JPS6156514B2

JPS6156514B2 -

Info

Publication number: JPS6156514B2
Application number: JP52104050A
Authority: JP
Inventors: Kyoji Komi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1977-08-30
Filing date: 1977-08-30
Publication date: 1986-12-02
Also published as: JPS5437760A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電子写真複写機等において、感光体
の表面電位を簡単な構成で正しく忠実に検出する
ことのできる表面電位検出装置に関する。

電子写真複写機、例えば可視像転写式電子写真
複写機では、周面に光導電性機能を有する感光体
を巻き付けた感光体ドラムを有し、まず、この表
面を帯電させかつ露光を行つて静電潜像を形成
し、この静電潜像を現像装置によつて可視像化し
たトナー像となし、このトナー像を転写シートに
転写せしめている。この種の複写機において感光
体表面の電位を検出する方法が種々提案されてお
り、この検出せられた表面電位に応じて例えば現
像バイアス電圧を変化させることにより地肌汚れ
のない鮮明なコピー画像が得られる。ここで、感
光体表面の電位を検出電極やエレクトロメータ等
の検出手段によつて検出する場合、エレクトロメ
ータの入力インピーダンスが無限大でないために
時間的に出力が変化し、表面電位が正しく忠実に
検知されなくなるおそれがある。

本発明の目的は、上述したような点を解消する
ようにした、かつ簡単な構成の感光体表面電位検
出装置を提供するとともに、忠実に検知せられた
感光体の表面電位に応じて帯電量、露光量および
現像バイアス電圧等を変化させて画像品質にすぐ
れたコピーを得、かつ、感光体の劣化や不良を検
出して感光体の交換を誤りなく行えるようにする
ことにある。

以下、図面を参照してこの発明を説明する。第
１図はこの発明を適用した電子写真複写機の感光
体ドラムおよびこの周辺部を示す概略断面図で、
接地されたドラム１の周面には感光体２が巻き付
けられ、この両端部はドラム１に内設された巻き
取り軸３，４に巻き取られている。ドラム１の周
囲には除電コロナ発生器５、帯電コロナ発生器
６、現像装置７、転写コロナ発生器８およびクリ
ーニング装置９がそれぞれ配置され、まず、ドラ
ム１が矢印方向に回転するのに伴つて帯電コロナ
発生器６によつて感光体表面が帯電させられ、次
いで露光を行つて原稿台１４上の原稿像に対応し
た静電潜像が形成され、さらに現像装置７によつ
てその静電潜像が可視像化されたトナー像とな
り、このトナー像が給紙台１１から送られた転写
紙Ｓに転写され、これは定着ローラ対１２を通過
することにより定着せしめられて排出トレー１３
に排出される。

ドラム１の開口部即ち非画像形成領域の部位に
は適宜な手段によつて接地せられた導電性部材１
６が設けられている。帯電コロナ発生器６に対
し、ドラム１の回転方向部位には、ドラムの軸方
向に位置する検出電極１７が配置されている。検
出電極１７は、第３図に示すように、接地せられ
た電極シールド１８の両端部に位置する両絶縁体
１９，１９によつて支持されており、検出電極１
７の一端はシールドケース２２内に装備されたエ
レクトロメータ部およびスイツチング回路に接続
されている。ドラム１の軸１ａの一方には突起２
３ａを有する円盤状のシヤツタ部材２３が固定的
に設けられており、同部材２３がドラムと一体的
に回転することにより、突起２３ａはシールドケ
ース２２の開口切欠き２２ａに対し出入し、ケー
ス２２の内部に設けた、発光ダイオード２４およ
びフオトトランジスター２５とからなるフオトカ
プラーのスイツチング動作を行う。

ここで、第１図において、検出電極１７によつ
て検出せられる表面電位の出力回路を図示の如く
構成するとして、ドラム１が図における位置から
矢印方向に回転して接地せられた導電性部材１６
が、第４図に示す如く検出電極１７と対向する部
位に来ると、導電性部材１６の接地効果により検
出電極１７の周辺部の感光体の電位に起因する電
場は零の状態となる。これと同時に、検出電極１
７を接地し、エレクトロメータ２６の出力を零と
する。即ち、これは所謂、較正（キヤリブレージ
ヨン）としての機能を達成したことになる。

次に、導電性部材１６の、進行方向に対しての
後端１６ｂが、検出電極１７と対向する部位を通
過すると同時に、言い換えれば感光体２の、進行
方向に対しての先端部２ａが検出電極１７に達す
る直前に同電極１７の接地状態を解除する。そし
て次に、感光体２の先端部２ａが検出電極１７に
至ると同時に、この電極１７によつて感光体の表
面電位の実質的な検出を開始する。このようにす
れば、電場が零の状態であつてしかも検出電極が
零電位の状態から実質的な検出動作に入ることが
できるから、感光体の表面電位を忠実に検出でき
るのである。

なお、検出電極１７の接地およびこの解放動作
は次のようにして行う。即ち、第３図に示すシヤ
ツタ部材２３がドラム１と一体的に回転し、導電
性部材１６が検出電極１７に対応すると、同時に
シヤツタ部材２３の突起２３ａが発光ダイオード
２４からの光を遮断する。即ち、第１図における
スイツチング回路２７においてフオトトランジス
ター２５がオフし、従つて今までオフの状態であ
つたスイツチ回路中のMOS型FET２８がオンす
る。この結果、コンデンサーC₃と、第５図に示
す感光体２および検出電極１７間の容量C₁と、
検出電極１７およびシールド１８間の容量C₂と
の全ての電荷を放電する。そして、シヤツタ部材
２３がさらに回転して突起２３ａが発光ダイオー
ド２４からの光の光路を解放すると、上記スイツ
チング回路により検出電極１７の接地状態は解除
される。そして、この状態から感光体２の表面電
位の検出を開始する。なお、スイツチング回路２
７中の抵抗Ｒの抵抗値は極く小さいものとする。

第２図は、上述したスイツチング回路２７をよ
り簡単に構成した例を示すものであつて、スイツ
チング部２９を、MOS型FETのリーク電流をさ
らに小さくすべくマイクロスイツチやリードスイ
ツチで構成する。この場合、上記スイツチを作動
させるのに、上記実施例におけるシヤツタ部材２
３の代りにドラムとともに回転するマイクロスイ
ツチアクチユエータやマグネツト等を用いる。あ
るいはクロツク信号発生手段を備えた制御方式で
はこのクロツクの計数によつてスイツチング回路
を動作させることが可能である。

ここで、次に検出せられた感光体表面電位につ
いて述べることにして、この出力電位は近以的に
次のような式で表わされる。即ち、第１図におい
て今、感光体の表面電位およびその静電容量をそ
れぞれＶ_PH，Ｃ_PH（検出電極の開口面積あたり）
とし、ボルテージフオロワ３１の入力インピーダ
ンスをZinとし、また、検出電極１７の接地状態
を解放してからの時間をｔとし、ｅを自然対数の
底であるとすると、出力電位Ｖ_OUTは近似的に次
のようになる。

ここで、例えば感光体ドラムを有する電子写真
複写機においてはドラムの回転速度が速く従つて
式中のｔは小さく、また、図における出力回路に
おいてボルテージフオロワ３１を用いているため
に入力インピーダンスZinが10²Ω以上と大きくと
れるので、式中のexpの項はほぼ１になり、従つ
て出力電位Ｖ_OUTは感光体の表面電位Ｖ_PHに比例
し、よつてその表面電位Ｖ_PHをほぼ正しく検出す
ることができる。なお、第１図に示す回路におい
て、時間ｔによるＶ_OUTの変化を少なくするため
にボルテージフオロワ３１の入力インピーダンス
を大きくとることが望ましく、またスイツチ回路
のオフ時の抵抗はスイツチ回路に無駄な電流が流
れないようにするため非常に大きくとることが望
ましく、さらに、それのオン時の抵抗は放電をし
やすくするため小さくすることが望ましい。な
お、第５図は表面電位測定時の等価回路を示して
おり、符号３３はアンプを示しボルテージフオロ
ワ３１および出力調整アンプ３２とからなり、こ
の場合の利得は１＋R₂／R₃となる。なお、上記
出力調整アンプの入力インピーダンスが10²Ω以
上と高い場合には、ボルテージフオロワを要しな
いし、この場合、抵抗R₄を取払いオープンにす
るのがよい。

このようにして感光体の表面電位が検出される
が、この電位いわば出力電位は、原稿の非画像部
（地肌部）の多少によつて変化し、これに応じて
第６図に示すように現像バイアス電圧や帯電量あ
るいは露光量を変化させることにより、地肌汚れ
のない鮮明なコピーが得られる。また、第７図に
示すように、感光体２の表面に規準となる一定の
帯電量、露光量を付与し、検出せられた表面電位
がその基準となる一定の帯電量、露光量を付与し
て実際に電位測定した値に基づいて予め定められ
た一定の基準値に対し差異を生じたとき、感光体
の劣化または不良信号を発生させて例えば操作部
上のランプを点灯させるようにすれば使用者に感
光体の交換時期を認識させることができる。さら
に、この他、感光体供出駆動系を作動させて、感
光体２の新たな部分をドラム周面上に自動的に供
出させるようにしてもよい。

ところで、上記した実施例では導電性部材１６
を常に接地した状態に保持させたが、この導電性
部材１６を、検出電極通過時のみ接地させ、これ
以外において非接地状態に保持させるようにして
もよい。このようにすれば、例えば帯電コロナ発
生器６によるコロナ発生の不均一を回避すること
もできるし、また、現像バイアス電圧による過大
電流の発生を防止することができる。あるいはア
ルマイト等あまり大きくなく適当な抵抗値をもつ
部材にしてもよい。この場合、上記部材が帯電し
ても検出電極通過時にはほぼ零電位に減衰するか
らである。なお、ドラム１の周面に無端の感光体
を巻き付けるようにした、全面露光が行える複写
装置の場合、前述したような導電性部材を用いる
代りに、感光体の移動方向の一部を実質的に零電
位にするような方式としてもよい。即ち、上記一
部を帯電しないかあるいは帯電してもその后、光
を全面的にあてて零電位の状態にしておく。また
その部分を交流コロナ発生器等で除電するように
してもよい。なお、本発明においては電子写真複
写機に限らず光プリンター等の機器にも適用でき
ること勿論である。

以上本発明によれば、感光体の表面電位を簡単
な構成で正しく忠実に検出することができるとと
もに、この検出電位に応じて帯電量、露光量およ
び現像バイアス電圧等を変化させることにより地
肌汚れのない鮮明なコピーが得られ、かつその検
出電位によつて感光体の劣化や不良を検知するこ
とができるとともに、感光体の新たな供出を自動
的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した電子写真複写機に
おける感光体ドラムの周辺部とエレクトロメータ
部とスイツチング回路部とを示す概略断面図、第
２図はスイツチング回路の別の例を示す図、第３
図は本発明装置の主要部を示す斜視図、第４図は
導電性部材が検出電極に対向した状態を示す要部
断面図、第５図は表面電位の測定時の等価回路を
示す図、第６図は検出電位に応じて現像バイアス
電圧や帯電量等を変化させるようにした制御系統
構成図、第７図は検出電位によつて感光体を新た
に供出せしめるようにした制御系統構成図であ
る。２……感光体、１６……導電性部材、１７……
検出電極、２７，２９……スイツチング手段。

Claims

【特許請求の範囲】１所定方向に移動する感光体の表面の一部に、
接地させた導電性部材を設け、かつ、上記感光体
表面の一位置に検出電極を対向するように設け、
上記導電性部材が上記検出電極に対向する部位を
通過するとき、上記検出電極を接地するとともに
感光体の移動方向に対しての先端が上記検出電極
を通過する以前にその接地状態を解き、この状態
からその検出電極と該電極を入力とする高入力イ
ンピーダンスの電圧増幅器とによつて感光体表面
の電位を検出し、かつ上記検出電極の接地および
開放動作を、感光体の移動に同期してオン・オフ
するスイツチング手段によつて行わせるようにし
たことを特徴とする感光体表面電位検出装置。２所定方向に移動する感光体の表面の一部に、
平生、非接地状態に保持された導電性部材を設
け、かつ、上記感光体表面の一位置に検出電極を
対向するように設け、上記導電性部材が上記検出
電極に対向する部位を通過するとき、その導電性
部材を接地し、同時に上記検出電極を接地すると
ともに感光体の移動方向に対しての先端が上記検
出電極を通過する以前に、その接地状態を解除す
るとともに、上記導電性部材の接地状態を解除し
この状態からその検出電極と該電極を入力とする
高入力インピーダンスの電圧増幅器とによつて感
光体表面の電位を検出し、かつ上記検出電極の接
地および開放動作を、感光体の移動に同期してオ
ン・オフするスイツチング手段によつて行わせる
ようにしたことを特徴とする感光体表面電位検出
装置。３所定方向に移動する感光体の表面の一部に、
接地させた導電性部材を設け、かつ、上記感光体
表面の一位置に検出電極を対向するように設け、
上記導電性部材が上記検出電極に対向する部位を
通過するとき、上記検出電極を接地するとともに
感光体の移動方向に対しての先端が上記検出電極
を通過する以前にその接地状態を解き、この状態
からその検出電極と該電極を入力とする高入力イ
ンピーダンスの電圧増幅器とによつて感光体表面
の電位を検出し、この検出せられた表面電位に応
じて、同表面に印加される帯電量あるいは露光時
における露光量もしくは現像時における現像バイ
アス電圧を調整制御するようにしたことを特徴と
する感光体表面電位検出装置。４所定方向に移動する感光体の表面の一部に、
接地させた導電性部材を設け、かつ、上記感光体
表面の一位置に検出電極を対向するように設け、
上記導電性部材が上記検出電極に対向する部位を
通過するとき、上記検出電極を接地するとともに
感光体の移動方向に対しての先端が上記検出電極
を通過する以前にその接地状態を解き、この状態
からその検出電極と該電極を入力とする高入力イ
ンピーダンスの電圧増幅器とによつて感光体表面
の電位を検出し、かつ、同表面に、規準となる一
定の帯電電位および一定の露光量を付与し、この
規準となる帯電電位および露光量を付与して実際
に電位測定した値に基づいて予め定められた一定
の基準値と上記感光体表面の検出せられた電位と
の間に差異を生じたとき、感光体が劣化したとし
て、感光体の不良識別信号を出力させるか、もし
くは感光体を新たに供出するための感光体供出駆
動系を作動させるようにしたことを特徴とする感
光体表面電位検出装置。