回路２７が動作
する。感光体ドラム２上の均−帯電部はその電位と現像
バイアス電位がほぼ同じになった時点から現像装置！！
４によりトナーが付着し始める。電位検知回路３３はバ
イアス電源３０の現像バイアス電位を読み取る手段３４
を有し、濃度検出回路２７の出力信号から感光体ドラム
２上の均−帯電部にトナーが付着し始めた時点を検知し
てこの時の現像バイアス電位を検知することによって上
記均一帯電部の電位を検知して電圧比較回路３５に出力
する。電圧比較回路３５は電位検知回路３３の検知電位
を＋８００ｖの基準電圧と比較し、その差により帯電電
流制御回路７が帯電用コロナ放電器３の帯電電流を調整
して感光体ドラム２の帯電電位を＋８００ｖの基準電圧
に制御する。

この実施例は感光体ドラムの表面電位より現像バイアス
電位が高い時には感光体ドラム上にトナーがほとんど付
着しないという原理を利用することで現像バイアス電位
を高い値から低い値へ可変して感光体ドラムの表面電位
を検知しているが、現像バイアス電位を低い値から高い
値に可変してもよい。しかし現像バイアス電位を感光体
ドラムの予測される表面電位より低い値から高い値に可
変した場合は感光体ドラムへのトナーの付着量が多くな
り、トナーの消費が多くなる。これを避けるためには現
像バイアス電位を感光体ドラムの予測される表面電位よ
り高い値から低い値へ可変して感光体ドラムにトナーが
付着し始めた時点、あるいはそれより決められたタイミ
ングだけ後の時点で現像バイアス電位の可変を打ち切れ
ばよい。

また現像バイアス電位を可変する方式は予め決められた
複数の相異なる現像バイアス電位を順次に選ぶ方式でも
、現像バイアス電位を連続的に可変する方式でもよい。

上記実施例では感光体ドラムの帯電用コロナ放電器によ
る帯電電位を検知して帯電電流を制御したが、帯電電流
の制御の代りに露光光量あるいは複写モード中の現像バ
イアス電位の制御を上記帯電電位に応じて行なって画像
濃度が一定になるようにしてもよい。また上記実施例で
は感光体ドラムの帯電用コロナ放電器による帯電電位を
検知したが、適正な転写電流の条件における感光体ドラ
ム２の転写用コロナ放電器１９による帯電電位が現像装
置でどのような電位になるかが分っていればその帯電電
位を上記実施例と同様に検知して転写用コロナ放電器１
９の帯電電流を制御してもよい。

この場合除電用コロナ放電器２２、除電用ランプ２３、
クリーニング族［！２４．帯電用コロナ放電器３、露光
装置１．イレースランプ３１がオフになり、または感光
体ドラム２から離される。また、検知制御の対象は帯電
用コロナ放電器３、転写用コロナ放電器１９に限らず露
光用ランプ、除電用ランプ２３等でもよく、要するに潜
像担持体の潜像形成に影響を及ぼすものなら何でもよい
。

現像装置には潜像担持体の表面電位が現像電極の電位よ
り高くても潜像担持体にトナーを付着させない方式があ
る。この方式は例えば磁性トナーを用いた乾式現像方式
であり、現像電極に磁石が設けられているので、現像剤
の移動方向を決めるのは電界と磁界の両者であり、磁界
による力に打ち勝つだけ電界を強くする必要がある。こ
のような方式でも本発明は実施可能である。なぜなら磁
界、電界とトナーの移動との関係はあらかじめ実験で求
めることができ、この関係に基づいて検知制御対象の制
御を行なえばよいからである。また潜像担持体の表面電
位が現像電極の電位により低くしても潜像担持体にトナ
ーを付着させる方式でも同様に本発明は実施可能である
。

上記実施例においては感光体ドラムにトナーが付着する
かしないかの臨界点を検知することが重要である。この
ことにより例えば２成分現像剤や湿式現像剤を用いてそ
の状態例えばトナー濃度によって潜像担持体の表面電位
と現像電極の電位との差が一定であるにもかかわらず潜
像担持体のトナー付着量が変化してしまう場合にも現像
剤の状態変化にかかわらず上記臨界点の変化がほとんど
なくて感光体ドラムの表面電位を正確に検知することが
できる０例えば、トナー付着量が画像濃度１．０に相当
する点を検知することにより感光体ドラムの表面電位を
検知すると、現像剤のトナー濃度が１〜６％変動した場
合１表面電位検知誤差は２００ｖ程度にもなる。しかし
上記実施例では現像剤のトナー濃度が１〜６％変動した
場合、表面電位検知誤差が３０Ｖ程度であり、これは画
像形成装置設計上の許容範囲内である。

また、上記実施例において電位検知回路３３の検知電位
及び又は帯電電流制御回路７による帯電電流の制御で得
られる帯電電位の予測される値を表示装置で表示するよ
うにしてもよい。

（発明の効果） 以下のように本発明によれば画像形成装置において潜像
担持体上の予め決められて条件で作られた表面電位を現
像装置により予め決められた現像バイアス電位にて顕像
化しそのトナー付着量を検知することによって上記表面
電位を検知するので。

簡単な装置にて簡易で精度良く電位検知を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明を応用した電子写真装置の一実施例を示す概
略図である。 ２・・・・感光体ドラム、３・・・・帯電用コロナ放電
器、４・・・・現像装置、　２５．２６・・・・濃度検
知器、３０・・・・バイアス電源、３２・・・・バイア
ス切換制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 反復して使用される潜像担持体と、この潜像担持体に潜
   像を形成する潜像形成手段と、所定の現像バイアス電位
   が印加される現像電極を有し上記潜像担持体上の潜像を
   顕像化する現像装置と、上記潜像担持体上の顕像を転写
   材に転写する手段とを有する画像形成装置において、上
   記潜像担持体上の予め決められた条件で作られた表面電
   位を上記現像装置により予め決められた現像バイアル電
   位にて顕像化し、そのトナー付着量を検知することによ
   って上記表面電位を検知することを特徴とする電位検知
   方法。