JP2003215859A

JP2003215859A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003215859A
Application number: JP2002010020A
Authority: JP
Inventors: Taishin Aso; 泰臣麻生
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】濃度検知動作を用いずとも、安価で、安易
で、階調再現性が安定し、良好な画質を得ることのでき
る画像形成装置を提供する。【解決手段】露光装置３に使用するレーザ光量は、耐
久を通して暗部電位Ｖｄよりも明部電位Ｖｌの変動が大
きくなる範囲を使い、感光体ドラム１の膜厚推移に対す
る明部電位Ｖｌの特性が直線的になるようにする。よっ
て、濃度検知動作等を用いずとも一義的に最適な現像バ
イアスを選ぶことができ、安価で、安易で、階調再現性
が安定し、良好な画質を得ることのできる画像形成装置
を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた、例えば複写機、プリンタ等の画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、像担持体上に形成した静電潜像を、トナー像として
可視化することを行っている。

【０００３】従来、低オゾン、低電力等の利点を有する
ことから、接触帯電装置、即ち、被帯電体に電圧を印加
した帯電部材を当接させて、被帯電体の帯電を行う方式
の装置が実用化されている。特に、帯電部材として帯電
ローラを用いたローラ帯電方式の装置は、帯電安定性の
点から好ましい。

【０００４】ローラ帯電方式の接触帯電装置では、帯電
部材として、導電性の弾性ローラを被帯電体に加圧当接
させ、これに電圧を印加することにより、被帯電体を帯
電処理する。

【０００５】具体的には、帯電は、帯電部材から被帯電
体への放電によって行われる。よって、ある閾値電圧以
上の電圧を印加することにより帯電が開始される。

【０００６】ここで、ＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印
加して、被帯電体の帯電を行う接触帯電方式を、ＤＣ帯
電方式と称する。

【０００７】このＤＣ帯電方式は、放電によって像担持
体である感光体の表面が劣化し、通紙あるいはクリーニ
ング部材の当接によって感光体表面が削り取られるドラ
ム削れ量が少なく、また、その他の方式において、帯電
する際に感光体と帯電部材が振動し発生する帯電音が少
ない等のメリットを有する。

【０００８】一方、感光体にトナー担持体として弾性お
よび導電性を有する現像ローラを押圧もしくは接触させ
て静電潜像の現像を行う接触現像方式を用いた画像形成
装置が実用化されている。

【０００９】接触現像方式は、現像バイアスとして現像
ローラにＤＣ電圧を印加して、感光体に形成した静電潜
像を現像することが可能である。さらには、磁性材料が
不要であり、装置の簡略化および小型化が容易である
点、非磁性トナーを使用することでフルカラー画像形成
装置に応用が可能である点等の利点を有している。

【００１０】よって、これら利点を生かし、ページパー
コストが安く、装置自体も安価で小型な画像形成装置と
して、ＤＣ定電圧によるＤＣ帯電方式、ＤＣ定電圧によ
るＤＣ接触現像方式を採用した画像形成装置が実用化さ
れている。

【００１１】また、現像装置としては、例えば、乾式一
成分接触現像装置が提案され実用化されている。

【００１２】この場合多くは、回転する感光体と同じく
回転する現像ローラとを、適当な相対周速差で押圧もし
くは接触させることで、静電潜像を現像している。現像
ローラを使用することにより、感光体に現像ローラを押
圧もしくは接触させて現像を行うため、特に感光体が剛
体である場合に感光体を傷つけることを避けるために現
像ローラを弾性体により構成している。

【００１３】また、現像ローラ表面もしくは表面近傍に
導電層を設け、現像バイアスとして直流ＤＣバイアスを
印加して使用することもできる。

【００１４】乾式一成分接触現像装置は、磁性材料が不
要であり、装置の簡略化および小型化が容易である点、
非磁性トナーを使用することでフルカラー画像形成装置
に応用が可能である点等、多くの利点を有している。

【００１５】フルカラー画像形成装置の場合、色再現
性、特に色味の安定が重視される。その色味を安定させ
るためには、各色の画像形成において、安定した階調性
を維持することが重要である。

【００１６】しかしながら、複数の感光体に一つの電源
から帯電バイアスを印加した場合、帯電電位と露光電位
はそれら感光体の使用状況によりまちまちである。よっ
て、濃度検知とよばれる工程を設けて、色味変動を最小
限に抑えるようにしている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
画像形成装置においては感光体の電位変動が分からない
ので、それを考慮して画像形成条件の制御を行わなけれ
ばならない。このため、多くの画像条件を変えた検知画
像を作像する必要があり、それに伴い制御に時間がかか
り、消費するトナーも多くなるという問題があった。

【００１８】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、濃度
検知動作を用いずとも、安価で、安易で、階調再現性が
安定し、良好な画質を得ることのできる画像形成装置を
提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、回転する像担持体と、該像担持体
と接触して前記像担持体を帯電させる帯電手段と、該帯
電手段に一定電圧の直流帯電バイアスを印加する帯電バ
イアス印加手段と、前記像担持体上を露光して静電潜像
を形成する露光手段と、前記像担持体に接触回転する現
像ローラを有し前記像担持体上の静電潜像を現像する現
像手段と、前記現像ローラに直流現像バイアスを印加す
る現像バイアス印加手段と、前記像担持体に近接して前
記帯電手段による帯電工程よりも上流側で点灯する帯電
前露光手段と、前記像担持体の膜厚に関する情報を記憶
する記憶手段と、を有し、前記記憶手段に記憶された情
報から前記像担持体の露光電位を算出し、算出された露
光電位に所定の値を加算した電位を現像バイアスとして
前記現像ローラに印加することを特徴とする。

【００２０】回転する像担持体と、該像担持体と接触し
て前記像担持体を帯電させる帯電手段と、該帯電手段に
一定電圧の直流帯電バイアスを印加する帯電バイアス印
加手段と、前記像担持体上を露光して静電潜像を形成す
る露光手段と、前記像担持体に接触回転する現像ローラ
を有し前記像担持体上の静電潜像を現像する現像手段
と、前記現像ローラに直流現像バイアスを印加する現像
バイアス印加手段と、前記像担持体に近接して前記帯電
手段による帯電工程よりも上流側で点灯する帯電前露光
手段と、前記像担持体の膜厚に関する情報を記憶する記
憶手段と、をそれぞれ複数有し、複数の前記帯電手段に
は、一つの前記帯電バイアス印加手段から一定電圧の直
流帯電バイアスが印加され、各前記記憶手段には、各前
記像担持体の膜厚に関する情報が記憶され、各前記現像
ローラには、各前記記憶手段に記憶された情報から決定
された現像バイアスが各前記現像バイアス印加手段から
印加されることを特徴とする。

【００２１】前記露光手段に使用するレーザ光量は、使
用初期から末期までの間で、帯電電位変化幅よりも露光
電位変化幅が大きくなる領域を使うことが好適である。

【００２２】前記記憶手段は、接触あるいは非接触の不
揮発性メモリであることが好適である。

【００２３】前記像担持体の膜厚に関する情報は、前記
像担持体回転時間と、直流帯電バイアス印加時間と、前
記現像ローラ接触回転時間と、前記帯電前露光手段の露
光時間と、から算出されることが好適である。

【００２４】前記像担持体の膜厚に関する情報は、前記
像担持体が回転し、直流帯電バイアスが印加され、前記
現像ローラが回転接触しかつ前記帯電前露光手段が点灯
している時間と、前記像担持体が回転し、直流帯電バイ
アスが印加されかつ前記現像ローラが回転接触している
時間と、前記像担持体が回転しかつ直流帯電バイアスが
印加されている時間と、前記像担持体が回転しているだ
けの時間と、から算出されることが好適である。

【００２５】前記記憶手段には、前記像担持体回転時間
と、直流帯電バイアス印加時間と、前記現像ローラ接触
回転時間と、前記帯電前露光手段の露光時間と、が記憶
されることが好適である。

【００２６】前記記憶手段には、前記像担持体が回転
し、直流帯電バイアスが印加され、前記現像ローラが回
転接触しかつ前記帯電前露光手段が点灯している時間
と、前記像担持体が回転し、直流帯電バイアスが印加さ
れかつ前記現像ローラが回転接触している時間と、前記
像担持体が回転しかつ直流帯電バイアスが印加されてい
る時間と、前記像担持体が回転しているだけの時間と、
が記憶されることが好適である。

【００２７】前記記憶手段に記憶された情報から現像バ
イアスを算出する計算手段を搭載したことが好適であ
る。

【００２８】少なくとも、前記像担持体と、前記帯電手
段と、前記現像手段と、前記記憶手段と、を一体的にプ
ロセスカートリッジに構成したことが好適である。

【００２９】前記プロセスカートリッジは、装置本体か
ら着脱可能であることが好適である。

【００３０】以上の発明により、濃度検知動作をなく
し、安価で、安易で、階調再現性が安定し、良好な画質
を得ることのできる画像形成装置を提供することができ
る。

【００３１】

【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。

【００３２】（第１の実施の形態）図１〜図７を参照し
て、第１の実施の形態について説明する。図１は第１の
実施の形態に係る画像形成装置を示すものである。

【００３３】図１に示す、画像形成装置Ａは、像担持体
としての感光体ドラム１を備える。

【００３４】この感光体ドラム１は、矢印アの方向に不
図示の駆動手段により回転駆動される。感光体ドラム１
の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム
１の表面を均一に帯電するための帯電手段としての帯電
装置２、画像情報に基づきレーザを照射して感光体ドラ
ム１上に静電潜像を形成する露光手段としての露光装置
３、静電潜像をトナー像として現像する現像手段として
の現像装置４、感光体ドラム１上のトナー像をメディア
５に転写するための転写ローラ６、転写後の感光体ドラ
ム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーナ７等
が配設されている。

【００３５】本実施の形態においては、感光体ドラム
１、帯電装置２、現像装置４、クリーナ７は一体的にカ
ートリッジ化され、プロセスカートリッジＢを形成し、
画像形成装置Ａに着脱可能なものとなっている。

【００３６】感光体ドラム１は、直径３０ｍｍのアルミ
シリンダの外周面に感光層を塗布して構成される剛体で
あり、不図示の駆動装置により、図中矢印アの方向に回
転駆動する。本実施の形態において、感光体ドラム１の
ＣＴ層膜厚は初期では１８μｍであり末期では１０μｍ
を末期である。

【００３７】帯電装置２は、ローラ状に形成された導電
性ローラであり、このローラを感光体ドラム１に当接さ
せ、帯電バイアスを印加することで、感光体ドラム１表
面を帯電する。

【００３８】露光装置３は、半導体レーザもしくは発光
ダイオードを使い、ポリゴンミラーでコントローラより
出された画像信号に対応したレーザ光を帯電装置２によ
り均一帯電された感光体ドラム１上に照射し、感光体ド
ラム１を露光して静電潜像を形成する。

【００３９】現像装置４について図２を用いて説明す
る。２１は一成分現像剤として負帯電性の非磁性トナー
２２を収容する現像容器であり、現像容器２１内の長手
方向に延在する開口部に位置して感光体ドラム１と対向
配置された現像剤担持体としての現像ローラ２３を備
え、現像ローラ２３で感光体ドラム１上の静電潜像を現
像、可視化するようになっている。

【００４０】本実施の形態において、負帯電性の非磁性
トナー２２には、疎水性シリカを１．０ｗｔ％外添し
た、粒度分布に優れた略球形化トナーを用いている。

【００４１】弾性を有する現像ローラ２３は、直径１６
ｍｍであり、上記現像容器２１の開口部にて、図に示す
右略半周を現像容器２１に突入し、左略半周面を現像容
器２１から露出して横設される。

【００４２】現像ローラ２３の現像容器２１から露出し
た面は、現像装置４の左方に位置する感光体ドラム１に
所定の侵入量となるように押圧、接触するように対向し
ている。本実施の形態においては、感光体ドラム１に対
して現像ローラ２３が５０μｍ侵入し、接触する。

【００４３】この現像ローラ２３には、現像バイアスと
して、本実施の形態においては適正現像バイアスと呼ぶ
直流電圧が、現像バイアス電源２８から印加される。

【００４４】現像ローラ２３は、不図示の駆動装置によ
り、矢印イ方向に回転駆動される。

【００４５】現像ローラ２３の下方には、弾性ローラ２
４が当接され、回転可能に支持されている。

【００４６】弾性ローラ２４は、スポンジ構造や芯金上
にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ
構造のものが、現像ローラ２３へのトナー供給および未
現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。本実施の形態
においては、弾性ローラ２４は、直径１６ｍｍのウレタ
ンスポンジローラであり、現像ローラ２３と同一方向の
回転駆動する。

【００４７】現像ローラ２３の上方には、弾性を有する
現像ブレード２５が、支持板金に支持され、自由端側の
先端近傍を現像ローラ２３の外周面に面接触にて当接す
るように設けられている。

【００４８】現像ブレード２５の当接方向としては、現
像ローラ２３との当接部に対して自由端側の先端が、現
像ローラ２３の回転方向上流側に位置するカウンター方
向となっている。本実施の形態においては、厚さ１００
μｍのリン青銅製の金属薄板を用いている。

【００４９】弾性ローラ２４との摺擦により現像ローラ
２３上に担持されたトナーは、現像ブレード２５との当
接部を通過する際に摩擦帯電により電荷付与されかつ薄
層に規制される。

【００５０】メディア５は、装置下部の供給部から１枚
ずつ供給される。メディア５は、感光体ドラム１と転写
ローラ６との間を通過して定着装置９を経て、装置上部
の排出トレイに排出される。

【００５１】転写ローラ６は、現像装置４よりも下流で
感光体ドラム１と対向配置されている。転写ローラ６
は、所定のタイミングで感光体ドラム１と転写ローラ６
との間に送り出されたメディア５に感光体ドラム１のト
ナー像を転写する。

【００５２】クリーナ７は、転写後の感光体ドラム１表
面の転写残トナーを除去する。

【００５３】排トナー容器８は、クリーナ７によって除
去された転写残トナーを収容する。

【００５４】定着装置９は、メディア５に転写されたト
ナー像を加熱、加圧してトナーを定着させる。

【００５５】本実施の形態で使用する帯電前露光手段
は、感光体ドラム１に近接し、帯電装置２の上流で点灯
し、転写後の感光体ドラム１上の電位を均一にする。

【００５６】次に、本実施の形態で使用するプロセスカ
ートリッジＢに搭載の記憶手段について説明する。

【００５７】記憶手段は、プロセスカートリッジＢに設
けられたＮＶＲＡＭであり、画像形成装置Ａと接点を通
じて電気的に通信し、画像形成枚数の読み出しおよび書
き込みを行っている。その構成は非接触のメモリ等を用
いても良い。記憶手段に記憶させる内容は、感光体ドラ
ム回転時間、現像ローラ回転時間、通紙枚数、現像バイ
アス印加時間、前露光点灯時間、感光体ドラム膜厚、現
像バイアス等、感光体ドラム１の膜厚情報と相関がある
ものならば、特に画像形成枚数に限定されるものではな
い。

【００５８】次に、感光体ドラム１の膜厚検知方法を説
明する。すなわち、感光体ドラム１の膜厚情報を算出す
る。

【００５９】本実施の形態における感光体ドラム１の状
態は、（１）感光体ドラム１が回転し、帯電バイアスが
印加され、現像ローラ２３が回転接触しかつ帯電前露光
手段が点灯している状態と、（２）感光体ドラム１が回
転し、帯電バイアスが印加されかつ現像ローラ２３が回
転接触している状態と、（３）感光体ドラム１が回転し
かつ帯電バイアスが印加されている状態と、（４）感光
体ドラム１が回転しているだけの状態と、に分けられ
る。

【００６０】そこで、記録手段に、感光体ドラム１が回
転し、帯電バイアスが印加され、現像ローラ２３が回転
接触しかつ帯電前露光手段が点灯している時間（Ｔ１）
と、感光体ドラム１が回転し、帯電バイアスが印加され
かつ現像ローラ２３が回転接触している時間（Ｔ２）
と、感光体ドラム１が回転しかつ帯電バイアスが印加さ
れている時間（Ｔ３）と、感光体ドラム１が回転してい
るだけの時間（Ｔ４）と、を記憶する。

【００６１】これらの時間（Ｔ１）〜（Ｔ４）より下記
した式に基づいて感光体ドラム１の削れ量（Ｆｒｅａ
ｌ）を検知する。

【００６２】感光体ドラム１の削れ量は、Ｆｒｅａｌ＝
ｆ１（Ｔ１）＋ｆ２（Ｔ２）＋ｆ３（Ｔ３）＋ｆ４（Ｔ
４）から検知する。

【００６３】上記に示したＦｒｅａｌは感光体ドラム１
の膜厚検知した際の感光体ドラム１の削れ量であり、ｆ
１は感光体ドラム１が回転し、帯電バイアスが印加さ
れ、現像ローラ２３が回転接触しかつ帯電前露光手段が
点灯している際の感光体ドラム１の削れる割合であり、
ｆ２は感光体ドラム１が回転し、帯電バイアスが印加さ
れかつ現像ローラ２３が回転接触している際の感光体ド
ラム１の削れる割合であり、ｆ３は感光体ドラム１が回
転しかつ帯電バイアスが印加されている時の感光体ドラ
ム１の削れる割合であり、ｆ４は感光体ドラム１が回転
しているだけの時の感光体ドラム１の削れる割合であ
る。

【００６４】そして、現像バイアスを決定する方法を以
下に説明する。

【００６５】まず始めに、感光体ドラム１上の電位（以
下、ドラム上電位という）と露光装置３のレーザ光量の
関係について説明する。図３は、レーザ光量とドラム上
電位の関係を示している。

【００６６】本実施の形態で使用するレーザ光量は単位
面積あたり０．３５μＪとする。この単位面積あたり
０．３５μＪのレーザ光量を使うことにより、明部電位
Ｖｌの膜厚特性が直線となる。

【００６７】ここで、本実施の形態では、露光電位が明
部電位Ｖｌとなり、帯電電位が暗部電位Ｖｄとなる場合
である。

【００６８】この単位面積あたり０．３５μＪのレーザ
光量を使った場合、初期暗部電位Ｖｄは−６５０Ｖ、初
期明部電位Ｖｌは−９０Ｖとなる。末期暗部電位Ｖｄは
−７２０Ｖ、末期明部電位Ｖｌは−１９０Ｖと変化す
る。

【００６９】本実施の形態において、このように露光装
置３のレーザ光量は、初期から末期の耐久前後における
暗部電位Ｖｄの変動幅よりも明部電位Ｖｌの変動幅が大
きくなる範囲を使う。

【００７０】次に、適正現像バイアス決定について説明
する。画像形成装置Ａでは、図４に示すようなディザパ
ターンの６０ｈの光学密度が０．６、９０ｈの光学密度
が１．０、ＦＦｈの光学密度が１．５以上となる１６階
調に対する光学密度特性に最も近くなる出力をする現像
バイアスを適正現像バイアスとした。

【００７１】感光体ドラム１に一定の帯電バイアスを印
加する際に、現像バイアスを変化させた時の１６階調に
対する光学密度特性は、図５に示すとおりである。この
図５から適正現像バイアスが必ず決定できることが分か
る。

【００７２】この結果を受け、各膜厚で適正現像バイア
スを測定したところ、Ｖｌ＋３００が適正現像バイアス
となることが分かった。

【００７３】このことから、各膜厚におけるＶｌから容
易に推測できる現像バイアスを現像バイアステーブルな
いし下記に示す式を用意し、感光体ドラム寿命検知を行
った際に現像バイアステーブルないし下記に示す式を使
い適正現像バイアスを決定する。

【００７４】適正現像バイアスＶｄｃ＝Ｖｌｍｉｎ−Ｖ
（Ｆｒｅａｌ）＋３００で決定される。

【００７５】ここで、Ｖｌｍｉｎは、新品（初期）感光
体ドラムの明部電位Ｖｌ、Ｖは感光体ドラムの削れ量
（Ｆｒｅａｌ）から明部電位Ｖｌの変動量を導出する関
数である。

【００７６】以上説明した本実施の形態における画像形
成装置Ａの画像形成動作について図６を用いて説明す
る。

【００７７】画像形成装置Ａは、感光体ドラム１、感光
体ドラム１と対向配置された現像ローラ２３及び定着装
置９はギアで結合されており、よって一つの駆動装置で
回転駆動されるものである。

【００７８】画像形成装置Ａは、パーソナルコンピュー
タやワークステーション等のホストＣと接続されてい
る。ホストＣからのプリント要求信号を受けて、画像形
成動作を開始する（Ｓ１）。

【００７９】画像形成装置Ａは、ホストＣから送られた
画像データを、画像信号として処理する。

【００８０】現像ローラ２３には、現像バイアスとし
て、上記に示した適正現像バイアスの直流電圧が現像バ
イアス電源２８から印加される（Ｓ２）。

【００８１】このバイアス印加を待って、駆動装置の回
転が開始される（Ｓ３）。

【００８２】感光体ドラム１は回転駆動することで、帯
電装置２により、その表面を、均一帯電される（Ｓ
４）。

【００８３】例えば、通常の環境において初期感光体ド
ラム１のＣＴ層膜厚１８μｍに帯電装置２から−１２４
０Ｖ印加された際、感光体ドラム１上の電位は−６５０
Ｖとなることは上記に示したとおりである。

【００８４】現像ローラ２３が回転駆動することで、弾
性ローラ２４との摺擦により現像ローラ２３上にトナー
を担持する（Ｓ５）。

【００８５】現像ローラ２３上に担持されたトナーは、
現像ブレード２５との当接部を通過する。その際に、摩
擦帯電により電荷付与され、かつ薄層に規制される。

【００８６】露光装置３により、画像信号に対応したレ
ーザ光が、均一帯電された感光体ドラム１上に照射され
静電潜像が形成される（Ｓ６）。

【００８７】この静電潜像は、現像装置４により現像さ
れ、トナー像として可視化される（Ｓ７）。

【００８８】可視化された感光体ドラム１上のトナー像
は、転写部において転写ローラ６によりメディア５に転
写される（Ｓ８）。

【００８９】その際、転写ローラ６には、不図示の転写
電源から正極性の電界が印加される。

【００９０】転写後の感光体ドラム１上の電位を均一に
するために前露光手段を用い、前露光手段は帯電装置２
よりも上流で点灯する。

【００９１】感光体ドラム１上の、転写されずに残され
たトナーは、クリーナ７により感光体ドラム１から掻き
落とされ、再び同じ画像形成プロセスが繰り返し可能と
なる。

【００９２】メディア５は、定着装置９を通過する際
に、加熱、加圧される。これによりトナー像は、メディ
ア５表面に永久定着され、機外に排出される（Ｓ９）。

【００９３】そして、さらにＳ１０で連続プリント要求
があるか判断し、要求がある場合にはＳ６に戻り再び一
連の画像形成動作を行う。Ｓ１０で要求がない場合には
現像ローラ２３の現像バイアスの印加を停止する（Ｓ１
１）。

【００９４】Ｓ１１後にプリント動作が終了する（Ｓ１
２）。

【００９５】次に一連の感光体ドラム膜厚検知と適正現
像バイアス決定方法について図７を用いて説明する。

【００９６】プロセスカートリッジＢ交換又は所定枚数
を印刷した時、現像バイアスシーケンスを開始する（Ｓ
２１）。

【００９７】まず、プロセスカートリッジＢに搭載され
た記憶手段からドラム回転時間、現像ローラ回転時間を
読む（Ｓ２２）。

【００９８】そして、このデータを計算機１００に送信
する（Ｓ２３）。

【００９９】計算機１００の感光体ドラム膜厚厚計算手
段で感光体ドラム膜厚を計算する（Ｓ２４）。

【０１００】その結果を現像バイアス計算手段１１０に
送信、同時に記憶手段に感光体ドラム膜厚計算結果を送
信、記憶する（Ｓ２５）。

【０１０１】現像バイアス計算手段１１０で感光体ドラ
ム膜厚をもとに現像バイアスを計算する（Ｓ２６）。

【０１０２】計算結果から現像バイアスを決定する（Ｓ
２７）。

【０１０３】そして、記憶手段に現像バイアス計算手段
１１０の計算結果を送信し、記憶する（Ｓ２８）。

【０１０４】以上の動作を行うことにより、常に最適な
現像バイアスを選ぶことができ、安価で、安易で、階調
再現性が安定し、良好な画質を得ることのできる画像形
成装置を提供することができる。

【０１０５】（第２の実施の形態）次に、第２の実施の
形態について説明する。第１の実施の形態で説明した部
分を省略して、その特徴部分だけを説明する。

【０１０６】本実施の形態では、１つの電源から４つの
感光体ドラム１を帯電する構成である。

【０１０７】そして、それぞれの感光体ドラム１の状態
はまちまちである。しかし、第１の実施の形態で示した
通り、本実施の形態のそれぞれの感光体ドラム１の膜厚
からそれぞれに対して最適な現像バイアスが導出でき
る。

【０１０８】よって、第１の実施の形態で示した図７の
フローチャートを基に４つ分の感光体ドラム１に対して
最適な現像バイアスを導出することができる。

【０１０９】以上により、常に最適な現像バイアスを選
ぶことができ、安価で、安易で、階調再現性が安定し、
良好な画質を得ることのできる多色画像形成装置を提供
することができる。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、露光
手段に使用するレーザ光量は、耐久を通して帯電電位よ
りも露光電位の変動が大きくなる範囲を使い、像担持体
の膜厚推移に対する露光電位の特性が直線的になるよう
にする。

【０１１１】これにより、濃度検知動作等を用いずとも
一義的に最適な現像バイアスを選ぶことができ、安価
で、安易で、階調再現性が安定し、良好な画質を得るこ
とのできる画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す断
面図である。

【図２】第１の実施の形態に係る現像装置を示す断面図
である。

【図３】感光体ドラムのレーザ光量とドラム上電位の関
係を示す特性グラフである。

【図４】現像バイアスを変化させた時の１６階調に対す
る光学密度を示す特性グラフである。

【図５】感光体ドラムのＣＴ層膜厚内の適正現像バイア
スの推移と感光体ドラムの暗部電位Ｖｄ、明部電位Ｖｌ
の推移を示すグラフである。

【図６】第１の実施の形態に係る画像形成プロセスを示
すフローチャートである。

【図７】第１の実施の形態に係る感光体ドラム膜厚検知
及び現像バイアス決定を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電装置３露光装置４現像装置５メディア６転写ローラ７クリーナ８排トナー容器９定着装置２１現像容器２２非磁性トナー２３現像ローラ２４弾性ローラ２５現像ブレード２８現像バイアス電源１００計算機１１０現像バイアス計算手段Ａ画像形成装置ＢプロセスカートリッジＣホスト

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/00 ３５０Ｆターム(参考） 2H027 DA39 DA44 DA45 DE07 EA01 EA02 EA05 EC06 EC07 EC17 EC18 EC20 ED01 ED03 ED06 ED09 EE01 EE08 EE10 EF09 ZA07 2H035 CA07 CB03 CG01 2H073 AA02 BA02 BA13 BA23 BA35 CA02 2H076 AB05 DA06 DA09 DA22 2H200 FA02 GA14 GA16 GA23 GA28 GA29 GA30 GA34 GA35 GA36 GA44 GA56 GA59 GB12 GB22 GB25 HA02 HA29 HA30 HB12 HB22 HB48 JA02 NA02 NA09 PA05 PA10 PA18 PA24 PB24 PB25 PB33 PB34 PB40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する像担持体と、該像担持体と接触して前記像担持体を帯電させる帯電手
段と、該帯電手段に一定電圧の直流帯電バイアスを印加する帯
電バイアス印加手段と、前記像担持体上を露光して静電潜像を形成する露光手段
と、前記像担持体に接触回転する現像ローラを有し前記像担
持体上の静電潜像を現像する現像手段と、前記現像ローラに直流現像バイアスを印加する現像バイ
アス印加手段と、前記像担持体に近接して前記帯電手段による帯電工程よ
りも上流側で点灯する帯電前露光手段と、前記像担持体の膜厚に関する情報を記憶する記憶手段
と、を有し、前記記憶手段に記憶された情報から前記像担持体の露光
電位を算出し、算出された露光電位に所定の値を加算し
た電位を現像バイアスとして前記現像ローラに印加する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】回転する像担持体と、該像担持体と接触して前記像担持体を帯電させる帯電手
段と、該帯電手段に一定電圧の直流帯電バイアスを印加する帯
電バイアス印加手段と、前記像担持体上を露光して静電潜像を形成する露光手段
と、前記像担持体に接触回転する現像ローラを有し前記像担
持体上の静電潜像を現像する現像手段と、前記現像ローラに直流現像バイアスを印加する現像バイ
アス印加手段と、前記像担持体に近接して前記帯電手段による帯電工程よ
りも上流側で点灯する帯電前露光手段と、前記像担持体の膜厚に関する情報を記憶する記憶手段
と、をそれぞれ複数有し、複数の前記帯電手段には、一つの前記帯電バイアス印加
手段から一定電圧の直流帯電バイアスが印加され、各前記記憶手段には、各前記像担持体の膜厚に関する情
報が記憶され、各前記現像ローラには、各前記記憶手段に記憶された情
報から決定された現像バイアスが各前記現像バイアス印
加手段から印加されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記露光手段に使用するレーザ光量は、使
用初期から末期までの間で、帯電電位変化幅よりも露光
電位変化幅が大きくなる領域を使う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】前記記憶手段は、接触あるいは非接触の不
揮発性メモリであることを特徴とする請求項１、２又は
３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記像担持体の膜厚に関する情報は、前記
像担持体回転時間と、直流帯電バイアス印加時間と、前
記現像ローラ接触回転時間と、前記帯電前露光手段の露
光時間と、から算出されることを特徴とする請求項１乃
至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記像担持体の膜厚に関する情報は、前記
像担持体が回転し、直流帯電バイアスが印加され、前記
現像ローラが回転接触しかつ前記帯電前露光手段が点灯
している時間と、前記像担持体が回転し、直流帯電バイ
アスが印加されかつ前記現像ローラが回転接触している
時間と、前記像担持体が回転しかつ直流帯電バイアスが
印加されている時間と、前記像担持体が回転しているだ
けの時間と、から算出されることを特徴とする請求項１
乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記記憶手段には、前記像担持体回転時間
と、直流帯電バイアス印加時間と、前記現像ローラ接触
回転時間と、前記帯電前露光手段の露光時間と、が記憶
されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装
置。
【請求項８】前記記憶手段には、前記像担持体が回転
し、直流帯電バイアスが印加され、前記現像ローラが回
転接触しかつ前記帯電前露光手段が点灯している時間
と、前記像担持体が回転し、直流帯電バイアスが印加さ
れかつ前記現像ローラが回転接触している時間と、前記
像担持体が回転しかつ直流帯電バイアスが印加されてい
る時間と、前記像担持体が回転しているだけの時間と、
が記憶されることを特徴とする請求項４に記載の画像形
成装置。
【請求項９】前記記憶手段に記憶された情報から現像バ
イアスを算出する計算手段を搭載したことを特徴とする
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】少なくとも、前記像担持体と、前記帯電
手段と、前記現像手段と、前記記憶手段と、を一体的に
プロセスカートリッジに構成したことを特徴とする請求
項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記プロセスカートリッジは、装置本体
から着脱可能であることを特徴とする請求項１０に記載
の画像形成装置。