JPH0254279A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像形成装置、特に共通の感光体に対して複数
の異なる露光系を有し、これらの露光系により形成され
た静電潜像を所定方法に基づき出力する画像形成装置に
関するものである。

［従来の技術］ 従来の電子写真方式の画像形成装置では、感光体に形成
される原稿の白地部に対応した静電潜像の電位がある電
位以上になると、画像の白色部にトナーが付着してしま
うという、いわゆるカブリが発生してしまうので、原稿
の白地部に対応した静電潜像の電位をある電位以下にす
る必要がある。

ところが、露光によって感光体に形成される静Ｍ、潜像
の電位は、外気の温度および湿度などの環境状況、感光
体の劣化や長時間の休止などの諸条件によって異なるの
で、ある状況下においてはその電位がある電位以上にな
る場合がある。

そこで、環境状況、感光体の劣化などに関わらずその電
位を常にある電位以下にするために、感光体上に原稿の
白地部に対応したモデル静電潜像を形成し、このモデル
静電潜像のモデル電位を電位センサで検出して、この検
出したモデル電位があらかじめ設定した標準電位になる
ように、例えば帯電器の放電電流、露光量などを制御す
る方法が実施されている。

しかし、上記方法の場合ではファーストコピー時間（コ
ピー開始キーが押されてから１枚目のコピーが排出され
るまでの時間）が長くなるといパう不都合が生じる。

このための対策として、従来では感光体上に原稿の白地
部に対応したモデル静電潜像を形成し、このモデル静電
潜像のモデル電位を電位センサで検出し、この検出した
モデル電位に数十Ｖを加算した電位を現像バイアス電位
として現像スリーブに印加する方法を採っており、これ
によってファーストコピー時間を短縮するとともにカブ
リの発生を防止している。

しかし、近年電子写真の１１爺が多様化し、静電潜像の
一部をブランク露光装置（第２露光装置）で露光してそ
の一部を消去するマスキング機部やトリミング機部、さ
らにその消去した場所に他の静電潜像を形成する多重コ
ピー機能などが導入されつつあり、この場合、カブリが
発生しないように現像スリーブの現像バイアス電位を決
定しても、現像バイアス電位と第２露光装置でモデル静
電潜像を再露光した時に生じる再露光電位との電位差が
ある大きさ以上になると、静電潜像の消去部でトナーが
付着してしまうという、いわゆる反転カブリが発生する
という問題があった。

そこで、反転カブリを防止する方法として、第１露光に
よるモデル電位より求められた現像バイアス電位と第１
露光によって形成されるモデル電位を第２露光によって
再露光した再露光電位との電位差を反転カブリの生じな
いように保つ電位制御方法が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記ブランク露光装置（第２露光装置）にＬ
ＥＤアレー、ＬＣＤ、レーザ光学系などのデジタル複写
機、プリンタなどに用いられるデジタル光学系を用いる
ことによって、コピー画像内の除電、コピー画像中のマ
スキング、トリミング以外に、アナログコピー画像中に
アナログ光を一部遮光し、その部分に文字、日付などの
キャラクタを出力することが提案されている。

この場合においては潜像電位、現像バイアス電位をカブ
リ、反転カブリを生じないように保つことはもちろん、
第２露光によって出力される文字などをアナログコピー
画像同様に安定に保たなくてはならなかった。

本発明の課題は以上の問題を解決し、ファーストコピー
時間の短縮はもちろん、カブリ、反転カブリの発生を防
止し、デジタル露光装置によってアナログコピー画像中
へ出力できる文字などのキャラクタをはっきりと記録で
きるようにすることである。

〔課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために、本発明においては、共通
の感光体に対して複数の異なる露光系を有し、これら複
数の露光系により形成された静電潜像を１回の現像によ
る顕像化を介して出力する画像形成装置において、前記
の異なる露光系により前記感光体上に形成される各モデ
ル電位を所定の範囲内の目標電位に制御する手段を設け
た構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、複数の露光系を設ける場合でも画
像を露光する露光系に拘らず全画像領域の表面電位を適
切に制御できる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明による方法を実施した画像形成装置のブ
ロック図を示している。図において符号ｌは不図示の装
置本体内に設置された感光体で、この感光体１の上方に
感光体ｌを一様に帯電する一次帯電器２が設置されてい
る。

さらにこの−成帯電器２の上方には、第１の露光装置と
して、原稿３０を露光する原稿露光ランプ３１が設置さ
れており、この原稿露光ランプ３１の露光による反射光
がミラー３２．３４、レンズ３３によって前記感光体１
に導かれ、感光体１に静電潜像が形成されるようになっ
ている。

また、第２の露光装置として、前記−成帯電器２の下流
側に感光体ｌの周面に沿って静電潜像の一部を消去、お
よび第１露光を遮光した部分などへの文字などの出力を
行うレーザユニット３５からのレーザ光がミラー３５に
よって前記感光体ｌに導かれている。また、第１露光の
一部を遮光するための遮光部材３７が、ミラー３４と感
光体ｌの間に設けられている。

さらにその下流側に、感光体ｌの電位を検出し、この検
出電位に応じた信号を出力する電位センサ４、前記感光
体１に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成す
る現像スリーブ５がそれぞれ配設されている。また、感
光体１の下方には、転写紙（不図示）に前記トナー像を
転写する転写帯電器（二次帯電器）６と、感光体１に当
接する転写紙を感光体ｌから分離する分離帯電器７とが
配設されている。

この分離帯電器７の下流側に感光体１に付着しているト
ナーを取り除くクリーナ８が設置され、さらにこのクリ
ーナ８の下流側に感光体１の除電を行う前露光ランプ９
が設置されている。また、装置本体には前記電位センサ
４から出力される電位信号が電位測定回路（増幅回路）
１１を介して入力する制御装置ｌＯが設けられており、
この制御装置ｌＯはランプレギュレータ２２．レーザド
ライバ２３．１次高圧トランス２４、転写高圧トランス
２５、分離高圧トランス２６、ＡＣ現像バイアス制御回
路２７などを介して原稿露光ランプ３１の露光、レーザ
ユニット３５の露光量、−成帯電器２の放電電流、転写
帯電器６の放電電流、分離帯電器７の放電電流、現像ス
リーブ５の電位をそれぞれ制御するようになっている。

制御装置ｌＯは、電位測定回路１１を介して入力する電
位信号をデジタル量に変換するＡ／Ｄ変換回路１２と、
このＡ／Ｄ変挽変格回路１２出力されるデジタル信号に
基づいて各制御に必要な演算などを行うとともに、この
演算に基づいて制御信号を出力するマイクロコンピュー
タ１３を有する。マイクロコンピュータ１３の後述の電
位制御プログラムはＲＯＭ　！　４　ａに格納される。

マイクロコンピュータ１３は後述の演算の際、ＲＡＭ１
４ｂをワークエリアとして利用する。

さらに、制御装置ｌＯは、マイクロコンピュータ１３か
ら出力される制御信号をアナログ量に変換するＤ／Ａ変
換器１５から出力されるアナログ信号に基づいて前記ラ
ンプレギュレータ２２を制御するランプ光量制御回路１
６、前記レーザドライバ２３を制御するレーザ制御回路
１７、前記１次高圧トランスを制御する１次高圧制御回
路１８、前記転写高圧トランス２５を制御する転写制御
回路１９、前記分離高圧トランス２６を制御する分離制
御回路２０と、前記現像スリーブ５に直流電圧を印加す
るＤＣ現像バイアス制御回路２１とを有している。

次に上記画像形成装置の電位制御方法について、第２図
に示すフローチャートを参照して説明する。この手順は
マイクロコンピュータ１３の制御プログラムとしてＲＯ
Ｍ１４ａに格納される。

不図示のメインスイッチを投入すると、ステップＳ１に
おいて原稿露光ランプ３１が点灯して原稿３０の画像領
域外にあらかじめ設けた標準白色板（不図示）を露光し
、この露光による反射光をミラー３２．３４、レンズ３
３が感光体１に導いて該感光体１に前記標準白色板に対
応したモデル静電画像を形成する。そして、ステップＳ
１で電位センサ４がそのモデル静電潜像の電位ＶＬＩ（
モデル電位）を検出してそのモデル電位ＶＬＩに応じた
電位信号を出力し、この電位信号が電位測定回路１１お
よびＡ／Ｄ変換回路１２を介してマイクロコンピュータ
１３に入力し、マイクロコンピュータ１３がその入力す
る電位信号から前記モデル電位ＶＬＩを求めてＲＡＭ１
４ｂに記憶する（モデル電位ＶＬＩの測定）。

次にステップＳ２では、このモデル電位ＶＬＩとＲＯＭ
１４ａにあらかじめ記憶された目標電位との差ΔＶＬａ
を演算し、さらにその差ΔＶＬａから次式（１）によっ
て電位測定回路１１の点灯電圧変化分ΔＶＨを演算する
。

Ａ　Ｖ　Ｈ＝　ａ　ΔＶ　Ｌ　ａ　　　　・・・（１）
ただし、αは制御係数。

次いでステップＳ３において演算した点灯電圧変化分Δ
ＶＨ分修正を加えた点灯電圧値をＤ／Ａ変換器１５がア
ナログ量に変換し、先のモデル電位ＶＬＩが目標電位に
なるように、そのアナログ量に基づいてランプ光量制御
回路１６がランプレギュレータ２２を介して原稿露光ラ
ンプ３１の゛点灯電圧（露光量）を制御する。

ステップＳ４では露光量制御が行われるたびにマイクロ
コンピュータ１３の不図示のカウンタが制御回数をカウ
ントし、ステップＳ５でその制御回数がＮ１回以上かど
うかが判定され、Ｎ１回以下であればステップＳ１に戻
って再度モデル電位ＶＬＩを測定して上記露光量の制御
が行われる。

制御回数がＮｌ＠以上であれば静電潜像の電位を測定す
るステップＳ６に進む、ステップＳ６ではマイクロコン
ピュータ１３が、Ｎ１回制御された原稿露光ランプ３１
によって形成される静電潜像の電位ＶＬ２をステップＳ
１と同様にして測定する。

以上で第１露光によるモデル電位の電位制御サブルーチ
ンが終了し１次に第２露光によるサブルーチンステップ
８７〜Ｓ１３に移行する。ここでは、前記同様のフロー
によって第２露光量が制御される。

ステップＳ７においてレーザユニット３５から出力され
るレーザ光はレーザユニット３５によって感光体１に導
かれ、感光体ｌにモデル静電潜像を形成する。そしてこ
のモデル静電潜像の電位ＶＬ３（モデル電位）は前記同
様に電位センサ４で検出され、電位測定回路１１．Ａ／
Ｄ変換回路１２、マイクロコンピュータ１３を介してＲ
ＡＭ１４ｂに記憶される（モデル電位ＶＬ３の測定）。

次に、ステップＳ８ではこのモデル電位ＶＬ３とＲＯＭ
１４ａにあらかじめ記憶された目標電位との差ΔＶＬｂ
を演算し、さらにその差ΔＶＬｂから次式（２）によっ
てレーザ駆動電流変化分Δ工を演算する。

ΔＩ＝βΔＶＬｂ　　　　　・・・（２）ただし、βは
制御係数。

次に、ステップＳ９で演算したレーザ駆動電流変化分Δ
ＩをＤ／Ａ変換器１５がアナログ量に変換し、先のモデ
ル電位ＶＬ３が目標電位になるように、そのアナログ量
に基づいてレーザ光量制御回路１７がレーザドライバ２
３を介してレーザの駆動電流を制御する。

そしてステップ３１０で駆動電流制御が行われるたびに
マイクロコンピュータ１３の不図示のカウンタが制御回
数をカウントし、ステップ３１１でその制御回数がＮ２
回以上かどうかが判断され、Ｎｚ回以下であればステッ
プＳ７に戻って再度モデル電位ＶＬ３を測定して上記露
光量の制御が行われる。制御回数がＮ２回以上であれば
静電潜像の電位を測定するステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２ではマイクロコンピュータ１３がＮ２回
制御されたレーザ光量によって形成される静電潜像の電
位ＶＬ４をステップＳ７と同様にして測定する。

ステップＳ１３においては、先に測定された第１露光に
よるモデル電位ＶＬ２に対して第２露光によるモデル電
位ＶＬ４が次式（３）で示す範囲、好ましくは次式（４
）で示す範囲にあるかどうかが判断され、条件を満足し
ていなければステップＳｔに戻って再度電位制御のサブ
ルーチンが行われる。

１ＶＬ２１−８ｏ＜ＩＶＬ４１＜１ＶＬ２　Ｉ＋５０・
・・（３） ｌＶＬ２１−５０＜１ＶＬ４１≦１ＶＬ２１・・・（４
） なお、この（３）、（４）式のモデル電位ＶＬ４の上限
値は、レーザユニット３５による第２露光画像がカブる
ことがないよう、また、下限値は第２露光画像が反転カ
ブリを生じないようなラチチュードを設定するものであ
る。（４）式の方はより条件が狭く、確実な画像形成が
可使となる。

（３）、（４）式の電圧範囲はあくまでも一例であり、
この第２露光の画像がカブリあるいは反転カブリを生じ
ないラチチュード範囲は画像処理系の構造、あるいは性
能に応じて設定すればよいのはいうまでもない、なお、
（３）、（４）式の下限値は、レーザユニット３５によ
り形成される文字などの比較的細い線などにより形成さ
れる画像が感光体ｌ上での電荷移動によりかすれたり細
ったりしないようにするという意味ももつ。

ステップＳ１３の条件を満足していれば、次のステップ
Ｓ１４へ進む、ステップ５１４でマイ“クロコンピユー
タ１３は先に測定した第１露光によるモデル電位ＶＬ２
に所定電位Ｘを加算した電位の現像バイアス電位ＶＤｃ
を演算する。これによって、一連のルーチンが終了する
。そして、現像スリーブ５の電位を演算した現像バイア
ス電位Ｖｄｃにした後、通常の複写を行う。

以上のように、本実施例によれば、感光体を一様に帯電
した後２種類の露光装置によって静電潜像を形成する場
合、第１露光装置の露光によって得られる第１のモデル
電位、第２露光装置の露光によって得られる第２のモデ
ル電位をあらかじめ設定した範囲内になるように露光装
置の露光量を制御するようにしている。従って、第１の
モデル電位ＶＬＩによって演算−設定される現像バイア
ス電位を用いても、第１露光を一部遮光して出力される
第２露光による文字などのキャラクタを第１露光におけ
るコピー画像と変りなくはっきりと、カブリなく出力す
ることができる。

第３図に異なる制御手順の例を示す。

前記実施例同様にメインスイッチを投入すると、ステッ
プＳｌにおいて第１露光によるモデル電位ＶＬＩが形成
され、電位センサ４によって検出されてＲＡＭＩ　４　
ｂに記憶される。

次にステップ３２〜Ｓ６において、先に測定された第１
露光によるモデル電位ＶＬＩに対して次式（５）で示さ
れる範囲、好ましくは次式（６）で示される範囲になる
ように第２露光のモデル電位ＶＬ２がＮ１回測定される
。

ＩＶＬｌ　１−８０＜１ＶＬ２１＜ＩＶＬＩ　ｌ＋５０
・・・（５） ＩＶＬｌ　１−５０＜１ＶＬ２１≦ＩＶＬＩ　ｌ・・・
（６） （５）、（６）式の電圧範囲の意味は前述の（３）、（
４）式と同じである。

ステップＳ７ではこのＮ１回制御されたレーザ光量によ
って形成されるモデル静電潜像の電位ＶＬ３を測定する
。そして、ステップＳ８において先に測定された第１露
光によるモデル電位ＶＬＩと第２露光によるモデル電位
ＶＬ３が先に示した（４）式の範囲であるかどうかを判
断し、範囲外であればステップＳ２に戻って第２露光の
制御を再度行う、範囲内であれば、ステップＳｇに進む
。

ステップＳ９では第１露光によるモデル静電潜像を形成
し、さらにこのモデル静電潜像を第２露光によって再露
光し、この露光による再露光部の電位ＶＳＬ　（再露光
電位）を電位センサ４で検出し、前記同様にＲＡＭ１４
ｂに記憶する。

ステップ３１０でマイクロコンピュータ１３が先に測定
したモデル電位ＶＬＩに所定電位（通常数十Ｖ）を加算
した現像バイアス電位ＶＤＣを演算し、ステップ３１１
でマイクロコンピュータ１３はステップＳＩＯにおいて
演算した現像バイアス電位ＶＤＣと先に測定した再露光
電位ＶＳＬとの差があらかじめ設定した設定電位差Ｙ（
この設定電位差は、反転カブリが生じないように通常２
０〜３００Ｖの範囲内の値に設定される）以上かどうか
、すなわち反転カブリが生じる電位差以上かどうかを判
断する。その差が設定電位差以下の時、すなわち反転カ
ブリを生じない電位差以下の時ステップＳｌｌが終了し
、画像形成装置は通常の複写を行う。

その差が設定電位差以上の時、すなわち反転カブリを生
じ、る電位差の時、モデル電位を測定するステップ５１
２に進む。ステップＳ１２〜Ｓ１６においては、第１実
施例のステップ５ｔ−５５と同様にＲＡＭ１４ｂにあら
かじめ記憶されていた目標電位（前記設定電位差を反転
カブリが生じない電位差以下にする電位）になるように
、Ｎ２回原稿露光ランプ３１の点灯電圧が制御される。

Ｎ２回制御された後、ステップＳｌに戻って最初から電
位制御が行われる。

また、第１露光によるモデル静電潜像を第２露光で再露
光し、この再露光によって生じる再露光電位と前記演算
した現像バイアス電位との差があらかじめ設定した設定
電位差７以上の時、第１露光によるモデル電位ＶＬをあ
らかじめ設定した目標電位になるように第２露光装置の
露光量を制御した上で、先のように第２露光量を制御す
ることによって、再露光電位と現像バイアス電位との電
位差が反転カブリを生じない設定電位差以下になるよう
にモデル静電潜像のモデル電位を目標電位に制御してい
る。このため、反転カブリの発生を防止し、画像品位を
向上させることができ、また反転カブリが生じない電位
差以下の時は電圧制御を行わないものであるから、ファ
ーストコピー時間を短縮することができるなどの効果が
ある。

第３図の制御によれば、第１露光によるモデル静電潜像
を第２露光で再露光し、この再露光によって生じる再露
光電位と前記演算した現像バイアス電位との差があらか
じめ設定した設定電位差７以上の時、第１露光によるモ
デル電位ＶＬをあ量を制御することに今よって、再露光
電位と現像バイアス電位との電位差が反転カブリを生じ
ない設定電位差以下になるようにモデル静電潜像のモデ
ル電位を目標電位に制御している。このため、反転カブ
リの発生を防止し、画像品位を向上させることができ、
また反転カブリが生じない電位差以下の時は電圧制御を
行なわないものであるから、ファーストコピー時間を短
縮することができるなどの効果がある。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、共通の感光
体に対して複数の異なる露光系を有し、これら複数の露
光系により形成された静電潜像を１回の現像による顕像
化を介して出力する画像形成装置において、前記の異な
る露光系により前記感光体上に形成される各モデル電位
を所定の範囲内の目標電位に制御する手段を設けた構成
を採用しているので複数の露光系を設ける場合でも画像
を露光する露光系に拘らず全画像領域の表面電位を適切
に制御でき、露光系に拘らず画像にカブリや反転カブリ
のない高品位な画像形成が可能であるという優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した画像形成装置のブロック図、
第２図、第３図はそれぞれ第１図のマイクロコンピュー
タの異なる処理手順を示したフローチャート図である。 １・・・感光体　　　　　　４・・・電位センサ１３・
・・マイクロコンピュータ ３１・・・原稿露光ランプ ３４・・・レーザユニット １０・・・制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）共通の感光体に対して複数の異なる露光系を有し、
   これら複数の露光系により形成された静電潜像を１回の
   現像による顕像化を介して出力する画像形成装置におい
   て、前記の異なる露光系により前記感光体上に形成され
   る各モデル電位を所定の範囲内の目標電位に制御する手
   段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 ２）前記複数の露光系により順次前記感光体が露光され
   、最初の露光により形成されたモデル電位の前後の所定
   範囲内の電圧値に次の露光によるモデル電位が制御され
   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。