JPS6294865A - 暗電位制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、帯電器により帯電せしめられる感材を用い
て画像記録を得る機器におけるその感材上の電位を制御
する装置に関する。

〔背景技術〕

この種の機器においては、オペレータが好みに応じて画
像記録の＃度？、＃＜あるいは薄くしたいという場合が
あり、電子写真複写機では複写すべき原稿の濃度に対し
て複写濃度を任意に変えるため、露光量または現像バイ
アス電圧を変える色地モード選択スイッチがある。オペ
レータは、原稿濃度に対して複写濃度を好みに従って濃
くまたは薄くしたいとき、このモード選択で露光量また
は現像バイアス電位を変えることによって任意の濃度の
ものを得ることができる。

しかし、複写濃度を好みで変える場合、これを露光量ま
たは現像バイアスで行なうときは、濃度階調が不十分な
場合がある。潜像電位と複写濃度の特性を示す現像カー
ブの傾きが立っている場合には、上記のような方法のみ
では濃度階調が十分に取れないのである。

十分な階ｖＩ４を得るには、感材上の暗電位をも変える
ことでこれを行なうことができる。従来、複写濃度を好
みで変える場合は、前述した如く露光量または現像バイ
アスで行なっており、暗電位を変える方法を採っていな
いので、現像カーブの傾きが立っている場合の対応性に
欠けている。

また、たとえ潜像電位と複写濃度の特性を示す現像カー
ブの傾きが立っている場合であっても、これに対応し得
るようにするのには、現像カーブの傾きが立っているた
め暗電位を変える必要があり、このときの電位制御方式
が必要となるが、この場合、使用感材が特に疲労と共に
帯電性の変わる有機感材の場合にあっては、色地モード
選択の時でも暗電位安定化制御が必要である。ところが
、この色地モードの選択に従って、後述もするが目標と
なる目標電位を変えるのみでは、かかる疲労する感材に
あっては、１枚目の複写から所定の電位は得られず、各
モード選択の度に収束まで数サイクルの電位設定が必要
となり、長時間を要することとなる。これでは１枚目の
複写を得るのに時間がかかつてしまう。

〔発明の課題〕

この発明は上述のような点に鑑みてなされたもので、感
材の帯電電位を検出してその帯電電位が目標値になるよ
う制御すると共に、濃度を変えるモード選択時に新たな
目標電位に速やかに収束させるようにしようというもの
である。

〔課題を達成するための手段及び作用〕この発明は、こ
のため、感材を帯電せしめる帯電器への印加電圧を制御
して感材の帯電電位が目標値になるようにすると共に、
濃度を変えるモード選択のときに、前回のサイクルの目
標値から切換えられた場合は、上記印加電圧を前回のサ
イクルにおいて電位安定制御の結果得られている帯電器
への印加電圧をもとにして求め、モード選択の最初から
新たな目標電位に速やかに収束させるのに適した電圧を
帯電器に与えるようにしたものである。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、ベルト状の
感材を有する電子写真複写機に適用した場合である。

同図において、（１）は露光器、（２）は露光器（１）
による露光に応じて表面に静電潜像が形成されるベルト
状の感材で、この感材（２）の周囲には、露光器（１）
の後段に配置されて静電潜像にトナーを付着することに
より現像を行なう現像機（３）と、現像機（３）の直前
に配置されて感材（２）の表面電位を検出する電位セン
サ（４）と、上記露光に先立って感材（２）表面を帯電
させる帯電器（５）が設けられている。

帯電器（５）は、この実施例では、グリッド電極を有す
るスクリーンコロトロンであり、高電圧が印加されてコ
ロナ放電させるワイヤ（６）及びワイヤ（６）と感材（
２）との間に配設されたグリッド（７）より構成される
。

（８）は帯電器（５）の各々の部材に所定の電圧をコピ
ーサイクルにおいて供給する高圧電源部（ＨＶＰＳ　）
、（９）は上記電位センサ（４）の検出出力に基づいて
後述のように高圧電源部（８）よりワイヤ（６）及びグ
リッド（７）に供給する電圧値を可変制御する制御部で
、これは複写濃度を濃くまたは薄くするモードが選択さ
れたときは更に次のような制御をも行なう。すなわち、
制御部（９）は感材（２）の帯電電位を電位センサ（４
）で検出して得た出力によりその帯電電位が目標値にな
るよう帯電器（５）へ印加する電圧を制御するが、上記
モードを選択した場合、制御する電位の目標が選択され
たモードに従って新らたな値に設定され、かつ必要な帯
電器（５）へ印加する電圧も、前回のコピーサイクルに
おいて自動制御されて最適となっている帯電器（５）へ
の印加電圧に基づいて、初めから新らたな選択モードに
対し最適な電圧が得られるよう制御する。

第２図は制御部（９）の詳細構成の一例を示すもので、
電位センサ（４）より出力される現像機設置位置の暗電
位ｖｏｏｐが加えられるマルチプレクサ（１ｒ５と、マ
ルチプレクサ（１（Ｉより出力されるアナログ信号をデ
ジタル信号に変換して出力するＡ　／　Ｄ変換器αυと
、演算部０りと、演算部０２）に出力されて演算結果及
びデータを記憶するＲＡＭα３）と、演算部（１２＋よ
り出力されるコロナワイヤ印加電圧Ｖｗ設定用のデジタ
ル制御指令をアナログに変換して高圧電源部（８）に出
力するＤ／Ａ変換器圓と、同じく演算部（１２１より出
力さｎるグリッド印加電圧Ｖｏ設定用のデジタル制御指
令をアナログに変換して高圧電源部（８）に出力するＤ
　／　Ａ変換器α９とで構成されている。

上記演算部ａＵｔ、、Ａ／Ｄ変換器（１υよシ出力され
るデータに基づいて暗電位を演算し、この演算結果と目
標値を比較演算し、帯電器（５）に印加するワイヤ印加
電圧Ｖｗ　、グリッド印加電圧Ｖｏに応当する指令を出
力し、また、複写濃度を選択的に変える色地モードの場
合は、複写サイク少の暗電位制御に入るに当り、色地選
択モードによって必要な印加電圧をその前の複写サイク
ルにおいて電位安定制御の結果得られている帯電器（５
）への最適な印加電圧をもとに演算して制御指令を出力
する。

なお、上記マルチプレクサα■は、図示しない他の信号
との選択のためのもので、電位センサ（４）からの検出
ｍ力が選択された場合はこｎはＡ／Ｄ変換器（１１１に
入力される。

第１図において、ベルト状の感材（２）は一定の周速度
で矢印ａ方向に回転せしめられるようになっており、原
稿の複写を行なう場合は、その表面が帯′祇器（５）に
よって帯電されたのち、露光器（１）によってその原稿
内容が露光さｎ、感材表面に静電潜像が形成され、更に
この静電潜像に現像機（３）によってトナーが付着され
、現像が行なわれ、そして図示しない転写器によってそ
のトナー像がコピー用紙に転写される。

ここで、上記感材（２）の暗電位ＶＤＤＰとコロナワイ
ヤ印加電圧ｖｗ、グリッド印加電圧Ｖｏとの間には ｖｏｏｐ　＝＝α＊■ｗ十β＊　Ｖｏ　＋　Ｃ−・・・
（１１なる関係が安定な放電域で成立する。また、上式
の係数αとβとの間には、β〉２＊αの関係がある。す
なわち、暗電位ＶＤＤＰに対し、グリッド印加電圧ｖＧ
の影響はＶＷに比べ２倍以上である。

上記構成の暗電位制御装置においては、上式の関係を利
用し、感′材（２）の帯電電位を目標値になるよう制御
する。すなわち、電位センサ（４）で暗電位ｖｏｏｐを
検出し、Ａ／Ｄ変換器（１１）を介して演算部α渇に入
力し、基準電位ＶＤＤＰ８（例えば−８００Ｖ　）と比
較する。両者の偏差ΔＶＤＤＰが最小となるよう帯電器
（５）のワイヤ印加電圧ＶＷとグリッド印加電圧Ｖｏ　
ｋ次式に基づいて演算部（１２）によって算出する。

Ｖｏ　”　Ｖｏ　　　Ｃ＊ΔＶｏｏｐ　　　　　　−−
（２）（Ｃ←１／９） Ｖｗ　”　Ｖｗ　　Ｄ　＊ΔｖＤＯＰ　　　　　　・・
山・（３）（Ｄ〈＝呪） ただし、Ｃ及びＤは暗電位のずれを修正するに必要な量
の５０〜７０％の電位分に相当する補正係数である。

そして、この各電圧値に応当するデジタル信号ｉ　Ｄ　
／　Ａ変換器Ｈ，（１５１に出力し、その各々のアナロ
グ変換した制御指令を高圧電源部（８）に印加し、上述
の偏差ΔＶＤＤＩ’が最小になるようにワイヤ印加電圧
ＶＷ及びグリッド電圧Ｖ、を帯電器（５）に供給するの
である。このように感材（２）の帯電電位を検出し、そ
の帯電電位が目標値になるよう帯電器（５）へ印加する
電圧を制御する。この実施例では、上述の如くワイヤ印
加電圧ｖｗとグリッド印加電圧Ｖｏ　ｆ制御するが、こ
のようにＶｗ、Ｖ□両者を制御し暗電位ｖｏｏｐを安定
化するのは、帯電に寄与する感材流入電流利用率を低下
させず最も利用率のよいところを維持しつ＼、ｖｏｏｐ
を安定化させるためである。

制御部（９）は更に色地モード選択のときに新たな目側
電位に速やかに収束させるための制御を行なう。これは
、原稿濃度に対して複写濃度を選択的に変える色地モー
ドの場合、上記電位制御方式において目標電位を例えば
−５ｏｏｖがら一６００Ｖに変えたのみでは、速やかに
その目標電位に収束させられないことによる。変えらｎ
た目標電位に必要なワイヤ印加電圧ｖｗ、グリッド印加
電圧Ｖａ　ｋ得るため各モード選択の度に１枚目の複写
サイクルに先立ち数回の電位設定制御を行なうルーチン
を設ける方法では、１枚目の複写を得るのに長時間を必
要とする。そこで、制御部（９）では、複写サイクルの
暗電位制御に入るに当り、色地選択モードによって必要
なＶＷＩ　Ｖ（３を前回の複写サイクルにおいて電位安
定制御の結果得られている帯電器（５）への最適なワイ
ヤ印加電圧ＶｗｐＮｏ、グリッド印加電圧ＶＯＩｔＮＤ
　をもとに次式 ｖ、　＝　ＶＱＢＮＤ−ΔｖＤＤＰ・・団・（４）（Δ
ｖｎａｐ　＝前回の目標電位（例えば８００Ｖ　）−選
択モードの目標電位（例えば ６０Ｖ）） Ｖｗ　＝　ＶＷＩＮＤ　−（１−β）／ａ＊ΔＶｏｏｐ
　　＝−（５１によって演算し、色地選択の最初より適
正化された印加電圧を帯電器（５）に与える。

なお、この場合、上記Ｖ２Ｏ式で目標変化分食てを取り
入れているのは、既述したようにｖｏｏｐに対する影響
がＶＷに比べて２倍以上であり、係数α、βの感材疲労
による変化に対し、誤差が少なくて済むためであり、か
つＶＷについてはこれをも変えることで感材流入電流の
効率低下を防いでいる。

このように、感材（２）の帯電電位を検出し、その帯電
電位が目標値になるよう帯電器（５）へ印加する電圧を
制御し、原稿濃度に対して複写濃度を好みに従って濃く
または薄くするモードを選択した場合、制御する電圧の
目標が選択されたモードに従って新たな値に設定され、
かつ必要な帯電器（５）へ印加する電圧も、前回のコピ
ーサイクルにおいて自動制御されて最適となっている帯
電器（５）への印加電圧より演算され、新たな選択モー
ドに対し、最適な帯電器（５）への印加電圧が初めから
得られることとなる。オペレータが色地モードを選択し
た場合、帯電器（５）へは色地選択の最初より適正化さ
れた印加電圧を与えることができ、これによって１枚目
より所定の電位を得ることができる。すなわち、色地モ
ード選択の時に新たな目標電位に速やかに収束させるた
め、前回のサイクルにおいて電位安定制御の結果得られ
ている帯電器（５）への印加電圧をもとにして印加すべ
き電圧を求め、色地選択の最初からその選択モードに応
じた印加電圧を帯電器（５）に与えて感材（２）を帯電
させることができるから、たとえ色地モードの選択に従
い目標電位を変えたとしても、モード選択の度に収束ま
で数サイクルの電位設定が必要となるということもなく
、１枚目の複写から所定の電位が得られる。

更に、以下に具体的な制御例として、標準暗電位を一８
００Ｖ、色地選択時の暗電位を一６００Ｖとした場合に
ついて第３図及び第４図のフローチャートに従って説明
する。まず、第３図に示す第１ブロツクについて述べ、
次いで第４図の第２ブロツクについて述べる。

第１ブロック： 複写機の電源がオンされた直後においては、露光器（１
）がオフで帯電器（５）の電圧は規定値に達しない状態
であるが、感材（２）は周回している。

電源オンの直後は、高圧電源部（ＨＶＰＳ　）　（８１
の出力が安定するまでの立上り期間及び帯電器（５）か
ら電位センサ（４）才での距離を感材（２）が移動する
時間ｔが経過した後、電位センサ（４）によって感材（
２）の表面の電位を暗電位ＶＤＤＰとして検出する。

次いで、既述した如く、これをマルチプレクサαα、Ａ
／Ｄ変換変換器α弁して演算部αＪに入力し、基準電位
Ｖｏｎｐｓ　　（例えば−５ｏｏｖ　）と比較し、両者
の偏差ΔＶＤＤＰ　が最小となるような帯電器（５）の
ワイヤ印加電圧Ｖｔｖ及びグリッド電圧Ｖｏ　’に演算
部α２によって算出し、この各電圧値に応当するデジタ
ル信号をＤ　／　Ａ変換器（ＩＬ　１５１に出力し、そ
の各々のアナログ変換した制御指令を高圧電源部（８）
に印加し、上述の偏差ΔＶＤＤＰが最小になるようにワ
イヤ印加電圧ＶＷ及びグリッド印加電圧Ｖ。

を帯電器（５）に供給する。以上の制御を繰返し、暗電
位ＶＤＤＰを最適化する。

しかるのち、複写′ａ度を選択する色地モードにおける
暗電位−６００ｖに対する帯電器（５）のＶＷ６００・
ｖｏ　６００を前述の計算でこｎに先立つ一８００Ｖを
得たｖｗ、ｖＧから求め、ＲＡ　Ｍ　ｆ１３１に下記の
表１の形で格納する。

表１ 第２ブロック： 本ルーチンは、通常の複写時における制御ルーチンであ
る。プリントスタートボタンが押されると、前回に電源
をオンした時点にＲＡ　Ｍ　（１３１に記憶さｎたワイ
ヤ印加電圧ＶＷ　、グリッド印加電圧ＶＯについて、コ
ピーの色地モードが選択されているかいないかを判定し
て得た判別結果に応じ、上記表１の目標電位ＶＤＤＰ８
、ワイヤ印加電圧ＶＷ、グリッド電圧Ｖｏが決められ、
高圧電源部（８）よりそのＶｗ、　Ｖｏが出力される。

すなわち、コピーモード判別ステップで例えば「うすく
」のモードである旨の判別結果が得られたとすれば、目
標電位は一６００Ｖとなり、また印加すべきワイヤ印加
電圧及びグリッド印加電圧に関しては、前者としては上
記したように一８００Ｖを得たｖｗから求められてＲＡ
Ｍ　０３１に格納されたＶｗ　ｌｉ　ｏ　ｏと、また後
者としては同様にｖｏｓｏｏとなるのである。

このようにしてＶＩＶＩ　ＶＧが出力されたならば以後
、コピーとコピーの間の非イメージ部に相当する検出タ
イミングで暗電位Ｖｏｏｐ：、　ｋ検出し、目標電位Ｖ
ＤＤＰ１１と比較し、差を求めその差が縮まるように帯
電器（５）のワイヤ印加電圧ＶＷとグリッド印加電圧Ｖ
ｏ　ｋ前述の式で演算し、出力する。

このルーチンを繰返し、複写が終了するまで感材の疲労
によって起こるＶＤＤＰ低下をも補正し、安定なＶｏａ
ｐ　’ｉ’維持する。すなわち、感材（２）の疲労があ
っても、複写サイクル中も感材（２）の疲労による帯電
電位の低下を補正し、新たな目標電位を維持するように
帯電器（５）の印加電圧を制御することができる。

次イで、マルチコピーか否かを判別するステップにおい
て、設定枚数の複写が行なわれ最終複写枚数になったこ
とが判別された場合、終了の信号によって、最終のＶｗ
ｇＮｎ＋　ＶｏｇＮｎの値より次回の複写開始１枚目に
必要なりＷ８００１　ｖＧａｏｏｌ　ＶＷ６００１Ｖ、
　、ｏｏが下表２のように算出され、前記ブロック１で
格納しているＲＡＭ（１３１のデータの内容を書き変え
る。

表２ この表に示すように、前回と次回のモードが同じときは
最終のｖｗ　ｍＮｕ＊　ＶＧ　ｋｌｌＮＩ）がそのまま
使用され・異なるときでもその最終の’ｂ１ＭＮＤ・Ｖ
ａｍｓｒｓｆ用いて算出されたものが使用され、いずれ
も場合でも、前回のサイクルにおいて電位安定制御の結
果得られている帯電器（５）への印加電圧をもとに求め
ら牡ている。

次の複写が初まるときには、第４図のブロック２の初め
の選択モード判定時に、選択されたモードに応じてその
ような新たなりｗｓ　ＯＯｒ　　ｖＧ８　Ｇ・０　また
はＶＷ６００　＊　　ＶＧ６ＧＧが選べるから、感材（
２）上の暗電位を安定に維持できるし、しかも１枚目か
らその選択モードの新たな目標電位に速やかに収束させ
る適した所定の電位を得ることができる。

なお、感材（２）の休止による疲労回復がある場合には
、ＶＷ、ＶＧに休止時間に応じた低減係数を附加するこ
ともでき、このようにしてもよい。また、感材の疲労に
よる帯電性低下のため同じ目標電位Ｖｎｎｐｓ　ｔ”得
るのに必要な増加したＶＷＩ　ＶＧを使って演算さｎて
いくことによって、たとえ感材（２）が疲労と共に帯電
性の変わる有機感材であっても、その感材（２）の疲労
にかかわらず、最初の１枚目から、色地モードでの最適
なＶＷＳ。。ＩＶＧＩＩ。。が得られ、目標電位−６０
０ｖを得ることができる。更にまた、電源オン時に各モ
ードに従って各々予め目標電位の得られる帯電器の印加
電圧を求めて記憶しておく方法によるときは、感材の疲
労による帯電性低下に追従できないのに対し、そのよう
な不都合もない。

この発明は上述し次実施例に限定されるものではなく、
例えば色地モードの設定を目標電位について数段階、−
９００〜−６００ｖまで５０Ｖおきに設定するような場
合でも、各々それに応じた帯電器への、印加電圧例えば
ＶＷ、Ｖ、を求め、ＲＡＭに格納することによって同様
の処理を行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、感材を用いて画像記
録を得る機器において、感材の帯電電位を目標値になる
よう制御し、濃度を変えるモード選択時には、そのモー
ド選択の最初から新たな目標電位に速やかに収束させる
のに適した印加電圧を帯電器に与へることができるので
、感材上の暗電位を安定に維持し、しかも１枚目の画像
記録から所定の電位が得られ良好な画質のものを得るこ
とができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図の制御部の構成の一例を示すブロック図、第３図及
び第４図はこの発明の具体的な処理の一例を示すフロー
チャートである。 〔符号説明〕 （２）・・・・・・感材　　　　　　（４）・・・・・
・電位センサ（５）・・・・・・帯電器　　　　　（８
）・・・・・・高圧電源部（９）・・・・・・制御部 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　弁理土
中村智廣（外２名） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感材の帯電電位を検出して帯電電位が目標値になるよう
   帯電器へ印加する電圧を制御する装置であつて、濃度を
   変えるモードを選択した場合、選択されたモードに従つ
   て制御する電位の目標値が設定され、上記帯電器へ印加
   する電圧も、選択モードに応じ前回のサイクルにおいて
   自動制御されて得られている帯電器への印加電圧をもと
   に求められるよう制御する手段を有することを特徴とす
   る暗電位制御装置。