JPH04127174A

JPH04127174A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04127174A
Application number: JP2247363A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Hakamata; 袴田　厚; Yoshito Sekikawa; 義人関川; Kazuhiro Yoshino; 一弘芳野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1992-04-28
Anticipated expiration: 2015-03-13
Also published as: JP3018446B2

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〕この発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り
、特に、同一の画像形成サイクルにて感光体上に二系統
のトナー像を形成し、これらのトナー像を記録ノートに
一括転写する画像形成装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、同一の画像形成サイクルで二系統の画像を形成す
ることができる画像形成装置としては例えば特開昭５５
−１３７５３８号公報所載のものか知られている。

これは、感光体を一様帯電し、次に、第一のビーム照射
手段からのビームを投射することにより画像部電位か背
景部電位よりも低いネガ潜像を形成すると共に、このネ
ガ潜像を第一の現像器にて反転現像し、しかる後、第二
のビーム照射手段からのビームを投射することにより画
像部電位が背景部電位よりも高いポジ潜像を形成すると
共に、このポジ潜像を第二の現像器にて正規現像し、こ
れら二系統のトナー像を記録シートに一括転写するよう
にしたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕ところで、この種の画像形成装置においては、通常、経
時変化や温度変化等に伴って感光体の感度特性が変化し
、各ビーム照射手段からのビーム露光量を所定のものに
設定していたとしても、感光体上の潜像電位分布が変化
してしまい、画像品質を損なうという事態を生ずる。

このような事態を解消するために、例えば、ビーム照射
手段からのビーム露光量を感光体の表面電位情報に応じ
て適宜制御するという技術（特開昭６３−２２９４６８
号参照）を利用することが考えられる。

しかしながら、夫々のビーム照射手段にビーム露光量の
制御手段を付設するとなると、その分、装置構成が複雑
化してしまうという技術的課題が生ずる。

この発明は、以上の技術的課題を解決するためになされ
たものであって、所謂ネガ・ポジあるいはポジ・ネガ現
像方式にて二系統のトナー像を形成する画像形成プロセ
スの特性に着目し、装置構成の簡略化を図りながら、経
時変化や温度変化等に伴う感光体の感度変化によって画
像品質を損なう事態を有効に回避できるようにした画像
形成装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、この発明に係る画像形成装置は、第１図に示
すように、感光体１と、画像部領域信号に応じてビーム
Ｂ１が照射されるビーム生成手段２ａを有し、画像部の
電位が背景部の電位よりも絶対値において低いネガ潜像
Ｚｎを上記感光体１上に形成するネガ潜像形成手段２と
、背景部領域信号に応じてビームＢ２が照射されるビー
ム生成手段３ａを有し、画像部の電位が背景部の電位よ
りも絶対値において高く、かつ、画像部、背景部間の電
位差が上記ネガ潜像Ｚｎのものと異なるポジ潜像Ｚｐを
上記感光体１上に形成するポジ潜像形成手段３と、各潜
像形成手段２，３にて形成された夫々の潜像Ｚｎ、Ｚｐ
をトナーで可視像化する二系統の現像手段４，５と、感
光体上の二系統のトナー像を記録シート７に一括転写さ
せる転写手段６とを備えたタイプを前提とし、上記ネガ
潜像形成手段２には、ビーム生成手段２ａからのビーム
露光量が感光体１の残留電位以下のレベルに露光される
程度に一義的に設定される露光量設定手段２ｂを具備さ
せ、一方、上記ポジ潜像形成手段３には、感光体１表面
の電位レベルが検出される電位検出手段３ｂと、この電
位検出手段３ｂからの感光体ｌの表面電位情報に基づい
てビーム生成手段３ａからのビーム露光量が最適値に制
御される露光量制御手段３ｃとを具備させたことを特徴
とするものである。

このような技術的手段において、上記感光体１としては
ドラム状、ベルト状を問わない。

また、上記ネガ潜像形成手段２及びポジ潜像形成手段３
による潜像形成の順序については、ネガ潜像Ｚｎが先で
あっても、ポジ潜像ｚｐが先であっても差し支えない。

この場合において、ネガ潜像Ｚｎを先に形成するタイプ
にあっては、ネガ潜像形成手段２に感光体１を帯電する
ための帯電手段を含み、ポジ潜像形成手段３については
特に帯電手段を必要としない。一方、ポジ潜像を形成す
るタイプにあっては、感光体１の帯電電位を大きく確保
できれば、ポジ潜像形成手段３にのみ帯電手段を含むよ
うにすればよいが、感光体ｌの帯電電位を大きく確保で
きない場合には、ネガ潜像Ｚｎの潜像電位コントラスト
を大きく確保する上でネガ潜像形成手段２にも再帯電用
の帯電手段を含むように設計することが好ましい。

更に、上記ビーム生成手段２　ａ、　３　ａについては
、レーザ、ＬＥＤアレイ、液晶シャッタアレイ等適宜選
択することができる。

更にまた、ネガ潜像形成手段２の露光量設定手段２ｂの
露光度合については、感光体ｌの残留電位以下のレベル
の露光度合であれば適宜選定して差し支えないが、感光
体１の劣化を最小限に抑えるように選定することが好ま
しい。また、ビーム生成手段２ａを効率的に使用すると
いう観点からすれば、露光量設定手段２ｂにてビーム生
成手段２ａの定格出力をビーム露光量として設定するよ
うに設計することが好ましい。

また、ポジ潜像形成手段３の電位検出手段３ｂについて
は、少なくとも感光体１の感度変化に伴う表面電位変化
を検出できるものであれば、どこに設けても差し支えな
いか、より正確に制御するという観点からすれば、感光
体ｌのポジ潜像Ｚｎ部分の電位を検出することか好まし
い。

そしてまた、上記露光量制御手段３ｃについては、上記
電位検出手段３ｂからの表面電位情報に基づいてポジ潜
像Ｚｐの電位コントラストを略−定に保つようにビーム
生成手段３ａのビーム露光量を制御できるものであれば
適宜設計変更して差し支えない。この場合において、ポ
ジ潜像Ｚｐの背景部電位としては、感光体１の帯電電位
と上記ネガ潜像Ｚｎの画像部電位との中間で、しかも、
ポジ潜像Ｚｐ現像用の現像手段５の特性から、ポジ潜像
Ｚｐの背景部にトナーが付着しないレベルの電位が選定
される。

また、現像手段４，５のトナーについては、異なる色の
ものであってもよいし、同色のものであってもよい。そ
して、現像手段４，５の構成、現像方式等については適
宜設計変更して差し支えないが、後段の現像手段につい
ては前段の現像手段にて現像されたトナー像を破壊しな
いように、例えば二成分現像剤のキャリアの密度を小さ
くしたり、磁気ブラシ現像方式の磁気ブラシの移動速度
を遅くしたり、非接触現像方式を採用する等の設計を施
すことが好ましい。

また、転写手段６についても、静電転写方式、加圧転写
方式等適宜選択して差し支えないが、転写効率を上げる
という観点からすれば、転写前処理手段にて二系統のト
ナー像の極性を揃え、かつ、感光体１の表面電位を低く
するようにすることが好ましい。

〔作用〕上述したような技術的手段によれば、上記ネガ潜像形成
手段２は、露光量設定手段２ｂにてビーム生成手段２ａ
のビーム露光量を設定し、ビーム生成手段２ａからビー
ムＢ１を感光体ｌ上に照射し、画像部電位が感光体１の
残留電位以下のネガ潜像Ｚｎを形成する。

一方、ポジ潜像形成手段３は、感光体１の表面電位を電
位検出手段３Ｃにて検出すると共に、この検出電位情報
に基づいて露光量制御手段３Ｃによりビーム生成手段３
ａのビーム露光量を制御した後、ビーム生成手段３ａか
らのビームＢ２を感光体ｌ上に照射し、潜像コントラス
トの略一定なポジ潜像Ｚｐを形成する。

〔実施例〕

以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの発明の詳細
な説明する。

第２図はこの発明が適用された二色レーザプリンタの一
実施例である。

同図において、符号１０は感光ドラム、１１は感光ドラ
ム１０を予め帯電する帯電コロトロン、１２は帯電され
た感光ドラム１０上に第一の潜像（画像部電位が背景部
電位よりも絶対値において低いネガ潜像）、第二の潜像
（画像部電位が背景部電位よりも絶対値において高いポ
ジ潜像）を書込むレーザ走査ユニット（以下ＲＯＳ　［
Ｒａ５ｔｅｒ　０ｕｔｐｕｔ　５ｃａｎｎｅｒの略］と
いう）、１３は感光ドラムｌＯ上に書き込まれた第一の
ネガ潜像を例えば黒トナーにて反転現像する磁気ブラシ
現像方式の第一現像器、１４は感光ドラム１０上に書き
込まれた第二のポジ潜像を例えば赤トナーにて正規現像
する磁気ブラシ現像方式の第二現像器、１５は感光ドラ
ム１０上の各トナー像の電荷の極性を揃え、かつ、感光
ドラム１０上の電荷を除去する転写前処理コロトロン、
１６は感光ドラム１０上のトナー像を記録用紙１７に転
写させる転写コロトロン、１８は転写工程後に記録用紙
１７の帯電電荷を除去し、感光ドラム１０に静電吸着し
た記録用紙１７を剥離する除電コロトロン、１９は感光
ドラム１０上の残留トナーを除去するクリ−す、２０は
感光ドラム１０上の残留電荷を除去する除電ランプであ
る。

この実施例において、上記ＲＯ８１２は、ユニットケー
ス３０内に、第一の潜像を書込むための第一の半導体レ
ーザ３１と、第二の潜像を書込むための第二の半導体レ
ーザ３２と、各半導体レーザ３１，３２からのビームＢ
　、、Ｂ　２を平行にするコリメータレンズ３３．３４
と、各半導体レーザ３１．３２からのビームＢ＋、Ｂａ
を感光ドラムｌＯの走査範囲に亘って振り分けるポリゴ
ンミラー３５と、このポリゴンミラー３５にて振り分け
られたビームＢ、、Ｂ２を感光ドラム１０上で走査ライ
ンに相当する直線軌跡を描くように補正するｆθレンズ
３６と、このｆθレンズ３６の通過ビームＢ　、、　Ｂ
　、の光路中に夫々介装され、感光ドラムＩＯの各走査
ライン位置に向けて各ビームＢＢ２を反射させる反射ミ
ラー３７〜４０とを所定の位置関係にて格納したもので
ある。尚、第２図中、反射ミラー３８．４０はシリンド
リカル状ミラーであり、上記ポリゴンミラー３５の面倒
れを補正する機能を備えている。また、符号４１，４２
は上記ユニットケース３０の光導出口に装着されるシー
ル用の光学ウィンドウである。

更に、第一の半導体レーザ３１は第一レーザ駆動回路５
１にて制御されており、この第一レーザ駆動回路５１は
画像信号ＤＴ（１）の画像部データに対応して、半導体
レーザ３１を定格内で安定した発振が得られる最大出力
で作動させるものである。この場合において、半導体レ
ーザ３１の最大出力は感光ドラム１０の表面電位が残留
電位以下のレベルに露光される程度のものとして選定さ
れている。

更にまた、第二の半導体レーザ３２は第二レーザ駆動回
路５２にて制御されており、この第二レーサ駆動回路５
２は画像信号Ｄ　Ｔ　（２）の背景部データに対応して
半導体レーザ３２に所定レベルの駆動電流を供給するも
のである。

この実施例において、上記第二現像器１４の手前には表
面電位計５３が配設されており、この表面電位計５３は
第二のポジ潜像Ｚｐの電位（この実施例では、画像部電
位及び背景部電位）を時分割にて検出するようになって
いる。

そして、表面電位計５３からの表面電位情報は補正回路
５４に入力され、この補正回路５４はポジ潜像Ｚｐの電
位コントラストが一定になるような補正信号を第二レー
ザ駆動回路５２に送出し、第二半導体レーザ３２の駆動
電流を制御する。

次に、この実施例に係るレーザプリンタによる画像記録
プロセスについて説明する。

先ず、帯電器１１にて感光ドラム１０の表面を所定電位
Ｖ　（０）に−様帯電しく第３図ａ）、次いで、第一の
半導体レーザ３１からのビームＢ１にて感光ドラム１０
上に第一のネガ潜像Ｚ、（画像部電位Ｖ（１）と背景部
電位との間の電位差Ｈ１：略帯電電位Ｖ（０）に相当）
を形成すると共に、第一現像器１３にて、現像バイアス
ＶＢ□が印加された状態で上記ネガ潜像Ｚ１を反転現像
して第一トナー像Ｔ１を形成しく第３図ｂ）、しかる後
、第二の半導体レーザ３２からのビームＢ２にて感光ド
ラム１０上に第二のポジ潜像Ｚ２（画像部電位と背景部
電位Ｖ（２）との間の電位差ＨｔくＨ１）を形成すると
共に、第二現像器１４にて、現像バイアスＶＢ２が印加
された状態で上記ポジ潜像２．を正規現像して第二トナ
ー像Ｔ２を形成しく第３図ｃ）、更に、転写前処理コロ
トロン１５にて各トナー像Ｔ　、、　Ｔ　、の極性を揃
えた（第３図ｄ）後に、転写コロトロン１６にて記録用
紙１７側へ各トナー像Ｔ　、、　Ｔ　２を一括転写させ
るようにしたものである。

このような画像形成プロセスにおいては、ネガ潜像Ｚｎ
の画像部電位Ｖ（１）は残留電位程度に設定されるので
、電位コントラスト（Ｖ　（０）−Ｖ　（１））は充分
大きく確保されることになり、感光ドラム１０の帯電電
位Ｖ（０）が感度変化によって若干変化したとしても、
ネガ潜像Ｚｎについては画質上それ程影響を受けない。

一方、ポジ潜像Ｚｐの電位コントラスト（Ｖ（０）−Ｖ
　（２））は感光ドラム１０の感度変化に影響されるこ
となく略一定に保たれるので、ポジ潜像Ｚｐに対する画
像品質は常時良好に保たれる。また、第一トナー像Ｔ１
の電位はポジ潜像Ｚｐの背景部電位ｖ（２）よりも絶対
値において低く設定されており、第一トナー像ＴＩを押
さえ込む静電界が形成されるため、ポジ潜像Ｚｐを正規
現像する際に、第二現像器１４の磁気ブラシが第一トナ
ー像Ｔ１に接触したとしても、上記第一トナー像ＴＩが
破壊され難（なっており、第一トナー像Ｔ１の画像品質
は良好に保たれる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明に係る画像形成装置
によれば、ネガ潜像形成手段のビーム生成手段のビーム
露光量を感光体の残留電位以下のレベルに一義的に設定
し、ポジ潜像形成手段のビーム生成手段のビーム露光量
のみを感光体の感度変化に応して制御するようにしたの
で、装置構成を複雑にすることなく、感光体の感度変化
に伴う画像品質の低下を確実に回避することかできる。

特に、請求項２記載の発明によれば、ネガ潜像形成手段
のビーム生成手段からのビーム露光量を定格内で安定し
た発振が得られる最大出力に合わせたので、ビーム生成
手段の使用効率を高めることができるほか、ビーム光量
の安定化を図ることができる。

【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を示す説明
図、第２図はこの発明が適用された二色レーザプリンタ
の一実施例を説明図、第３図は実施例に係る画像形成プ
ロセスを示す説明図である。〔符号の説明〕１・・・感光体・・・ネガ潜像形成手段ａ・・・ビーム生成手段ｂ・・・露光量設定手段・・・ポジ潜像形成手段ａ・・・ビーム生成手段ｂ・・・電位検出手段Ｃ・・・露光量制御手段、５・・・現像手段・・・転写手段・・・記録シート０・・・感光ドラム３．１４・・・現像器６・・・転写コロトロン１．３２・・・半導体レーザ１．５２・・・レーザ駆動回路３・・・表面電位計４・・・補正回路特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代　理　人　　
弁理士　中村　智廣（外２名）≦ ψポＬｌｌ’ｔ　、４泳Ｈ祖較ｄ

Claims

【特許請求の範囲】１）感光体（１）と、画像部領域信号に応じてビーム（
Ｂ１）が照射されるビーム生成手段（２ａ）を有し、画
像部の電位が背景部の電位よりも絶対値において低いネ
ガ潜像（Ｚｎ）を上記感光体（１）上に形成するネガ潜
像形成手段（２）と、背景部領域信号に応じてビーム（
Ｂ２）が照射されるビーム生成手段（３ａ）を有し、画
像部の電位が背景部の電位よりも絶対値において高く、
かつ、画像部、背景部間の電位差が上記ネガ潜像（Ｚｎ
）のものと異なるポジ潜像（Ｚｐ）を上記感光体（１）
上に形成するポジ潜像形成手段（３）と、各潜像形成手
段（２、３）にて形成された夫々の潜像（Ｚｎ、Ｚｐ）
をトナーで可視像化する二系統の現像手段（４、５）と
、感光体上の二系統のトナー像を記録シート（７）に一
括転写させる転写手段（６）とを備えた画像記録装置に
おいて、上記ネガ潜像形成手段（２）は、ビーム生成手
段（２ａ）からのビーム露光量が感光体（１）の残留電
位以下のレベルに露光される程度に一義的に設定される
露光量設定手段（２ｂ）を有し、一方、上記ポジ潜像形
成手段（３）は、感光体（１）表面の電位レベルが検出
される電位検出手段（３ｂ）と、この電位検出手段（３
ｂ）からの感光体（１）の表面電位情報に基づいてビー
ム生成手段（３ａ）からのビーム露光量が最適値に制御
される露光量制御手段（３ｃ）とを有することを特徴と
する画像形成装置。２）請求項１記載のものにおいて、ネガ潜像形成手段（２）の露光量設定手段（２ｂ）は、
ビーム生成手段（２ａ）の定格内の最大出力をビーム露
光量として設定するものであることを特徴とする画像形
成装置。