JPH02281270A - 画像形成方法及びその装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は画像形成方法及びその装置に関するもので、
更に詳細には、静電潜像を利用して複数のトナー像を形
成するいわゆる重ね現像法及びその装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来のこの種の画像形成方法を利用した装置どして、第
６図に示ずにうな画像形成装置が知られている。

この画像形成装置は、潜像担持体ａと対向する位置に潜
像担持体ａを一様に帯電するための帯°電器すを配置し
、この帯電器すの下流側づなわち潜像担持体ａの回転方
向に沿う方向には順次第１の潜像形成手段Ｃ１第１の現
像手段ｄ１第２の潜像形成手段Ｃ１第２の現像手段ｆ１
転写前帯電器Ｑ及び転写処理手段りを配置して成る。

上記のように構成される従来の画像形成装置において、
カラー画像を記録するには以下のような工程を経て行わ
れる。すなわち、化・電器すにより潜像担持体ａ上を一
様帯電して潜像担持体ａの表面電位を一方の極性（マイ
ナス）に帯電した後（第７図（ａ）参照）、第１の潜像
形成手段Ｃにて第１の潜像を形成しく第７図（ｂ）参照
）、そして、第１の現像手段ｄに所定の印加バイアス電
圧を印加することにより第１のトナー像が反転現像によ
り形成される（第７図（Ｃ）参照）。次に、第２の潜像
形成手段ｅにて潜像担持体ａ上に第２の潜像が形成され
（第７図（ｄ）参照）、第２の現像手段ｆに所定の印加
バイアス電圧が印加されることにより第２のトナー像が
正規現像により形成され（第７図（ｅ）参照）、そして
、転写前帯電器ｑにより両トナー像の極性を同極（プラ
ス）の極性に揃えた後（第７図（ｆ）参照）、転写処理
手段りにて記録シー１〜ｉ上に両トナー像を一括転写す
ることにより、カラー画像の記録が行われるＪ：うにな
っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のこの種の画像形成方法においては
、現像剤として２成分系の現像剤を使用すると、先に潜
像担持体ａ上に形成された第１のトナー像が第２の現像
手段ｆの通過時に、その磁気ブラシによって摺擦されで
、像乱れをきたすと共に、画像品質の低下をきたずとい
う問題がある。

この課題を解決する手段として第１及び第２の現像剤の
改良や現像方法の改良が種々なされているが、いずれに
おいても十分満足できるものでなかった。また、この問
題は特に高湿度の環境下において顕著に現れる。１なわ
ち、２成分系現像剤は環境条件によって現像特性が大ぎ
く変動する傾向にあり、第８図に示すように、通常環境
下（１８〜ｂ し、高湿環境下（２２〜２８°Ｃ／８０〜９０％ＲＨ）
の現像曲線はゲインが増大し、同一現像バイアスでは高
い画像濃度を再現し易くなり、現像が過多になると、潜
像担持体ａ上に形成されるトナ画像のパイルハイド（像
高さ）が大きくなり、第２の現像手段ｆ域を通過する際
に第２川像剤の磁気ブラシによる摺擦によつ゛Ｃ像乱れ
が発生し易くなると同時に、潜像担持体ａとトナー画像
間の静電的な付着ツノの低下が相俟って更に第２の現像
手段ｆ域の通過時に容易に像乱れが発生するという問題
がある。

なお、潜像担持体ａのトナー像を乱すことなく現像覆る
方法として、第２現像」−程を１成分系の現像剤を用い
て非接触現像ににって行うことも考えられるが、１成分
系非接触現像法は高速化することが難しい関係上、現状
では２成分系現像剤を用いる磁気ブラシ現像法が広く使
用されている。

したがって、重ね現像法を用いた画像形成方法において
は、いずれの環境下においでも第１のトナー像を乱すこ
となく、如何に第２の現像を行うかが極めて（要な課題
となっている。

この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、上記問題
を解決するために、いずれの環境下においても安定した
画像品質が得られる画像形成方法及びぞの装置を提供し
ようとするものＣある。

［課題を解決覆るだめの手段］ 上記目的を達成するために、この発明の画像形成方法は
、潜像担持体に第１の現像に対応する第１の潜像を形成
し、一方の極性に帯電された第１のトナーで上記第１の
潜像に対し反転現像又は正規現像のいずれか一方を用い
て第１のトナー像を形成した後、上記第１のトナー像を
担持した上記潜像担持体に第２の画像に対応する第２の
潜像を形成し、他方の極性に帯電された第２のトナーで
上記第２の潜像に対して正規現像又は反転現像のいずれ
か他方を現像バイアス印加方式にて第２のトナー像を形
成し、その後、転写媒体に両トナー像を一括転写する転
写処理を行う画像形成方法を前提として、上記第１の潜
像形成前に、上記潜像担持体上に第１のトナー像濃度に
対応する基準濃度画像を形成した後、その基準濃度画像
を検知し、その検知信号に基いて上記第１のトナー像の
現像手段に現像バイアスを印加する現像バイアス印加手
段の印加電圧を制御するようにしたものである。

また、この発明の画像形成装置ｄは、潜像担持体と、こ
の潜像担持体上に第１の潜像を形成する第１の潜像形成
手段と、上記第１の潜像を現像して第１のトナー像を形
成する第１の現像手段と、上記第１のトナー像を担持し
た上記潜像担持体上に第２の潜像を形成する第２の潜像
形成手段と、上記第２の潜像を現像して第２のトナー像
を形成する第２の現像手段と、転写媒体に両トナー像を
一括転写Ｊ°る転写５Ｉｊｌ理手段とで主要部が構成さ
れる画像形成装置を前提として、上記潜像担持体上に第
１のトナー像濃度に対応する基準濃度画像を形成する基
準画像形成手段と、上記基準濃度画像を検知する基準１
１１１度画像検知手段と、上記基準濃度画像検知手段か
らの検知信号に基き上記第１の現像手段に現像バイアス
を印加Ｊる現像バイアス印加手段の印加電圧を制御する
現像バイアス制御手段とを具備して成るものである。

この発明において、上記基準画像形成手段は潜像担持体
上に第１の潜像を形成する前に第１のトナー像濃度に対
応する基準Ｓ度画像を形成するもので、任意の基準潜像
パターンを形成する潜像形成手段と、基準潜像パターン
を顕像化する現像手段とで構成されるものであるが、好
ましくは潜像手段を第１の潜像形成手段にて形成すると
共に、現像手段を第１の現像手段にて構成する方がよい
。

この場合、基準潜像パターンは使用する現像剤の異なる
環境Ｆにおける現像濃度と現像印加バイアス電位の関係
が的確に判断される必要があり、例えば面積率１０〜３
０％の任意サイズの網目パターンにすることにより検出
感度を良好にすることができる。

また、上記基準濃度画像検知手段は上記基準濃度画像を
検出ものであれば任意のものでにり、例えばフォトセン
サ等の光学濃度検出手段あるいは表面電位計等にて形成
することができる。この場合、基準濃度画像検知手段は
基準画像形成手段にで形成された基準濃度画像を・検知
することが可能であれば、その設置位置は任意の箇所で
あってもよく、例えば基準画像形成手段の下流側すなわ
ち後処理側であってクリーニング装置の上流側すなわち
前処理側の範囲内であればいずれの箇所であり つでもよい。

加えて、上記現像バイアス制御手段は画像形成装置を稼
働させる環境下において現像剤の像乱れが発生しない領
域での画像濃度を提供すべく現像バイアス印加手段への
印加電圧を制御するもので、例えば上記基準濃度画像検
知手段にて検出された信号と予め測定された基準値とを
比較演算して所定のバイアス電圧を決定する中央処理装
置（Ｃ［）Ｕ）にて形成される。

［作　用］ 画像形成装置の稼働直後に、基準画像形成手段により潜
像担持体上に基準潜像パターンが形成されると共に、そ
の基準潜像パターンが顕像化され、その顕像化された基
ｔＰ濃度画像が基準濃度画像検知手段にて検出される。

そして、基準濃度画像検知手段にて検出された信号が現
像バイアス制御手段に伝達され、現像バイアス制御手段
にて検知信号と予め測定された基準値とが比較演算され
て所定の印加バイアス電圧値が決定され、その印加バイ
アス電圧値に基き現像バイアス印加手段から第１の現像
手段に選択された現像バイアス電圧が印加されて第１の
トナー像が現像され、以後用２の潜像形成、第２のトナ
ー像の形成工程を経た後、記録媒体上に両トナー像が一
括転写処理される。

［実施例］ 以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する
。

第１図はこの発明に係る画像形成装置の概略側面図が示
されている。

この発明の画像形成装置は、潜像担持体１０と対向する
位置に潜像担持体１０を一様に帯電するための帯電器１
２を配置し、この帯電器１２の下流側すなわち潜像担持
体１０の回転方向に沿う方向には順次基準画像形成手段
の基準潜像パターン形成手段を兼用する第１の潜像形成
手段１４、基準画像形成手段の基準濃度画像形成手段を
兼用する第１の現像手段１６、第２の潜像形成手段１８
、第２の現像手段２０、転写前帯電器２２及び転写処理
手段２４が配置されている。また、転写処理手段２４の
下流側には基準濃度画像検知手段であるフォトセンサ２
６及びりリーニング装置２８が配置されており、上記潜
像担持体１０はマイナス帯電される有機系の感光体ドラ
ムにて形成されている。

上記第１及び第２の潜像形成手段１４．１８は、例えば
レーザーダイオードにて形成されている。

また１、［２第１及び第２の現像手段１６．２０はそれ
ぞれ潜像担持体１０に対して進退移動可能なｙＡ（ｉＪ
！装置にて形成され、第１の現像手段１６に使用される
現像剤はマイナス極性の２成分系の赤トナーにて形成さ
れ、一方、第２の現像手段２０に使用される現像剤はプ
ラス極性の２成分系の黒トナーにて形成されている。

また、上記転写前帯電器２２は交流高圧電極とプラスの
直流制御電１極とを右する転写前コロトロンにて形成さ
れ、また、上記転写処理手段２４は交流高圧電極とマイ
ナスの直流制御電極とを右する転写コロトロンにて形成
されている。

上記のように構成されるこの発明の画像形成装置におい
てカラー画像を記録するには、第２図及び第３図に示す
ように、まず、装置のメイン・スインチ（図示せず）を
ＯＮにして操作指示部の所定のモードを選択すると、図
示しない画像読取部からの信号が画像形成部（ＩＰＳ）
に伝達され、このＩＰＳからの信号がＭ半潜像パターン
形成手段を兼用する第１の潜像形成手段１４に伝達され
、この第１の潜像形成手段１４から帯電器１２にて一様
帯電された潜像担持体１０上に後述する基準潜像パター
ンが形成され、次に、基準濃度画像形成手段を兼用する
第１の現像手段１６にて潜像担持体１０上に基準ＷＪａ
画像が形成される。なおこの場合、第２の現像手段２０
は停止あるいは潜像担持体１０から後退させておく方が
望ましい。このように潜像担持体１０上に形成された基
準８６画像はフォトセンサ２６にて光学的に検出される
。なおこの場合、記録シート３０の搬送は停止しておく
。そして、フォトセンサ２６にて検出された信号がＣＰ
ｔＪに伝達されて予めデータとして入力されている基準
値と比較演算されて所定の印加バイアス電圧が決定され
、その印加バイアス電圧が第１の現像手段１６の現像印
加バイアス印加手段を介して第１の現像手段１６に印加
される。したがって、その後の通常の画像形成工程にお
ける第１の潜像に対して第１の現像手段１６から像乱れ
の発生しない画像′ａ度に適した現像バイアスが印加さ
れてマイナス極性に帯電された赤トナーが潜像担持体１
０上に現像され、以後、従来の画像形成工程と同様に第
２の潜像手段１８（第２、Ｄ）にて第２の潜像が形成さ
れ、第２の現像手段２０にて第２の潜像に対して第２の
トナ像（黒トナー）が現像され、そして、転写前帯電器
２２によって両トナー像の極性が同一のプラス極性に揃
えられた後、転写処理手段２４にて記録シート３０上に
転写されるのである。

上記基準潜像パターンは使用する現像剤の異なる環境下
における現像濃度と現像印加バイアス電位の関係が的確
に判断される必要があるので、ここでは例えば面積率１
０〜３０％の任意サイズの網目パターンとし、現像ｌ！
麿として飽和しない領域にして検出感度を良好にしてい
る。このように形成される基準潜像パターンに対して顕
像化される基準濃度画像はノオトセンサ２６にて検出さ
れてその反射率が検出され、その検出信号がＣＰＵにて
予め測定されたデータと比較演算処理されるのであるが
、この場合、第４図に示す光学濃度、基準濃度画像の反
射率及びバイアス電圧の関係を示すグラフに基いて顕像
化された基準濃度画像の反射率から適正な第１現像バイ
アス電圧に変換される。すなわち、反射率が低いＡ％の
場合は第１現像バイアス電圧は−ＡＩ　　（Ｖ）となり
、また、反射率が高いＢ％の場合は第１バイアス電圧は
よりマイナス電荷の高い−８１（Ｖ）となる。このよう
にして設定された第１現像バイアス電圧は高湿環境下の
場合、第５図に示すグラフにおいてＡ１に相当し、画像
濃度としては通常環境におけるバイアス電圧−Ｂ１時の
再現濃度と等しいＡ２となり、像乱れ、カブリ共に良好
な画像を再現することができる。

上記第１現像バイアス電圧の具体的な数値は、表−１に
示す異なる環境下における第１現像バイアス電圧と画像
濃度及び像乱れの評価の比較実験例に基いて決定される
。

表−１ 本発明では、通常環境：　−４５０Ｖ　、高湿環境■ニ
ー４００Ｖ、高湿環境■：　−２７５Ｖ高湿環境■ニー
２５０Ｖである。

比較例では、−４５０Ｖである。

◎第１画像非画像部電位：　−８００Ｖ　、第１画像画
像部電位：　−１ｏｏｖ第２画像非画像部電位：　−３
００Ｖ　、第２画像画像部電位：　−７８０Ｖ第２現像
バイアス電位ニー４００Ｖである。

◎Ｇ１〜Ｇ５は像乱れの評価値（グレード）を示すもの
で、Ｇ１＞Ｇ２＞Ｇ３＞Ｇ４＞Ｇ５の順に評価が下がり
、Ｇ３が許容基準となる。

なお、上記実施例では、反転現像→正規現像のモードに
でカラー画像を記録する場合についで説明したが、必ず
しもこのモードにて行う必要はなく、正規現像→反転現
像のモードにで同様にカラー画像を記録する場合におい
ても同様に行うことができる。また、上記実施例では第
１及び第２の潜像形成手段１４．１８がレーザーダイオ
ードにて形成される場合について説明したが、潜像形成
手段は必ずしもレーザーダイオードである必要はなく、
例えば−様光源一液晶マイクロシャッタから成る液晶ラ
イトバルブ、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ、光フア
イバ等任意のものを使用することができる。

また、第１現像バイアス電圧の設定範囲は上記比較実験
例に限定されるものではなく更に詳細なシステム構成に
することによってより正確な第１現像バイアス電圧を設
定することができることは勿論である。

［発明の効果１ 以上に説明したように、この発明の画像形成力法及びそ
の装置は上記のように構成されるため、以下のような効
果が得られる。

１）第１の潜像形成前に、潜像担持体上に第１のトナー
像濃度に対応する基準濃度画像を形成した後、その基準
濃度画像を検知し、その検知信号に基いて第１現像バイ
アス印加手段の印加電圧を制御するので、如何なる環境
下においても安定した良好な画像品質が得られる。

２）請求項３記載の画像形成装置によれば、基準画像形
成手段を第１の潜像形成手段及び第１の現像手段にて兼
用することができるので、装置全体を小型かつ簡略化に
することができると共に、安定した良好な画像形成装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像形成装置の概略側面図、第
２図はこの発明における第１現像バイアス印加電圧の制
御工程を示すフローチャート、第３図はこの発明に係る
画像形成装置の主要部のブロック図、第４図は光学濃度
、基準濃度画像及び第１現像バイアス電圧の関係を示す
グラフ、第５図は異なる環境下における画像濃度と第１
現像バイアス電圧との関係を示すグラフ、第６図は従来
の画像形成装置の概略側面図、第７図（ａ）〜（ｆ）は
カラー画像形成工程の一例を示す概略図、第８図は異な
る環境下における画像濃度と現像バイアス電圧との関係
を示すグラフである。 符号説明 （１０）・・・潜像担持体 （１４）・・・第１の潜像形成手段 （基準画像形成手段の基準潜像バタ ン形成手段を兼用） （１６）・・・第１の現像手段 （基準画像形成手段の基準濃度画像形 成手段を兼用） （１８）・・・第２の潜像形成手段 （２０）・・・第２の現像手段 （２６）・・・ノオトセンサ（基準濃度画像検知手段）
特　許　出　願　人　富士ゼロックス株式会社代　　理
　　人　　弁理士　　中　　村　　智　　廣　（外２名
）囚

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）潜像担持体に第１の現像に対応する第１の潜像を
   形成し、一方の極性に帯電された第１のトナーで上記第
   １の潜像に対し反転現像又は正規現像のいずれか一方を
   用いて第１のトナー像を形成した後、上記第１のトナー
   像を担持した上記潜像担持体に第２の画像に対応する第
   ２の潜像を形成し、他方の極性に帯電された第２のトナ
   ーで上記第２の潜像に対して正規現像又は反転現像のい
   ずれか他方を現像バイアス印加方式にて第２のトナー像
   を形成し、その後、転写媒体に両トナー像を一括転写す
   る転写処理を行う画像形成方法において、上記第１の潜
   像形成前に、上記潜像担持体上に第１のトナー像濃度に
   対応する基準濃度画像を形成した後、その基準濃度画像
   を検知し、その検知信号に基いて上記第１のトナー像の
   現像手段に現像バイアスを印加する現像バイアス印加手
   段の印加電圧を制御するようにしたことを特徴とする画
   像形成方法。
2. （２）潜像担持体と、この潜像担持体上に第１の潜像を
   形成する第１の潜像形成手段と、上記第１の潜像を現像
   して第１のトナー像を形成する第１の現像手段と、上記
   第１のトナー像を担持した上記潜像担持体上に第２の潜
   像を形成する第２の潜像形成手段と、上記第２の潜像を
   現像して第２のトナー像を形成する第２の現像手段と、
   転写媒体に両トナー像を一括転写する転写処理手段とで
   主要部が構成される画像形成装置において、上記潜像担
   持体上に第１のトナー像濃度に対応する基準濃度画像を
   形成する基準画像形成手段と、上記基準濃度画像を検知
   する基準濃度画像検知手段と、上記基準濃度画像検知手
   段からの検知信号に基き上記第１の現像手段に現像バイ
   アスを印加する現像バイアス印加手段の印加電圧を制御
   する現像バイアス制御手段とを具備することを特徴とす
   る画像形成装置。
3. （３）請求項２記載の画像形成装置において、基準画像
   形成手段を第１の潜像形成手段及び第１の現像手段にて
   兼用するようにしたことを特徴とする請求項２記載の画
   像形成装置。