JP2001249505A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子写真プロセスによる画像形成装置に用い
られる感光体ドラムの感度のばらつきの許容範囲を広
げ、部品としての感光体ドラムの歩留まりを向上させ、
画像形成装置のコストダウンをはかるとともに、機械の
製造者やサービスマン等の手間をなくす。 【解決手段】 あらかじめ残留表面電位別に複数のラン
クを設け、ランク毎に現像装置の現像バイアス電圧を決
めておき、感光体ドラムを帯電させ、露光した後の残留
表面電位を測定し、その測定値からランク付けし現像バ
イアス電圧を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、電子写真プロセスを用いた複
写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置は、表
面に光導電性物質が塗布された像担持体としての感光体
ドラムと、感光体ドラムの表面に所定の電圧を与える
（所定の電荷を均一にチャージする）ための帯電装置
と、所望の画像に対応して感光体ドラムの表面を選択的
に露光することにより感光体ドラムの表面に静電潜像を
形成するための露光装置と、感光体ドラムの表面に選択
的にトナーを付着させることにより、感光体ドラムの表
面に形成された静電潜像を現像する現像装置と、感光体
ドラム上の現像されたトナー像を転写用紙の表面に転写
する転写装置と、感光体ドラムの表面の電荷を除去する
ための除電装置と、感光体ドラムの表面に残留するトナ
ーを除去（清掃）するためのクリーナと、転写用紙上に
転写されたトナー像を定着させるための定着装置等で構
成されている。

【０００３】ディジタル複写機、ファクシミリ、レーザ
ビームプリンタ等の露光装置では、レーザ発振器、ポリ
ゴンミラー、ｆθレンズ等を用いており、スキャナによ
り読み込んだ画像データやパーソナルコンピュータを用
いて作成した画像データに応じて、感光体ドラムの表面
のうち例えば文字部に相当する部分（白と黒の２値化デ
ータの場合、黒の部分）に相当する部分にレーザビーム
を照射する。均一にチャージされた感光体ドラムの表面
に光が照射されるとその部分の電位が低下する。次に、
帯電した感光体ドラムの表面電位と同極性のトナーが、
感光体ドラムと現像装置に適当なバイアス電圧を印加す
ることによって電位の低下した部分に付着し、感光体ド
ラムの表面にトナー像が形成される。これがいわゆる反
転現像である。トナー像が形成された感光体ドラムの表
面に転写用紙を接触させ、転写用紙の裏側からトナーの
極性とは逆極性の転写電流を流すと、感光体ドラムの表
面上のトナーが転写用紙上に移動し、転写用紙上にトナ
ー像が転写される。熱や圧力を加えてこのトナー像を転
写用紙上に定着させることにより、所望する画像が得ら
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】感光体ドラムの表面の
うち露光装置により選択的に露光された部分にトナーを
付着させる反転現像方式において、一部又は全体が均一
な黒であるいわゆる「黒べた原稿」の画像を転写用紙上
に再現する場合、感光体ドラムの表面明電位と現像装置
の現像バイアス電圧との電位差が非常に重要な要素を担
っている。

【０００５】感光体ドラムの表面の同一部分に付着する
トナーの量は、感光体ドラムの表面明電位と現像装置の
現像バイアス電圧との電位差が一定の範囲では当該電位
差に比例する。一方、転写用紙上に形成される画像の濃
度も一定の範囲ではトナーの付着量に比例するが、トナ
ーの付着量が一定以上になるとそれ以上濃度はほとんど
高くならない。すなわち、トナーの付着量又は感光体ド
ラムの表面明電位と現像装置の現像バイアス電圧との電
位差がある一定値（上限値）を超えると、それ以上はト
ナーの浪費となる。逆に、感光体ドラムの表面明電位と
現像装置の現像バイアス電圧との電位差が他の一定値
（下限値）よりも低い場合、トナーの付着量が少なく、
転写用紙上に形成された画像の濃度が薄く、完全な黒に
はならない。

【０００６】従って、従来より感光体ドラムの表面明電
位と現像装置の現像バイアス電圧との電位差を一定の範
囲内に管理するために、感光体ドラムの感度を一定の範
囲内に管理し、この範囲から外れるものを不良品として
処分していた。不良品の発生は資源の浪費及び画像形成
装置のコストアップにつながるという問題点を有してい
た。

【０００７】また、画像形成装置の高速化に伴い、感光
体ドラムの周速が高速化し、露光可能時間が短縮される
傾向にある。そのため、従来よりもより高感度の感光体
ドラムが必要となるが、部品としての感光体ドラムの目
標感度が高くなればなるほど、製造ロットごとのばらつ
きが大きくなり、従来の管理方法では、不良品として廃
棄処分される数が多くなる可能性が高い。

【０００８】そこで、本出願人は特願平１１−３３９４
２６号にて、同一の製造ロットに含まれる感光体ドラム
の中から所定数のサンプルを抜き取り、抜き取ったサン
プルを実際にテスト用の画像形成装置に装着し、現像装
置に対向する位置における感光体ドラムの表面明電位を
測定し、得られた表面明電位に対して所定の電位差とな
るように現像装置の現像バイアス電圧を求め、前記現像
バイアス電圧を前記同一ロットに含まれる感光体ドラム
を用いた画像形成装置の現像装置の現像バイアス電圧と
することを提案している。

【０００９】上記発明では、製造ロット毎の感度のばら
つきに関わらず、一定の画質の画像を形成できる点では
有効であるが、機械の製造者やサービスマン等があらか
じめテスト用の画像形成装置で感光体ドラムの表面電位
を測定し、ランク分けを行っておいてから画像形成装置
毎に現像バイアス電圧を設定する必要があり、かなりの
手間がかかってしまう。

【００１０】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、部品としての感光体ドラムの感度の
ばらつきを考慮し、不良率を低減すると共に、感光体ド
ラムの感度のばらつきに関わらず、一定の画質の画像を
形成しうるとともに、機械の製造者やサービスマン等の
手間をなくす画像形成装置を提供することを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像形成装置は、光導電性を有する像担持
体と、像担持体の表面を帯電するための帯電装置と、像
担持体の表面を選択的に露光し静電潜像を形成するため
の露光装置と、像担持体の表面の静電潜像をトナーによ
り現像するための現像装置と、像担持体の表面上のトナ
ー像を転写用紙上に転写するための転写装置と、転写用
紙上に転写されたトナー像を定着するための定着装置と
を具備する画像形成装置において、あらかじめ残留表面
電位別に複数のランクを設け、ランク毎に現像装置の現
像バイアス電圧を決めておき、像担持体を帯電させ、露
光した後の残留表面電位を測定し、その測定値からラン
ク付けし現像バイアス電圧を設定する。

【００１２】また、本発明の画像形成装置は、光導電性
を有する像担持体と、像担持体の表面を帯電するための
帯電装置と、像担持体の表面を選択的に露光し静電潜像
を形成するための露光装置と、像担持体の表面の静電潜
像をトナーにより現像するための現像装置と、像担持体
の表面上のトナー像を転写用紙上に転写するための転写
装置と、転写用紙上に転写されたトナー像を定着するた
めの定着装置とを具備する画像形成装置において、像担
持体を帯電させ、露光した後の残留表面電位を測定して
記録し、現像バイアス電圧を設定した後、所定期間経過
後、像担持体を帯電させ、露光した後の残留表面電位を
測定し、上記所定期間経過後の表面電位が記録値からの
変化量に応じて現像バイアス電圧を変更することを特徴
とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る画像形成装置の実施
形態として、ディジタル複写機について図面を参照しつ
つ説明する。

【００１４】本実施形態のディジタル複写機の全体構成
を図１に示す。このディジタル複写機は、複写機本体の
底部に配設された給紙機構１０と、この給紙機構１０の
上方に配設された用紙搬送機構２０と、この用紙搬送機
構２０の上方に配設された画像形成機構３０と、この画
像形成機構３０よりも排出側に配設された定着装置４０
と、これらの画像形成機構３０及び定着装置４０の上方
に配設された画像読取装置（スキャナ）５０及び露光装
置３３と、複写機全体の動作を制御する制御装置６０
（図４参照）等で構成されている。

【００１５】給紙機構１０は、積層された転写用紙１５
の束を収納する給紙カセット１１と、給紙カセット１１
の出口上方に設けられ円弧状外周部を有する給紙ローラ
１２と、転写用紙束１５を給紙ローラ１２側に押し上げ
るためのばね１３と、給紙カセット１１の幅方向両端上
部にそれぞれ設けられたさばき爪１６等で構成されてい
る。

【００１６】給紙ローラ１２を所定方向に回転させる
と、円弧状外周部が最上部の転写用紙１５に当接し、そ
の回転動作によって転写用紙１５を図１中右側に送り出
す。このとき、転写用紙束１５はさばき爪１６によって
さばかれ、最上部に位置する転写用紙１５のみが１枚ず
つ確実に用紙搬送機構２０に供給される。

【００１７】用紙搬送機構２０は、給紙機構１０から供
給された転写用紙１５の搬送方向を反転するための反転
ガイド２１と、反転ガイド２１により搬送方向が反転さ
れた転写用紙１５を図１中左側に搬送するための搬送ロ
ーラ対２２と、搬送されてきた転写用紙１５の幅方向に
先端をそろえると共に、後述する感光体ドラム３１の回
転に合わせてトナー像の転写開始のタイミングをはかる
ためのレジストローラ対２３と、表面にトナー像が転写
された転写用紙１５を定着装置４０に搬送するための搬
送ガイド２４と、定着装置４０によりトナー像が定着さ
れ、画像形成がなされた転写用紙を排出トレイ２６上に
排出するための排出ローラ対２５等で構成されている。

【００１８】レジストローラ対２３は、搬送ローラ対２
２により転写用紙１５が搬送されて来るまでその回転を
停止しており、転写用紙１５の先端部が、レジストロー
ラ対２３に当接することにより搬送時の歪みが矯正さ
れ、幅方向の先端がそろえられる。感光体ドラム３１の
外周面上における露光位置とトナー像の転写位置との間
の距離とレジストローラ対２３から転写位置までの距離
はほぼ等しくなるように設定されている。転写用紙１５
の幅方向の先端がそろえられると、レジストローラ対２
３の駆動と露光装置３３による感光体ドラム３１の表面
への露光とがほぼ同時に開始される。感光体ドラム３１
上に形成されるトナー像の先端とレジストローラ対２３
により搬送される転写用紙１５の先端とがほぼ同時に転
写位置に到達するので、転写用紙１５上にトナー像が転
写される。

【００１９】画像形成機構３０は、電子写真プロセスに
よって、転写用紙１５上に所定のトナー像を形成するも
のであり、回転可能に軸支されドラムの表面に光導電性
物質が塗布された感光体ドラム３１と、感光体ドラム３
１を所定方向に所定速度で回転させる感光体ドラム駆動
装置３８（図４参照）と、感光体ドラム３１の表面に所
定の電位を与える（所定の電荷を均一にチャージする）
ための帯電装置３２と、所望の画像に対応して感光体ド
ラムの表面を選択的に露光することにより感光体ドラム
の表面に静電潜像を形成するための露光装置３３と、感
光体ドラム３１の表面に選択的にトナーを付着させるこ
とにより、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を
現像する現像装置３４と、感光体ドラム３１上の現像さ
れたトナー像を転写用紙の表面に転写する転写装置３５
と、感光体ドラムの表面に残留するトナーを除去（清
掃）するためのクリーナ３６と、感光体ドラムの表面の
電荷を除去するための除電装置３７と、トナー像の転写
後、転写用紙に帯電した電荷を除去するための除電ブラ
シ３９等で構成されている。

【００２０】帯電装置３２は、後述する露光位置に対し
て感光体ドラム３１の回転方向の上流側において、感光
体ドラム３１の表面に対して所定距離を隔てて対向する
ように設けられており、高圧電圧が印加されコロナ放電
を発生させるワイヤーと、所定の電圧（例えば＋８５０
Ｖ）が印加されるグリッドを備え、このワイヤー及びグ
リッドによって感光体ドラム３１の表面に所定電位を与
える。

【００２１】露光装置３３は、レーザ発振器３３１と、
レーザ発振器３３１から出力されたレーザビームを反射
するための回転多面体であるポリゴンミラー３３２と、
ポリゴンミラー３３２により反射されたレーザビームの
歪みを補正するためのｆθレンズ３３４と、ポリゴンミ
ラー３３２により反射された光を感光体ドラム３１の露
光位置に再反射するためのミラー３３３等で構成されて
いる。レーザ発振器３３１は、後述する画像読取装置５
０によって読み取られた原稿の画像データに基づいてレ
ーザビームを出力する。ポリゴンミラー３３２は、所定
方向に一定速度で回転しており、レーザ発振器３３１か
ら出力されたレーザビームを反射するミラー面の角度が
時々刻々変化することにより、レーザビームを感光体ド
ラム３１の幅方向に走査させる。

【００２２】感光体ドラム３１は、例えばアルミ等のド
ラムの外周面に有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-Co
nductive)材料等の光導電性材料の膜を塗布したもので
あり、未露光状態では、帯電装置３２により一定の表面
電位（暗電位：例えば＋８００Ｖ）となるように、＋の
電荷がチャージされている。この状態で、露光装置３３
により感光体ドラム３１の表面が選択的に露光される
と、表面に塗布された光導電性材料の光電効果により、
露光された部分の電位が低下する（明電位）。すなわ
ち、感光体ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。

【００２３】現像装置３４は、上記露光位置に対して感
光体ドラム３１の回転方向の下流側において、感光体ド
ラム３１の表面に対して所定距離を隔てて対向するよう
に設けられており、所定量のトナーを保持すると共に、
トナーを例えば＋の電荷に帯電させる。感光体ドラム３
１の表面に形成された静電潜像部分が現像装置３４に接
近すると、現像装置３４から感光体ドラム３１の表面に
トナーが付着するので、感光体ドラム３１の表面上にト
ナー像が形成される（すなわち静電潜像が現像され
る）。

【００２４】転写装置３５は、現像装置３４に対して感
光体ドラム３１の回転方向の下流側において、感光体ド
ラム３１と転写装置３５との間に転写用紙１５が搬送さ
れてきてもなお隙間が生じるように、感光体ドラム３１
の表面に対して所定距離を隔てて対向するように設けら
れており、感光体ドラム３１の表面電位とは逆極性の転
写電流を流すことにより、感光体ドラム３１と転写装置
３５との間に介在する転写用紙１５にトナーを付着させ
る。その結果、感光体ドラム３１の表面上のトナー像が
転写用紙１５に転写される。

【００２５】クリーナ３６は、転写装置３５に対して感
光体ドラム３１の回転方向の下流側において、感光体ド
ラム３１の表面に対して接触するように設けられてお
り、転写装置３５による転写用紙１５へのトナー像の転
写後でもなお、感光体ドラム３１の表面上に残留してい
るトナーを除去する。

【００２６】除電装置３７は、クリーナ３６に対して感
光体ドラム３１の回転方向の下流側で、かつ帯電器３２
に対して上流側に設けられており、感光体ドラム３１の
表面に残留している電荷を除去する。

【００２７】定着装置４０は、この画像形成機構３０の
用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成機構
３０によりトナー像が転写された転写用紙１５に対し
て、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２により加熱及び
加圧を行い、転写用紙１５上にトナー像を定着させる。

【００２８】画像読取装置５０は、原稿台を兼ねるコン
タクトガラス５１と、コンタクトガラス５１上に載置さ
れた原稿を内側から照明する露光ランプ５２と、被写体
である原稿の像をＣＣＤラインセンサ等の光電変換素子
５６上に結像するための撮像レンズ５７と、原稿と光電
変換素子５６とを結ぶ撮像レンズ５７の光軸を折り曲げ
るためのミラー５３、５４及び５５と、コンタクトガラ
ス５１上の原稿を図１中左端から右端に向かって走査す
るために、露光ランプ５２とミラー５３及びミラー５４
と５５をそれぞれ移動速度が２対１となるように移動空
間５８中を移動させる走査機構（図示せず）等で構成さ
れている。

【００２９】コンタクトガラス５１上に載置された原稿
のうち、露光ランプ５２で照明される一定の幅の領域の
像が撮像レンズ５７により光電変換素子５６上に結像さ
れており、両者は光学的に共役な関係となっている。走
査機構により露光ランプ５２及びミラー５３が第１速度
で図１中左端から右端に向かって走査を開始されると、
原稿から光電変換素子５６間での光路長を一定とするべ
く、同時にミラー５４と５５が一体となって第１速度の
１／２の第２速度で図１中左端から右端に向かって走査
される。その結果、コンタクトガラス５１上に載置され
た原稿の全面を走査することができ、原稿全面の画像を
読み取ることができる。

【００３０】図２に示すように、転写装置３５は、感光
体ドラム３１の回転軸と平行な軸を回転中心とし、回転
ドラム３１の表面に対して一定の隙間Ｌを隔てて設けら
れた転写ローラ３５０及び転写ローラ３５０を所定方向
に所定速度で回転駆動する転写ローラ駆動機構３６０
と、転写ローラに所定の転写電流を印加する転写電流回
路３７０と、転写用紙から発生する紙粉やトナーの付着
を防止するための転写ローラ側クリーナ３８０等で構成
されている。

【００３１】転写ローラ３５０の表面と感光体ドラム３
１の表面との隙間Ｌは、このディジタル複写機で複写可
能な転写用紙１５の厚さｔよりも大きく、感光体ドラム
と転写ローラとの間に転写用紙が介在する場合であって
もなお、転写ローラと転写用紙１５の裏面との間に若干
の隙間が生じるように設定されている（Ｌ＞ｔ）。すな
わち、本実施形態の転写装置３５は非接触方式である。

【００３２】現像装置３４は、貯蔵するための筐体３４
０及び筐体３４０の内部のトナーを撹拌すると共にトナ
ーに所定の電位を与えるための導電性の現像ローラ３４
１等で構成されている。

【００３３】プローブ７０は、現像装置３４より感光体
ドラムの回転方向上流側であって、露光領域よりも下流
側に設けられており、表面電位を測定する。

【００３４】本発明の実施形態に係る画像形成装置で
は、メインスイッチをＯＮして画像形成準備が整うと、
感光体ドラムの表面を帯電装置３２により帯電させ、露
光装置３３により全面露光を行い、プローブ７０により
感光体ドラムの表面電位を測定し、その測定値によって
ランク分けを行う。そして、ランク毎に現像装置３４の
現像ローラ３４１に印加する現像バイアス電圧を設定す
る。

【００３５】いわゆる「黒べた原稿」の画像を転写用紙
１５上に形成する場合の、画像濃度と現像ローラ３４１
に印加する現像バイアス電圧と感光体ドラム３１の表面
の明電位との電位差との関係の一例を図３に示す。図３
からわかるように、電位差が約＋４３０Ｖ以上になる
と、電位差の増加に関わらず画像濃度はほとんど変化し
ない。従って、この具体例では、目標電位差を＋４３０
Ｖとし、一定の誤差（例えば±２０Ｖ）を許容するもの
とする。

【００３６】次に、感光体ドラム３１のランク分けを行
うために参照するテーブルとして、感光体ドラム３１の
表面明電位の範囲、各ランク毎の現像ローラ３４１に印
加する現像バイアス電圧及び現像バイアス電圧と感光体
ドラム３１の表面明電位との電位差の関係の一例を表１
に示す。なお、感光体ドラム３１の明電位は、製造され
た感光体ドラムを専用の治具に装着し、帯電装置３２に
相当する帯電装置の出力を一定にして表面を帯電させ、
露光装置３３に相当する露光装置の出力（レーザ発振器
のパワー）を一定にして感光体ドラム３１の表面を均一
に露光し、現像装置３４に相当する位置でその表面の明
電位を測定したものである。

【００３７】

【表１】

【００３８】この例では、製造された感光体ドラムごと
に感度がばらついており、同条件で露光しても明電位が
１１０〜２３０Ｖの範囲でばらつく場合であっても、表
１のテーブルを画像形成装置の制御装置６０の図示しな
い記憶部に記憶させておき、感光体ドラムの感度（明電
位）を測定し、そのテーブルを参照して現像バイアス電
圧を調節することにより、現像バイアス電圧と感光体ド
ラム３１の表面明電位との電位差を許容誤差である４１
０〜４４０Ｖの範囲に圧縮することができる。その結
果、全ての感光体ドラムを用いて画像形成装置を製造す
ることが可能となる。すなわち、従来不良品として使用
されなかった感光体ドラムも使用することができ、感光
体ドラムの歩留まりが向上し、画像形成装置のコストダ
ウンをはかることも可能である。しかも、現像バイアス
の調節は画像形成装置毎に行うことができるため、機械
の製造者やサービスマンが機械毎に調節する手間を省く
ことができる。上記例ではランクを４つとしたが、ラン
クは２つや３つでも良い。ランクを５つ以上とすれば、
さらに電位差のばらつきを小さくすることができるた
め、より効果は大きい。さらに、画像形成装置の使用に
ともなって、感光体ドラムが劣化することから感度が悪
くなるおそれがあり、例えば一定のコピー枚数毎に、上
記と同様に表面電位を測定して、現像バイアス電圧を変
更することも可能である。

【００３９】また、あらかじめ実験により感光体ドラム
の露光後の残留表面電位を測定し、もしくは画像形成装
置の使用初期に感光体ドラムの露光後の残留電位を測定
して、制御装置６０に記録しておき、所定期間経過後、
例えば１０００枚のコピーが終了した時点で再びプロー
ブ７０で露光後の残留表面電位を測定し、制御装置６０
に記録した値と比較して、変化した分だけ現像バイアス
電圧を変更する。例として、記録値が２２０Ｖとし、現
像バイアス電圧を６４０Ｖに設定していた場合、１００
０枚コピー後の電位が２３０Ｖであれば現状の電圧６４
０Ｖに変化量ΔＶ＝２３０−２２０＝１０Ｖを加え６５
０Ｖに変更する。これによって、感光体ドラムが劣化し
て感度が変わっても、現像バイアス電圧と露光後の感光
体ドラムの残留電位との電位差を一定に保つことができ
る。所定期間はコピー枚数や機械の稼働時間、稼働日数
等で適宜決めることができる。このように、変化量を用
いる場合は参照テーブルを簡単にすることができる。

【００４０】次に、本実施形態のディジタル複写機にお
ける制御回路のブロック構成の一例を図４に示す。制御
回路は、先に説明した構成要件の他に、所定のタイミン
グ信号を発生するタイマー６１と、ディジタル複写機の
本体上部等に設けられた各種操作スイッチ６２と、この
ディジタル複写機で操作可能な各機能、使用可能な用紙
サイズ、用紙詰まり等のトラブル状況を表示するための
液晶パネル等の表示装置６３を具備する。

【００４１】次に、図４に示すブロック図、図５及び図
６に示すフローチャートを用いて本実施形態の動作を説
明する。

【００４２】まず、ディジタル複写機のメインスイッチ
をオンすると、制御装置６０は、定着装置４０や現像装
置３４等に通電を行い、画像形成準備を行う（ステップ
Ｓ１）。次に、制御装置６０は、操作スイッチ６２の複
写開始スイッチがオンされるのを待つ（ステップＳ
３）。複写開始スイッチがオンされると（ステップＳ３
でＹＥＳ）、制御装置６０は画像読取装置５０を制御し
て、コンタクトガラス５１上の原稿の画像を読み取り、
所定の画像処理を施して露光装置３３で用いる画像デー
タを作成する（ステップＳ５）。この画像読み取り動作
と並行して、制御装置６０は給紙機構１０を駆動して給
紙カセット１１から転写用紙１５を１枚取り出し、用紙
搬送機構２０のレジストローラ対２３に向けて給紙を開
始する（ステップＳ７）。

【００４３】次に、レジストローラ対２３の近傍に設け
られているセンサ（図示せず）を用いて転写用紙１５の
先端が幅方向の全体にわたってレジストローラ対２３に
当接し、揃えられたか否かを判断する（ステップＳ
９）。転写用紙１５の先端が揃えられると（ステップＳ
９でＹＥＳ）、制御装置６０はタイマー６１からのタイ
ミング信号のカウントを開始すると共に、感光体ドラム
駆動装置３８を駆動して感光体ドラム３１を所定方向に
回転させる。さらに、帯電装置３２のグリッドに例えば
＋８５０Ｖを印加して感光体ドラム３１の表面の帯電を
開始する（ステップＳ１１）。ほぼ同時に、制御装置６
０は用紙搬送機構２０を制御してレジストローラ対２３
の回転を開始させ、転写用紙１５を転写装置３５に向か
って搬送を開始する（ステップＳ１３）。

【００４４】タイミング信号のカウント開始から所定時
間経過すると、感光体ドラム３１の表面のうち帯電装置
３２により最初に帯電された先端部分が露光位置に到達
するので、制御装置６０はステップＳ３で作成した画像
データを用いて露光装置３３を駆動し、所定表面電位
（例えば＋８００Ｖ）に帯電された感光体ドラム３１の
表面の露光を開始する（ステップＳ１５）。前述のよう
に、感光体ドラム３１の表面に塗布された光導電性材料
の光電効果により露光された部分の電位が低下し、静電
潜像が形成される。

【００４５】さらに所定時間経過すると、露光された感
光体ドラム３１の先端部分が現像装置３４に対向する位
置に到達するので、現像装置３４から帯電したトナーが
感光体ドラム３１の表面の静電潜像が形成された部分に
付着し、現像が開始される（ステップＳ１７）。トナー
の付着により、感光体ドラム３１の表面にはトナー像が
形成される。

【００４６】さらに所定時間経過すると、トナー像が形
成された感光体ドラム３１の表面の先端部分が転写装置
３５に対向する位置に到達する。このとき、用紙搬送機
構２０により搬送されてきた転写用紙１５の先端も転写
装置３５に対向する位置に到達する。そこで、制御装置
６０は転写装置３５を制御して所定の転写電流（例えば
−２６μＡ）の通電を開始し、感光体ドラム３１の表面
上のトナー像の転写用紙１５上への転写を開始する（ス
テップＳ１９）。

【００４７】転写用紙１５上にトナー像が転写される
と、感光体ドラム３１の表面はクリーナ３６により残留
するトナーが除去され、さらに除電装置３７により表面
の電荷が除去される。感光体ドラムの小径化により、１
枚の画像を転写用紙１５上に形成するために、感光体ド
ラム３１の少なくとも一部分は２回以上帯電、露光、現
像、転写、清掃及び除電の各工程が繰り返される。従っ
て、その後一定時間は、帯電装置３２、露光装置３３、
現像装置３４、転写装置３５、除電装置３７、感光体ド
ラム駆動装置３８、定着装置４０及び用紙搬送機構２０
は同時に駆動される。

【００４８】さらに、制御装置６０は、露光装置３３に
より全画像データが出力されたか否か、すなわち露光が
完了したか否かを判断する（ステップＳ２１）。露光が
完了すると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、その後一定時
間、現像装置３４、転写装置３５、除電装置３７、感光
体ドラム駆動装置３８、定着装置４０及び用紙搬送機構
２０を駆動することにより、転写用紙１５全体に画像が
形成され、排出トレイ２６上に排出される。これと並行
して、制御装置６０は画像形成を続行するか否かを判断
する（ステップＳ２３）。原稿の自動交換装置（オート
フィーダー）等が装着されている場合や画像形成から短
時間内に次の複写開始スイッチがオンされた場合、その
ままステップＳ５に戻って次の画像形成を行う。

【００４９】一方、画像形成を続行しない場合（ステッ
プＳ２３でＮＯ）、制御装置６０はメインスイッチがオ
フされたか否かを判断する（ステップＳ２５）。メイン
スイッチがオフされていない場合（ステップＳ２５でＮ
Ｏ）、制御装置６０はステップＳ３に戻って次の画像形
成に備える。メインスイッチがオフの場合（ステップＳ
２５でＹＥＳ）、制御装置６０は、定着装置４０や現像
装置３４等への通電を停止し、画像形成準備を解除して
（ステップＳ２７）、画像形成フローを終了する。

【００５０】上記実施形態では、画像形成装置の一例と
してディジタル複写機について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、画像形成装置として、ア
ナログ式の複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ等の
電子写真プロセスを用いるもの全般に適用可能である。
さらに、モノクロ画像形成装置に限定されず、カラー画
像形成装置にも応用可能であることは言うまでもない。

【００５１】また、上記実施形態では、感光体ドラムに
ついて説明したが、感光体ベルトであっても良い。

【００５２】さらに、上記説明を通じて「転写用紙」と
いう語を用いたが、これは通常のパルプを用いたコピー
用紙の他、はがき、トレーシングペーパー、ＯＨＰ(Ove
r Head Projector)用の透明フィルム等を含む広い概念
として用いている。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、光導電性を有する像担持体と、像担持体
の表面を帯電するための帯電装置と、像担持体の表面を
選択的に露光し静電潜像を形成するための露光装置と、
像担持体の表面の静電潜像をトナーにより現像するため
の現像装置と、像担持体の表面上のトナー像を転写用紙
上に転写するための転写装置と、転写用紙上に転写され
たトナー像を定着するための定着装置とを具備する画像
形成装置において、あらかじめ残留表面電位別に複数の
ランクを設け、ランク毎に現像装置の現像バイアス電圧
を決めておき、像担持体を帯電させ、露光した後の残留
表面電位を測定し、その測定値からランク付けし現像バ
イアス電圧を設定する。

【００５４】すなわち、感光体ドラムの感度の高低に応
じて、例えば感光体ドラムの表面明電位と現像装置の現
像バイアス電圧の電位差がほぼ一定となるように現像装
置の現像バイアス電圧を調節することにより、部品とし
ての感光体ドラムのばらつきに関わらず、ほぼ一定の画
質の画像を得ることができる。また、不良品として廃棄
処分される感光体ドラムの数が少なくなり、資源の浪費
を少なくすることができ、また画像形成装置のコストを
低減することが可能となる。さらに、機械の製造者やサ
ービスマン等が現像バイアス電圧の設定を機械毎に行う
という手間を省くことができる。

【００５５】また、本発明の画像形成装置によれば、光
導電性を有する像担持体と、像担持体の表面を帯電する
ための帯電装置と、像担持体の表面を選択的に露光し静
電潜像を形成するための露光装置と、像担持体の表面の
静電潜像をトナーにより現像するための現像装置と、像
担持体の表面上のトナー像を転写用紙上に転写するため
の転写装置と、転写用紙上に転写されたトナー像を定着
するための定着装置とを具備する画像形成装置におい
て、像担持体を帯電させ、露光した後の残留表面電位を
測定して記録し、現像バイアス電圧を設定した後、所定
期間経過後、像担持体を帯電させ、露光した後の残留表
面電位を測定し、前記所定期間経過後の表面電位が前記
記録値からの変化量に応じて現像バイアス電圧を変更す
る。

【００５６】すなわち、機械の使用に伴って感光体ドラ
ムが劣化して感度が変わっても、常に現像バイアス電圧
と露光後の残留表面電位との電位差を一定に保つことが
でき、画像が薄くなることもなく、安定した画像形成を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成装置の一実施形態であるデ
ィジタル複写機の全体構成を示す図である。

【図２】 上記実施形態における転写装置の構成を示す
図である。

【図３】 画像濃度と現像バイアス電圧と感光体ドラム
の表面明電位との電位差との関係を示す図である。

【図４】 上記実施形態のディジタル複写機における制
御回路のブロック構成の一例を示す図である。

【図５】 上記実施形態のディジタル複写機における画
像形成動作を示すフローチャートである。

【図６】 図５のフローチャートの続きである。

【符号の説明】

１０：給紙機構 １５：転写用紙 ２０：用紙搬送機構 ２３：レジストローラ対 ３０：画像形成機構 ３１：感光体ドラム ３２：帯電装置 ３３：露光装置 ３４：現像装置 ３４１：現像ローラ ３５：転写装置 ３５０：転写ローラ ３６０：転写ローラ駆動機構 ３７０：転写電流回路 ３８０：クリーナ ３６：クリーナ ３７：除電装置 ３８：感光体ドラム駆動装置 ３９：除電ブラシ ４０：定着装置 ５０：画像読取装置 ６０：制御装置 ６１：タイマー ６２：操作スイッチ ６３：表示装置 ７０：プローブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA02 DA35 DE09 EA05 EC06 ED09 EE07 EF06 5C074 AA11 AA13 BB03 BB26 CC26 DD08 EE20 GG02 GG12 HH02 9A001 BB06 HH34 JJ35 JJ48 KK42 LL09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光導電性を有する像担持体と、像担持体
   の表面を帯電するための帯電装置と、像担持体の表面を
   選択的に露光し静電潜像を形成するための露光装置と、
   像担持体の表面の静電潜像をトナーにより現像するため
   の現像装置と、像担持体の表面上のトナー像を転写用紙
   上に転写するための転写装置と、転写用紙上に転写され
   たトナー像を定着するための定着装置とを具備する画像
   形成装置において、 あらかじめ残留表面電位別に複数のランクを設け、ラン
   ク毎に現像装置の現像バイアス電圧を決めておき、像担
   持体を帯電させ、露光した後の残留表面電位を測定し、
   その測定値からランク付けし現像バイアス電圧を設定す
   ることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 光導電性を有する像担持体と、像担持体
   の表面を帯電するための帯電装置と、像担持体の表面を
   選択的に露光し静電潜像を形成するための露光装置と、
   像担持体の表面の静電潜像をトナーにより現像するため
   の現像装置と、像担持体の表面上のトナー像を転写用紙
   上に転写するための転写装置と、転写用紙上に転写され
   たトナー像を定着するための定着装置とを具備する画像
   形成装置において、 像担持体を帯電させ、露光した後の残留表面電位を測定
   して記録し、現像バイアス電圧を設定した後、所定期間
   経過後、像担持体を帯電させ、露光した後の残留表面電
   位を測定し、前記所定期間経過後の表面電位が前記記録
   値からの変化量に応じて現像バイアス電圧を変更するこ
   とを特徴とする画像形成装置。