JPS635749B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写機における画像濃度の安
定化方法に関する。

従来、一般に、電子写真複写機においては、連
続使用、あるいは温湿度の変化等により感光体の
表面電位が変動し、画像の再現性、特に画像濃度
の安定性に悪影響を与えていた。

特に、電子写真感光体上に静電潜像を形成し、
これを絶縁層と導電層とからなる転写紙上に転写
した後、転写紙上の静電潜像を現像して複写画像
を得るようになした、いわゆる静電潜像転写型の
複写機においては、前記感光体表面における電位
の変動は直接画像の再現性に影響を与えることに
なり、好ましくない。例えば、低濃度画像部の表
面電位は原稿の白地部に対応する感光体の表面電
位と近い値を示すため、静電潜像の転写工程にお
いて連続多数枚複写、環境変化等によつてこの値
に変動が生じると上記低濃度部が転写されずに白
ヌケとなつたり、逆に白地部まで電荷が載つて、
いわゆるカブリが生じ、複写画像が極めて品質の
悪いものとなるおそれがある。また、粉像転写型
の複写機にあつても、感光体表面電位と現像バイ
アスとの関係が変化するために、同様な不都合を
生じる。

このため、従来から電子写真複写機において、
感光体の帯電後の表面電位を検出し、この検出値
に応じて帯電量等をコントロールすることにより
画像濃度の安定化を図る技術が種々提案されてい
る。

例えば、米国特許第3788739号明細書で提案さ
れている。これは、感光体に画像作成部と検出部
とを設け、検出部に画像露光用光源の最大光量を
画像露光と同時に与えて露光し、画像作成部の露
光後に検出部の表面電位を測定してこの測定値に
応じて帯電、露光、現像バイアス等を制御するも
のである。

しかしながら、このものは電位検出器が帯電、
露光の後段に置かれているため、前述のように帯
電、露光、現像バイアス等を制御しても、時間
的、距離（位置）的なずれがあり、長期的にみれ
ばほぼ一定の表面電位を得ることは可能である
が、逐次的な変動に対しては対処できないという
欠点を有している。

すなわち、帯電器、露光ランプの電圧変動ある
いは温湿度の変化等の理由により感光体上の表面
電位が変化すると、それが検知されるのは既に画
像作成部が露光された後であつて、帯電器から電
位検出器までの間の表面電位は補正され得ない。
また、この場合、表面電位検出器の検出値に応じ
て帯電器、露光ランプ等を直接制御し、表面電位
を安定化させようとすると、前述した如き時間的
なずれの関係から制御回路において発振が生じ
る。このため検出器出力を積分回路を介して制御
回路に入力されているが、積分回路に用いられる
コンデンサの容量が小さいと、発振の安定化まで
の時間が長くなつたり、制御が不安定になつたり
する。また逆に大きすぎると応答速度が遅くな
る。さらに、コンデンサ容量を両者の不都合の少
ない範囲に設定すれば、コントロール巾が減少
し、表面電位の大きな変動には対処できなくなる
という多くの不都合を有している。

なお、感光体がドラム状基板に光導電層等を蒸
着、塗布されているものである場合、特に円周方
向の膜厚には誤差があり、この誤差に基づいても
表面電位が変動するが、前記のように電位検出位
置と制御手段である帯電器あるいは露光位置等と
が離れていることは正確な制御を行なうにあたつ
て支障となるものである。

本発明は前記従来方法の欠点を除去すべく種々
研究、実験の結果なされたもので、電子写真感光
体上に均一帯電させたのち、画像露光前に前記感
光体の特定部分に画像露光用光源とは別の光源に
より基準露光を与え、該基準露光された部分の感
光体表面電位を前記画像露光位置あるいはその直
前位置で検出し、該検出値に応じて前記画像露光
用光源の光量を制御する画像濃度の安定化方法を
提供しようとするものである。

つぎに、本発明を実施例である図面にしたがつ
て説明する。

第１図〜第３図は本発明方法を実施する静電潜
像転写型電子写真複写機の要部に関する図面で、
感光体ドラム１の周囲には、第１図に示すよう
に、帯電用チヤージヤ２、補助露光装置３、非接
触式の電位検出器５、転写安定板６、転写ローラ
７、イレーサ８等が配置されている。そして、前
記補助露光装置３の投影口４および電位検出器５
は感光体ドラム１の一側端部に位置して、電位検
出器５は感光体ドラム１上に補助露光装置３によ
つて露光された電位検出部１０上の電位を検出す
るものである。なお、露光ランプ９による露光は
第２図に示すように前記電位検出器５の側方部の
露光位置１１で行なわれるものである。

前記構成からなる電子写真複写機における画像
濃度の安定化方法を説明する。

まず、帯電用チヤージヤ２によつて感光体ドラ
ム１全面に帯電を行なつたのち、補助露光ランプ
３によつて感光体ドラム１の一側部である電位検
出部１０のみを遂次露光する。ついで、図示しな
い原稿が露光ランプ９によつて露光位置１１に逐
次投影される。

そして、前記電位検出部１０は感光体ドラム１
の回転により逐次移動し、電位検出器５の下方に
至ると、該電位検出器５によりその表面電位が測
定され、この電位信号は第３図に示すように、ア
ンプ１２を経て制御回路１３に入力される。こゝ
で前記電位信号は基準電位、すなわち、所定
Lux・secの補助ランプ３の照射によつて得られ
る電位検出部１０の理想的な電位と比較され、電
子写真複写機の連続使用あるいは温湿度の変化等
により電位検出部１０の表面電位との間に電位差
があれば、これを修正すべく露光ランプ電源１４
の電圧（電流）を増減するものである。

なお、前記電位検出器５は露光位置１１と同一
位置でなくても、露光位置１１の直前位置であつ
てもよい。

すなわち、複写枚数が増加すると、従来、何の
対策も施していないものでは、感光体ドラム１の
原稿の低濃度画像部に対応する表面電位は徐々に
上昇するが（第４図×印）、本発明によれば、そ
れに対応してほゞ瞬時に画像露光用光源１４の電
圧を最適電圧に上昇させることができるため、第
４図に□印で示すように、画像露光部における表
面電位を感光体ドラム１の感光体の状態如何にか
かわらずほゞ一定となし得るのである。

つぎに、前記補助露光について考察する。

第５図は、感光体ドラム１の表面（感光体）条
件を種々変化させつつ露光ランプの露光量を変化
させた場合の、露光量と感光体ドラム１の表面電
位との関係を示すグラフである。

グラフにおいて、○イは温度５℃、湿度30％の雰
囲気中で、100枚コピー後、○ロは温度25℃、湿度
45％の雰囲気中で、100枚コピー後、○ハは温度35
℃、湿度85％の雰囲気中で、100枚コピー後、○ニ
は温度35℃、湿度85％の雰囲気中でコピー枚数０
の場合を示す。なお、各グラフは巾を有するが、
これは感光体の膜厚に誤差があり、感光体ドラム
の１回転中にこの誤差にもとづく表面電位差が現
われるためである。

このグラフから明らかなように、露光を
7Lux・sec以下、あるいは10Lux・sec以上とす
れば、各条件下の感光体の表面電位が互いに重な
り合つたり、またはその変化量が少なくなり、測
定電位から光量補正を正確に行なうことができな
い。

また、感光体に一様に帯電を行なつたのち、所
定光量を感光体に照射して表面電位を測定し、こ
の電位を感光体の条件如何にかかわらず本実施例
における中間調再現電位である550Vとするため
には、前記光量をいくらにすれば制御し易いかを
実験したところ、第６ａ図〜第６ｄ図に示すよう
になつた。すなわち、第６図は、補助ランプとし
て、基準光量が7Lux・Sec.〜10Lux・Sec.のもの
を使用し、この補助ランプで特定の感光体に照射
して、そのときの表面電位Ｖと、その表面電位を
550Vとするためには、露光ランプの光量
（Lux・Sec.）をいくらかにすればよいかを示し
た実験例を示す。

たとえば、第６ａ図について述べると、
7Lux・Sec.の補助ランプを使用したとき、表面
電位が600Vであると、550Vとするには露光ラン
プの光量をaLux・Sec.に制御すればよいことを
示している。

そして、同一感光体であつても、補助ランプの
光量が異なれば、検出された表面電位と、これを
550Vにするための露光ランプの光量との間には
異なる関係が存在するため、たとえば、第６ｃ図
のように、比例関係になるものがあり、補助ラン
プとしてこのような光量、たとえば、9Lux・
Sec.を使用すれば、露光ランプの制御を正確に行
なえることを示している。

したがつて、補助光源が9Lux・secの場合にお
いてはグラフが直線となるため、感光体の表面電
位を測定し、その電位が550Vと異なると、測定
電位に比例して露光ランプ照度を増減することに
より、感光体の表面電位を常に一定とすることが
できる。つまり、基準露光量を画像露光における
中間調再現光量とほゞ同程度とすれば、露光ラン
プ露光量を変化させることにより容易に感光体の
表面電位を正確に一定値とすることができる。

つぎに、電位検出器５について述べる。

第７図は第１実施例を示し、表面に金蒸着によ
り検出電極１６を有するテフロン（商品名）等の
高絶縁シート１５と、リレー１７と、高入力イン
ピーダンス・低入力オフセツト電流アンプ１８と
を内蔵したシールド１９と、前記アンプ１８から
の出力を増巾するアンプ２０とZero校正回路２
１と、感光体ドラム１と前記高絶縁シート１５と
の間に挿入されるZero校正電極２２とからなる。

そして、前記シールド１９はアースされるとと
もに、前記高絶縁シート１５はシールド１９に設
けた開口１９ａ上面に設けられ、リレー１７を介
してアース可能となつている。

また、電流アンプ１８は前記検出電極１６とと
もにリレー１７に接続している。なお、前記電位
検出器５は前述のように、感光体ドラム１の側部
上方に位置して、その開口１９ａは基準露光を受
けた補助露光部１０と対向している。

電位検出器５で補助露光部１０の電位を測定す
るには、まず、リレー１７を作動させて検出電極
１６を接地し、Zero校正電極２２を感光体ドラ
ム１との間に一時的に挿入する。

この場合、Zero校正電極２２はアースされて
零電位となつているため、検出電極１６による検
出電位も零となる。次いで、リレー１７を作動さ
せて検出電極１６を接地から切り離す。

ついで、Zero校正回路にサンプルホールド信
号を送り、検出アンプ１８の出力をホールドし、
ホールド値とアンプ１８の出力差をOUTに出力
する。次に、Zero校正回路はリレー１７のノイ
ズ、アンプ１８のオフセツト電圧によつて出力が
零電位とならないようなときは、前記ホールドさ
れた信号にもとずいて演算回路により出力電位が
零となるように校正されるものである。前記
Zero校正電極２２をシールド１９の開口１９ａ
から退避させて感光体ドラム１の表面電位を測定
し、その出力値はアンプ１２を経て制御回路１３
に入り、基準値と比較されて露光ランプ１４の電
圧（電流）を制御する。

高入力インピーダンスアンプ１８を含む検出電
極１６は湿度変化等に敏感で、通常、高湿時には
リークにより検出値が減少するが、シールド１９
で包囲されて外気から遮断されているため検出値
に誤差が少ない。また、近接して設けられる帯電
用チヤージヤ２で発生したオゾンが飛来してもシ
ールド１９はアースされているためその影響は少
ない。なお、感光体の残留電位の変動が原稿の低
濃度部に対応する感光体の表面電位の変動より少
ない場合は、Zero校正電極２２を省略し、残留
電位を零点として校正しても良い。

第８図は第２実施例を示し、第１実施例におけ
る検出電極１６とアンプ１８およびリレー１７と
を分離して各々シールド１９，２３内に設けたも
のである。このように構成すれば、感光体ドラム
１上方に配置するのは検出電極１６およびそのシ
ールド１９だけであるから小型であり、狭い場所
にでも容易に設置できる。

第９図は第３実施例を示し、第２実施例におけ
るアンプ１８およびリレー１７をシールド２４内
に配置した副電極２５とし、表面電位計２６で副
電極２５の電位を測定するもので、第２実施例の
効果に加えて測定値の変動を少なくしたものであ
る。

いずれにしても、検出電極１６によつて測定さ
れた感光体ドラム１の表面電位は第３図に示すよ
うにアンプ１３を経てコントローラ１４に入力さ
れ、こゝで基準電位と比較され、露光ランプ電源
１４を作動して露光ランプ９の照度を補正し、常
に、温度、湿度、複写枚数に関係なく最適なコピ
ーを得るものである。

以上の説明で明らかなように、本発明によれ
ば、均一帯電された感光体ドラムの特定部分に基
準露光を与えて、その電位を画像露光位置あるい
はその直前において検出し、この電位を基準電位
と比較し、この比較値によつて画像露光用光源の
光量を制御するため、感光体の条件如何にかゝわ
らず最適な露光を感光体に付与することができ
る。しかも検出部は画像露光位置あるいはこれと
極く近接した位置であるため、積分回路等は不要
であつて安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用した電子写真複写機
の要部に関する説明図、第２図は電位検出部と露
光位置との関係を示す説明図、第３図は検出回路
図、第４図は従来方法と本発明方法とにおけるコ
ピー枚数増加に伴う感光体電位の変動状態を示す
グラフ、第５図は感光体条件と露光量と検出電位
との関係を示すグラフ、第６ａ〜第６ｄ図は感光
体に照射する露光量とそのときの電位を550Vに
するに必要な露光量との関係を示すグラフで、第
７〜９図は電位検出器の実施例を示す説明用断面
図である。 １……感光体ドラム、２……帯電用チヤージ
ヤ、３……補助露光装置、５……電位検出器、９
……露光ランプ、１０……電位検出部、１１……
露光位置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子写真感光体上に均一帯電させたのち、画
   像露光前に前記感光体の特定部分に画像露光用光
   源とは別の光源により基準露光を与え、該基準露
   光された部分の感光体表面電位を前記画像露光位
   置あるいはその直前位置で検出し、該検出値に応
   じて前記画像露光用光源の光量を制御するように
   したことを特徴とする画像濃度の安定化方法。 ２ 前記基準露光が前記画像露光における中間調
   再現光量とほゞ同程度の光量であることを特徴と
   する前記特許請求の範囲第１項に記載の画像濃度
   の安定化方法。