JPH01269963A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 −の１ 本発明は、一般には、ｉｆｔ子写真複写機の如き転写プ
ロセスを利用する画像形成装置に関し、特に、電子写真
感光ドラムの如！！潜像担持体上に、画像情報に応じて
潜像を形成し、これを顕画化して現像像を得、該現像像
を転写材搬送装置により担持し、Ｗｉ送される転写材の
ような画像担持体上に転写して画像を得るようにした画
像形成装置に関するものである０本発明は、電子写真複
写装置のみならず、コンピュータ、ファクシミリ、ＣＡ
Ｄ等の情報４Ｉ！器の端末装置として用いられる種々の
プリンタ等にて具現化し得るが１本明細書では、電子写
真を応用したレーザビームプリンターに関連して説明す
る。また１本発明に使用される潜像保持体の如き画像形
成媒体は、無端移動する画像形成媒体なら、ベルト状又
はドラム状の如何なる形態のものであってもよいが、木
明細書にてはドラム形状のものとして説明する。

′　　　　　”　　び　　　　。Ｉ　へ近年、電子写真
法を用いたレーザービームプリンターが提供されるよう
になり、このレーザービームプリンターは、高画質、高
速度、低騒音といった多くのメリットをもったプリンタ
ーである。さて、このようなプリンターにおいて１例え
ば比較的簡単な線からなる英文字は少々文字がつぶれ気
味でもしっかりとかすれないように画像を形成し、逆に
複雑な線から成る漢字は細かい部分も再現できるように
、ユーザーの好みに応じて画調を変えられるようにした
ことは、非常に有益なことである。

画調を可変にするということに対して、従来は、ライン
濃度に着目し、それを可変する手段を設けることにより
１画調の可変を行なうことが提案されていた。ところが
、この画調を可変する際に、ライン濃度が、１．．０以
下では、かすれて満足のいく画像が得られず、ライン濃
度が１．１以上では、いくらライン濃度が上がっても画
調には変化がみられないため、デジタル画像、特に線画
において画調を変えるための手段として、ライン濃度を
変える方法は不適当であった。

ここで、上記したライン濃度及びライン幅についての定
義は、以下のように行なわれる。すなわち、第６図を参
照すると、転写紙上の細線を、小西六社製のマイクロデ
ンシトメーターを用いて測定した結果の一例が示してあ
り、この第６図に示されるグラフの縦軸は濃度を表し、
横軸は、マイクロデンシトメーターのスキャン方向を示
している。そして、このグラフにおいて、グラフ上で濃
度の最も高い最高濃度ＤＤに対し０．８ＸＤＤでライン
濃度が定義される。また、ライン幅Ｗは、最高濃度Ｄ′
Ｄと白地の濃度ＤＷの差の半値幅をもって定義したもの
である。

このように定義したライン濃度及びライン幅について、
我々は、鋭意研究及び実験を重ねた結果、デジタル画像
の線画の画調を大きく支配する要因が、ライン幅である
ことを見出した。したがって、良好な画像状態で線画の
画調を変えるには、ある一定以上のライン濃度を確保し
た良好な画像状態でライン幅を可変できれば良いことを
見出した。

上記したように、良好な画像状態で線画の画調を変える
ために、ある一定以上のライン濃度を確保した良好な画
像状態でライン幅の可変を行なうには、特開昭６０−７
０８７２号公報に記載されているように、レーザー光の
光路上に、スポット径を変える手段を設けたり、あるい
はスポット径の異なる複数個のレーザー素子を設けるこ
とによす、潜像におけるライン幅を可変させる方法が考
えられるが、いづれも装置が大ががりになりコストの高
いものとなってしまうという欠点がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものである。

発」Ｌの」Ｌ醇 したがって１本発明、の目的は、ある一定以上のライン
濃度を確保した良好な画像状態で、簡単な構成で容易に
ライン幅を変えて、画調を可変にすることができる画像
形成装置を提供することである。

番・ｌ−た 上記目的は、本発明に関わる画像形成装置によって達成
される。すなわち要約すれば本発明は、潜像保持体上に
デジタル情報に基づいた潜像を形成し、該潜像をＨＩ像
保持体と対向して配置された現像剤担持体に現像バイア
スを印加することによって可視像化し、デジタル画像が
得られる画像形成装置において、現像条件を、ライン濃
度が１．０以上得られる範囲内で、可変することを特徴
とする画像形成装置である。

ここで、好ましい実施態様では、前記現像バイアスは直
流であって、該現像バイアス直流成分が可変であり、ま
た、前記現像バイアスは直流に交流を重畳したものであ
って、該現像バイアス交流成分が可変である。さらに、
前記現像バイアスの交流成分の周波数ｆが可変であり、
また、前記潜像保持体及び前記現像剤拘持体がともに回
転可能な画像形成装置において、該潜像保持体に対する
該現像剤担持体の対Ｍｌ像保持体周速比が可変である。

すなわち、本発明によれば、充分なライン濃度が出る現
像バイアス条件、現像スリーブ周速比条件内で、現像バ
イアス、現像スリーブ周速比を変えることによりライン
幅を変え、良好な画像状態で画調を変えるものである。

支ム１ 以下、本発明を、その実施例に基づいて添付図面を参照
しつつ説明する。

なお、以下に述べる本発明の実施例におけるライン濃度
及びライン幅について、その定義は、前述した第６図に
関する定義と同様である。

第１図は、デジタル画像が得られる、本発明の電子写真
装置の一実施例であるレーザービームプリンターを示し
ている。

第１図を参照すると、図中Ａの方向に回転するように配
設された潜像、保持体としての感光ドラム１の周囲には
、その回転方向に沿って、この感光ドラムｌを一様に帯
電するための帯電器２、この帯電器２によって一様にｍ
電される感光ドラム１を、レーザー光３ａのような光を
発して露光するための露光器３、この露光器３により感
光ドラム１ｔ−１光することによって、デジタル情報に
基づいて形成される潜像を現像するために現像手段とし
て用いられる現像器４が配設され、さらに、感光ドラム
ｌの回転方向に沿って、現像器４の後段には、上記プロ
セスを介して感光ドラム１上に形成される現像像を、供
給される転写材６に転写するための転写帯電器５．転写
材６に転写された転写像を定着するための定着器７及び
、感光ドラム１上の転写残トナーをクリーニングするた
めのクリーニング器８が配設されている。

ここで、現像器４について、第１図を参照してさらに述
べると、この現像器４は、図中矢印Ｂの方向に回転する
マグネットを内蔵した、現像剤担持体としての、現像ス
リーブ４１を備え、かつ。

感光ドラム１かられずかに離間して配設され、現像スリ
ーブ４１には、バイアス電ｌｌＸ４２が接続されている
。

このような構成になる、上記デジタル画像が得られる、
本発明の電子写真装置のレーザービームプリンターでは
、感光ドラムｌは、帯電器２により一様に帯電され１次
に、デジタル情報に基づいてレーザー光３ａにより露光
を行い、感光ドラム１上にデジタル情報に基づいた潜像
を形成する。

その後、図中矢印Ｂの方向に回転する現像＝４の現像ス
リーブ４１に、バイアス電源４２から所定の現像バイア
スを印加することにより、現像剤を感光ドラム上の潜像
に付与し、感光ドラム上の潜像を可視像化する。

その後、感光ドラムｌ上の可視像は、転写帯電器５を経
て、転写紙６上へ転写され、定着器７で永久画像として
定着され、また感光ドラム１上の転写残トナーは、クリ
ーナー８でクリーニングされる。

ここで、上記したように、露光を行い、感光ドラムｌ上
にデジタル情報に基づいた潜像を形成し、感光ドラム上
の潜像を可視像化する際、ライン幅を可変とするために
、本発明者は１種々の実験を行なった。以下、その実験
結果に基づいて。

本発明の作用効果を述べる。

なお、この時、何れの実験においても、露光に用いられ
るレーザー光のスポット径は９０ＪＬで、３００ｄｐｌ
、２ドツトｌラインとして、ネガ潜像を形成し、感光ド
ラムｌと現像スリーブ４１との間の距離が３ｏｏｇに設
定された現像器で、−成分磁性トナーから成る現像剤を
用い、反転現像を行った。

及笠１」 交流電圧のピーク間電圧を１ｏｏＯＶｐｐ、周波数ｆを
１２００Ｈｚに現像バイアスの交流成分Ｖａｃを設定す
ると共に、感光ドラムに対する現像スリーブ周速を１０
０％に設定し、現像バイアスの直流成分Ｖｄｃの値を振
りコントラスト（このとき、画像部電位り文は一１００
ｖに設定）を変えて、ライン濃度、ライン幅を測定し、
その実験結果を第２図に示す。

この第２図に示す実験ｌのグラフ結果から、コントラス
トが、２００Ｖより低くなると急激にライン濃度が低く
なり、それに対しライン幅の方はコントラストに対しリ
ニアに変化していることがわかる。我々はライン濃度が
１．０以上ならば良好な画像と判断し、したがって、コ
ントラストが２００Ｖ以上になる値で、現像バイアスの
直流バイアスＶｄｃを変えることにより、ライン濃度が
充分出ている良好な画像状態で、ライン幅を変えること
が可能となる。ここでは、非画像部電位Ｖｄを一８００
Ｖに設定しているので、第２図かられかるように、コン
トラストを２００Ｖ〜７００■に変えることにより、ラ
イン幅を１４０μ〜２５０−と可変できる。

１象１」 ドラム表面電位は実験ｌと同様に設定し、現像バイアス
ノ直流成分ＶｄｃをＶｄｃ＝−５００Ｖ、すなわちコン
トラスト４００Ｖ、現像バイアス交流成分のうち周波数
を１２００Ｈｚ、感光ドラムに対する現像スリ、−ブ周
速を１００％に設定し、現像バイアス交流成分のうち交
流電圧Ｖａｃのピーク間電圧の値ＶＰＰを振りライン濃
度ライン幅を測定し、その結果を第３図に示す。

この第３図に示す実験２のグラフ結果から、ＶａＣが高
い程、ライン幅及びライン濃度が大きくなる傾向が見ら
れるが、現像バイアスＶａｃのピーク間電圧の値が８０
０Ｖｐｐ以下になると急激にライン濃度が低くなってい
る。また、ピーク間電圧の値が２８００Ｖｐｐにおいて
、感光ドラムと現像スリーブ間で放電をおこしてしまい
正常な現像ができなかった。

したがって、現像バイアスＶａｃを、ピーク間電圧８０
０ｖＰｐからピーク間電圧２５００Ｖｐｐまで変えるこ
とにより、充分ライン濃度が出ている良好な画像状態で
、ライン幅を１６０１Ｌ〜２６０鉢と変えることができ
る。

え象狙」 ドラム表面電位は実験１と同様に設定し、現像バイアス
の直流成分ＶｄｃをＶｄｃ＝−５００■、現像バイアス
の交流成分のうちピーク間電圧の値ＶＰＰを１０００Ｖ
ｐｐ、感光ドラムに対する現像スリーブ周速を１００％
に設定し、現像バイアスの交流成分のうち周波数を振り
、ライン濃度、ライン幅を測定し、その結果を第４図に
示す・ この第４図に示す実験３のグラフ結果から、現像バイア
スの交流成分の周波数が高くなると、ライン幅、ライン
濃度は下がる傾向にあるが、２０００Ｈｚを越えると、
ライン濃度が急激に下がることがわかる。また、５００
Ｈｚ以下では非常にカブリの多い画像が得られた為、周
波数を５００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの間で可変することに
より、ライン濃度の充分出ている良好な画像状態で、ラ
イン幅を１４０ｐ〜２４０ＩＬと好みの大きさに選定で
きる。

１豊１」 ドラム表面電位は実験ｌと同様に設定し、現像バイアス
の直流成分Ｖｄｃ＝−５００Ｖ、そして現像バイアスの
交流成分のうち交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧を１００
．ＯＶ　ｐ　ｐ　、周波数ｆを１２００Ｈ２に設定する
と共に、感光ドラムに対する現像スリーブ周速比を振り
、ライン濃度及びライン幅を測定し、その結果を第４図
に示す。

この第５図に示す実験４のグラフ結果から、現像スリー
ブ周速比が上がると、ライン濃度及びライン幅も上る傾
向にあるが、現像スリーブ周速比が８０％付近で急激に
ライン濃度が下がっている。

したがって、現像スリーブ周速比を８０％以上で変える
ことにより、ライン濃度の充分出ている良好な画像状態
で、ライン幅を変えることができる０本実験では、現像
スリーブ周速比を２００％まで行ったが、８０％〜２０
０％の間で現像スリーブ周速比を変えることにより、ラ
イン幅を１６０ｐ〜２３０ｇと変えることができる。

以上、それぞれの実験例で述べてきたように、現像バイ
アス直流成分Ｖｄｃ、現像バイアス交流成分のうち交流
電圧Ｖａｃのピーク間電圧ＶＰＰ及び周波数ｆ、現像ス
リーブ周速比を各々独立に可変することによりライン濃
度の充分出ている良好な画像状態で、ライン幅を可変し
、所望の画調を得られるが１本発明は、上記実験例を複
数個、組み合わせて、それぞれを可変しても本発明の効
果が得られることは言うまでもない。

翫豆立憇」 以」二説明したように本発明によれば、ライン濃度があ
る規定値具」、得られて画像状態の良好な範囲内で、現
像バイアス直流成分、現像バイアスス交流成分のうち交
流電圧のピーク間電圧及び周波数、現像スリーゾ周速比
を各々独立に可変、または複数個、組み合わせて可変す
ることにより、ライン濃度の充分出ている良好な画像状
態で、ライン幅を可変でき、所望の画調を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による、デジタル画像が得られる電子
写真装置の一実施例であるレーザービームプリンターの
部分断面説明図である。 第２図は、横軸にコ、ントラスト、縦軸にライン濃度及
びライン幅を取ったグラフ図である。 第３図は、横軸に現像バイアス、縦軸にライン濃度及び
ライン幅を取ったグラフ図である。 第４図は、横軸に周波数、縦軸にライン濃度及びライン
幅を取ったグラフ図である。 第５図は、横軸に現像スリーブ周速比、縦軸にライン濃
度及びライン幅を取ったグラフ図である。 第６図は、ライン濃度及びライン幅についての定義を行
なうために、縦軸に濃度を取り、横軸にスキャン方向を
取って示したグラフ図である。 ｌ：感光ドラム ２：帯’ｉｔｔ雰 ３：露光器 ３ａ：レーザ光 ４：現像塁 ４１：現像スリーブ ４２：バイアス電源 Ｖｄｃ　：直流電圧 Ｖａｅ：交流電圧 ｆ：周波数 第１図 ７　　　　　　　　　　’） 第２図 コントラスト（Ｖ） 実線　　−一一一　ライン濃度 一点鎖線一−＋ライン幅 ｖｏ＝−ｓｏｏｖ ＶＬ＝−１００Ｖ 第３図 実線　　−ｍ−ライン濃度 一点鎖線一・チ　ライン幅 銅４図 第６図 濃 度 スキャン方向

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）潜像保持体上にデジタル情報に基づいた潜像を形成
   し、該潜像を潜像保持体と対向して配置された現像剤担
   持体に現像バイアスを印加することによって可視像化し
   、デジタル画像が得られる画像形成装置において、現像
   条件を、ライン濃度が１．０以上得られる範囲内で、可
   変することを特徴とする画像形成装置。 ２）前記現像バイアスは直流であって、該現像バイアス
   直流成分が可変であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の画像形成装置。 ３）前記現像バイアスは直流に交流を重畳したものであ
   って、該現像バイアス交流成分が可変であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の画像
   形成装置。４）前記現像バイアスの交流成分の周波数ｆ
   が可変であることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜
   第３項のいずれかの項に記載の画像形成装置。 ５）前記潜像保持体及び前記現像剤担持体がともに回転
   可能な画像形成装置において、該潜像保持体に対する該
   現像剤担持体の対潜像保持体周速比が可変であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれかの
   項に記載の画像形成装置。