(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を帯電させる導電性ロールと，前記感光体の帯電電流に比例するセンシング電圧Ｖｓを測定するためのセンシング抵抗Ｒｓと，前記センシング抵抗Ｒｓの電圧変化値をアナログ信号からデジタル信号に変換する信号変換器と，前記信号変換器から信号を入力されて高電圧印加装置の帯電電圧Ｖｃ及びデューティＤを制御する信号を出力するエンジンコントローラと，前記エンジンコントローラから信号を入力されて前記導電性ロールに前記帯電電圧Ｖｃを印加する高電圧印加装置とを備える帯電装置の帯電電位の制御方法であって，
前記エンジンコントローラにおいて設定された２つの帯電電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２及びデューティＤ１，Ｄ２を高電圧印加装置を介して前記導電性ロールに印加することにより，前記感光体を帯電させる第１段階と，
前記デューティＤ１，Ｄ２における前記センシング抵抗Ｒｓのセンシング電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２を測定することにより，前記エンジンコントローラにおいて，前記感光体の残留電位Ｖｒｅｓを算出し，次に前記残留電位Ｖｒｅｓから目標帯電電流Ｉｔを設定して新しい帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３を算出する第２段階と，
前記新しい帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３を前記高電圧印加装置を介して前記導電性ロールに印加して前記感光体を帯電させた後，前記導電性ロールの帯電電流Ｉｃ３を得る第３段階と，
前記帯電電流Ｉｃ３及び前記目標帯電電流Ｉｔ間の差分値と許容値ＴＯＬとを比較し，前記差分値が前記許容値ＴＯＬよりも小さければ，前記目標帯電電流Ｉｔに応じて前記帯電電位を制御する第４段階と，
を含むことを特徴とする帯電電位の制御方法。
【請求項２】
前記第２段階は，
Ｒｆが前記導電性ロールと並列接続され，前記高電圧印加装置にフィードバック電流Ｉｆを印加するフィードバック抵抗であり，Ｋが比例定数である場合，前記２つの帯電電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，前記デューティＤ１，Ｄ２及び前記センシング電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２についての下記式１〜式４の関係式を用いて，帯電電流Ｉｃ１，Ｉｃ２，前記導電性ロールの等価抵抗Ｒｃ，及び前記残留電位Ｖｒｅｓと放電開始電圧Ｖｔｈとの和であるＶｔｒを算出する段階と，
前記導電性ロールの等価抵抗Ｒｃについての前記放電開始電圧Ｖｔｈをルックアップテーブルから抽出して，前記残留電位Ｖｒｅｓと放電開始電圧Ｖｔｈとの和Ｖｔｒから前記残留電位Ｖｒｅｓを計算する段階と，
前記残留電位Ｖｒｅｓから前記目標帯電電流Ｉｔを設定する段階と，
前記目標帯電電位Ｉｔから前記新しい帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３を算出する段階と，
を含むことを特徴とする請求項１に記載の帯電電位の制御方法。
【数１】
0003865706.tif 000045
【数２】
0003865706.tif 000046
【数３】
0003865706.tif 000047
【数４】
0003865706.tif 000048
【請求項３】
前記目標帯電電流Ｉｔの設定段階において，
前記残留電位Ｖｒｅｓが上がれば前記目標帯電電流Ｉｔを下げて，前記残留電位Ｖｒｅｓが下がれば前記目標帯電電流Ｉｔを上げることを特徴とする請求項２に記載の帯電電位の制御方法。
【請求項４】
前記新しい帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３の算出段階において，
前記残留電位Ｖｒｅｓと放電開始電圧Ｖｔｈとの和Ｖｔｒ，前記目標帯電電流Ｉｔ，前記導電性ロールの等価抵抗Ｒｃ及び前記比例定数Ｋについての下記式５および６の関係式を満たす前記新しい帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３を算出することを特徴とする請求項２または３に記載の帯電電位の制御方法。
【数５】
0003865706.tif 000049
【数６】
0003865706.tif 000050
【請求項５】
前記第４段階は，
前記目標帯電電流Ｉｔと前記帯電電流Ｉｃ３との差分値が前記許容値ＴＯＬよりも小さければ，前記目標帯電電流Ｉｔに応じて前記帯電装置を制御する段階と，
前記目標帯電電流Ｉｔと前記帯電電流Ｉｃ３との差分値が前記許容値ＴＯＬ以上であれば，前記目標帯電電流Ｉｔと前記帯電電流Ｉｃ３との差分値が前記許容値ＴＯＬよりも小さくなるまで前記第１段階ないし前記第３段階を繰り返し行う段階と，
を含むことを特徴とする請求項１から４のうち何れか１項に記載の帯電電位の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，導電性ロールを備える帯電装置における感光体等の帯電電位の制御方法に関し，より詳細には，センシング抵抗を用いた帯電電位の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常，印刷機は，感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｅｌｌ），ＯＰＣの電位を除去する除電装置，ＯＰＣの電位を帯電電位まで上げる帯電装置，ＯＰＣにビームを照射して静電潜像を形成する露光装置，ＯＰＣに現像液を供給して静電潜像を現像する現像装置，ＯＰＣ上に形成された画像を乾燥する乾燥装置，およびＯＰＣ上に形成された画像を用紙に転写する転写装置を備える。
【０００３】
帯電装置は，ＯＰＣが除電された後に所定の帯電電圧を印加してＯＰＣの電位を所定の帯電電位まで上げる。しかし，印刷機の連続使用によりＯＰＣの帯電特性が変わった場合には，ＯＰＣの残留電位が上がり，帯電電位は印加される帯電電圧に比例して上がらない。ＯＰＣの帯電電位が所望の帯電電位まで上がらなければ，帯電電位と露光電位との間，あるいは帯電電位と現像電位との差分値が下がり，所望の画像を印刷することができなくなる。
【０００４】
通常，温度及び湿度の環境変化に応じて導電性ロールの抵抗は最高１０倍ほどまで変わり，これにより，ＯＰＣの帯電電位が激しく変わる。低温低湿の環境下においては，帯電電位が低い場合に非画像領域が汚れる可能性がある。高温多湿の環境下においては，帯電電位が高い場合に出力画像が劣化してしまう。
【０００５】
そこで，帯電電位を所定の範囲内の値を有するように制御する必要がある。図１及び図２は，従来の帯電装置のうち導電性ロールを用いてＯＰＣの帯電電位を制御する方法を簡略に示している。図１は，従来の帯電電位の制御方法のうち表面電位計を用いてＯＰＣの帯電電位を制御する方法を簡略に示している。
【０００６】
ＯＰＣ１３を所定の電位に帯電させるために，エンジンコントローラ２１は高電圧印加装置２３に電圧信号を出力し，高電圧印加装置２３は，電圧信号が入力されれば導電性ロール１１の金属シャフトに高電圧（約７００Ｖ〜１，５００Ｖ）を印加する。導電性ロール１１に高電圧が印加されれば，導電性ロール１１の表面とＯＰＣ１３との間に強い電界が形成されてタウンゼント放電が起こり，これによりコロナイオンがＯＰＣ１３に溜まってＯＰＣ１３が帯電される。
【０００７】
ＯＰＣ１３は，印刷作業が進むにつれてその電位が変わって画像を印刷するが，ＯＰＣ１３の帯電電位は内的及び外的な環境変化によって一定に保持されない。ＯＰＣ１３の帯電電位が変われば画像の画質が劣化する恐れがあるため，帯電電位を許容値範囲内に保持する必要がある。
【０００８】
図１に示されたように，従来の帯電電位の制御方法は，ＯＰＣ１３の表面に位置する表面電位計１５を用いて帯電電位を検出し，この帯電電位についてのアナログ信号をセンサボード１７に出力した後，アナログ−デジタル信号変換器（以下，信号変換器）１９を用いてデジタル信号に変換する。この変換された値をエンジンコントローラ２１に出力し，このエンジンコントローラ２１において測定された帯電電位と目標電位との差分値を考慮して新しい目標帯電電圧を設定して，高電圧印加装置２３に調節された電圧信号を出力することにより，導電性ロール１１の帯電電圧を制御する。
【０００９】
図２は，従来の帯電電位の制御方法のうちセンシング抵抗を用いてＯＰＣの帯電電位を制御する方法を簡略に示している。図２を参照すれば，センシング抵抗２５はＯＰＣ１３の帯電電位に比例する帯電電流信号を出力し，出力された帯電電流信号を演算増幅器２７が増幅させて信号変換器１９で信号変換した後，エンジンコントローラ２１に出力する。エンジンコントローラ２１は，入力信号と目標帯電電位との差を考慮して高電圧印加装置２３を制御する帯電電圧信号を出力して高電圧印加装置２３を制御することにより，高電圧印加装置２３をして高電圧を導電性ロール１１に印加可能にする。
また，本発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
【００１０】
【特許文献１】
米国特許５，７４９，０２２号明細書
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，表面電位計を用いる従来の技術は，表面電位計を別途に備えなければならないためにコスト高となる短所がある。また，表面電位計において単に帯電電位のみを測定して制御するだけでは，ＯＰＣの電気的な特性，すなわち，残留電位の上がった度合いが分からず，ＯＰＣの帯電電位を高精度に制御することができないという短所もある。
【００１２】
さらに，センシング抵抗を用いる従来の技術は，帯電電流を一定に保持する場合に導電性ロールの抵抗変動の補償は可能であるが，ＯＰＣの電気的な特性，すなわち，残留電位が変わって帯電特性が変わることについての補償が不可能である。
【００１３】
本発明は，このような問題に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，ＯＰＣの残留電位が変わって帯電特性が変わる場合にもＯＰＣの帯電電位を所定範囲内に一定に保持することが可能な帯電電位の制御方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
ＯＰＣを帯電させる導電性ロールと，前記ＯＰＣの帯電電流に比例するセンシング電圧Ｖｓを測定するためのセンシング抵抗Ｒｓと，前記センシング抵抗Ｒｓの電圧変化値をアナログ信号からデジタル信号に変換する信号変換器と，前記信号変換器から信号を入力されて高電圧印加装置の帯電電圧Ｖｃ及びデューティＤを制御する信号を出力するエンジンコントローラと，前記エンジンコントローラから信号を入力されて前記導電性ロールに前記帯電電圧Ｖｃを印加する高電圧印加装置とを備える帯電装置の帯電電位の制御方法において，前記エンジンコントローラにおいて設定された２つの帯電電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２及びデューティＤ１，Ｄ２を高電圧印加装置２３を介して前記導電性ロールに印加することにより，前記ＯＰＣを帯電させる第１段階と，前記デューティＤ１，Ｄ２における前記センシング抵抗Ｒｓのセンシング電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２を測定することにより，前記エンジンコントローラにおいて，前記感光体の残留電位Ｖｒｅｓを算出し，次に前記残留電位Ｖｒｅｓから目標帯電電流Ｉｔを設定して新しい帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３を算出する第２段階と，前記新しい帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３を前記高電圧印加装置２３を介して前記導電性ロールに印加して前記ＯＰＣを帯電させた後，前記導電性ロールの帯電電流Ｉｃ３を得る第３段階と，前記帯電電流Ｉｃ３及び前記目標帯電電流Ｉｔ間の差分値と許容値ＴＯＬとを比較し，前記差分値が前記許容値ＴＯＬよりも小さければ，前記目標帯電電流Ｉｔに応じて前記帯電電位を制御する第４段階と，を含むことを特徴とする帯電電位の制御方法を提供する。
【００１５】
前記第２段階は，Ｒｆが前記導電性ロールと並列接続され，前記高電圧印加装置２３にフィードバック電流Ｉｆを印加するフィードバック抵抗であり，Ｋが比例定数である場合，前記２つの帯電電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，前記デューティＤ１，Ｄ２及び前記センシング電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２についての下記式１〜４を用いて帯電電流Ｉｃ１，Ｉｃ２，導電性ロールの等価抵抗Ｒｃ，及び前記残留電位Ｖｒｅｓと放電開始電圧Ｖｔｈとの和であるＶｔｒを算出する段階と，前記導電性ロールの等価抵抗Ｒｃについての放電開始電圧Ｖｔｈをルックアップテーブルから抽出して前記残留電位Ｖｒｅｓと放電開始電圧Ｖｔｈとの和Ｖｔｒから残留電位Ｖｒｅｓを計算する段階と，前記残留電位Ｖｒｅｓから前記目標帯電電流Ｉｔを設定する段階と，前記目標帯電電流Ｉｔから新しい帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３を算出する段階と，を含むことが好ましい。
【００１６】
【数７】
0003865706.tif 000002
0003865706.tif 000003
【００１７】
【数８】
0003865706.tif 000004
0003865706.tif 000005
【００１８】
【数９】
0003865706.tif 000006
0003865706.tif 000007
【００１９】
【数１０】
0003865706.tif 000008
0003865706.tif 000009
【００２０】
前記目標帯電電流Ｉｔの設定段階において，前記残留電位Ｖｒｅｓが上がれば目標帯電電流Ｉｔを下げ，前記残留電流Ｖｒｅｓが下がれば目標帯電電流Ｉｔを上げるようにしてもよい。
【００２１】
前記新しい帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３の算出段階において，前記残留電位Ｖｒｅｓと放電開始電圧Ｖｔｈとの和Ｖｔｒ，目標帯電電流Ｉｔ，導電性ロールの等価抵抗Ｒｃ及び比例定数Ｋについての下記式５及び６を満たす新しい帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３を算出するようにしてもよい。
【００２２】
【数１１】
0003865706.tif 000010
0003865706.tif 000011
【００２３】
【数１２】
0003865706.tif 000012
0003865706.tif 000013
【００２４】
前記第４段階は，前記目標帯電電流Ｉｔと前記帯電電流Ｉｃ３との差分値が前記許容値ＴＯＬよりも小さければ，前記目標帯電電流Ｉｔに応じて前記帯電装置を制御する段階と，前記目標帯電電流Ｉｔと前記帯電電流Ｉｃ３との差分値が前記許容値ＴＯＬ以上であれば，前記目標帯電電流Ｉｔと前記帯電電流ＩＣ３との差分値が前記許容値ＴＯＬよりも小さくなるまで前記第１段階ないし前記第３段階を繰り返し行う段階と，を含むようにしてもよい。
【００２５】
本発明の上記構成によれば，帯電電圧及びデューティを補償してＯＰＣの特性変化，すなわち，残留電位の変化とは無関係にＯＰＣの帯電電位を一定に保持することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下，添付した図面に基づき，本発明の実施の形態による帯電電位の制御方法について詳細に説明する。なお，以下の説明および添付図面において，略同一の機能および構成を有する構成要素については，同一符号を付すことにより，重複説明を省略する。
【００２７】
本実施の形態では，感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｅｌｌ）を帯電させる導電性ロールと，感光体の帯電電流に比例するセンシング電圧Ｖｓを測定するためのセンシング抵抗Ｒｓと，センシング抵抗Ｒｓの電圧変化値をアナログ信号からデジタル信号に変換する信号変換器と，信号変換器から信号を入力されて高電圧印加装置の帯電電圧Ｖｃ及びデューティＤを制御する信号を出力するエンジンコントローラと，エンジンコントローラから信号を入力されて導電性ロールに帯電電圧Ｖｃを印加する高電圧印加装置とを備える帯電装置を想定し，この装置の帯電電位の制御方法について説明する。
【００２８】
以下の説明において，帯電電圧は高電圧印加装置から導電性ロールへの印加電圧を意味し，帯電電位は帯電後のＯＰＣの表面電位であって，ＯＰＣ電圧と同じ意味として用いられている。
【００２９】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は，ＯＰＣの残留電位が一定であり，導電性ロールの抵抗のみが温度変化に応じて変わる場合の帯電特性を示している。図３（ａ）を参照すれば，一定した帯電電圧について抵抗が上がるほどＯＰＣの帯電電流（ＯＰＣ電流）が下がり，放電が始まる放電開始電圧も上がるということが分かる。
【００３０】
例えば，１，０００Ｖにおいて，導電性ロールが１Ｍｏｈｍの抵抗を有する場合にＯＰＣ電流は約２８μＡとなり，２０Ｍｏｈｍの抵抗を有する場合に約４μＡとなるということが分かり，放電開始電圧も１Ｍｏｈｍの場合に約４００Ｖであって，２０Ｍｏｈｍになれば約６００Ｖに上がるということが分かる。
【００３１】
これに対し，図３（ｂ）を参照すれば，ＯＰＣの帯電電流（ＯＰＣ電流）及び帯電電位（ＯＰＣ電圧）は同じ等価抵抗を有する線形比例関係にあるということが分かる。グラフ中，傾度はＯＰＣの抵抗を表わす。
【００３２】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されたように，ＯＰＣの残留電位が一定の場合には，帯電電圧が上がるにつれてＯＰＣ電流が上がり，ＯＰＣ電流が上がるにつれてＯＰＣ電圧（帯電電位）は一定の比率で上がるということが分かる。したがって，ＯＰＣの残留電位が一定である場合には帯電電位のみを補償するアルゴリズムを用いる従来の技術により帯電電位を一定に制御することができる。しかし，ＯＰＣの残留電位が変わる場合には，帯電電流（ＯＰＣ電流）及び帯電電位（ＯＰＣ電圧）間の線形比例関係が保持されない。
【００３３】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は，導電性ロールの抵抗が一定であり，ＯＰＣの残留電位Ｖｒｅｓが変わる場合のＯＰＣの帯電特性の変化を示すグラフである。図４（ａ）を参照すれば，導電性ロールの一定した帯電電圧について残留電位Ｖｒｅｓが高いほどＯＰＣ電流が下がるということが分かる。したがって，残留電位Ｖｒｅｓが高ければ，ＯＰＣ電流を上げるために帯電電圧をさらに上げなければならない。
【００３４】
図４（ｂ）を参照すれば，図３（ｂ）のグラフとは異なって，ＯＰＣ電流及びＯＰＣ電圧が同じ等価抵抗値を有する線形比例関係におらず，残留電位Ｖｒｅｓに応じて傾度，すなわち，等価抵抗値が変わるということが分かる。ＯＰＣ電圧が一定である場合には残留電位Ｖｒｅｓが高いほどＯＰＣ電流が下がるため，残留電位Ｖｒｅｓが高い場合にはＯＰＣ電圧を上げて初めて均一なＯＰＣ電流を得ることができる。
【００３５】
図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照すれば，環境の変化または長期間の使用によりＯＰＣの残留電位特性が変わる場合には，帯電電圧を一定に保持するだけではＯＰＣの帯電電位を一定に保持できないということが分かる。
【００３６】
したがって，本発明の実施形態による帯電電位の制御方法では，残留電位の変化に応じて帯電電圧及びデューティを調節して帯電電流を補償することにより，帯電電位を所定範囲内の値に一定に保持するアルゴリズムを提案する。
【００３７】
図５は，本発明の実施形態による帯電電位の制御方法のアルゴリズムを示すフローチャートであり，図６及び図７は，上記アルゴリズムを行うための帯電装置の回路図である。
【００３８】
図６を参照すれば，帯電装置は，ＯＰＣ５３を帯電させる導電性ロール５１と，導電性ロール５１に高電圧を印加する高電圧印加装置６３と，高電圧印加装置６３に電圧信号を送るエンジンコントローラ６１と，ＯＰＣ５３の帯電電流Ｉｃに比例する帯電電位Ｖｏｐｃを測定するためのセンシング抵抗５５と，帯電電流Ｉｃ信号を検出してエンジンコントローラ６１に送る電流センシング回路７１とを備える。
【００３９】
高電圧印加装置６３は，電圧信号を所定の周期及び振幅を有するパルス信号として出力するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御部６５と，出力信号を所定のデューティでオン／オフ制御するスイッチ素子６７及び変圧器６９を備える。電流センシング回路７１は，増幅器５７及び信号変換器５９を備える。
【００４０】
図７を参照すれば，ノードＡの電位はフィードバック調節されるために静電圧源であり，ＰＷＭデューティに比例する。ノードＡにおいて，キルヒホッフの法則を適用すれば，下記式７の関係式を満たす。
【００４１】
【数１３】
0003865706.tif 000014
0003865706.tif 000015
【００４２】
ここで，Ｉｃは帯電電流，Ｉｓはセンシング電流，Ｉｆはフィードバック電流，Ｖｓは帯電電圧（センシング電圧），Ｒｓはセンシング抵抗，Ｒｆは導電性ロール５１と並列接続され，高電圧印加装置６３にフィードバック電流Ｉｆを印加するフィードバック抵抗，ＤはＰＷＭデューティ，そしてＫは比例定数である。
【００４３】
図６に示された等価回路において，導電性ロール５１の等価回路を簡単に示した等価モデルが図７に示されている。
【００４４】
図７を参照すれば，導電性ロール５１は等価抵抗Ｒｃにより表わすことができ，等価抵抗Ｒｃにかかる電圧を除けば，放電開始電圧Ｖｔｈと残留電位Ｖｒｅｓとの和Ｖｔｒが導電性ロール５１に印加される。導電性ロール５１の等価モデルにキルヒホッフの法則を適用して下記式８のように表わすことができる。
【００４５】
【数１４】
0003865706.tif 000016
0003865706.tif 000017
【００４６】
上記式８において，未知数は等価抵抗Ｒｃ，及び残留電位Ｖｒｅｓと放電開始電圧Ｖｔｈとの和Ｖｔｒであるため，下記式９および１０からなる連立方程式から計算することができる。
【００４７】
【数１５】
0003865706.tif 000018
0003865706.tif 000019
【００４８】
【数１６】
0003865706.tif 000020
0003865706.tif 000021
【００４９】
デューティＤ１，Ｄ２における帯電電流をそれぞれＩｃ１，Ｉｃ２，帯電電圧をそれぞれＶｃ１，Ｖｃ２としている。ここで，Ｄ２＞Ｄ１であり，Ｉｃ２＞Ｉｃ１である。上記式９および１０の連立方程式の解は，下記式１〜４として与えられる。
【００５０】
【数１７】
0003865706.tif 000022
0003865706.tif 000023
【００５１】
【数１８】
0003865706.tif 000024
0003865706.tif 000025
【００５２】
【数１９】
0003865706.tif 000026
0003865706.tif 000027
【００５３】
【数２０】
0003865706.tif 000028
0003865706.tif 000029
【００５４】
したがって，相異なるデューティＤ１，Ｄ２におけるセンシング電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２を測定すれば，上記式１〜４により導電性ロール５１の等価抵抗Ｒｃ，及び残留電位Ｖｒｅｓと放電開始電圧Ｖｔｈとの和Ｖｔｒを求めることができる。ＯＰＣ５３の除電電位Ｖｅｒａは除電時の帯電電位に比例するため，下記式１１のように表わすことができる。
【００５５】
【数２１】
0003865706.tif 000030
0003865706.tif 000031
【００５６】
ここで，Ｋｅｒａは比例定数である。帯電電位Ｖｏｐｃは除電電位と帯電による電圧上昇分との和であるため，下記式１２のように計算することができる。
【００５７】
【数２２】
0003865706.tif 000032
0003865706.tif 000033
【００５８】
ここで，Ｋｏｐｃは比例定数である。これをまとめれば下記式１３の通りであるため，帯電電位Ｖｏｐｃは帯電電流Ｉｃに比例する。
【００５９】
【数２３】
0003865706.tif 000034
0003865706.tif 000035
【００６０】
帯電電位Ｖｏｐｃを一定に保持するためには，温度及び湿度の環境変化による導電性ロール５１の抵抗変化及びＯＰＣ５３の経時変化による残留電位Ｖｒｅｓの変化を補償しなければならない。
【００６１】
このために，本実施の形態では，図５に示すように，図６及び図７で示された回路を用いて残留電位を補償するアルゴリズムを提案する。
【００６２】
図５を参照すれば，図６及び図７に示された帯電装置を用いて帯電電位Ｖｏｐｃを制御するために，まず，エンジンコントローラ６１において帯電電圧Ｖｃ１及びデューティＤ１を設定して（ステップ１０１），高電圧印加装置６３に信号を出力する。その後，設定された帯電電圧Ｖｃ１及びデューティＤ１は高電圧印加装置６３を介して導電性ロール５１に印加され，ＯＰＣ５３は帯電される。具体的には，高電圧印加装置６３が入力信号に応じて導電性ロール５１の帯電電圧Ｖｃを上げ，導電性ロールはタウンゼント放電によりＯＰＣにコロナイオンを蓄積させてＯＰＣ５３の帯電電位Ｖｏｐｃを上げる。
【００６３】
センシング抵抗Ｒｓを用い，ＯＰＣ５３の帯電電流に比例するセンシング電圧Ｖｓ１を測定した後（ステップ１０２），さらにエンジンコントローラ６１において上記Ｖｃ１及びＤ１とは異なるＶｃ２及びＤ２を設定する（ステップ１０３）。
【００６４】
設定された帯電電圧Ｖｃ２及びデューティＤ２は高電圧印加装置６３を介して導電性ロール５１に印加され，ＯＰＣ５３は帯電される。具体的には，エンジンコントローラ６１から高電圧印加装置６３にＶｃ２及びＤ２についての信号を出力して導電性ロール５１の帯電電圧Ｖｃを上げ，導電性ロール５１によって帯電されたＯＰＣ５３の２番目の帯電電流に比例する２番目のセンシング電圧Ｖｓ２を測定する（ステップ１０４）。
【００６５】
帯電電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，デューティＤ１，Ｄ２及び測定されたセンシング電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２を上記式１〜４に代入すれば，帯電電流Ｉｃ１，Ｉｃ２，導電性ロール５１の等価抵抗Ｒｃ，残留電位Ｖｒｅｓと放電開始電圧Ｖｔｈとの和Ｖｔｒを計算することができる（ステップ１０５）。
【００６６】
この時，導電性ロール５１の等価抵抗Ｒｃの変化は放電開始電圧Ｖｔｈを変えるため，実験結果から求められる下記表の如きルックアップテーブルから，該当導電性ロール５１の等価抵抗Ｒｃについての放電開始電圧Ｖｔｈを抽出することができる（ステップ１０６）。
【００６７】
【表１】
0003865706.tif 000036
【００６８】
残留電位Ｖｒｅｓは，残留電位Ｖｒｅｓと放電開始電圧Ｖｔｈとの和Ｖｔｒから放電開始電圧Ｖｔｈを引けば得られるため，上記ルックアップテーブルにおいて選択された特定の放電開始電圧Ｖｔｈを下記式１５に代入して残留電位Ｖｒｅｓを求める（ステップ１０７）。
【００６９】
【数２４】
0003865706.tif 000037
0003865706.tif 000038
【００７０】
図４（ａ）に示すように，算出された残留電位Ｖｒｅｓによる帯電電圧の変化についての帯電電流（ＯＰＣ電流）の変化を考慮してエンジンコントローラ６１において目標帯電電流Ｉｔを設定した後（ステップ１０８），下記式５及び６から新しい帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３を算出する（ステップ１０９）。ここで，ＯＰＣ５３の経時変化によって残留電位Ｖｒｅｓが上がれば目標帯電電流Ｉｔを下げ，残留電位Ｖｒｅｓが下がれば目標帯電電流Ｉｔを上げる。
【００７１】
【数２５】
0003865706.tif 000039
0003865706.tif 000040
【００７２】
【数２６】
0003865706.tif 000041
0003865706.tif 000042
【００７３】
高電圧印加装置を介して新しい帯電電圧Ｖｃ３およびデューティＤ３を設定し（ステップ１１０），帯電電圧Ｖｃ３及びデューティＤ３を高電圧印加装置を介して導電性ロール５１に印加して感光体５３を帯電させた後，さらにセンシング電圧Ｖｓ３を測定し（ステップ１１１），下記式１５によって帯電電流Ｉｃ３を計算する（ステップ１１２）。
【００７４】
【数２７】
0003865706.tif 000043
0003865706.tif 000044
【００７５】
計算された帯電電流Ｉｃ３及び目標帯電電流Ｉｔ間の差分値と許容値ＴＯＬとを比較し（ステップ１１３），それが許容値ＴＯＬよりも小さければこのアルゴリズムを終え，目標帯電電流Ｉｔに応じて帯電装置の帯電電位を制御し続ける。
【００７６】
計算された帯電電流Ｉｃ３及び目標帯電電流Ｉｔ間の差分値と許容値ＴＯＬとを比較し，それが許容値ＴＯＬ以上であれば，ステップ１０１に戻り，帯電電流Ｉｃ３及び目標帯電電流Ｉｔ間の差分値が許容値ＴＯＬよりも小さくなるまで上記アルゴリズムの各段階を繰り返し行う。
【００７７】
図８（ａ）は，低温低湿の環境下において本発明の実施形態による帯電電位の制御方法の実験結果を示すグラフであり，図８（ｂ）は，高温多湿の環境下において本発明の実施形態による帯電電位の制御方法の実験結果を示すグラフである。
【００７８】
図８（ａ）を参照すれば，補償前に２０Ｖ，４５０Ｖ，７８０Ｖ，８９０Ｖを示していた帯電電位が１次補償後にそれぞれ３７５Ｖ，６００Ｖ，６４０Ｖ，６８０Ｖを示し，２次補償後に６００Ｖ，６７５Ｖの値に収斂するということが分かる。
【００７９】
図８（ｂ）を参照すれば，補償前に４２０Ｖ，７８０Ｖ，９９０Ｖを示していた帯電電位が１次補償後に６５０Ｖ，７６０Ｖを示し，２次補償後に６６０Ｖの帯電電位値に収斂するということが確かめられる。
【００８０】
本実施の形態によれば，導電性ロールの帯電電流回路の解析を介して導電性ロールの等価抵抗，放電開始電圧及び残留電位を推定し，推定した結果に基づき目標帯電電流を変えて帯電電位を安定化させるアルゴリズムを提案し，ＯＰＣの電位特性変化とは無関係に帯電電位を制御することができる。
【００８１】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８２】
例えば，本発明が属する技術分野における当業者であれば，本発明の技術的な思想によって帯電電圧及びデューティをさらに細かくしてアルゴリズムを構成し，または導電性ロールの等価抵抗についての放電開始電圧のルックアップテーブルを実験を通じて細かく製作できると考えられる。
【００８３】
【発明の効果】
上述したように，本発明に係る帯電電位の制御方法によれば，ＯＰＣの残留電位の変化を補償して，ＯＰＣの帯電特性とは無関係にＯＰＣの帯電電位を一定に保持することができ，印刷機の全体的な性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の表面電位計を備える帯電装置の導電性ロールの帯電電位の制御方法を簡略に示す図面である。
【図２】従来のセンシング抵抗を備える帯電装置の導電性ロールの帯電電位の制御方法を簡略に示す図面である。
【図３】図３（ａ）は，ＯＰＣの残留電位が一定である場合の導電性ロールの帯電電圧についてのＯＰＣの帯電電流（ＯＰＣ電流）の関係を示すグラフであり，図３（ｂ）は，ＯＰＣの残留電位が一定である場合のＯＰＣの帯電電流（ＯＰＣ電流）についての帯電電位（ＯＰＣ電圧）の関係を示すグラフである。
【図４】図４（ａ）は，ＯＰＣの残留電位が一定ではない場合の導電性ロールの帯電電圧についてのＯＰＣの帯電電流（ＯＰＣ電流）の関係を示すグラフであり，図４（ｂ）は，ＯＰＣの残留電位が一定ではない場合のＯＰＣの帯電電流（ＯＰＣ電流）についての帯電電位（ＯＰＣ電圧）の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態にかかる導電性ロールの帯電電位の制御方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態にかかる導電性ロールの帯電電位の制御方法を行う帯電装置の回路図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかる導電性ロールの帯電電位の制御方法を行う帯電装置の回路図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかる導電性ロールの帯電電位の制御方法によって残留電位を補償した時に得られる帯電電位を示すグラフであり，図８（ａ）は低温低湿の環境下，図８（ｂ）は高温多湿の環境下におけるものである。
【符号の説明】
１１，５１      導電性ロール
１３，５３      ＯＰＣ
１５      表面電位計
１７      センサボード
１９，５９      信号変換器
２１，６１      エンジンコントローラ
２３，６３      高電圧印加装置
２５，５５      センシング抵抗
２７      演算増幅器
５７      増幅器
６５      ＰＷＭ制御部
６７      スイッチ素子
６９      変圧器
７１      電流センシング回路
【図１】
0003865706.tif 000051
【図２】
0003865706.tif 000052
【図３】
0003865706.tif 000053
【図４】
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【図５】
0003865706.tif 000055
【図６】
0003865706.tif 000056
【図７】
0003865706.tif 000057
【図８】
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