JPH04165371A - 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、電子写真複写機やプリンタなどの画像形成装
置に間するもので、詳しくは、感光体表面に静電潜像を
形成する静電潜像形成手段と、現像剤によって前記静電
潜像の現像を行なう現像手段とを備えた画像形成装置に
おいて、該静電潜像形成手段の制御をする制御手段の改
良に関するものである。

［従来の技術］ 従来、感光体表面に静電潜像を形成し、現像剤によって
前記静電潜像の現像を行なう画像形成装置は種々提案さ
れている。

第２図は本発明を通用し得るレーザビームプリンタを示
しているが、便宜上、この第２図を用いて、公知の必要
部分を抽出して、従来の画像形成装置について、簡単に
説明する。

回転自在に軸支された感光体である感光体ドラム１の外
周部に静電潜像形成手段と静ｉｔｉ像を現像剤により現
像する現像手段が配置されている。静電潜像形成手段は
、感光トラム１を均一に帯電する一次帯電器２と、形成
する画像に相当する光像を照射して感光トラム１上に静
電潜像を形成する露光手段３とを有している。

まず、−成帯電器２が駆動されることにより、感光ドラ
ムスの外周面上が−様な電位に帯電される。つぎに、露
光手段３が駆動されることにより、感光トラム１の表面
の露光を受けた場所の表面電位が露光量に応じて減衰し
、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。該静電潜像
は現像器４に収納されているトナーにより、現像されて
可視化される。

そして、形成された可視画像、つまり、顕像の画像濃度
制御方法は種々提案されているが、中でも第１１図に示
すように、感光ドラム１の表面に基準顕像９３を形成し
、発光素子９１と受光素子９２による画像濃度検出装置
９で該基準顕像９３の画像濃度を検出し、その出力価に
応して、たとえば、静電潜像形成手段もしくは現像手段
を制御することによって画像濃度を制御する方法は、好
適に動作し、画像形成を繰り返し行なっても、画像濃度
の変化の少ない画像を得ることができた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の画像濃度制御方法は、画
像形成を行なうどとの画像濃度については、制御するこ
とが可能であるが、形成された同一可視画像内における
画像濃度については、すなわち、前記可視画像を形成す
るところのオリジナルの画像もしくは画像信号と前記可
視画像濃度との対応については、制御することができな
いという問題点があった。

このような同一可視画像内の画像濃度変化の要因として
は、たとえば、感光ドラム１を形成する各層を塗工もし
くは成膜する際に、膜厚が不均一となること、感光ドラ
ム１と現像器４の相対的位置精度が充分でないこと、ま
た画像形成を繰り返して行なっていくことにより、露光
手段３を構成する光学系、−成帯電器２などにトナー等
の汚れが付着していくこと、さらに、感光ドラム１の疲
労、削れによる層厚の変化が不均一であること等、その
他にも様々存在する。

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするもの
である。すなわち、本発明は、上述のような同一可視画
像内における画像濃度変化を制御し、同一可視画像内の
濃度再現の均一な、良好な可視画像を得ることができる
画像形成装置を提供することを目的とするものである。

［ａ題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、感光体表面に静
電潜像を形成する静電潜像形成手段と、現像剤によって
前記静電潜像の現像を行なう現像手段とを備えた画像形
成装置において、前記感光体表面に複数の基準潜像を形
成する基準潜像形成手段と、前記複数の基準潜像を現像
した基準顕像の画像濃度を検出する濃度検出手段とを有
し、かつ、前記濃度検出手段から得られた複数の基準潜
像に対応した複数の出力値を比較する比較手段と、該複
数の出力値とあらかじめ定められた基準信号を比較する
比較手段と、該複数の出力値と前記濃度検出手段の発生
する基準信号を比較する比較手段の、少なくとも１つの
比較手段を有し、しかも、前記比較手段による比較結果
に応じて前記潜像形成手段を制御する制御手段を有する
ものとした。

［作　　　用］ 本発明によれば、静電潜像形成手段と現像手段とを備え
た画像形成装置において、感光体表面に複数の基準潜像
を形成する基準潜像形成手段と、前記複数の基準潜像を
現像した基準顕像の画像濃度を検出する濃度検出手段と
を有するので、前記濃度検出手段から得られた複数の基
準潜像に対応した複数の出力価を比較し、もしくは該複
数の出力値とあらかじめ定められた基準信号または前記
濃度検出手段の発生する基準信号とを比較し、その比較
結果に応じて前記静Ｎ潜像形成手段を制御することによ
り、形成された同−可視画像内における画像濃度の変化
を補正制御できる。

［実　施　例］ 第２図は本発明を適用し得るレーザビームプリンタの概
略を示した断面図である。

さきに、一部について説明したように、電子写真式レー
ザービームプリンタは、回転自在に軸支された矢印方向
に回転する感光体としての感光トラム１が配置され、そ
の外周部に画像形成手段が配置されている。画像形成手
段として、本例においては、感光ドラム１を均一に帯電
する一次帯電器２と、画像データに相当する光像を照射
し、感光ドラム１上に静電潜像を形成するレーザビーム
露光装置等からなる露光手段３と、感光ドラム１上の静
電潜像を可視画像とする現像器４とを有している。また
これとは別に、感光トラム１上の可視画像、すなわち、
トナー像を転写材Ｐに転写する転写装置としての転写帯
電器５を有している。

上述のような構成の電子写真式レーザビームプリンタに
よる画像の形成工程を簡単に説明すると、ます、−次ｆ
電器２および露光手段３が駆動されることにより、前記
感光ドラム１の外周面上に静電潜像が形成され、該静Ｎ
潜像は現像器４に収納されているトナーにて現像される
。一方、給紙装置から送給された転写材Ｐは感光ドラム
１の外周面上に形成された像に当接される。前記トナー
像は転写帯電器５の作動により転写材Ｐ上に転写される
。可視画像の転写材Ｐへの転写が終了すると、該転写材
Ｐは感光ドラム１から分離され、熱ローラ定着器６を介
して機外へと排出される。一方、感光トラム１上の残留
トナーはクリーナ７にて除去され、感光ドラム１は吹の
画像プロセスが施される。

前記露光手段３について、さらに詳しく説明すると、第
３図において、３０はレーザ制御ユニットで、これに人
力された電気信号は変調されたレーザ光として出力され
、走査ミラー３ａ、ｆ−θレンズ３ｂにより感光ドラム
１の長手方向く以下、主走査方向と記載する。）に沿っ
て走査する。感光ドラム１は、図中、時計方向（以下、
副走査方向と記載する。）に回転し、レーザビーム３ｇ
を２次元的に走査することを可能としている。

第４図はレーザ制御ユニットのブロック図であり、第４
図に従ってレーザ制御方法を説明すると、ｉず、画像の
濃淡情報を含む画像データが第３図で示したレーザ制御
ユニット３ｏに人力される。ここでは、画像データ３１
は８ｂＨ（０〜２５５階調）のデジタル信号であり、画
像の濃淡の情報と上記０〜２５５のデジタル信号とはリ
ニアーに対応している。

つぎに、１回の画像形成に対応した前記デジタル画像信
号は、−たん、記憶装置３２に人力され、このとき、後
述する本発明に係る画像濃度変換が行なわれる。前記デ
ジタル画像信号は該記憶装置３２から取り出された後、
Ｄ／Ａ変換器３５にてアナログ信号に変換されて、コン
パレータ３７で三角波発生回路３６から発生する所定周
期の信号と比較し、パルス幅変調される。パルス幅変調
された２値化画像信号はレーザ駆動回路３８にそのまま
入力され、レーザダイオード３ｆの発生のオン・オフ時
間を制御する信号に用いられる。このレーザダイオード
３ｆから射出されたレーザ光は前述のごとく感光ドラム
１を走査する。

本実施例において、感光トラム１は有機光導電体を用い
る。ところが、感光ドラム１に有機光導電体を光導電層
として塗工する際に、その層厚が該感光ドラム１の長手
方向に沿って徐々に変化することが頻繁に発生し、それ
に対応して感光トラム１の光減衰特性が該感光ドラム１
の長手方向に沿って同様に変化することが生ずる。結果
として、同一光量のレーザ光で感光ドラム１を走査する
ことによって形成された可視画像の画像濃度が主走査方
向に沿って漸増もしくは漸減することが発生する。

前述したように、同−可視画像内における画像濃度変化
の要因は様々存在するが、本実施例においては、主に上
述したごとき同−可視画像内における主走査方向の画像
濃度変化を補正することを目的としてし）る。

本実施例においては、上記目的を達成するための画像濃
度検出装置を備えている。

第５図にその画像濃度検出装置の構成を図示する。第５
図を参照すると明らかなように、画像濃度検出装置９の
検出部には、発光素子（発光ダイオード、つまり、ＬＥ
Ｄ　）　９１および受光素子（フォトトランジスタ）９
２が設けられている。発光素子９１から放出された光が
感光ドラム１の表面（基準画像面）で反射し、受光素子
９２に入射するように構成されている。前記発光素子９
１の照射光のピーク波長は９６０ｎｍとされ、受光素子
９２として上記波長の光に感度のあるものが使用されて
いる。

第１図は本実施例における感光ドラム１上の基準顕像の
画像濃度を検出する様子を模式的に示したものである。

感光トラム１上の基準顕像は、第４図に示されるデジタ
ル発生器３４により作成された一定の画像濃度に対応し
た基準画像信号がＤ／Ａ変換器へ送られ、前述した手順
を経てレーザ光として感光トラム１を走査し、現像器４
で可視化されることによって形成される。

感光ドラム１上に形成された該基！１！顕像９３の濃度
は、前記画像濃度検出装置９により検出される。第５図
を参照すると理解されるように、発光素子９１から射出
された光は感光ドラム１上の該基準顕像９３を照射し、
該基準顕像９３から反射した反射光が受光素子９２に入
射し、光量に応じた電圧に変換された後、増幅器９４で
増幅される。増幅された信号はＡ／Ｄ変換器９５により
、８　ｂｉｔのデジタル信号に変換され、基準顕像濃度
信号としてＣＰＵ３３に送られる。

本実施例において、前記基準顕像は、第３図に示すよう
に、レーザビーム３ｇの主走査方向に沿って、走査の開
始部と終了部、すなわち、感光ドラム１の進行方向に対
して両端部（′ｓ１図では、！１３ａ、９３ｂ　）に２
か所に形成され、第１図に示すように、それぞれ別の画
像濃度検出装置９ａ、９ｂによって検出された前記基準
顕像９３ａ、９３ｂの画像濃度は、それぞれ別々の基準
顕像濃度信号としてＣＰｔ１３３に送られ、輝度−濃度
変換される。つぎに、変換後の前記２つの基準顕像濃度
信号は比較され、その濃度差分、すなわち、主走査方向
に沿った濃度変化が算出される。前記濃度差分を基にレ
ーザビーム３ｇの１回の走査に沿った感光ドラム１上の
画像形成位置に対応した画像濃度補正係数が計算される
。

さらに、前述したように、記憶装置３２に人力されてい
る主走査方向の画像形成位置に対応したデジタル画像信
号に、前記画像濃度補正係数が乗ぜられることによフて
、前述したごとき主走査方向の濃度変化が補正される。

前記主走査方向の濃度変化が補正されたデジタル画像信
号は、前記記憶装置３２から出力され、前述したごとく
画像形成に供される。

第６図は本実施例における主走査方向の画像濃度変化の
補正される様子を示したものである。

第６図を参照すると理解されるように、本発明によれば
、たとえば、レーザビーム３ｇの主走査方向に沿って、
走査の開始部と終了部、すなわち、感光ドラム１の進行
方向に対して両端部の２か所等、感光トラム１上に複数
の基準顕像９３ａ、９３ｂを形成し、該基準顕像９３ａ
、！１３ｂの濃度を検出した出力値を比較し、静電潜像
形成手段におけるデジタル画像データを補正制御するこ
とにより、たとえば、感光ドラム１を形成する光導電層
の層厚の変化等に起因したレーザビームの主走査方向に
沿った画像濃度変化を補正し、同−可視画像内の濃度の
均一な、良好な可視画像を得ることができる。

第７図は本発明を適用した第２実施例における感光ドラ
ム１上の基準顕像９３ａ、９３ｂの画像濃度を検出する
様子を示したものである。

この第２実施例において、本発明を通用し得る画像形成
装置は第２図に示される前述の第１実施例と同様の構成
とされ、また同様の画像形成工程が施される。

この第２実施例においては、第７図を参照すると理解さ
れるように、基準顕像９３ａ、９３ｂは感光ドラム１の
進行方向に沿って、レーザビーム３ｇの主走査方向に対
して同一の方向に離して２か所に形成され、それぞれ同
一の画像濃度検出装置（発光素子９１と受光素子９２）
によって基準顕像９３ａ、９３ｂの濃度が検出される。

この第２実施例における画像濃度検出装置の構成および
検出工程ならびに基準顕像９３ａ、９３ｂの形成工程は
、前述の第１実施例と本質的に同様である。

この第２実施例においては、主に、同−可視画像内にお
ける感光ドラム１の進行方向に沿った画像濃度変化を補
正することが可能となり、前記基準顕像９３ａ、９３ｂ
の画像濃度に基づいた補正工程は前述の第１実施例と同
様である。

さらに、第８図に本発明の第３実施例を、第９図に同じ
く第４実施例を、第１０図に同じく第５実施例を示すが
、いずれも、複数の基準顕像９３を感光トラム１上に形
成することによって、同−可視画像内の画像濃度変化を
より細かく補正することが可能となる。

なお上記各実施例においては、感光ドラム１上の複数の
基準顕像の画像濃度を比較し、その結果に応じてデジタ
ル画像信号に対して補正を行なっているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、たとえば、−成帯電器２
のコロナ放電ワイヤと感光ドラム１との距離を変化させ
、また−成帯電器２と現像機４との間に除電ランプを設
け、該除電ランプの光量を変化さる等によっても、同−
可視画像内の画像濃度変化を好適に補正することが可能
である。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、画像濃度検出手
段から得られた感光体表面に形成された複数の基準顕像
に対応した複数の出力値を、相互にあるいは他の基準信
号と比較し、その比較結果に応じて静電潜像形成手段を
制御するので、同−可視画像内における画像濃度変化を
制御し、同−可視画像内の濃度再現の均一な、良好な可
視画像を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の′ｆＳ１実施例の画像形成装置におけ
る基準顕像の検出の様子を示した斜視図、第２゛図は同
じく画像形成装置の概略を示した断面図、第３図は同じ
く画像形成装置における像露光手段を示した斜視図、第
４図は同じく画像形成装置におけるレーザ制御ユニット
をブロック図で示した説明図、第５図は同じく画像形成
装置における画像濃度検出手段を示した説明図、第６図
は上記実施例と従来例における感光体の長手方向の画像
濃度を比較した説明図、第７図は本発明の第２実施例に
おける基準顕像の形成される様子を示した斜視図、第８
図は同じく第３実施例における基準顕像の形成される様
子を示した斜視図、第９図は同じく第４実施例における
基準顕像の形成される様子を示した斜視図、第１０図は
同じく第５実施例における基準顕像の形成される様子を
示した斜視図、第１１図は従来の画像形成装置における
基準顕像の検出の様子を示した斜視図である。 １・・・感光ドラム　　　２・・・−成帯電器３・・・
露光手段　　　　４・・・現像器５・・・転写帯ｔｌ！
　　　　６・・・熱ローラ定着器９．９ａ、９ｂ・・・
画像濃度検出装置９１・・・発光素子　　　　９２・・
・受光素子９３．９３ａ、９３ｂ・・・基準顕像 他４名 第６図 劃 像　　　　主走査方向位置 中 心 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　感光体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段
   と、現像剤によって前記静電潜像の現像を行なう現像手
   段とを備えた画像形成装置において、前記感光体表面に
   複数の基準潜像を形成する基準潜像形成手段と、前記複
   数の基準潜像を現像した基準顕像の画像濃度を検出する
   濃度検出手段とを有し、かつ、前記濃度検出手段から得
   られた複数の基準潜像に対応した複数の出力値を比較す
   る比較手段と、該複数の出力値とあらかじめ定められた
   基準信号を比較する比較手段と、該複数の出力値と前記
   濃度検出手段の発生する基準信号を比較する比較手段の
   、少なくとも１つの比較手段を有し、しかも、前記比較
   手段による比較結果に応じて前記潜像形成手段を制御す
   る制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。