JP3363814B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、データ通信用ネットワークによる
デジタルデータ情報伝達及びその情報のハード出力機と
しての画像形成装置が盛んに提案されている。この種の
画像形成装置としては、デジタルプリンタ又はデジタル
複写機がある。

【０００３】図１９に、デジタルプリンタの概略構成を
示す。感光体（感光ドラム）１は、円筒状の導電基体上
に光導電層を設けたもので、図中の矢印Ｒ１方向に回転
自在に軸支されている。そして、感光ドラム１の周囲に
は、その回転方向に沿ってほぼ順に、感光ドラム１の表
面を均一に帯電するスコロトコン帯電器（一次帯電器）
２、原稿を読み取り、画像の濃度に比例した画像信号に
基づいて感光ドラム１を露光し、静電潜像を形成する露
光装置３、静電潜像にトナーを付着させてトナー像とし
て現像する現像装置７、感光ドラム１上に形成されたト
ナー像を転写材である転写紙Ｐ上に転写するコロナ転写
帯電器（転写帯電器）８、トナー像が転写された転写紙
Ｐを感光ドラム１から分離する静電分離帯電器（分離帯
電器）９、トナー像を転写した後に、感光ドラム１上の
残留トナーを除去するクリーニング装置１３、感光ドラ
ム１の残留電荷を除去する前露光ランプ３０などが配置
されている。また、トナー像が転写された転写紙Ｐは、
感光ドラム１から分離された後に定着装置１２に搬送さ
れ、ここにおいて表面のトナー像が定着され、所望のプ
リント画像が形成されて画像形成装置本体の外部に排出
される。

【０００４】リーダ部１８は、原稿ガラス台１４上に載
置されている原稿１５を照明ランプ１６により光照射
し、その反射光を光電変換素子（１ラインＣＣＤ）１９
上に結像させることによって画像情報に応じた電気信号
に変換する。ここで照明ランプ１６によって光照射され
た原稿１５からの反射光は、ミラー１７ａ、１７ｂ、１
７ｃに導かれてレンズ１７ｄにより、光電変換素子１９
上に結像される。この光電変換素子１９によって出力さ
れた電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりＡ／Ｄ変
換されて８ｂｉｔのデジタル画像データとされ、その
後、黒色信号生成回路２２にて輝度情報を濃度情報にす
るためにｌｏｇ変換され、２値化回路２３で画像濃度デ
ータとされる。

【０００５】上記のように生成した８ｂｉｔのデジタル
画像データ信号をレーザ駆動回路２４に入力し、レーザ
駆動回路２４は、周知のＰＷＭ回路であって入力された
画像濃度信号の大きさに応じて、半導体レーザ２０をｏ
ｎ／ｏｆｆする発光時間を変調する。

【０００６】例えば図４に示すように各画素ごとの画像
データがレーザの走査方向に（ａ）のように入力された
ときは、レーザのｏｎ／ｏｆｆする駆動信号は（ｂ）の
ようになっている。すなわち画像データが００ｈｅｘの
ときのレーザ駆動信号のｏｎデューティーを１画素スキ
ャン時間の５％とし、ＦＦｈｅｘのときのレーザ駆動信
号のｏｎデューティーを１画素スキャン時間の８５％と
する、等である。このようにして、１画素内で面積階調
をさせることで濃淡を実現している。

【０００７】さらに図６にレーザの一般的なＩ−Ｌ特性
（駆動電流−光量特性）を示すが、上記レーザのｏｎ／
ｏｆｆ時に用いている駆動電流はそれぞれＩｏｎ／Ｉｏ
ｆｆであるので、図４の画像信号に対するレーザ駆動電
流は（ｃ）のようになり、これがＰＷＭ回路がレーザを
駆動する電流となっている。

【０００８】またこのレーザ駆動方式は大別すると上述
したＰＷＭ回路と２値でのレーザ駆動回路がある。ＰＷ
Ｍ回路では上述したように入力した画像濃度信号の大き
さに応じて、半導体レーザの発光を行う時間に相当する
パルス幅信号に変調するものであり、一方、２値化回路
では画素サイズに応じた特定のｏｎ発光信号とｏｆｆ信
号の２段階信号に変換され、レーザ駆動回路２４に入力
し、レーザ（半導体レーザ素子）２０をｏｎ／ｏｆｆす
る。２値化の方法としては、代表的なものに、画像デー
タに基づき誤差拡散法やディザ法等の手法で２値化信号
を生成する方法があり、基本的にレーザ光を発生する時
間は濃度に関係なく一定である。異なるのは濃度の低い
画素に対しては低い確率でレーザを発光させ、濃度の高
い画素ほど高い確率でレーザを発光する。

【０００９】上記のように画像信号に応じて駆動され発
光したレーザ光を高速回転するポリゴンミラースキャナ
２８、ミラー１７ｆを介して感光ドラム１にラスタ走査
書き込みし、画像情報としてデジタル静電潜像を形成す
る。

【００１０】従来、電子写真法としては、米国特許第
２，２９７，９６１号明細書、特公昭４２−２３９１０
号公報及び特公昭４３−２４７４８号公報等に記載され
ているように、多数の方法が知られている。一般には、
光電物質を利用した記録体である感光ドラム上に種々の
手段により電気的潜像を形成し、次いで潜像をトナー
（現像剤）を用いて現像し、得られたトナー像を必要に
応じて紙等の転写材上に転写し、このトナー像を加熱又
は溶剤蒸気等により転写材に定着して、複写画像を得る
ものである。

【００１１】また、電気的潜像を現像剤を用いて可視化
する現像方法にも種々のものが知られている。例えば、
米国特許第２，８７４，０６３号明細書に記載されてい
る磁気ブラシ現像方法、同２２１，７７６号明細書に記
載されているパウダークラウド方法、さらにはファーブ
ラシ現像法、液体現像法など多数の方法がある。これら
の現像方法において、とくにトナー及びキャリアを主体
とする二成分現像剤を用いる磁気ブラシ現像法が広く実
用化されているが、この方法は、比較的安定に良好な画
像が得られる反面、キャリアの劣化、トナーとキャリア
の混合比の変動という二成分現像剤にまつわる欠点を有
する。

【００１２】このような欠点を回避するために、トナー
のみからなる一成分現像剤を用いる現像方法が各種提案
されている。この現像方法によれば、キャリアに対する
トナーの混合比を制御する必要がなくなるため、装置が
簡略化されるという利点がある。

【００１３】上記の一成分現像法では、キャリアを用い
ないためにトナーに帯電電荷を与えることが難しい。こ
のためトナーの帯電方法が各種検討されている。

【００１４】例えば特開昭５０−４５３９号公報には、
トナー担持体との摩擦帯電により帯電電荷を付与する方
法が、また、特開昭５４−２１００号公報には、摩擦部
材を設けて、これとの摩擦帯電により帯電電荷を付与す
る方法が述べられている。さらに、その摩擦部材に電圧
を印加する方法、コロナ帯電などの帯電付与部材により
トナーを帯電させる方法などが工夫されている。

【００１５】また、現像後のドラム上のトナー像を現像
剤電荷量制御帯電器（以下「ポスト帯電器」という。）
によりトナー電荷量を転写効率が高くなるように電荷量
調整する方法もある。

【００１６】転写帯電器としては低電位の金属シールド
ケース内に伸張した導電性ワイヤにトナーと逆極性の高
圧の直流電圧を印加し、ドラムに対する転写材の背面に
単極性イオンを供給して転写電界を形成しトナーを転写
材表面に静電吸着させる。ここで一成分磁性トナーは、
単極性に帯電しにくいため、転写の効率を向上させるた
めに前述したポスト帯電によってトナー極性の単極化と
帯電量の増強を行い、かつ転写電界を強めるために転写
印加電圧及び電流を増加させる等を行っている。

【００１７】分離帯電器は、転写帯電器と同様に低電位
の金属シールドケース内に伸張した導電性ワイヤに転写
と逆極性の高圧の交流に直流重畳電圧を印加し、ドラム
に対する転写材の背面に偏奇した２極性イオンを供給し
て転写電界をほぼ中和し低減させ、ドラム表面に静電吸
着されている転写材から静電吸着電荷を除去することに
よって、ドラム曲率面から転写材の自重と剛性とによっ
て分離する方式となっている。また、転写でも説明した
ように、転写効率の低いトナーで転写効率を確保するた
めに転写電流を増加させるが、これは分離性能には不利
で除電電流の絶対量の確保と２極性のバランスが難しく
なってくる。

【００１８】特に転写材の分離に関しては、画像形成装
置の動作速度が早いほど除電電流が不足し、分離が不安
定となる。

【００１９】分離性能の安定化で分離帯電器に印加する
分離電流を画像総量により適宜調整することが提案され
ている。極端な例であるが、ベタ白画像（画像量が０）
のときは、感光ドラムと転写材間に介在するトナー粒子
がないため、転写材の感光ドラムに対する静電吸着力は
非常に大きくなり、分離不良気味になるので強い除電効
果が必要となり、大きな分離電流を要する。ベタ黒画像
（画像量が最大）のときは、転写材を強く除電しすぎる
と、転写材上に一旦転写したトナーが感光ドラム上に逆
転写すること（いわゆる再転写現象）が起こるので、分
離電流を大きすぎない値にする必要がある。したがっ
て、分離電流を画像総量により調整することは有益であ
り、従来では特開昭６２−１５９１６５号公報に示され
るように、読み取る原稿の画像濃度に応じて分離電流を
制御したり、特開平１０−７８７０５号公報に示される
ように、原稿全体の画像比率を算出し、それに応じて分
離電流を制御するような方法も取られている。

【００２０】また、分離の総電流量を大幅に増加させる
ためには印加電圧を増加させるなどの手段も使用される
こととなる。

【００２１】また、長期使用においては、帯電器の清掃
装置が多用されており、放電生成物である硝酸塩や転写
紙から析出及び脱落するタルクやクレー等の酸化ケイ素
系の物質及びそれを含有した紙紛等、さらには飛散した
現像剤での汚れを、シールドケースや放電電極から除去
又は削り取る方法で清掃することによって、初期状態に
近い放電帯電性能を維持する方法が取られている。

【００２２】また、高速のネットワークプリンタなどで
はデータが次々と入力されるため、高速のプリントアウ
トが要求されており、この転写紙の分離性能に関係した
転写紙搬送性能が重要となってきている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来例に
おいて、高速での画像形成のために、各帯電器で大電流
を使用し感光ドラムに放電生成物が多量に付着する系に
おいては、特に高湿環境では画像流れの悪化となるた
め、通常、クリーニング装置に現像剤を大目に供給して
ドラム表面を研磨するなどの方法でその付着物を除去す
る必要がある。特に、高速画像形成と高耐久性にメリッ
トのあるａ−Ｓｉ感光体を使用して６００ｄｐｉや１２
００ｄｐｉの高解像度プリンタとする場合には、高湿度
環境での画像形成時には画像流れ、濃度薄、濃度むらな
どの各種障害となって発生するため、トナー供給後にク
リーニング系のドラム回転駆動時間を十分に取ることが
必須であり、電源投入時直後からトナー像形成のための
帯電露光現像系の動作が必要になってきている。

【００２４】一方、転写材の分離に関して、画像形成装
置の動作速度が速いほど除電電流が不足し、分離が不安
定となる。これに対する対応として、分離の総電流量を
大幅に増加させる方法として印加電圧を増加させるなど
の手段が使用される。しかし電圧が過剰となると分離帯
電シールド部分との間で電流リークが発生しやすくな
る。特に装置の使用が長期間に達した場合には、分離帯
電器シールドには転写紙の紙粉や飛散したトナーが堆積
して汚れ、放電対向電極としての低電位シールド部分に
放電インピーダンスとしてのむらが生ずることとなり、
低インピーダンス部分に集中的に電荷が流れリークが極
端に頻発して発生するようになる。特に高湿度環境にお
いてはシールドを汚す物質が吸湿して、特に長い繊維状
の紙紛の吸湿によってリークしやすくなる。

【００２５】帯電器汚れ対応として、長期使用、高湿度
環境使用においては、帯電器の清掃装置が多用されてお
り、放電生成物である硝酸塩や、転写紙から析出及び脱
落するタルクやクレー等の酸化ケイ素系の物質及びそれ
を含有した紙紛等、さらには飛散した現像剤での汚れ
を、シールドケースや放電電極から除去又は削り取る方
法で清掃することによって、初期状態に近い放電帯電性
能を維持する方法が取られている。

【００２６】ただし、メインテナンスサービスなどで転
写分離帯電器を一旦取り外したりしたときに、分離帯電
器のワイヤ清掃具が画像域に位置していたりすると、前
述のように電源投入直後のトナー供給での帯電時にリー
クが発生しやすく、またこのリークによって、派生して
くる障害に、感光ドラムにリーク時の電圧アタックで穴
が空いて黒い斑点が発生したり、分離帯電器の放電ワイ
ヤが切れたりという装置破損に至る障害が発生すること
があった。

【００２７】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、帯電手段や分離除電手段の清掃時に、リークに
よる像担持体や帯電手段や分離除電手段の損傷を容易に
防止することができ、また、帯電性能や除電性能を向上
させることのできる画像形成装置を提供することを目的
とするものである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、像担持体表面を均一に帯電する帯電手段と、帯電後
の前記像担持体表面を画像データに応じて露光し微小点
パターンによる静電潜像を形成する露光手段と、前記静
電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現
像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写
材に転写する転写手段と、前記像担持体表面からトナー
像転写後の転写材を分離する分離除電手段と、分離除電
手段を清掃する清掃部材と、前記像担持体上の残留トナ
ーをクリーニングするクリーニング手段と、を有し、主
電源投入後に前記像担持体上に所定幅のトナー像を形成
して前記クリーニング手段にトナーを供給した後、前記
分離除電手段の清掃を行う画像形成装置において、前記
清掃部材が画像域外の特定位置に無いことを検知する位
置検知手段と、主電源投入時に、前記位置検知手段によ
って前記清掃部材が画像域外の特定位置に無いことが検
知された場合に、前記所定幅のトナー像の形成時に前記
分離除電手段への高圧電圧の印加を停止又は低下する制
御手段と、を備える、ことを特徴とする。

【００２９】請求項２に係る本発明は、請求項１の画像
形成装置において、前記清掃部材が、前記放電電極を清
掃する部材である、ことを特徴とする。

【００３０】請求項３に係る本発明は、請求項１又は２
の画像形成装置において、前記トナー像転写後の転写材
を加熱してトナー像定着する定着手段と、該定着部材に
おける定着温度を検知する温度検知手段と、周辺の水分
量を検知する水分検知手段と、を備え、前記画像形成装
置の主電源が通電状態になった時点で、前記温度検知手
段が検知する温度が特定温度以下でかつ前記水分検知手
段が検知する水分量が特定水分量以上の場合に、前記帯
電手段が動作する、ことを特徴とする。

【００３１】請求項４に係る本発明は、請求項１、２、
又は３の画像形成装置において、前記トナー像転写後の
転写材を加熱してトナー像定着する定着手段と、該定着
部材における定着温度を検知する温度検知手段と、周辺
の水分量を検知する水分検知手段と、を備え、前記画像
形成装置の主電源が通電状態になった時点で、前記温度
検知手段が検知する温度が特定温度以下でかつ前記水分
検知手段が検知する水分量が特定水分量以上の場合に、
前記帯電手段と前記露光手段と前記現像手段とが動作し
て、前記像担持体表面にトナー像を形成する、ことを特
徴とする。

【００３２】請求項５に係る本発明は、請求項１、２、
３、又は４の画像形成装置において、前記像担持体が、
ａ−Ｓｉ感光体を使用したドラム状の感光ドラムであ
る、ことを特徴とする。

【００３３】請求項６に係る本発明は、請求項１、２、
３、４、又は５の画像形成装置において、多値画像デー
タに基づいて２値データに変換する手段を有する、こと
を特徴とする。

【００３４】請求項７に係る本発明は、請求項１、２、
３、４、５、又は６の画像形成装置において、濃度特性
検出手段で検出された、画像形成部における階調濃度再
現特性に基づいて、黒画像データレベルと白画像データ
レベルの両検出濃度の中間濃度を算出し、その算出値を
目標濃度として、画像データに対して補正を加える補正
値作成手段を有する、ことを特徴とする。

【００３５】請求項８に係る本発明は、請求項１、２、
３、４、５、６、又は７の画像形成装置において、前記
露光手段は、画素ごとのデジタル露光が可能なレーザ光
を走査露光して前記像担持体表面に静電潜像を形成す
る、ことを特徴とする。

【００３６】請求項９に係る本発明は、請求項１、２、
３、４、５、６、又は７の画像形成装置において、前記
露光手段は、主走査方向に配列された複数の発光素子を
駆動し露光することで、前記像坦持体表面に静電潜像を
形成する、ことを特徴とする。

【００３７】請求項１０に係る本発明は、請求項１、
２、３、４、５、６、７、８、又は９の画像形成装置に
おいて、前記分離帯電手段に印加する印加電圧が、交流
電圧に直流電圧を重畳した電圧である、ことを特徴とす
る。

【００３８】請求項１１に係る本発明は、請求項１０の
画像形成装置において、前記交流電圧は、波形が矩形形
状である、ことを特徴とする。

【００３９】請求項１２に係る本発明は、請求項１、
２、３、４、５、６、７、８、９、１０、又は１１の画
像形成装置において、前記現像手段が一成分現像剤を使
用する、ことを特徴とする。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００４１】〈実施の形態１〉図１に、本発明に係る画
像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、
レーザビームプリンタ（以下「画像形成装置」とい
う。）であり、同図はその概略構成を示す縦断面図であ
る。

【００４２】同図に示す画像形成装置は、像担持体とし
てドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」とい
う。）１を備えている。感光ドラム１は、円筒状の導電
基体上に光導電層（静電潜像形成用光導電体）を設けた
もので、図中の矢印Ｒ１方向に回転自在に軸支されてい
る。そして、感光ドラム１の周囲には、その回転方向に
沿って順に、感光ドラム１の表面を均一に帯電する帯電
手段としてのスコロトコン帯電器（一次帯電器）２、原
稿を読み取り、画像の濃度に比例した画像信号に基づい
て感光ドラム１を露光し、静電潜像を形成する露光手段
としての露光装置（微小点露光手段）３、静電潜像にト
ナーを付着させてトナー像として現像する現像手段とし
ての現像装置７、現像後の感光ドラム１上のトナー像の
トナー電荷量を転写効率が高くなるように電荷量調整す
るを現像剤電荷量制御帯電器（以下「ポスト帯電器」と
いう。）６２が配置されている。また、転写紙（転写
材）Ｐを転写部まで搬送する搬送系が配置されている。
そして感光ドラム１上に形成されたトナー像を転写紙Ｐ
上に転写する転写手段としてのコロナ転写帯電器（転写
帯電器）８、トナー像が転写された転写紙Ｐを感光ドラ
ム１から分離する分離除電手段としての静電分離帯電器
（分離帯電器）９、トナー像を転写した後に、感光ドラ
ム１上に残った残留トナーを除去するクリーニング装置
１３、感光ドラム１の残留電荷を除去する前露光ランプ
３０などが配置されている。また、トナー像が転写され
た転写紙Ｐは、感光ドラム１から分離された後に定着装
置（定着手段）１２に搬送され、ここにおいて表面のト
ナー像が定着され、所望のプリント画像が形成されて画
像形成装置本体１０１の外部に排出される。

【００４３】リーダ部１８は、原稿ガラス台１４上に載
置されている原稿１５を照明ランプ１６により光照射
し、その反射光を光電変換素子（１ラインＣＣＤ）１９
上に結像させることによって画像情報に応じた電気信号
に変換する。ここで照明ランプ１６によって光照射され
た原稿１５からの反射光は、ミラー１７ａ、１７ｂ、１
７ｃに導かれてレンズ１７ｄにより、光電変換素子１９
上に結像される。この光電変換素子１９によって出力さ
れた電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりＡ／Ｄ変
換され、８ｂｉｔのデジタル画像データとし、その後、
黒色信号生成回路２２にて輝度情報を濃度情報にするた
めにｌｏｇ変換して画像濃度データとされる。

【００４４】上記のように生成した画像濃度データ（８
ｂｉｔのデジタル画像データ信号）は２値化回路２３を
介して画素サイズに応じた特定ｏｎ時間のｏｎ発光時間
とｏｆｆ信号の２段階信号に変換され、レーザ駆動回路
２４に入力され、駆動電流にドット再現性補正を加えら
れた後に、入力された画像濃度信号の大きさに応じて誤
差拡散法により２値化された駆動信号タイミングで半導
体レーザをｏｎ／ｏｆｆする。

【００４５】本実施の形態ではこの２値化回路２３は誤
差拡散法により実現させたが、もちろん、ディザ法によ
ってもよいし、他の手法でもよい。またレーザ駆動回路
２４を周知のＰＷＭ回路で駆動電流にドット再現性補正
を加えられた後に入力された画像濃度信号の大きさに応
じて半導体レーザｏｎ／ｏｆｆ発光時間を変調する方式
でもよい。

【００４６】例えば、図５に示すように２値画像データ
のレーザ点灯を概略説明すると、各画素ごとの画像デー
タがレーザの走査方向に（ａ）のように入力されたとき
は、レーザをｏｎ／ｏｆｆする駆動電流は（ｂ）のよう
になっており、画像データによらず一定駆動電流で一定
時間点灯するが、特定の複数画素領域内での全画素数に
占める点灯画素比率が画像データに応じて変化し、複数
画素領域内での露光密度が変調される。すなわち、画像
データが００ｈｅｘのときのレーザ駆動信号のｏｎ回数
を、特定の複数画素領域内での全画素数に占める点灯画
素比率の０％とし、ＦＦｈｅｘのときのレーザ駆動信号
のｏｎ回数を、特定の複数画素領域内での全画素数に占
める点灯画素比率の１００％とする、等である。ただ
し、点灯画素比率の０％でもバイアス電流として一定の
駆動電流が流れており、微発光をしている。このように
して、特定の複数画素領域内で面積階調をさせることで
濃淡を実現している。

【００４７】また、図４に示すようにＰＷＭ方式とする
ことも当然可能である。各画素ごとの画像データがレー
ザの走査方向に（ａ）のように入力されたときは、レー
ザのｏｎ／ｏｆｆする駆動信号は（ｂ）のようになって
いる。すなわち画像データが００ｈｅｘのときのレーザ
駆動信号のｏｎデューティーを１画素スキャン時間の５
％とし、ＦＦｈｅｘのときのレーザ駆動信号のｏｎデュ
ーティーを１画素スキャン時間の８５％とする、等であ
る。このようにして、１画素内で面積階調をさせること
で濃淡を実現する。

【００４８】さらに図６にレーザの一般的なＩ−Ｌ特性
（駆動電流−光量特性）を示すが、上記レーザのｏｎ／
ｏｆｆ時に用いている駆動電流はそれぞれＩｏｎ／Ｉｏ
ｆｆであるので、図５、図４の画像信号に対するレーザ
駆動電流はそれぞれ（ｂ）、（ｃ）のようになり、これ
が図３に示す２値化回路２３やＰＷＭ回路（不図示）及
びレーザ駆動回路２４を介してレーザ２０を駆動する電
流となっている。このときＩｏｆｆを０ｍＡではなく、
Ｉｔｈｒｅｓｈｏｌｄより若干小さく設定することで、
レーザｏｎ時の光量立ち上がりが改善されることが知ら
れている。

【００４９】なお、ここではレーザは、６８０ｎｍの可
視光レーザを用いている。

【００５０】上記のように画像信号に応じて駆動され発
光したレーザ光を高速回転するポリゴンミラースキャナ
２８、ミラー１７ｆを介して感光ドラム１にラスタ走査
書き込みし、画像情報としてデジタル静電潜像を形成す
る。

【００５１】本実施の形態では、感光ドラム１にアモル
ファスシリコンドラムを用いた。アモルファスシリコン
ドラムは導電基盤の上には特性の安定性が高く高耐久、
高寿命といった特徴がある。高寿命、高速出力対応で表
面層ＳｉＣ硬化型で、感光層には高光感度のａ−Ｓｉ感
光体は、電荷保持能が高くかつ表面層による照射光の散
乱等がほとんどないため、レーザ照射による微小スポッ
ト露光部分の微小静電潜像が電荷拡散することなく保持
されるため、６００ｄｐｉや１２００ｄｐｉなどの微小
潜像を忠実に形成し、高精細潜像を形成する。

【００５２】図２（ａ）〜（ｃ）は本実施の形態の画像
形成プロセスを説明する各工程を示し、各図において感
光体の表面電位と現像のバイアスの関係を各々模式的に
示している。

【００５３】（ａ）において感光体をコロナ帯電器で＋
４２０Ｖに一様帯電させる。

【００５４】（ｂ）において画像情報の露光を行い、画
像情報露光部の表面電位を＋５０Ｖに減衰させ静電潜像
を形成する。画像露光は上記のようなパルス幅変調され
た光量であるため、露光後の実際の感光ドラム電位は原
理的にはレーザｏｆｆ部の電位とレーザｏｎ部の電位が
存在するだけであるが、レーザのスポット径に対して充
分に広い領域での積分電位を測定するような一般的な非
接触表面電位計では、見かけ上は中間調の電位として測
定される。すなわち、画像領域の非画像部分（画像デー
タ００ｈｅｘ）においても、上記のように若干の露光が
行われているため、表面電位は＋４００Ｖに減衰し、一
方の画像領域の画像部分（画像データＦＦｈｅｘ）にお
いて表面電位は＋５０Ｖに減衰して静電潜像を形成す
る。

【００５５】次いで（ｃ）において現像装置のスリーブ
に現像バイアス電圧（例えば交流ＡＣに直流ＤＣを＋２
８０Ｖ重畳したもの等。直流ＤＣ成分を破線で示す。）
を印加して露光部を反転現像する。ここで現像器は周知
の一成分磁性トナーを用いて、感光体と非接触にて現像
を行っている。

【００５６】以上の工程に引きつづき、以下の工程を図
１で説明する。まず、各構成ユニットについて説明す
る。

【００５７】転写前帯電器（ポスト帯電器）６２は、交
流電源と直流電源を直列接続した高圧電源３０を有し、
この交流電源は、Ｖ_PPが９ｋＶ、周波数が７００Hzの矩
形波の出力を有する。直流電源は交流成分の偏倚量、つ
まり交流の振動中心のバイアス量（以下「差電流」とい
う。）が０〜＋３００μＡまで可変可能な定電流源から
なる。この電源３０の出力は、制御手段としての制御回
路（ＣＰＵ）４０により適宜調整される。

【００５８】転写帯電器８は、直流電流が０〜−６５０
μＡまで可変できる定電流源からなる高圧電源３１を有
し、同様に、電源３１は、制御回路４０により適宜出力
調整される。また、分離帯電器９の高圧電源３２は、交
流電源と直流電源とを直列接続したもので、交流電源
は、Ｖ_PPが１１．５ｋＶ、周波数が７００Hzの正弦波の
出力を有する。直流電源は、差電流が０〜＋５００μＡ
まで可変可能な定電流源である。同様に、電源３２は制
御回路４０による出力制御を受ける。

【００５９】現像で反転現像されトナー像が形成され
る。なお、トナーはすべて正（プラス）に帯電している
のが理想であるが、実際には負（マイナス）に帯電した
トナーが存在する。その負に帯電したトナーは＋４００
Ｖの電位部に現像される。そして、転写前帯電器６２に
よってトナーの帯電量がほぼ均一にされる。そして、転
写帯電器８によって転写紙Ｐの裏面に−電荷が付与さ
れ、転写紙Ｐの裏面電位が−４５０Ｖにされ、トナー像
が転写紙Ｐに転写される。そして、分離帯電器９によ
り、転写紙Ｐの裏面に付与された不必要な−電荷が除去
され、転写紙Ｐの電位が約０Ｖになり、転写紙Ｐと感光
ドラム１との吸着力が弱まり、良好に転写紙Ｐが感光ド
ラム１から分離され、所望の画像を転写紙Ｐ上に得るこ
とができる。

【００６０】その後、分離帯電器９により転写紙Ｐを感
光ドラム１から静電分離し、分離した転写紙Ｐを定着器
１２に送って定着し、最終的に定着画像が得られる。分
離帯電器９に印加する分離電流の差電流は、転写工程で
転写紙Ｐを感光ドラム１に保持するのに寄与した転写紙
Ｐ裏面の電荷を除去する極性、すなわち本実施の形態で
は正極性に偏倚して使用する。

【００６１】分離電流制御について説明する。転写前帯
電器６２の差電流条件は＋１００μＡ、分離帯電器９の
差電流条件は＋２５０μＡである。

【００６２】分離差電流は小さすぎても大きすぎても、
悪くなる傾向を示す。小さすぎる場合には、転写紙Ｐが
感光ドラム１から分離しきれずに分離不良が発生し、逆
に大きすぎる場合には、トナーが感光ドラム１に再転写
する現象が起こるため、最適値に合わせてある。

【００６３】以下に本発明の特徴であるところの、ワイ
ヤ清掃具が画像域外に無いときの、高湿環境、朝一検知
でのトナー黒帯形成時の分離リーク防止シーケンスを示
す。図２１を使用して本発明の動作を順を追って説明す
る。

【００６４】概要は、ワイヤ清掃具が画像域外に無いと
きの、高湿環境、朝一検知でのトナー黒帯形成時の電圧
の出力が停止又はリーク安全電圧まで低下することにあ
る。

【００６５】以下に動作順に図２１を説明する。メイン
電源スイッチｏｎ時に、温度検知手段としての定着サー
ミスタ（不図示）の温度が１００℃（特定温度）以下で
かつ水分検知手段（不図示）が検知する水分量が特定水
分量領域として水分量Ｗ≧９ｇと検知したときに、高湿
環境での朝一番状態と判定し、Ｈｒのドラムモータ及び
メイン駆動モータ（メインモータ）を動作させ、ドラム
空回転を行い、また同時に前露光点灯Ｈｌ、さらに同時
に不図示のクリーナ系駆動系（メインモータと同駆動）
を動作させ、現像器のスリーブ回転を行い、ドラム上に
現像剤供給を行うドラム付着物削り取りシーケンスを行
う。また、メイン電源スイッチｏｎ時に、定着サーミス
タ温度が１００℃以上又は環境が特定水分量以下の場合
は、このシーケンスには入らず、定着温度が前多回転ス
タート温度に達するまでの間にはワイヤ清掃具が自動清
掃を行うだけとなっている。

【００６６】この前者のドラム付着物削り取りシーケン
スは、前露光位置に対応するドラム上位置に一次帯電Ｐ
ｔを行う。その帯電量としては、前日の制御値、つまり
前回の電源が通電状態にあったときの最後の電位制御値
を使用して出力を行う。また前回のデータが無いときは
プログラムデフォルト値での出力を行う。出力時間は黒
帯幅相当時間以上であり、黒帯の前後にわずかに余分
（約１０mm余分）の帯電領域を有している。ここで通常
の黒帯幅分の時間、合計ではドラム上の周方向で１００
mm以上に相当する時間で帯電を行う。

【００６７】主走査方向長さは画像城中心振り分けでＡ
３幅の称呼幅以上に帯電を行う。

【００６８】次にレーザ露光はポリゴンの回転数が所定
の回転数でレーザ露光Ｌｔを開始する。レーザ点灯は前
回のパワー制御値で出力を行う。また前回のデータが無
いときはプログラムデフォルト値での出力を行う。画像
データレベルとしては画像域をＦＦｈｅｘべた打ちとす
る。主走査方向長さは画像域中心振り分けでＡ３幅の称
呼幅である。つまり主走査方向レジスト（横レジ）合わ
せの調整公差は含まない幅のレーザビーム走査を行う。
ここでは２９７mmの画像域ＦＦｈｅｘ出力を行ってい
る。

【００６９】出力時間は黒帯幅相当時間であり、ここで
はドラム上の周方向の黒帯長さに相当する時間である。

【００７０】また、ＦＦｈｅｘを出力する前にレーザ出
力の立ち上がりを速くするためにバイアス電流を流して
微点灯させている。

【００７１】次に現像では、ＡＣ電圧＋ＤＣ電圧Ｄｔを
出力するが、ＡＣ電圧は標準電圧での出力、ＤＣ電圧は
前回のＤＣ制御値で出力する。本実施の形態では黒帯幅
はそのＤＣ制御値２８０Ｖだが、黒帯幅の前後の一次帯
電が出力されている領域を完全にカバーするように非画
像域用のＤＣ制御値３００Ｖを出力して一次帯電のみの
領域での反転現像を極力抑える設定としている。図２１
にはＤＣ電圧のみを示しているが不図示のＡＣ電圧はＤ
Ｃ電圧（非画像用）の領域をさらにカバーする領域でｏ
ｎしている。また、前回のデータが無いときはプログラ
ムデフォルト値でのＤＣ制御値出力を行う。出力時間は
黒帯幅相当時間である。ここではドラム上の周方向で１
００mmに相当する時間である。また、ＤＣ値は走査パネ
ル上で入力可で黒帯濃さを可変できるように設定されて
いる。

【００７２】ポスト帯電Ｏｔは黒帯トナーに電荷を与え
静電凝集を強めることによって、トナーのドラム表面へ
の付着力を高めて飛散を防止する。

【００７３】分離帯電はポスト帯電と同極性だが、通常
では紙をドラムから剥離するための除電を行うために電
圧及び電流が大きいので、紙がドラムと分離帯電器の間
に介在していない状態での分離帯電印加電圧を低減して
印加する。本実施の形態では通常電圧を１１．５ｋＶ_PP
とするのに対して低減印加時は９．２ｋＶ_PPとしてい
る。この電圧は分離帯電器の形状や画像形成装置のプリ
ント速度等に応じて適正な電圧に設定するものであり、
本実施の形態での数値に限られるものではない。

【００７４】トナー黒帯がドラム上に形成された後は、
ワイヤ清掃具が自動清掃を行い、前多回転が終了するま
で空回転の工程となる。この工程の初期にトナー黒帯が
ドラムクリーニング装置まで運ばれクリーニングブレー
ドのエッジに堰きとめられ、ここでの堆積トナーでドラ
ム表面上の積層物質を削り取る。この削り取り効果はこ
すられる時間に比例するため、極力長時間確保する。

【００７５】次に電位制御工程があり、Ｐｃ、Ｌｃ、Ｄ
ｃで示している。帯電と露光を各レベルの条件にて繰り
返して不図示の電位検知手段により検知された高電位側
と低電位側の電位を帯電条件と露光条件を変化させなが
ら所定値に調整していく。電位制御中は現像バイアスは
現像が行われないように電圧を設定している。

【００７６】定着サーミスタ温度１９５℃まで前多回転
があり、終了する。

【００７７】図２１ではスタンパイ状態の後で、２枚連
統コピーが行われると、通常前回転の予備帯電からまず
始まり、約ドラム１周分の慣らしが終了してから画像域
帯電、画像露光、画像域現像バイアス印加が行われ、通
常画像形成（２枚連続コピーの画像先端Ｉｔから画像後
端Ｉｅ）が行われる。このとき、分離帯電器上を紙が通
過していない領域で分離電圧を低電圧に制御する。前多
回転Ｓｄｂ、紙間Ｓｄｉや画像域終了後の後回転Ｓｄｔ
２でも同様である。また後回転でのトナー黒帯形成Ｌｔ
２、Ｄｔ２領域でも低電圧は効果がある。

【００７８】以下に本発明の最も大きな特徴であるとこ
ろの、ワイヤ清掃具が画像域外に無いときの、高湿環
境、朝一検知でのトナー黒帯形成時の分離リーク防止シ
ーケンスを説明する。図２２は一例として、リークした
場合にドラム黒ぽちやワイヤ切れが発生しやすい分離帯
電器９を示した平面図の概略図である。シールドケース
９ａのほぼ中央に放電電極としてのコロナ放電ワイヤ９
ｂが張設してある。画像形成装置の手前Ｆ側にはワイヤ
清掃具（清掃部材）９ｃがあり、不図示の駆動モータに
よって奥側Ｒ方向に移動する。奥側に到達すると（所定
時間奥側に移動すると）、駆動モータが逆回転をして手
前側Ｆ方向に戻ってくるように構成している。この方式
が最もコストがかからずにシンプルな構成となるメリッ
トがある。また、最も手前側には、ホームポジション検
知部材（位置検知手段）９ｆが配置されていて、ワイヤ
清掃具９ｃの一部を構成する突起９ｄが、このホームポ
ジション検知部材９ｆの可動板９ｅに接触してこれをＳ
方向に動かすことにより、ホームポジション検知部材９
ｆのスイッチングを行う。

【００７９】図２３は分離帯電器９の断面図である。コ
ロナ放電ワイヤ９ｂはワイヤ清掃具９ｃに貼付された弾
性を有する清掃パッド９ｇによって両側から挟まれて清
掃されるようになっている。清掃パッド９ｇは弾性を有
するスポンジ状部材とコロナ放電ワイヤ９ｂに接する研
磨面とで構成され、研磨面には必要に応じて研磨剤が塗
布されている。

【００８０】ここで、サービスメンテナンス時にワイヤ
清掃具９ｃを図２２中の９ｃ₁ の位置に動かしたままの
状態で設置してしまった場合に、高湿環境、朝一判定で
メイン電源ｏｎ直後にトナー黒帯形成されると、ワイヤ
清掃具９ｃが画像域に停止したままで高電圧が印加さ
れ、吸湿して低抵抗化した清掃パッド９ｇを介して、よ
リ一層リークをしやすい状態となっている。本実施の形
態では、ワイヤ清掃具９ｃがホームポジションに無いこ
とを突起９ｄ、可動板９ｅ、ホームポジション検知部材
９ｆによって検知し、制御回路４０によって高圧電源３
２を動作させないように制御する。

【００８１】これは、高湿環境、朝一判定では流れ防止
のためにトナー黒帯をなるべく早期に入れて、その後で
なるべく長時間ドラム回転をすることを優先させるため
と、かつメンテナンス時にリークによるドラム黒ぽちや
ワイヤ切れを発生させないことの両立のための方法であ
る。ここでは、サービス時のメンテナンスは朝一番で行
われても、一度は画像形成装置を立ち上げてプリント画
像を出すため、朝一でのトナー供給は既に行われている
ものと判断できるために、ワイヤ清掃具９ｃがホームポ
ジションに無いときに高圧電源３２を動作させないよう
に制御することが可能になる。

【００８２】これにより、分離帯電シールド内でのリー
クが防止できるのとワイヤ切れやドラム感光層ポチ穴に
よる黒点画像、及びオゾン過剰による画像流れを防止で
きるようになる。

【００８３】以下に現像装置７やそれ以外の濃度むらが
発生したときの主走査方向むらの補正方法について詳述
する。

【００８４】図７は主走査方向での濃度むらが発生する
原因を要因分析したものの概略図である。縦軸は感光ド
ラム上の表面電位を示しており、横軸は主走査方向の任
意の位置を示している。

【００８５】（ａ）は帯電電位が目標電位４００Ｖに正
常に電位が得られている場所と目標電位よりも小さい場
所の電位を示している。これは図８の３種類の特性カー
ブに示すように感光ドラム１の帯電能力特性が、一次帯
電器２のコロナワイヤ印加電流に対して感光ドラム１上
で得られる表面電位の特性が異なるために発生する表面
電位むらである。また、感光ドラム１の帯電能力特性が
均一でも、一次帯電器２の帯電能力が主走査方向の位置
によって不均一の場合は、表面電位むらが発生する。

【００８６】図７（ｂ）は帯電による表面電位形成は均
一に行われたものの、露光部の目標電位５０Ｖに正常に
電位が得られている場所と目標電位よりも大きい場所の
電位を示している。これは図９の３種類の特性カーブに
示すように感光ドラム１の光感度特性の能力が異なるた
めに発生する表面電位むらである。また、感光ドラム１
の光感度特性が均一でも、光照射量が主走査方向の位置
によって不均一の場合は、表面電位むらが発生する。

【００８７】図７（ｃ）は帯電による表面電位形成と露
光による電位減衰での表面電位形成は均一に行われたも
のの、露光部の電位５０Ｖに正常に現像が行われている
場所と目標よりも小さい場所を示している。これは図１
０の３種類の特性カーブに示すように感光ドラム１の表
面電位と現像剤を担持搬送する現像スリーブヘの印加Ｄ
Ｃ電圧の差分である現像コントラストに対する現像能力
が異なるために発生する濃度むらである。この濃度むら
はの帯電特性が主走査方向で不均一だったり、感光ドラ
ム１と現像スリーブのギャップが主走査方向の位置によ
って不均一の場合等に発生する。

【００８８】また、不図示の転写や分離時の転写効率の
主走査方向での不均一による濃度むらも存在する。

【００８９】ここでは、上記のすべてのむら発生要因を
出力されたプリントアウト画像から総合的に検出し、補
正をかける。

【００９０】図１２は、補正動作のフローの概要を示す
フローチャートである。

【００９１】ステップ（Ｓ１） 本実施例の画像形成装置は入力インタフェースに画像む
らの改善モードとして「インプルービングイメージモー
ド」を有しており、まずそのモードをスタートする。

【００９２】ステップ（Ｓ２） 次に軸方向むら（主走査方向むら）補正モードを選択す
る。

【００９３】ステップ（Ｓ３） 軸方向むら補正モードを開始するキーを押し、スター
ト。

【００９４】ステップ（Ｓ４）画像形成装置は図１３
（ａ）に示すようなテスト画像サンプルを出力する。こ
のサンプルの形成条件としては、完全べた黒、中間調ハ
ーフトーン、べた白等の画像形成するために、前述のよ
うな表面電位を形成する一次帯電条件により得て画像露
光条件を３種類（８ｂｉｔ信号で図１１のＦ０、８０、
００ｈｅｘ）で行い、前述現像条件にて現像、転写、定
着してサンプル出力し、濃度特性検出手段（不図示）に
よって階調濃度再現特性を検出している。

【００９５】ステップ（Ｓ５） 出力されたサンプルはこのモード実行者によって原稿台
にサンプルの通紙方向先端と手前又は奥側を特定の位置
に載置し、不図示の原稿認識手段によって載置完了を検
知したかを判断する。

【００９６】ステップ（Ｓ６） 載置完了を判断すると前述のように原稿をリーダによっ
て読み取る。このリーダによる読み取りは４００〜６０
０ｄｐｉ程度の解像度で読み込むのが望ましい。

【００９７】ステップ（Ｓ７） この原稿がテスト画像サンプルかどうかを濃度階調が同
等パターンかどうかで判断する。テスト画像サンプルで
はないと判断した場合には、ステップＳ１１でエラー報
知し、本処理を終える。なお、この場合にはステップＳ
５処理に戻ってもよい。

【００９８】ステップ（Ｓ８） テスト画像サンプルであると判断すると軸方向濃度の分
布を図１３（ｂ）に示すように算出する。ＰＷＭレベル
のＦ０、８０、００ｈｅｘでテスト画像サンプルを形成
した場合には最もむらが検出しやすい８０ｈｅｘのハー
フトーン部分の読み取り濃度分布を算出する（Ｆ０、８
０、００ｈｅｘで各々濃度分布を算出するようにしても
よい。）。

【００９９】ステップ（Ｓ９） 図１３（ｂ）でターゲット濃度を０．５とした場合に
は、ハーフトーン部分の読み取り濃度分布の０．５に対
する増減分を主走査方向の各画素に対応するように算出
する。マイナス補正を負、プラス補正を正符号で表わす
と必要な補正濃度は図１３（ｃ）のように図１３（ｂ）
を極性反転したような必要補正濃度の図となる。

【０１００】ステップ（Ｓ１０） 必要補正濃度の図からドット露光用レーザの各画素ごと
の補正光量（補正レベル）を図１４により求める。例と
して図１４で必要補正濃度が＋０．８の場合は、表面電
位で−２００Ｖ、感光ドラム面光量で＋０．２５μＪ、
画像データで＋８０ｈｅｘの補正が必要になってくるこ
とを示している。この容量で主走査方向の各画素に対応
した補正量レベルを割り付け、補正テーブルを作成す
る。ここでこのモードは終了し、画像形成装置の入力イ
ンタフェース部である操作パネルが通常のコピーやプリ
ントのモードに復帰する。

【０１０１】こうして、主走査方向に対する各画素位置
に相当する補正量が決定すると、それを補正値作成手段
としての主走査むら補正回路５０（図１参照）内の補正
テーブルに格納することになる。

【０１０２】図２０は、本実施の形態における主走査む
ら補正回路５０の具体的な回路構成を示している。

【０１０３】図示の補正テーブル１０１、加算器１０
４、セレクタ１０２、アドレス発生回路１０３によって
主走査むら補正回路５０を構成している。ＣＰＵ１００
は本装置全体の制御を司っている制御手段であり、その
内部には複写機としての制御プログラムや、先に説明し
た図１２のフローチャートに係るプログラムを記憶して
いるＲＯＭ、及びワークエリアとして使用するＲＡＭを
備えている。

【０１０４】図示の構成において、補正テーブル１０１
は、少なくとも主走査方向の画素数分の容量（１画素当
たり９ｂｉｔで、その内の１ｂｉｔはプラス、マイナス
の符号ｂｉｔ）を有している。そして、先に説明したよ
うにテスト画像サンプルを読み取って得られた画像デー
タに基づいて生成した各画素の補正データは、この補正
テーブル（ＲＡＭで構成されている）の対応するアドレ
ス位置に書き込む。そのため、ＣＰＵ１００は、セレク
タ１０２に対して、ＣＰＵ１００からのアドレスを補正
テーブル１０１に供給させる信号を出力し、補正テーブ
ル１０１に対してアドレスと、書き込むべきデータ、そ
して書き込み信号を出力する。こうして、主走査方向の
全画素位置に対する補正データの書き込みが終了する
と、セレクタ１０２に対しアドレス発生回路１０３から
のアドレスを選択させる信号を出力し、読み取り信号を
出力する。

【０１０５】アドレス発生回路１０３は、感光ドラム１
の近傍に設けられたビームディテクト信号をトリガに
し、所定時期になったら、黒色信号生成回路２２からの
画像データの搬送クロックに同期して、補正テーブル１
０１にアドレス信号を順に出力する。この結果、補正テ
ーブル１０１は、黒色信号生成回路２２からの画像デー
タ（画素データ）に同期し、その補正信号を出力するこ
とになる。加算器１０４は、黒色信号生成回路２２から
の画像データに補正テーブル１０１からのデータを加算
し、その結果を２値化回路２３に出力する。補正テーブ
ルには先に説明したように正負の補正データが格納され
ているわけであるから、加算器１０４では、画像データ
の特性を、プリンタエンジンの特性に合わせて補正した
画像データを２値化回路２３に出力することになる。

【０１０６】説明が前後するが、テスト画像サンプルの
形成は、ＣＰＵ１００が所定主走査ライン数毎に、００
ｈｅｘ、８０ｈｅｘ、ｆ０ｈｅｘのデータを、黒色信号
生成回路２２に代わって出力することで行なう。ただ
し、プリンタエンジンの特性を知るためのテスト画像形
成であるから、補正テーブル１０１からはデータが出力
されない、もしくは０のデータを常に出力するようにす
る。場合によっては、テスト画像サンプルを形成すると
き、補正テーブル１０１に００、８０ｈｅｘ、ｆ０ｈｅ
ｘを適当なタイミングで書き込み、それを出力するよう
にしてもよい。このとき、画像読み取りを行なわないよ
うにしておけば、黒色信号生成回路２２からは０のデー
タが出力されることになるので、結果的に先に示したテ
スト画像サンプルを形成することができる。この場合の
メリットは、図２０の構成だけでテスト画像サンプルを
形成することができる点である。

【０１０７】以上説明した補正テーブル１０１を使用し
て、８ｂｉｔの多値信号段階で画像むら等のデータ補正
を行うため、２値化する時点でむらの無いデータが形成
されており、レーザ書き込み時点では完全に濃度むらが
補正されており、常に長手方向（主走査方向）の濃度む
らの無い良質な画像が提供できることになる。特に本実
施の形態に従えば、比較的濃度の低い部分（ハイライト
部分）における濃度むらを抑えることが可能となる。

【０１０８】なお、ＰＷＭ方式で画像を形成する装置に
適用する場合、加算器１０４の出力をＤ／Ａ変換し、そ
れを三角波発生回路からの三角波と比較することで、図
４に示すような、濃度に依存したパルス幅を有する信号
を生成し、それをレーザ駆動回路２４に供給すればよ
い。濃度０でもパルス幅信号を生成する理由は、先に説
明した通りである。なお、レーザ駆動回路２４は、パル
ス幅変調信号のパルス幅に依存した時間、レーザ光を発
生するように駆動することになる。

【０１０９】以上説明したように、ワイヤ清掃具９ｃが
画像域外に無いときの、高湿環境、朝一検知でのトナー
黒帯形成時の電圧の出力が停止又はリーク安全電圧まで
低下することにより、高速での画像形成、特に、高速画
像形成と高耐久性にメリットのあるａ−Ｓｉ感光体を使
用して６００ｄｐｉや１２００ｄｐｉの高解像度プリン
タとする場合での高湿度環境でのトナー供給後にクリー
ニング系のドラム回転駆動時間を十分に取るために、電
源投入時直後からトナー画像形成のための帯電露光現像
系の動作を行う系においてと、一方、転写材の分離に関
して、分離の総電流量、印加電圧が高く電流リークが発
生しやす系においてと、特に装置の使用が長期間に達す
る系での帯電器汚れ対応として、シールドケースや放電
電極から除去又は削り取る方法で清掃することによっ
て、初期状態に近い放電帯電性能を維持する帯電器の清
掃を行う系において、メンテナンスサービスなどが熟練
者でない場合でも、リークによる派生障害としての感光
ドラムリーク穴での黒い斑点の発生防止や、分離帯電器
の放電ワイヤ切れの防止という装置破損に至る障害を防
止することができる。

【０１１０】また、高速のネットワークプリンタなどの
高速のプリントアウトが要求される画像形成装置及びデ
ジタル印刷機などにおいて、装置が停止することでのダ
ウンタイムが大幅に低減し、安定した分離性能と転写紙
搬送性能が得られ、かつ環境と長期使用にもよらない高
濃度で常に長手方向（主走査方向）の濃度むらが無い安
定した高画質が得られることとなる。

【０１１１】〈実施の形態２〉図１５に、本発明に係る
画像形成装置の実施の形態２を示す。なお同図は、画像
形成装置の概略構成を示す縦断面図である。

【０１１２】感光ドラム１は、円筒状の導電基体上に光
導電層を設けたもので、図中の矢印Ｒ１方向に回転自在
に軸支されている。そして、前記感光ドラム１の周囲に
は、その回転方向に沿って順に、感光ドラム１の表面を
均一に帯電する一次帯電器（第１スコロトコン帯電器）
２、原稿を読み取り、２色に分解された一方の色画像の
濃度に比例した第１画像信号に基づいて感光ドラム１を
露光し、第１静電潜像を形成する第１露光装置３、上記
第１静電潜像にトナーを付着させて第１像を形成する第
１現像装置４、上記第１像を担持した後の前記感光ドラ
ム１を帯電する再帯電器（第２スコロトロン帯電器）
５、分解された他方の色画像の濃度に比例した第２画像
信号に基づいた露光量にある一定の露光量を加えた量の
露光を行い、第２静電潜像を形成する第２露光装置６、
上記第２静電潜像にトナーを付着させて第２像を形成す
る第２現像装置７、前記感光ドラム１上に形成された色
重ね像を転写前に帯電する転写前帯電器６２、転写材で
ある転写紙Ｐ上に転写するコロナ転写帯電器（転写帯電
器）８、色重ね像が転写された転写紙Ｐを感光ドラム１
から分離する静電分離帯電器（分離帯電器）９、色重ね
像を転写した後に感光ドラム１上に残った残留トナーを
除去するクリーニング装置１３、感光ドラム１の残留電
荷を除去する前露光ランプ３０などが配置されている。
また、色重ね像が転写された転写紙Ｐは、感光ドラム１
から分離された後に定着装置１２に搬送され、ここにお
いて表面のトナー像が定着され、所望のプリント画像が
形成されて画像形成装置本体の外部に排出される。

【０１１３】ここで、転写前帯電器６２には連結ダクト
６１が直結されており、さらに吹き付けファン６０が連
結されている。

【０１１４】また、イメージスキャナ部１８は、原稿ガ
ラス台１４上に載置されている原稿１５を照明ランプ１
６により走査して読み取り、光電変換素子１９によって
画像情報を電気信号に変換するもので、照明ランプ１６
によって走査した原稿１５からの反射光は、ミラー１７
ａ、１７ｂ、１７ｃに導かれてレンズ１７ｄにより、レ
ッド、グリーン、ブルーのフィルタを内蔵した光電変換
素子１９上に結像される。この光電変換素子１９によっ
てレッド、グリーン、ブルーの各成分が出力された電気
信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりデジタル化された
後、色分解部としての信号処理部２２に送られてレッ
ド、ブラックの各成分の画像濃度に比例した画像信号に
変換される。

【０１１５】ここで軸方向（主走査方向）むら補正テー
ブル５０によって各画素ごとに画像データの補正が行わ
れる（図１７の５０を参照）。

【０１１６】レッドの画像信号（第１の画像信号）及び
ブラックの画像信号（第２の画像信号）は、信号発生部
としてのレーザドライバー２４ｂ、２４ａに送られ、レ
ッド、ブラックの画像信号に応じてレーザ２０ｂ、２０
ａの発光をｏｎ／ｏｆｆする。レッド信号に応じて発光
したレーザ光は第１画像情報としてポリゴンミラー２
８、ミラー１７ｅを介して感光ドラム１に第１静電潜像
を書き込む。ブラック信号に応じた量に発光されたレー
ザ光は第２画像情報としてポリゴンミラー２８、ミラー
１７ｆ、１７ｇを介して感光ドラム１に第２静電潜像を
書き込む。

【０１１７】本実施の形態では、感光ドラム１にアモル
ファスシリコンドラムを用いた。アモルファスシリコン
ドラムには高耐久、高寿命といった特徴がある。

【０１１８】図１６は本実施の形態の２色画像形成モー
ド時の画像形成プロセスを説明するもので（ａ）〜
（ｆ）は各工程を示し、各図において感光ドラム１の表
面電位を各々模式的に示している。

【０１１９】（ａ）において感光ドラム１をコロナ帯電
器２で例えば、＋４００Ｖに帯電させ、次に、（ｂ）に
おいて画像情報の第１の露光を行い、露光部の表面電位
を例えば、＋５０Ｖに減衰させ第１の静電潜像を形成す
る。

【０１２０】次いで（ｃ）において第１現像装置４の現
像スリーブに現像バイアス電圧（例えば＋３００Ｖ：破
線で示す）を印加して露光部を反転現像する。

【０１２１】第１の現像後、（ｄ）において再帯電を行
うが、再帯電器５のグリッドに所望の第２現像位置電位
４００Ｖより大きい６００Ｖを印加し、第１現像非画像
部を例えば、６００Ｖに帯電するよう制御する。そのと
き第１現像部は例えば５００Ｖに帯電する。

【０１２２】次に（ｅ）で第２の画像情報に応じた露光
を行う際に、第２現像単色時に比べて、全面に一定の露
光量分（例えば、第１現像非画像部を２００Ｖ減衰させ
る露光量分）大きい露光を行う。このとき第１現像部で
は前記一定露光量分の露光では、第１現像非画像部での
電位減衰程は減衰せず、例えば、１００Ｖしか減衰しな
い。これは、第１現像剤が光を透過せず散乱させるため
であり、その透過率は５０％であった。第２露光一定上
乗せ露光量０．２５μＪの露光後の表面電位が、第２現
像位置目標電位４００Ｖとなる第１現像非画像部再帯電
後目標電位は、既知のドラム感度８００Ｖ／μＪの直線
により想定し６００Ｖであった。次にやはり既知のトナ
ー層透過率５０％より第１画像現像部へのドラム到達光
量は０．１２５μＪとなる。上述した方法と同様に第１
現像画像部再帯電後目標電位は５００Ｖに設定すればよ
い。

【０１２３】本実施の形態では第２露光手段として半導
体レーザを用いているが、第２現像単色モード時と２色
モード時とで複雑な処理等を必要としない。レーザの光
量はレーザ駆動電流により決定されるため、２色モード
時には第２現像単色モード時の駆動電流に一定のオフセ
ット電流を加える。すなわち、第２画像信号がｏｆｆの
部分にも弱い露光がされ、ｏｎの部分にもそれとほぼ同
等の露光量分上乗せされた露光が行われ、第１現像画像
部の電位は４００Ｖ、第１現像非画像部の電位も４００
Ｖ、さらに、第２画像信号がｏｎの場合には第１現像非
画像部が５０Ｖに露光する。この後、現像工程にて第２
現像スリーブに３００Ｖのバイアスを印加することで、
第２現像剤が第１現像部に混入することや第１、第２画
像非画像部に現像されることも無く、十分な第２画像濃
度を得ることができる。

【０１２４】図２１のシーケンス構成については、前述
の実施の形態１と同様なため説明は省略する。

【０１２５】以下に本発明の最も大きな特徴であるとこ
ろの、ワイヤ清掃具が画像域外に無いときの、高湿環
境、朝一検知でのトナー黒帯形成時の分離リーク防止シ
ーケンスを説明する。図２２は一例として、リークした
場合にドラム黒ぽちやワイヤ切れが発生しやすい分離帯
電器９を示した平面図の概略図である。シールドケース
９ａのほぼ中央に放電電極としてのコロナ放電ワイヤ９
ｂが張設してある。画像形成装置の手前Ｆ側にはワイヤ
清掃具９ｃがあり、不図示の駆動モータによって奥側Ｒ
方向に移動する。奥側に到達すると（所定時間奥側に移
動すると）、駆動モータが逆回転をして手前側Ｆ方向に
戻ってくるように構成している。この方式が最もコスト
がかからずにシンプルな構成となるメリットがある。ま
た、最も手前側には、ホームポジション検知部材９ｆが
配置されていて、ワイヤ清掃具９ｃの一部を構成する突
起９ｄが、このホームポジション検知部材９ｆの可動板
９ｅに接触してこれをＳ方向に動かすことにより、ホー
ムポジション検知部材９ｆのスイッチングを行う。

【０１２６】図２３は分離帯電器９の断面図である。コ
ロナ放電ワイヤ９ｂはワイヤ清掃具９ｃに貼付された弾
性を有する清掃パッド９ｇによって両側から挟まれて清
掃されるようになっている。清掃パッド９ｇは弾性を有
するスポンジ状部材とコロナ放電ワイヤ９ｂに接する研
磨面とで構成され、研磨面には必要に応じて研磨剤が塗
布されている。

【０１２７】ここで、サービスメンテナンス時にワイヤ
清掃具９ｃを図２２中の９ｃ₁ の位置に動かしたままの
状態で設置してしまった場合に、高湿環境、朝一判定で
メイン電源ｏｎ直後にトナー黒帯形成されると、ワイヤ
清掃具９ｃが画像域に停止したままで高電圧が印加さ
れ、吸湿して低抵抗化した清掃パッド９ｇを介して、よ
リ一層リークをしやすい状態となっている。本実施の形
態では、ワイヤ清掃具９ｃがホームポジションに無いこ
とを突起９ｄ、可動板９ｅ、ホームポジション検知部材
９ｆによって検知し、制御回路４０によって高圧電源３
２を動作させないように制御する。

【０１２８】これは、高湿環境、朝一判定では流れ防止
のためにトナー黒帯をなるべく早期に入れて、その後で
なるべく長時間ドラム回転をすることを優先させるため
と、かつメンテナンス時にリークによるドラム黒ぽちや
ワイヤ切れを発生させないことの両立のための方法であ
る。ここでは、サービス時のメンテナンスは朝一番で行
われても、一度は画像形成装置を立ち上げてプリント画
像を出すため、朝一でのトナー供給は既に行われている
ものと判断できるために、ワイヤ清掃具９ｃがホームポ
ジションに無いときに高圧電源３２を動作させないよう
に制御することが可能になる。

【０１２９】これにより、分離帯電シールド内でのリー
クが防止できるのとワイヤ切れやドラム感光層ポチ穴に
よる黒点画像、及びオゾン過剰による画像流れを防止で
きるようになる。

【０１３０】以下に現像装置やそれ以外の濃度むらが発
生したときの主走査方向むらの補正方法について詳述す
る。

【０１３１】実施の形態１と同様に図１２の補正テーブ
ル５０の作成動作フローを使って説明する。

【０１３２】(1) 本実施の形態の画像形成装置は入力イ
ンタフェースに画像むらの改善モードとして「インプル
ービングイメージモード」を有しており、まずそのモー
ドをスタートする。

【０１３３】(2) 次に軸方向むら（主走査方向むら）補
正モードを選択する。

【０１３４】(3) 軸方向むら補正モードを開始するキー
を押し、スタート。

【０１３５】(4) 画像形成装置は図１３（ａ）に示すよ
うなテスト画像サンプルを出力する。このサンプルの形
成条件としては、完全べた黒、中間調ハーフトーン、べ
た白等の画像形成するために、前述のような表面電位を
形成する一次帯電条件により得て画像露光条件を３種類
（図１１のＰＷＭレベルのＦ０、８０、００ｈｅｘ）で
行い、前述現像条件にて現像、転写、定着してサンプル
出力している。

【０１３６】ここで、本実施の形態の特徴として２色
（例として赤と黒）の色ごとにテスト画像サンプル出力
を行う。この後は以下の(5) 〜(10)の作業を赤と黒の色
ごとに行う。

【０１３７】(5) 出力されたサンプルはこのモード実行
者によって原稿台にサンプルの通紙方向先端と手前又は
奥側を特定の位置に載置し、不図示の原稿認識手段によ
って載置完了を検知したかを判断する。

【０１３８】(6) 載置完了を判断すると前述のように原
稿をリーダによって読み取る。このリーダによる読み取
りは４００〜６００ｄｐｉ程度の解像度で読み込むのが
望ましい。

【０１３９】(7) この原稿がテスト画像サンプルかどう
かを濃度階調が同等パターンかどうかで判断する。

【０１４０】(8) テスト画像サンプルであると判断する
と軸方向濃度の分布を図１３（ｂ）に示すように算出す
る。ＰＷＭレベルのＦ０、８０、００ｈｅｘでテスト画
像サンプルを形成した場合には最もむらが検出しやすい
８０ｈｅｘのハーフトーン部分の読み取り濃度分布を算
出する（Ｆ０、８０、００ｈｅｘで各々濃度分布を算出
するようにしてもよい。）。

【０１４１】(9) 図１３（ｂ）でターゲット濃度を０．
５とした場合には、ハーフトーン部分の読み取り濃度分
布の０．５に対する増減分を主走査方向の各画素に対応
するように算出する。マイナス補正を負、プラス補正を
正符号で表わすと必要な補正濃度は図１３（ｃ）のよう
に図１３（ｂ）を極性反転したような必要補正濃度の図
となる。

【０１４２】(10)必要補正濃度の図からドット露光用レ
ーザの各画素ごとの補正光量（補正レベル）を図１４に
より求める。例として図１４で必要補正濃度が＋０．８
の場合は、表面電位で−２００Ｖ、ドラム面光量で＋
０．２５μＪ、画像データで＋８０ｈｅｘの補正が必要
になってくることを示している。この容量で主走査方向
の各画素に対応した補正量レベルを割り付け、補正テー
ブルを作成する。ここでこのモードは終了し、画像形成
装置の入力インタフェース部である操作パネルが通常の
コピーやプリントのモードに復帰する。

【０１４３】以上説明したように、ワイヤ清掃具９ｃが
画像域外に無いときの、高湿環境、朝一検知でのトナー
黒帯形成時の電圧の出力が停止又はリーク安全電圧まで
低下することにより、高速での画像形成、特に、高速画
像形成と高耐久性にメリットのあるａ−Ｓｉ感光体を使
用して６００ｄｐｉや１２００ｄｐｉの高解像度プリン
タとする場合での高湿度環境でのトナー供給後にクリー
ニング系のドラム回転駆動時間を十分に取るために、電
源投入時直後からトナー画像形成のための帯電露光現像
系の動作を行う系においてと、一方、転写材の分離に関
して、分離の総電流量、印加電圧が高く電流リークが発
生しやす系においてと、特に装置の使用が長期間に達す
る系での帯電器汚れ対応として、シールドケースや放電
電極から除去又は削り取る方法で清掃することによっ
て、初期状態に近い放電帯電性能を維持する帯電器の清
掃を行う系において、メンテナンスサービスなどが熟練
者でない場合でも、リークによる派生障害としての感光
ドラムリーク穴での黒い斑点の発生防止や、分離帯電器
の放電ワイヤ切れの防止という装置破損に至る障害を防
止することができる。

【０１４４】また、高速のネットワークプリンタなどの
高速のプリントアウトが要求される画像形成装置及びデ
ジタル印刷機などにおいて、装置が停止することでのダ
ウンタイムが大幅に低減し、安定した分離性能と転写紙
搬送性能が得られ、かつ環境と長期使用にもよらない高
濃度で常に長手方向（主走査方向）の濃度むらが無い安
定した高画質が得られることとなる。

【０１４５】〈実施の形態３〉図１８は、本発明に係る
画像形成装置の実施の形態３を概略構成図である。

【０１４６】感光ドラム１１は、円筒状の導電基体上に
光導電層を設けたもので、図中の矢印Ｒ１方向に回転自
在に軸支されている。そして、前記感光ドラム１の周囲
には、その回転方向に沿って順に、感光ドラム１の表面
を均一に帯電するスコロトコン帯電器（一次帯電器）
２、原稿を読み取り、画像の濃度に比例した画像信号に
基づいて感光ドラム１を露光し、静電潜像を形成する露
光装置３、上記静電潜像にトナーを付着させてトナー像
として現像する現像装置７、トナー像を転写前に帯電す
るポスト帯電器（転写前帯電器）６２、前記感光ドラム
１上に形成されたトナー像を転写材である転写紙Ｐ上に
転写するコロナ転写帯電器（転写帯電器）８、トナー像
が転写された転写紙Ｐを感光ドラム１から分離する静電
分離帯電器（分離帯電器）９、トナー像を転写した後
に、感光ドラム１上に残った残留トナーを除去するクリ
ーニング装置１３、感光ドラム１の残留電荷を除去する
前露光ランプ３０などが配置されている。また、トナー
像が転写された転写紙Ｐは、感光ドラム１から分離され
た後に定着装置１２に搬送され、ここにおいて表面のト
ナー像が定着され、所望のプリント画像が形成されて画
像形成装置本体の外部に排出される。

【０１４７】リーダ部１８は、原稿ガラス台１４上に載
置されている原稿１５を照明ランプ１６により光照射
し、その反射光を光電変換素子（１ラインＣＣＤ）１９
上に結像させることによって画像情報に応じた電気信号
に変換する。ここで照明ランプ１６によって光照射され
た原稿１５からの反射光は、ミラー１７ａ、１７ｂ、１
７ｃに導かれてレンズ１７ｄにより、光電変換素子１９
上に結像される。この光電変換素子１９によって出力さ
れた電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりＡ／Ｄ変
換し、８ｂｉｔのデジタル画像データとし、その後で黒
色信号生成回路２２にて輝度情報を濃度情報にするため
にｌｏｇ変換して画像濃度データとされる。

【０１４８】ここで図１又は図３に示すように、本発明
の主走査むら補正回路５０によって主走査方向の各画素
ごとに画像濃度データの補正を行う。主走査むら補正回
路での補正方法については後で詳述する。

【０１４９】上記のように生成した８ｂｉｔのデジタル
画像データ信号を本発明の特徴であるＬＥＤ駆動回路２
４ｃ（図１８参照）に入力し、ＬＥＤ駆動回路２４ｃ
は、周知のＰＷＭ回路であって入力された画像濃度信号
の大きさに応じて、発光素子２０ｃとしてのＬＥＤをｏ
ｎ／ｏｆｆする発光時間を変調する。発光素子２０ｃ
は、主走査方向に複数のものが配列されている。

【０１５０】上記のように画像信号に応じて駆動され発
光したＬＥＤ光を感光ドラム１に書き込み、画像情報と
してデジタル静電潜像を形成する。

【０１５１】本実施の形態では、感光ドラム１にアモル
ファスシリコンドラムを用いた。アモルファスシリコン
ドラムは導電基盤の特性の安定性が高く高耐久、高寿命
といった特徴がある。

【０１５２】図２１のシーケンス構成については、実施
の形態１と同様なため、説明は量略する。

【０１５３】以下に本発明の最も大きな特徴であるとこ
ろの、ワイヤ清掃具が画像域外に無いときの、高湿環
境、朝一検知でのトナー黒帯形成時の分離リーク防止シ
ーケンスを説明する。図２２は一例として、リークした
場合にドラム黒ぽちやワイヤ切れが発生しやすい分離帯
電器９を示した平面図の概略図である。シールドケース
９ａのほぼ中央に放電電極としてのコロナ放電ワイヤ９
ｂが張設してある。画像形成装置の手前Ｆ側にはワイヤ
清掃具９ｃがあり、不図示の駆動モータによって奥側Ｒ
方向に移動する。奥側に到達すると（所定時間奥側に移
動すると）、駆動モータが逆回転をして手前側Ｆ方向に
戻ってくるように構成している。この方式が最もコスト
がかからずにシンプルな構成となるメリットがある。ま
た、最も手前側には、ホームポジション検知部材９ｆが
配置されていて、ワイヤ清掃具９ｃの一部を構成する突
起９ｄが、このホームポジション検知部材９ｆの可動板
９ｅに接触してこれをＳ方向に動かすことにより、ホー
ムポジション検知部材９ｆのスイッチングを行う。

【０１５４】図２３は分離帯電器９の断面図である。コ
ロナ放電ワイヤ９ｂはワイヤ清掃具９ｃに貼付された弾
性を有する清掃パッド９ｇによって両側から挟まれて清
掃されるようになっている。清掃パッド９ｇは弾性を有
するスポンジ状部材とコロナ放電ワイヤ９ｂに接する研
磨面とで構成され、研磨面には必要に応じて研磨剤が塗
布されている。

【０１５５】ここで、サービスメンテナンス時にワイヤ
清掃具９ｃを図２２中の９ｃ₁ の位置に動かしたままの
状態で設置してしまった場合に、高湿環境、朝一判定で
メイン電源ｏｎ直後にトナー黒帯形成されると、ワイヤ
清掃具９ｃが画像域に停止したままで高電圧が印加さ
れ、吸湿して低抵抗化した清掃パッド９ｇを介して、よ
り一層リークをしやすい状態となっている。本実施の形
態では、ワイヤ清掃具９ｃがホームポジションに無いこ
とを突起９ｄ、可動板９ｅ、ホームポジション検知部材
９ｆによって検知し、制御回路４０によって高圧電源３
２を動作させないように制御する。

【０１５６】これは、高湿環境、朝一判定では流れ防止
のためにトナー黒帯をなるべく早期に入れて、その後で
なるべく長時間ドラム回転をすることを優先させるため
と、かつメンテナンス時にリークによるドラム黒ぽちや
ワイヤ切れを発生させないことの両立のための方法であ
る。ここでは、サービス時のメンテナンスは朝一番で行
われても、一度は画像形成装置を立ち上げてプリント画
像を出すため、朝一でのトナー供給は既に行われている
ものと判断できるために、ワイヤ清掃具９ｃがホームポ
ジションに無いときに高圧電源３２を動作させないよう
に制御することが可能になる。

【０１５７】これにより、分離帯電シールド内でのリー
クが防止できるのとワイヤ切れやドラム感光層ポチ穴に
よる黒点画像、及びオゾン過剰による画像流れを防止で
きるようになる。

【０１５８】以下に現像装置やそれ以外の濃度むらが発
生したときの主走査方向むらの補正方法について詳述す
る。

【０１５９】実施の形態１と同様に図１２の補正テーブ
ル５０の作成動作フローを使って説明する。

【０１６０】(1) 本実施の形態の画像形成装置は入力イ
ンタフェースに画像むらの改善モードとして「インプル
ービングイメージモード」を有しており、まずそのモー
ドをスタートする。

【０１６１】(2) 次に軸方向むら（主走査方向むら）補
正モードを選択する。

【０１６２】(3) 軸方向むら補正モードを開始するキー
を押し、スタート。

【０１６３】(4) 画像形成装置は図１３（ａ）に示すよ
うなテスト画像サンプルを出力する。このサンプルの形
成条件としては、完全べた黒、中間調ハーフトーン、べ
た白等の画像形成するために、前述のような表面電位を
形成する一次帯電条件により得て画像露光条件を３種類
（図１１のＰＷＭレベルのＦ０、８０、００ｈｅｘ）で
行い、前述現像条件にて現像、転写、定着してサンプル
出力している。

【０１６４】(5) 出力されたサンプルはこのモード実行
者によって原稿台にサンプルの通紙方向先端と手前又は
奥側を特定の位置に載置し、不図示の原稿認識手段によ
って載置完了を検知したかを判断する。

【０１６５】(6) 載置完了を判断すると前述のように原
稿をリーダによって読み取る。このリーダによる読み取
りは４００〜６００ｄｐｉ程度の解像度で読み込むのが
望ましい。

【０１６６】(7) この原稿がテスト画像サンプルかどう
かを濃度階調が同等パターンかどうかで判断する。

【０１６７】(8) テスト画像サンプルであると判断する
と軸方向濃度の分布を図１３（ｂ）に示すように算出す
る。ＰＷＭレベルのＦ０、８０、００ｈｅｘでテスト画
像サンプルを形成した場合には最もむらが検出しやすい
８０ｈｅｘのハーフトーン部分の読み取り濃度分布を算
出する（Ｆ０、８０、００ｈｅｘで各々濃度分布を算出
するようにしてもよい。）。

【０１６８】(9) 図１３（ｂ）でターゲット濃度を０．
５とした場合には、ハーフトーン部分の読み取り濃度分
布の０．５に対する増減分を主走査方向の各画素に対応
するように算出する。マイナス補正を負、プラス補正を
正符号で表わすと必要な補正濃度は図１３（ｃ）のよう
に図１３（ｂ）を極性反転したような必要補正濃度の図
となる。

【０１６９】(10)必要補正濃度の図からドット露光用レ
ーザの各画素ごとの補正光量（補正レベル）を図１４に
より求める。例として図１４で必要補正濃度が＋０．８
の場合は、表面電位で−２００Ｖ、ドラム面光量で＋
０．２５μＪ、画像データで＋８０ｈｅｘの補正が必要
になってくることを示している。この容量で主走査方向
の各画素に対応した補正量レベルを割り付け、補正テー
ブルを作成する。ここでこのモードは終了し、画像形成
装置の入力インタフェース部である操作パネルが通常の
コピーやプリントのモードに復帰する。

【０１７０】以上説明したように、ワイヤ清掃具９ｃが
画像域外に無いときの、高湿環境、朝一検知でのトナー
黒帯形成時の電圧の出力が停止又はリーク安全電圧まで
低下することにより、高速での画像形成、特に、高速画
像形成と高耐久性にメリットのあるａ−Ｓｉ感光体を使
用して６００ｄｐｉや１２００ｄｐｉの高解像度プリン
タとする場合での高湿度環境でのトナー供給後にクリー
ニング系のドラム回転駆動時間を十分に取るために、電
源投入時直後からトナー画像形成のための帯電露光現像
系の動作を行う系においてと、一方、転写材の分離に関
して、分離の総電流量、印加電圧が高く電流リークが発
生しやす系においてと、特に装置の使用が長期間に達す
る系での帯電器汚れ対応として、シールドケースや放電
電極から除去又は削り取る方法で清掃することによっ
て、初期状態に近い放電帯電性能を維持する帯電器の清
掃を行う系において、メンテナンスサービスなどが熟練
者でない場合でも、リークによる派生障害としての感光
ドラムリーク穴での黒い斑点の発生防止や、分離帯電器
の放電ワイヤ切れの防止という装置破損に至る障害を防
止することができる。

【０１７１】また、高速のネットワークプリンタなどの
高速のプリントアウトが要求される画像形成装置及びデ
ジタル印刷機などにおいて、装置が停止することでのダ
ウンタイムが大幅に低減し、安定した分離性能と転写紙
搬送性能が得られ、かつ環境と長期使用にもよらない高
濃度で常に長手方向（主走査方向）の濃度むらが無い安
定した高画質が得られることとなる。

【０１７２】なお、上述の実施の形態１〜３では、いず
れも誤差拡散法等（又はディザ法等）による２値化処理
でもって画像を形成する例を説明したが、ＰＷＭ方式に
従って画像形成する場合にも適用できるのはもちろんで
ある。また、ＰＷＭ方式で画像を形成する場合、基本的
に１画素毎に濃淡の違いのある画素（実際には面積変調
によるもので異なる大きさの画素で、人間の目から見た
場合に濃淡となって知覚される。）を形成できるので、
その濃度分布は単純に実施の形態のリーダ部で読み取れ
ば個々の画素の濃度むらを補正できる。しかしながら、
１画素もずれずに読み取るためには非常に高い制度で読
み取ることが必要になり、現実問題としてプリンタエン
ジン側で形成される１画素毎の特性を読み取った画像か
ら判定することは難しい。プリンタの解像度が６００ｄ
ｐｉであれば、１／６００ｉｎｃｈ未満のずれで画像を
読み取ることが必要になり、現実問題として非常に難し
いからである。したがって、先に説明したように、ＰＷ
Ｍ方式で形成する場合であっても、読み取った主走査方
向に連続する複数の画素の平均値でもって主走査方向の
濃度むらを検出し、それを補正することが望ましい。

【０１７３】なお、本発明は、プリンタを例にして説明
したが、複数の機器（例えばホストコンピュータ、イン
ターフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成さ
れるシステムに適用することもできる。

【０１７４】この場合、ホストコンピュータに相当する
部分で、上記の処理を行なうことができるので、本発明
は前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアの
プログラムコードを記録した記憶媒体を、システムある
いは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピ
ュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納された
プログラムコードを読出し実行することによっても、達
成できる。

【０１７５】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現す
ることになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒
体は本発明を構成することになる。

【０１７６】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピィーディスク、ハードデ
ィスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ―ＲＯＭ、
ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯ
Ｍなどを用いることができる。

【０１７７】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することにより、前述した実施の形態の
機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの
指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オ
ペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は
全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機
能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【０１７８】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに
備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、
その処理によって前述した実施の形態の機能が実現され
る場合も含まれることはいうまでもない。

【０１７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
清掃部材が画像域外に無いときの、高湿環境、朝一検知
でのトナー黒帯形成時の電圧の出力を停止又はリーク安
全電圧まで低下させることにより、高速での画像形成、
特に、高速画像形成と高耐久性にメリットのあるａ−Ｓ
ｉ感光体を使用して６００ｄｐｉや１２００ｄｐｉの高
解像度プリンタとする場合での高湿度環境でのトナー供
給後にクリーニング系のドラム回転駆動時間を十分に取
るために、電源投入時直後からトナー画像形成のための
帯電露光現像系の動作を行う系においてと、一方、転写
材の分離に関して、分離の総電流量、印加電圧が高く電
流リークが発生しやす系においてと、特に装置の使用が
長期間に達する系での帯電器汚れ対応として、シールド
ケースや放電電極から除去又は削り取る方法で清掃する
ことによって、初期状態に近い放電帯電性能を維持する
帯電手段、分離除電手段の清掃を行う系において、メン
テナンスサービスなどが熟練者でない場合でも、リーク
による派生障害としての感光ドラム（像担持体）リーク
穴での黒い斑点の発生防止や、帯電手段や分離除電手段
の放電ワイヤ切れの防止という装置破損に至る障害を防
止することができる。

【０１８０】また、高速のネットワークプリンタなどの
高速のプリントアウトが要求される画像形成装置及びデ
ジタル印刷機などにおいて、装置が停止することでのダ
ウンタイムが大幅に低減し、安定した分離性能と転写紙
搬送性能が得られ、かつ環境と長期使用にもよらない高
濃度で常に長手方向（主走査方向）の濃度むらが無い安
定した高画質が得られることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は感光ドラムの表面電位と現像
のバイアスとの関係を模式的に示す図。

【図３】実施の形態１における画像処理を示すブロック
図。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は画素ごとの画像データと、レ
ーザの駆動信号と、駆動電流との関係を示す図。

【図５】（ａ）、（ｂ）は２値画像データのレーザ点灯
を説明する図。

【図６】レーザの一般的なＩ−Ｌ特性（駆動電流−光量
特性）を示す図。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は主走査方向での濃度むらが発
生する原因を要因分析した概略図。

【図８】帯電ワイヤ電流とドラム表面電位との関係を示
す図。

【図９】画像露光量とドラム表面電位との関係を示す
図。

【図１０】現像コントラスト電位と現像濃度との関係を
示す図。

【図１１】画像データと広域積分画像露光量との関係を
示す図。

【図１２】補正動作のフローの概要を示すフローチャー
ト。

【図１３】（ａ）〜（ｃ）はテスト画像サンプルと、読
取り濃度と、補正必要濃度とを示す図。

【図１４】補正量を説明する図。

【図１５】実施の形態２の画像形成装置の概略構成を示
す縦断面図。

【図１６】（ａ）〜（ｆ）は実施の形態２における２色
画像形成モード時の画像形成プロセスを説明するための
模式図。

【図１７】実施の形態２における画像処理を示すブロッ
ク図。

【図１８】実施の形態３の画像形成装置の概略構成を示
す縦断面図。

【図１９】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面
図。

【図２０】主走査むら補正回路の具体的な回路構成を示
す図。

【図２１】本発明のシーケンスを示す図。

【図２２】ワイヤ清掃具の構成を示す正面図。

【図２３】ワイヤ清掃具の構成を示す側面図。

【符号の説明】

１ 像担持体（感光ドラム） ２ 帯電手段（一次帯電器、スコロトロン帯電
器） ３ 露光手段 ７ 現像手段（現像装置） ８ 転写手段（転写帯電器） ９ 分離除電手段（分離帯電器） ９ａ シールドケース ９ｃ 清掃部材（ワイヤ清掃具） ９ｆ 位置検知手段（ホームポジション検知部
材） ２０、２０ａ、２０ｂ露光手段（レーザ） ２０ｃ 露光手段（発光素子、ＬＥＤ） ４０ 制御手段（制御回路） ５０ 補正値作成手段（主走査むら補正回路） ６２ 現像剤電荷量制御帯電器（ポスト帯電器） Ｐ 転写材（転写紙）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−306572（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−214450（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−221768（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−53398（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−332300（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−13675（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−7298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−216076（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−138966（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−221931（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/02 G03G 15/14 101 G03G 21/00 370 G03G 21/00 520

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体表面を均一に帯電する帯電手段
   と、帯電後の前記像担持体表面を画像データに応じて露
   光し微小点パターンによる静電潜像を形成する露光手段
   と、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として
   現像する現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナ
   ー像を転写材に転写する転写手段と、前記像担持体表面
   からトナー像転写後の転写材を分離する分離除電手段
   と、分離除電手段を清掃する清掃部材と、前記像担持体
   上の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段
   と、を有し、主電源投入後に前記像担持体上に所定幅の
   トナー像を形成して前記クリーニング手段にトナーを供
   給した後、前記分離除電手段の清掃を行う画像形成装置
   において、 前記 清掃部材が画像域外の特定位置に無いことを検知す
   る位置検知手段と、主電源投入時に、前記位置検知手段
   によって前記清掃部材が画像域外の特定位置に無いこと
   が検知された場合に、前記所定幅のトナー像の形成時に
   前記分離除電手段への高圧電圧の印加を停止又は低下す
   る制御手段と、を備える、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記清掃部材が、前記放電電極を清掃す
   る部材である、 ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記トナー像転写後の転写材を加熱して
   トナー像定着する定着手段と、該定着部材における定着
   温度を検知する温度検知手段と、周辺の水分量を検知す
   る水分検知手段と、を備え、 前記画像形成装置の主電源が通電状態になった時点で、
   前記温度検知手段が検知する温度が特定温度以下でかつ
   前記水分検知手段が検知する水分量が特定水分量以上の
   場合に、前記帯電手段が動作する、 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。
4. 【請求項４】 前記トナー像転写後の転写材を加熱して
   トナー像定着する定着手段と、該定着部材における定着
   温度を検知する温度検知手段と、周辺の水分量を検知す
   る水分検知手段と、を備え、 前記画像形成装置の主電源が通電状態になった時点で、
   前記温度検知手段が検知する温度が特定温度以下でかつ
   前記水分検知手段が検知する水分量が特定水分量以上の
   場合に、前記帯電手段と前記露光手段と前記現像手段と
   が動作して、前記像担持体表面にトナー像を形成する、 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。
5. 【請求項５】 前記像担持体が、ａ−Ｓｉ感光体を使用
   したドラム状の感光ドラムである、 ことを特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載の画
   像形成装置。
6. 【請求項６】 多値画像データに基づいて２値データに
   変換する手段を有する、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５に記載
   の画像形成装置。
7. 【請求項７】 濃度特性検出手段で検出された、画像形
   成部における階調濃度再現特性に基づいて、黒画像デー
   タレベルと白画像データレベルの両検出濃度の中間濃度
   を算出し、その算出値を目標濃度として、画像データに
   対して補正を加える補正値作成手段を有する、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、又は６に
   記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記露光手段は、画素ごとのデジタル露
   光が可能なレーザ光を走査露光して前記像担持体表面に
   静電潜像を形成する、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、又は
   ７に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記露光手段は、主走査方向に配列され
   た複数の発光素子を駆動し露光することで、前記像坦持
   体表面に静電潜像を形成する、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、又は
   ７に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記分離帯電手段に印加する印加電圧
    が、交流電圧に直流電圧を重畳した電圧である、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、又は９に記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記交流電圧は、波形が矩形形状であ
    る、 ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記現像手段が一成分現像剤を使用す
    る、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０、又は１１に記載の画像形成装置。