JP2001318515A

JP2001318515A - 画像形成装置

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Publication number: JP2001318515A
Application number: JP2000137675A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Kitajima; 健一郎北島; Yuichiro Toyohara; 裕一郎豊原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2001-11-16
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: JP3943804B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リセット後のような立ち上げ時間の増加につ
ながるようなエージング露光を廃止しつつ、さらに、露
光メモリによるＶＬの低下現象だけでなく、露光後のＶ
Ｌの増加による濃度変動にも抑制効果を有する画像形成
装置を提供する。【解決手段】露光器３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは露光量
変更手段を備え、所定のタイミングで露光量を、潜像コ
ントラスト電位差が、通常使用している露光量で得られ
る最大潜像コントラスト電位差の略６０％以上、９０％
以下になる露光量に切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
って画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等
の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真を利用した従来のカラー
画像可能な画像形成装置では、一般に静電潜像上にトナ
ー保持する像担持体は、電荷発生層及び電荷輸送層で構
成された感光層を有した金属ドラム或いは金属ベルト
（像担持体）で構成されている。

【０００３】そして、プリント開始の信号により、像担
持体は一定方向に駆動されるようになっている。その
後、像担持体を帯電装置（コロナ帯電器、帯電ローラ、
磁性粒子など担持した剤担持体）などにバイアス印加を
することにより、像担持体表面を一定の電位まで帯電或
いは電荷注入を行う。

【０００４】このとき表面電位をＶＤ電位（又はＶｄ電
位）と呼ぶ。さらに、コントローラからの信号に基づい
て、オン／オフ制御されたレーザー光或いはＬＥＤ光を
像担持体表面に照射する（露光）。光照射位置は電位が
低下するため像担持体表面には、静電潜像が形成され
る。この露光された部分の電位をＶＬ電位（又はＶｌ電
位）と呼ぶ。

【０００５】そして、像担持体に対向配置し、トナーが
充填された現像装置に一定のバイアスを（現像バイア
ス）印加して、所定の電荷を付与されたトナーを、像担
持体上の静電潜像に移すことにより、静電潜像を可視化
する（現像）。現像時の像担持体上のトナー乗り量は、
ＶＬ電位と現像バイアスの関係で決まる。

【０００６】そして、像担持体に隣接して配置され、像
担持体と略同速度で順方向に移動する転写ローラや転写
ベルト等の転写体上に像担持体上のトナーと逆極性のバ
イアスを印加、その状態で転写との間に転写材を通過さ
せることにより、ドラム上に担持されたトナーを転写材
上に移動させる。

【０００７】上述した画像形成動作時において像担持体
の感光層は少なからず照射光による露光メモリの影響を
受ける。すなわち、像担持体使用状態により露光後のＶ
Ｌ電位が変化してしまうことになる。これは、像担持体
上のトナー乗り量の変化につながり、プリント画像濃度
が定まらなくなってしまう。

【０００８】この為、従来は、この露光メモリを抑制す
るため適当な光源を（前露光光源）を装置内に設置し、
像担持体の帯電動作前に前記露光光源から像担持体表面
に光を照射する。いわゆる前露光を行うようにしてい
た。

【０００９】しかしながら、近年、装置の小型化に伴
い、前記光源（前露光光源）を装置内に設置できない場
合がある。

【００１０】このことから最近では、小型化し、前露光
器のない画像形成装置において、この露光メモリによる
前記ＶＬ電位の変動を抑制する方法として、特開平１１
−２０２７０５号公報に開示されたような提案が行われ
ている。

【００１１】上述の提案での方式は、装置立ち上げのイ
ニシャルチェック中に、像担持体を駆動回転させなが
ら、少なくとも像担持体表面の長手方向の画像形成領域
全体を一定時間レーザー照射して、画像形成領域の感光
層均一に露光メモリの影響を受けた状態にしておき、Ｖ
Ｌ電位を安定化させるようなエージング露光が紹介され
ている。

【００１２】前記特開平１１−２０２７０５号公報に開
示の提案は、装置の電源投入時やジャム処理後、装置の
各種消耗品の交換後のような装置のリセット後に行うエ
ージング露光を装置内の雰囲気情報や感光体の使用状況
に応じて適時変更している。

【００１３】また、像担持体上に形成したトナー像の濃
度検出手段により、濃度補正制御を実行する直前に行う
などの提案がされている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。上述した装置立ち上げ時のイニシャルチェック中
のエージング露光は、立ち上げ時間の増加につながり、
ユーザの使い勝手の悪化を引き起こす。

【００１５】また、像担持体の感光層へのエージング露
光による過剰なレーザー照射は、かえって感光層のダメ
ージを引き起こし、感光層の劣化を早めてしまう虞があ
る。

【００１６】さらにエージング露光のみでは、装置の電
源オン状態で長時間放置されたあとの画像形成出力時に
は、装置立ち上げ時のエージング露光の効果が薄れてし
まっており、露光メモリによる濃度変動を抑制しきれて
いない。この点についても、前記特開平１１−２０２７
０５号公報に開示の技術では、ファーストプリントの直
前にエージング露光を行うことで露光メモリ抑制できる
ことを提案している。

【００１７】しかしながら、前記提案における画像形成
時における感光体の帯電電位以下の感光体表面電位に対
する露光は、露光メモリ抑制に対する効果は不十分であ
る。また、直前にエージング露光を行うことは、プリン
ト命令後からファーストプリントが出力されるまでの時
間増加につながる。

【００１８】なぜなら、前記提案は、「発明が解決しよ
うとする課題」の段落１４及び段落１６で、「露光メモ
リによる影響はＶＬの低下、及び画像濃度の増加」と説
明されているように、露光メモリの影響によるＶＬ電位
変動を、ＶＬ電位の低下という狭い範囲を想定してお
り、下記に説明を行うＶＬ電位変動に対する低減効果が
必ずしもあるとはいえない。

【００１９】露光メモリによる前記ＶＬ電位の変動は、
ＶＬの絶対値の低下のみではなく、ＶＬの絶対値が大き
くなる現象も存在するからである。このような場合に
は、前記ＶＬの増加により画像濃度低下が発生する。さ
らに連続プリントを行うと、出力枚数の増加に伴い画像
濃度の低下も発生する。本発明では、露光メモリによる
ＶＬ電位の増減の両方を課題としている。

【００２０】そこで本発明では、前記特開平１１−２０
２７０５号公報で提案されているような装置立ち上げ
時、リセット後のような立ち上げ時間の増加につながる
ようなエージング露光を廃止しつつ、さらに、露光メモ
リによるＶＬの低下現象だけでなく、露光後のＶＬの増
加による濃度変動にも抑制効果を有する画像形成装置を
提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る画像形成装置は、静電潜像を担持する
像担持体と、該像担持体表面を帯電する帯電手段と、該
帯電手段により帯電された前記像担持体表面を露光し静
電潜像を形成する露光手段とを、少なくとも備えた画像
形成装置において、前記露光手段は露光量変更手段を備
え、所定のタイミングで前記露光量を、潜像コントラス
ト電位差が、通常使用している露光量で得られる最大潜
像コントラスト電位差の略６０％以上、９０％以下にな
る露光量に切り替えることを特徴とする。

【００２２】また、前記露光量を切り替えた際に、前記
像担持体の帯電電位、現像電位その他の画像形成条件
を、通常条件と同じ画像濃度が得られる設定条件に切り
替え画質補正することを特徴とする。

【００２３】また、前記最大潜像コントラスト電位差
は、前記像担持体を前記帯電手段で帯電し得られる表面
電位と、前記露光手段により露光量０．１［μＪ／ｃｍ
²］の増加量に対し露光部電位変化が５０Ｖ以下の電位
減衰となる領域の電位との差であることを特徴とする。

【００２４】また、前記露光量を変更する所定のタイミ
ングは、画像不具合が発生したタイミングを含む。

【００２５】また、前記画像不具合が発生したタイミン
グは、前記像担持体への露光履歴による感度変化でゴー
スト画像が発生したタイミングを含む。

【００２６】また、前記露光量の切り替えは、画像形成
装置の操作パネル上から行い得る。

【００２７】また、前記露光量の切り替えは、印刷設定
時に使用するＰＣその他の端末に表示される印刷ダイア
ログ画面上から行い得る。

【００２８】また、前記露光量の切り替えは、電話回
線、ＬＡＮその他のネットワーク通信を介して接続され
た通信手段を介して行い得る。

【００２９】また、前記画像形成装置が、複写機能、プ
リンタ機能、ＦＡＸ機能その他の複合機能の少なくとも
いずれかを有する場合は、それぞれ独立な前記露光量及
び現像設定条件で画像出力可能であることを特徴とす
る。

【００３０】また、前記所定のタイミングで露光量を変
更した場合、前記画像形成装置内に備えられている温度
及び湿度を検知する環境センサからの検知情報に基づい
て、通常の露光量と同等の画像濃度を得る現像条件設定
制御を行うことを特徴とする。

【００３１】また、前記所定のタイミングで設定される
露光量の変更値は、前記環境センサの検知の結果により
条件設定される通常画像形成時の像担持体帯電電位の値
に基づいて、ゴースト画像が低減する露光量に設定され
ることを特徴とする。

【００３２】また、前記露光量の変更値は、画像形成装
置の操作パネル上から変更可能である。

【００３３】また、前記露光量の変更値は、印刷設定時
に使用するＰＣその他の端末上の印刷ダイアログ画面上
から変更可能である。

【００３４】また、前記露光量の変更値は、電話回線、
ＬＡＮその他のネットワーク通信を介して接続された通
信手段から変更可能である。

【００３５】また、前記露光手段による潜像形成は、画
像形成装置が形成可能な最小画素に対する発光ＯＮ／Ｏ
ＦＦの２種類で制御する、いわゆる２値露光制御装置を
用いていることを特徴とする。

【００３６】また、前記露光手段としてＬＥＤを用いて
いることを特徴とする。

【００３７】また、前記像担持体として、表層に電荷注
入層が設けられている電子写真感光体を用い、該電子写
真感光体の表層電荷注入層に対して、磁性粒子を回転自
在のマグネットスリーブ上にブラシを形成し、電荷注入
により表面電位を形成することを特徴とする。

【００３８】このように、本発明に係る画像形成装置に
よれば、画像形成装置の使用環境に応じて露光による感
光体上の露光部電位の変動による画像濃度変動を抑制さ
せることができる。

【００３９】すなわち、露光手段における露光量を、潜
像コントラスト電位が最大潜像コントラスト電位差の６
０％以上、９０％以下となるようにしているため、露光
部電位ＶＬが露光履歴により変化しない安定領域とな
り、形成される画像の濃度を安定させることができる。

【００４０】また、露光量を切り替えた際に、感光体の
帯電電位などの画像形成条件を通常条件と同じ画像濃度
が得られる設定条件に切り替えて画質補正しているた
め、さらに高画質化を図ることができる。

【００４１】ここで、最大潜像コントラスト電位差と
は、感光体を前記帯電手段で帯電し得られる表面電位
と、露光手段により露光量０．１［μＪ／ｃｍ²］の増
加量に対し露光部電位変化が５０Ｖ以下の電位減衰とな
る領域の電位との差である。

【００４２】また、露光量を変更する所定のタイミング
は、ゴースト画像が発生した場合その他の画像不具合が
発生した場合とすることで、画質の劣化が発生した場合
にすぐに対処することができる。

【００４３】また、露光量の切り替えを、操作パネル、
ＰＣ上などの端末に表示される印刷ダイアログ画面上又
は画像形成装置とネットワークにより接続された通信手
段を介して行うことができるため、形成される画像の画
質向上に対してより迅速に対応することができる。

【００４４】また、複写機能やプリンタ機能やＦＡＸ機
能その他の複合機能に応じて独立に画像形成を行うこと
ができるため、それぞれの機能に適した画像形成を行う
ことができる。

【００４５】また、環境センサからの検知情報に基づい
て、例えば通常の露光量と同等の画像濃度を得るような
現像条件設定制御を行っているため、環境の変動に対し
て耐性を有した画像形成装置とすることができる。

【００４６】また、露光量の変更値は、ゴーストが低減
する値に変更されるため、よりゴーストの発生を低減す
ることができる。

【００４７】また、露光量の変更値は、操作パネル、Ｐ
Ｃ上などの端末に表示される印刷ダイアログ画面上又は
画像形成装置とネットワークにより接続された通信手段
を介して設定することができるため、さらに利便性を向
上させることができる。

【００４８】また、露光手段による潜像形成は２値露光
制御装置を用いて行われることから、簡便な構造できめ
細かい画像形成を行うことができる。

【００４９】また、露光手段としてＬＥＤを用いている
ため、低コストかつ信頼性の高い露光手段とすることが
できる。

【００５０】また、感光体として、表層に電荷注入層が
設けられている電子写真感光体を用い、この電子写真感
光体の表層電荷注入層に対して、磁性粒子を回転自在の
ネットスリーブ上にブラシを形成し、電荷注入により表
面電位を形成するため、確実に表面電位制御を行い、画
質向上を図ることができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００５２】また、以下の図面において、既述の図面に
記載された部材と同様の部材には同じ番号を付す。

【００５３】（第１の実施形態）以下、本発明に係る画
像形成装置の第１の実施形態を図面に則して更に詳しく
説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の第１の
実施形態の構造図であり、図１の（ａ）にその全体構造
図、図１の（ｂ）に図１の（ａ）に示される画像形成装
置が具備する雰囲気ヒータＨ１，Ｈ２の概略図を示す。
この画像形成装置は、ＬＥＤ露光装置を用いたカラー電
子写真複写機である。

【００５４】但し、この露光器は、レーザービームを利
用し、単色の複写機であっても本発明の実施にあたって
は差し支えない。

【００５５】以下の説明では、便宜上図１の画像形成装
置を用いて説明する。このカラー画像形成装置は上部に
デジタル画像リーダー部、下部にデジタルカラー画像プ
リンタ部を有する。

【００５６】リーダー部において、原稿９を原稿台ガラ
ス１０に載せ、露光ＣＣＤ読み取りセンサを露光走査す
ることより得られる原稿９からのカラー色分解画像信号
を得る。

【００５７】このカラー色分解信号は、図示しない回路
を経由して、同じく図示しないビデオ処理ユニットで処
理を施され、プリンタ部に送出される。

【００５８】プリンタ部において、図示矢印方向に回転
する本発明の構成要素たる像担持体としての感光体１Ｙ
〜１Ｋ（以下省略して感光体１）が回転自在に支持され
ており、感光体１の周りには、本発明の構成要素たる帯
電手段としての帯電器２Ｙ〜２Ｋ（以下省略して、帯電
器２）、現像器４Ｙ〜４Ｋ（以下省略して、現像器
４）、転写ベルト５等の画像形成手段が配置されてい
る。

【００５９】感光体１は、帯電器２により均一に帯電さ
れ、感光体１上に、例えばＬＥＤ露光器からなる、本発
明の構成要素たる露光手段としての露光器３Ｙ〜３Ｋ
（以下、省略して露光器３）により色分解された光像、
またはこれに相当する光像１２Ｙ〜１２Ｋ（以下省略し
て、光像１２）が照射され、その外表面に潜像形成が行
われる。ついで、感光体１上の静電像は現像器４にて現
像され、トナー像として顕像化される。

【００６０】上記露光器３Ｙ〜３Ｋは、それぞれ露光量
を変更するための露光量変更手段を備える。また、上記
露光器３Ｙ〜３Ｋは、画像形成装置が形成可能な最小画
素に対する発光ＯＮ／ＯＦＦの２種類で制御する、いわ
ゆる２値露光制御装置を用いている。さらに、上記露光
器３Ｙ〜３Ｋとして、レーザー以外にも、ＬＥＤを用い
ても良い。

【００６１】また、図１の（ｂ）に示される雰囲気ヒー
タは、電源Ｇ及びサーモスイッチＳＷ１及びＳＷ２によ
り画像形成装置の内部を暖め、画像形成装置内部の状態
を画像形成に適した状態にする。

【００６２】原稿台ガラス９の読み込み命令（通常、コ
ピーキーが押された状態）、又は、プリンタとして画像
形成装置が動作する場合、例えば、ＰＣから印刷ＪＯＢ
命令が送信されると、画像形成装置内に設置された図示
しない内部ＣＰＵの命令により、環境センサＣＳ１の温
度／湿度情報を読み込み絶対水分量を計算する。

【００６３】この絶対水分量の値を基に、ＣＰＵは記録
装置から、この環境における必要現像Ｖcont電位を算出
する。現像Ｖcontの値が、環境で変化するのは、現像装
置で用いるトナーの物性、例えば帯電性能が周囲の雰囲
気水分量で変化するためである。

【００６４】また、この現像Ｖcontの算出にあたって
は、あらかじめ、図２に示すような水分量と必要現像Ｖ
cont電位の関係を、テーブル化して記憶しておき、前記
水分量の結果に応じて線形補間により算出する。図２
は、図１に示される画像形成装置に適用される水分量と
必要現像Ｖｃｏｎｔとの関係のグラフである。

【００６５】次に、潜像電位、現像装置の現像スリーブ
電位の算出方法について図３を用いて説明する。図３
は、図１に示される画像形成装置に適用される周囲環境
の絶対水分量が変化した場合の感光体帯電電位Ｖｄと、
露光部電位Ｖｌの関係のグラフである。例えば、図１の
環境センサＣＳ１により、２３℃／５％と読み取られた
場合、水分量は約１．０［ｇ／ｋｇ］となる。

【００６６】この時、図９に示される表１のテーブルに
よれば、必要現像Ｖcont電位は、現像Ｖcont＝２８０Ｖ
が選択される。図９は、図１に示される画像形成装置に
適用される、水分量と現像Ｖｃｏｎｔのテーブル（表
１）である。この必要現像Ｖcontに、地肌カブリ防止電
位であるＶback電位を加えると、必要とする感光体１の
表層に形成する潜像Ｖcont電位が求められる。式であら
わすと下記の様になる。

【００６７】必要潜像Ｖcont＝必要現像Ｖcont＋Ｖback電位＝２８０Ｖ＋２００Ｖ＝４８０Ｖ…（１）

【００６８】次に、感光体１の帯電電位、露光部電位を
設定する手順を説明する。必要現像Ｖcontが、周囲環境
の状態によって変化したのと同様に、感光体１の露光部
電位も、感光体１の露光感度が周囲環境の相対湿度や水
分量によって変化するため、環境に適した値を求める必
要がある。図３に、本実施形態の感光体において、帯電
電位に対する、露光部電位の周囲環境の水分量による変
化を実験的に求めた結果を示す。図３の結果を、画像形
成装置は、テーブルデータとして記憶している。

【００６９】前記の環境センサの読みとり値によると、
水分量１．０［ｇ／ｋｇ］で、前記算出した潜像Ｖcont
＝４８０Ｖを得るためには、図３の結果より、帯電電
位：Ｖｄ＝７００Ｖと選択すると、露光部電位Ｖｌ＝２
２０Ｖが得られ、必要とする潜像Ｖcont＝４８０Ｖを満
足させることができる。

【００７０】この結果、現像電位は、帯電電位Ｖｄ＝７
００Ｖから、非画像部電位Ｖback＝２００Ｖを差し引い
た５００Ｖに設定されることにより、前記算出した必要
現像Ｖcont＝２８０Ｖが正確に得られる事になる。

【００７１】ここで、本実施形態における帯電方式は、
着磁されたマグローラスリーブに粉砕、又は、重合法に
より作成した粉体磁性キャリア（抵抗値１０⁴〜１０⁷Ω
ｃｍ）を、前記、マグローラに担持し、感光体１の表面
と一定距離、例えば、５００〜６００μｍ程度の距離に
固定され状態で、前記、キャリアで磁気ブラシを作成し
感光体１の表面と接触させ、印加バイアスに、ＡＣ成分
（１ｋＨｚ、Ｖｐｐ＝４００Ｖ程度）を重畳したＤＣバ
イアスを印加した注入方式を採用している。

【００７２】本実施形態における注入方式を用いた場合
は、前記感光体の帯電電位Ｖｄの値と、前記マグローラ
のＤＣ成分バイアスがほぼ等しくなるため、Ｖｄｃ＝Ｖ
ｄとして求めることが可能となる。

【００７３】また、本実施形態で使用される感光体１
は、図４に示されようにアルミシリンダ１ａ上に感光層
（電荷発生層１ｂ、電荷輸送層１ｃ及び電荷注入層１
ｄ）を塗布して構成されている。図４は、図１に示され
る画像形成装置に使用される電子写真感光体の断面図で
ある。

【００７４】感光層は、通常絶縁体であり、特定の波長
の光を照射することにより、導電となるという特徴を有
している。それは、光照射により電荷発生層１ｂ内に正
孔−電子対を生成しそれらが電荷の流れの担い手となる
からである。

【００７５】また、現像器４は、イエロー現像剤、マゼ
ンタ現像剤、シアン現像剤、ブラック現像剤の４色現像
剤を各別に収納する４個の現像器４Ｙ〜４Ｋを感光体１
の外周面に対向する位置にある一定距離、例えば３００
〜６００μｍ固定された２成分現像剤を用いて潜像現像
の現像を行う。ここで、本発明の実施にあたっては、前
記に記載した２成分現像剤を用いる現像装置ではなく、
磁性−成分現像、接触−成分現像方式の現像方式を用い
ても差し支えない。

【００７６】一方、給紙カセット１３Ａ（１３Ｂ）内に
収容された転写材Ｐがレジストローラ１４により適当な
タイミングで給紙されて転写ベルト５に担持され、図示
矢印方向に搬送される転写材Ｐ上に転写ベルト５の下方
に配置されている、転写印加部材６Ｙ〜６Ｋ（以下、省
略して転写印加部材）によって転写電圧が印加され、感
光体１上の上記トナー像が転写される。

【００７７】転写ベルト５は、誘電体シート等を張設し
て構成されており、この転写ベルト５には、吸着用の半
導体帯電ローラ１５と導体ローラによって転写材Ｐが吸
着される。感光体１Ｙのイエローから、１Ｋのブラック
まで順次転写される。

【００７８】転写材Ｐ上に、転写されたトナー像は、転
写ベルト５に担持されて、定着器７に搬送され、所定の
熱量、圧力を加えられ定着された後、排出トレイ８へ搬
送される。

【００７９】次に、上述された画像形成装置を用いて、
本発明の課題とその解決実施にあたるさらに詳細な説明
を行う。

【００８０】上述された画像形成装置において、感光体
１Ｙ〜１Ｋに、露光器３Ｙ〜３Ｋから露光することによ
り、電荷発生層で正孔・電子対が生成される。正孔は、
電荷発生層をとおり、電荷注入層に移動し負電荷と再結
合する。

【００８１】これにより感光体表層（電荷注入層）の負
電荷量が減少し、表面電位の絶対値が低下する。この状
態での感光体上の表面電位が略ＶＬ電位となる。

【００８２】しかしながら、露光により減衰する感光体
上のＶＬ電位は、露光量によって変化し、かつ表面電位
の大きさによっても変化する。

【００８３】ここで、感光体Ａの露光量Ｅ［μＪ／ｃｍ
²］と感光体上の電位［Ｖ］の関係を図５に示す。図５
に示されるように露光量が増加するとドラム上の電位は
非線形に減衰する様子がわかる。図５は、図１に示され
る画像形成装置に使用されるドラムＡの露光量と電位と
の関係のグラフである。

【００８４】さらに、このＥ−Ｖ特性の測定を、ドラム
２周分の全面露光を与えた場合に測定した結果を図６に
示す。図６は、図１に示される画像形成装置に使用され
る異なる種類のドラムである、ドラムＡ及びドラムＢの
露光量と電位との関係のグラフである。

【００８５】この図から、感光体の表層に与える露光量
を大きくしていくと、露光量の値が小さい場合は一度露
光を受けた部分のＶＬ電位（ドラム２周目のＶＬ電位）
は、１周目よりも小さくなるが、ある一定上の露光量を
与えると、ドラム２周目の電位が１周目よりも大きくな
っていることが分かる。このようなＶＬ電位の変動が発
生した場合は、濃度低下の画像不具合が発生する。

【００８６】図６に示されるように、感光層の特性（電
荷発生層、電荷輸送層、電荷注入層）が異なる別の感光
体Ｂで同様の実験を行ったところ、Ｅ−Ｖ特性は大きく
異なるが感光体Ａと同様の結果が得られた。

【００８７】また、感光体上の表面電位（ＶＤ）を変化
させた場合のＥ−Ｖ特性を図７に示す。図７は、ドラム
上電位ＶＤを変化させた場合の、図１に示される画像形
成装置に使用されるドラムＡの露光量と感光体上の電位
との関係のグラフである。この図より、ＶＤ電位が変化
しても露光量増加に伴い感光体１周目ＶＬ電位に対し、
２周目ＶＬ電位が減少→増加領域にシフトすることがわ
かる。

【００８８】また、１周目のＶＬ電位に対し２周目の値
が減少から増加に変化する露光量の値がＶＤの値により
変化することが判明した。

【００８９】さらに、露光メモリによりＶＬの値が変化
しない領域も存在していることが図７から分かった。ま
た、ＶＤ電位を変化させた場合、露光量を変化させても
ＶＬの値が変化しない領域は、露光量の大きな範囲にシ
フトしていき、さらに露光メモリによるＶＬ電位変動の
ない領域も大きくなっている様子がわかる。

【００９０】以上の結果から、露光によるＶＬの変動
は、露光量とドラム表面電位によって、露光履歴による
ＶＬ変動が増加方向、減少方向の２種類存在することが
明らかになった。

【００９１】また、必ず露光の影響によりＶＬ変動がな
い領域も感光体の種類によらず存在することも明らかに
なった。

【００９２】次に、実験結果よりＶＬ安定領域を図８に
示す。図８は、図１に示される画像形成装置に適用され
る、ＶＬ変動のない露光量領域とＶＬ電位の領域との関
係を示すグラフである。

【００９３】図８より、表面電位と露光部電位の差を潜
像コントラスト電位とし、Ｅ−Ｖ特性を測定した場合に
露光部電位がほとんど変動しない領域を最大潜像コント
ラスト電位差と、露光量を増加させ０．１［μＪ／ｃｍ
²］の変化量に対する露光部の電位変化が５０Ｖ以下と
なる電位変化の収束領域で得る電位差を任意の表面電位
に対する最大潜像コントラスト電位差とした場合、ＶＬ
電位が露光履歴により変化しない安定領域は、この最大
潜像コントラスト電位の約７０（略６０％を含む）〜９
０％程度の範囲に存在していることがわかった。

【００９４】以上の調査結果より本実施形態の画像形成
装置は、通常使用している露光量で画像形成を行い感光
体に露光履歴によるゴースト画像が発生した場合、通常
条件での潜像コントラスト電位の６０〜９０％になるよ
う露光量の大きさを、通常設定の約７０％になる切り替
えスイッチ（仮称、ゴートス低減モード）を、画像形成
装置の操作パネル上に配置している。

【００９５】しかしながら、このゴースト低減モードが
操作パネル上で選択された場合、露光量を単純に低減さ
せるのみでは、現像コントラストが小さくなり、画像濃
度が小さくなる。

【００９６】その問題を解決するため、図３の各環境に
おける表面電位とＶＬ電位の関係テーブルを、ゴースト
低減モードの露光量に対して記憶しており、ゴースト低
減モードが選択されると同時に感光体の帯電電位、現像
装置の環境電位等の条件が、通常露光量と同じ画像濃度
が得られるように瞬時に選択され、電位変動のない安定
した画像出力が可能となる。

【００９７】（第２の実施形態）次に、本発明に係る画
像形成装置の第２の実施形態について説明する。本第２
の実施形態は、ゴースト低減の精度をより高精度に行う
ことを目的とした実施形態である。前述の第１の実施形
態では、ゴースト低減モードを実行する際、露光量を一
律７０％になる低減モードであった。

【００９８】しかしながら、前述したように、露光履歴
によるＶＬ変動がない安定領域は、表面電位ＶＤの値に
よって多少変化する。

【００９９】特に、ＶＤの小さな、例えばＶＤ＝５００
Ｖの設定条件で画像形成を行っている場合、ＶＬ変動の
ない安定領域にするためには、通常モードの潜像コント
ラストの約６０％付近まで露光量を低減させると十分な
低減効果が得られる為、実施例１の７０％では多少不足
気味になりわずかにゴーストが発生する。

【０１００】本実施形態では、このように低減効果が不
十分な場合に対しても、対応するため操作パネルのゴー
スト低減モードスイッチにレベル差を設けることで対応
している。

【０１０１】ゴースト低減モードは、図１０に示される
表２に示すように配置されており、ゴーストの低減効果
が不十分な場合には、通常の低減モードが選択される
と、約７０％露光量低下のレベル２が選択されるのに対
して、約６０％のレベル１を選択すると、低減効果が増
加しより安定した画質補正が行われる。ここで、図１０
は、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態に適用
される、ゴースト低減モードのランクを示すテーブル
（表２）である。

【０１０２】この段階的なゴースト低減モードを配置す
ることにより、よりゴーストのない安定した画像形成が
可能となる。

【０１０３】また、このゴースト低減のレベル調整機能
を付加した画像形成層は、その露光量レベルに応じて、
図３に示す表面電位と、ＶＬ電位の関係テーブルを記憶
しており、各低減モードのレベルに応じて画像濃度を変
化させることなく瞬時に、感光体の帯電電位、現像電位
が選択され通常モードと同等の画像濃度を得ることが可
能である。

【０１０４】以上のように本第２の実施形態は、前述の
本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態と同様の効
果を得ることができると共に、ゴースト低減モードの露
光量の設定を、レベル別に数ランクもち、かつユーザが
画像形成装置の操作パネル上から自由に条件変更を行う
ことで、ゴースト低減のレベルが不十分な場合には、必
要に応じてさらに画質補正を行うことができる。

【０１０５】（第３の実施形態）次に、本発明に係る画
像形成装置の第３の実施形態について説明する。本第３
の実施形態は、前述の第２の実施形態のゴースト低減モ
ードのレベル調整を、ユーザ操作パネル上で実施する必
要がなく、ゴースト低減モードが選択され場合に、その
時点での通常モードの画像形成条件のＶｄ設定値より、
露光量の低減モードレベルを判断することを特徴とした
画像形成装置である。

【０１０６】前述の第２の実施形態では、ユーザが、ゴ
ーストのレベルが悪いことを確認してから、さらに低減
モードレベルの調整を行う手間が発生していた。

【０１０７】しかしながら、図７の結果よりわかるよう
にＶｄの値で露光によるＶＬの変動ない安定領域はほぼ
決定されるため、自動的に図１１に示される表３に示す
設定表にしたがって、露光量の低減レベルを決定するこ
とで、本実施形態は、前述の本発明に係る画像形成装置
の第１又は第２の実施形態と同様の効果を得ることがで
きると共に、自動的に低減レベルの選択が可能となる。
図１１は、本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態
に適用される、通常画像形成条件のＶｄ設定値とゴース
ト低減モード時の露光量設定値の関係を示すテーブル
（表３）である。

【０１０８】この通常モード時のＶｄ設定値から、自動
的にゴースト低減モードでの露光量の低減レベルを設定
することにより、本実施形態は、前述の第１の実施形態
よりも高精度で、前述の第２の実施形態よりもユーザに
手間をかけることなく安定した画像形成を行うことがで
きる。

【０１０９】（第４の実施形態）次に、本発明に係る画
像形成装置の第４の実施形態について説明する。前述の
第１の実施形態乃至第３の実施形態では、ゴースト低減
モードが選択されると、画像形成装置は常に低減モード
で画像形成を行ってしまう。

【０１１０】しかしながら、画像比率の少ない文字原稿
などが出力される場合、特にプリンタ、ＦＡＸ等の文章
を出力する場合、特に低減モードに常にする必要はな
い。

【０１１１】したがって、ユーザ画像形成装置の用途に
したがって選択できるように、画像形成装置をプリン
タ、ＦＡＸ、複写機等の機能モード別に選択できるよう
に、操作パネル上から設定可能にしておくこと便利であ
る。

【０１１２】本第４の実施形態は、画像形成装置が複数
の画像形成出力機能を持つ場合、その用途に応じて低減
モードを実施することで、前述の本発明に係る画像形成
装置の第１乃至第３の実施形態と同様の効果を得ること
ができると共に、ユーザが自由に選択できる機能を追加
し、ユーザの利便性をさらに向上している。

【０１１３】（第５の実施形態）次に、本発明に係る画
像形成装置の第５の実施形態について説明する。前述の
第１の実施形態乃至第４の実施形態は、ゴースト低減モ
ードを実施にあたり、画像形成装置上の操作パネル上か
ら選択しなければならなかった。

【０１１４】しかしながら、最近の画像形成装置は、ネ
ットワーク上での画像形成装置として使用されることが
大変多く、かつ、画像出力装置がユーザの出力命令を行
い場所（例えば事務所のＰＣ上）から出力命令を実施す
る場合が多い。

【０１１５】また、ネットワーク通信を用いて、遠隔地
より、画像形成装置の状況をモニターし、遠隔地から画
像形成装置で発生した不具合に対して、販売者、または
メーカーのサービスセンターなどから、ユーザのクレー
ムに対して対応する場合が多々存在する。

【０１１６】そのため、本実施形態は、画像不具合（ゴ
ースト画像）に対して、遠隔地からネットワーク通信を
介して、低減モードへの選択を行うことにより、ユーザ
の手を煩わせることなく画質補正を可能にしていること
を特徴としている。

【０１１７】つまり、本実施形態は、露光量の切り替え
や露光量の値の設定を、ＰＣ上などに表示される印刷ダ
イアログ画面上又は画像形成装置とネットワークにより
接続された通信手段を介して行う。通信手段としては、
ＰＣ、ＰＤＣ等の端末がある。

【０１１８】そして、ユーザが出力する画像の経験上、
ゴーストが発生しそうと判断した場合には、容易にネッ
トワーク上のＰＣ上の印刷ダイアログ画面や通信手段上
から、出力画像のみゴースト低減モードを選択する事を
可能とすることにより、他のユーザの設定条件に関係な
く、そのユーザ独自の設定で出力可能となる。

【０１１９】以上のように、本実施形態は、前述の本発
明に係る画像形成装置の第１乃至第４の実施形態と同様
の効果を得ることができると共に、ユーザがゴースト低
減モードを選択する手段として、画像形成装置上に備え
ている操作パネル上からの設定のみではなく、ネットワ
ーク通信所からの設定ができる。

【０１２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定のタイミングで露光量を、潜像コントラスト電位差
が、通常使用している露光量で得られる最大潜像コント
ラスト電位差の略６０％以上、９０％以下になる露光量
に切り替えることにより、感光体の露光メモリによるＶ
Ｌ変動に伴う画像濃度変動を防止することができ、良好
な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の
構造図である。

【図２】図１に示される画像形成装置に適用される水分
量と必要現像Ｖｃｏｎｔとの関係のグラフである。

【図３】図１に示される画像形成装置に適用される周囲
環境の絶対水分量が変化した場合の感光体帯電電位Ｖｄ
と、露光部電位Ｖｌの関係のグラフである。

【図４】図１に示される画像形成装置に使用される電子
写真感光体の断面図である。

【図５】図１に示される画像形成装置に使用されるドラ
ムＡの露光量と電位との関係のグラフである。

【図６】図１に示される画像形成装置に使用されるドラ
ムＡ及びドラムＢの露光量と電位との関係のグラフであ
る。

【図７】ドラム上電位ＶＤを変化させた場合の、図１に
示される画像形成装置に使用されるドラムＡの露光量と
感光体上の電位との関係のグラフである。

【図８】図１に示される画像形成装置に適用される、Ｖ
Ｌ変動のない露光量領域とＶＬ電位の領域との関係を示
すグラフである。

【図９】図１に示される画像形成装置に適用される、水
分量と現像Ｖｃｏｎｔのテーブル（表１）である。

【図１０】本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態
に適用される、ゴースト低減モードのランクを示すテー
ブル（表２）である。

【図１１】本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態
に適用される、通常画像形成条件のＶｄ設定値とゴース
ト低減モード時の露光量設定値の関係を示すテーブル
（表３）である。

【符号の説明】

１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ感光体１ａアルミシリンダ１ｂ電荷発生層１ｃ電荷輸送層１ｄ電荷注入層２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ帯電器３，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ露光器４，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ現像器５転写ベルト６，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ転写印加部材７定着器８排出トレイ９原稿１０原稿台ガラス１１画像読み取りセンサ１２，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ光像１３Ａ，１３Ｂ給紙カセット１４レジストローラ１５半導体帯電ローラＣＳ１，ＣＳ２環境センサＨ１，Ｈ２雰囲気ヒータＳＷ１，ＳＷ２サーモスイッチＦ１，Ｆ２，Ｆ３冷却／攪拌ファンＰ転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/00 ３０３Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｍ 21/00 ３８８ 3/21 ＬＨ０４Ｎ 1/23 １０３ 1/29 Ｆターム(参考） 2C162 AE04 AE09 AE21 AE28 AE47 AF13 AF20 AF38 AF69 AF70 AF85 FA17 2C362 AA52 AA54 AA63 CB59 CB74 CB80 EA01 EA07 2H027 DA13 DA14 DA15 EA01 EA02 EA05 EA20 EC06 EC14 EC17 EC18 EJ15 2H076 AB42 DA06 DA07 DA09 DA10 DA22 5C074 AA02 AA09 BB03 BB04 BB26 CC26 DD08 DD24 EE02 EE03 FF15 GG02 GG09 GG12 HH02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面を帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記像担持体表面を露光し
静電潜像を形成する露光手段とを、少なくとも備えた画
像形成装置において、前記露光手段は露光量変更手段を備え、所定のタイミン
グで前記露光量を、潜像コントラスト電位差が、通常使
用している露光量で得られる最大潜像コントラスト電位
差の略６０％以上、９０％以下になる露光量に切り替え
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記露光量を切り替えた際に、前記像担
持体の帯電電位、現像電位その他の画像形成条件を、通
常条件と同じ画像濃度が得られる設定条件に切り替え画
質補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成
装置。
【請求項３】前記最大潜像コントラスト電位差は、前記像担持体を前記帯電手段で帯電し得られる表面電位
と、前記露光手段により露光量０．１［μＪ／ｃｍ²］の増
加量に対し露光部電位変化が５０Ｖ以下の電位減衰とな
る領域の電位との差であることを特徴とする請求項１又
は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記露光量を変更する所定のタイミング
は、画像不具合が発生したタイミングを含む請求項１か
ら３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記画像不具合が発生したタイミング
は、前記像担持体への露光履歴による感度変化でゴース
ト画像が発生したタイミングを含む請求項４に記載の画
像形成装置。
【請求項６】前記露光量の切り替えは、画像形成装置の操作パネル上から行い得る請求項１から
５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記露光量の切り替えは、印刷設定時に使用するＰＣその他の端末に表示される印
刷ダイアログ画面上から行い得る請求項１から６のいず
れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記露光量の切り替えは、電話回線、ＬＡＮその他のネットワーク通信を介して接
続された通信手段を介して行い得る請求項１から７のい
ずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記画像形成装置が、複写機能、プリン
タ機能、ＦＡＸ機能その他の複合機能の少なくともいず
れかを有する場合は、それぞれ独立な前記露光量及び現
像設定条件で画像出力可能であることを特徴とする請求
項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記所定のタイミングで露光量を変更
した場合、前記画像形成装置内に備えられている温度及び湿度を検
知する環境センサからの検知情報に基づいて、通常の露
光量と同等の画像濃度を得る現像条件設定制御を行うこ
とを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の
画像形成装置。
【請求項１１】前記所定のタイミングで設定される露
光量の変更値は、前記環境センサの検知の結果により条
件設定される通常画像形成時の像担持体帯電電位の値に
基づいて、ゴースト画像が低減する露光量に設定される
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記露光量の変更値は、画像形成装置の操作パネル上から変更可能である請求項
１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記露光量の変更値は、印刷設定時に使用するＰＣその他の端末上の印刷ダイア
ログ画面上から変更可能である請求項１１又は１２に記
載の画像形成装置。
【請求項１４】前記露光量の変更値は、電話回線、ＬＡＮその他のネットワーク通信を介して接
続された通信手段から変更可能である請求項１１から１
３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記露光手段による潜像形成は、画像
形成装置が形成可能な最小画素に対する発光ＯＮ／ＯＦ
Ｆの２種類で制御する、いわゆる２値露光制御装置を用
いていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか
１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記露光手段としてＬＥＤを用いてい
ることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に
記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記像担持体として、表層に電荷注入
層が設けられている電子写真感光体を用い、該電子写真
感光体の表層電荷注入層に対して、磁性粒子を回転自在
のマグネットスリーブ上にブラシを形成し、電荷注入に
より表面電位を形成することを特徴とする請求項１から
１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。