JPH05333685A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH05333685A
JPH05333685A JP4144017A JP14401792A JPH05333685A JP H05333685 A JPH05333685 A JP H05333685A JP 4144017 A JP4144017 A JP 4144017A JP 14401792 A JP14401792 A JP 14401792A JP H05333685 A JPH05333685 A JP H05333685A
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JP
Japan
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image
image forming
developing
gap
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JP4144017A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Mikami
勉 三上
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は電子写真プロセスを利用した複写
機、ファクシミリに関するもので、現像ギャップの変動
を検出して現像バイアス電圧、帯電電圧及びレーザ光量
の調整を行い出力画像の制御を行なう画像形成装置であ
り、現像ムラを解消することを目的とする。 【構成】 感光体6に帯電、露光、現像を繰り返して行
うことにより画像を形成する画像形成装置において、感
光体ドラム6面と現像剤担持体20間のギャップを検出
する現像ギャップ検出手段11と、この現像ギャップ検
出手段により検出された信号をメモリに格納するデータ
格納手段86と、前記データ格納手段に基づいて画像形
成条件を変化させることにより出力画像を制御する画像
補正手段で構成されている。複雑な手段を用いることな
く画像濃度ムラを抑制することができるので、階調特性
の良い高画質な画像を安価に安定して得られる装置を提
供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一成分系の現像剤を用
いて非接触現像を行なう複写機やプリンタ、ファクシミ
リ等に利用する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、画像形成装置は、感光体の感光面
を一様に帯電する帯電手段、帯電された感光面に記録情
報に応じた静電潜像を形成する潜像形成装置、その静電
潜像を現像する現像装置、および、現像された顕像を記
録紙に転写する転写装置を備えてなり、感光面を移動さ
せながら逐次的に画像形成処理を行なっている。
【0003】この画像形成装置においては、感光体の帯
電の一様性、現像装置内の現像剤を帯電させながら供給
する現像剤担持体に与える現像バイアス電圧、非接触現
像における感光体と現像剤担持体の間の現像ギャップ等
は、通常現像装置が用いられる画像形成装置の機種や使
用する現像剤の種類等によって所定値に設定されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、感光体の帯電ムラと、現像担持体と感光
体の間の現像ギャップの変動により、感光体から転写シ
ート上に転写される画像に縞状の現像ムラが転写シート
の搬送方向に繰り返し生じてくる。しかし、この問題に
対処する方法や装置はまだ提供されておらず、現像ムラ
を解消するには、感光体および現像担持体の真円度や、
これらの支持を高精度に行なうことが考えられるが、達
成するのは困難でコストの上昇の原因となる。
【0005】そこで本発明は、帯電された感光体の表面
電位と感光体と現像担持体のギャップの変動に応じて感
光体に帯電させる帯電電圧か、現像剤担持体に与える現
像バイアス電圧か、あるいはレーザ光量の少なくとも1
つを調整するようにして、前記現像ムラを安価に解消す
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。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を達成するために、感光体ドラム面と現像剤担持体
間のギャップを検出する現像ギャップ検出手段と、この
現像ギャップ検出手段により検出された信号をメモリに
格納するデータ格納手段と、前記データ格納手段に基づ
いて画像形成条件を変化させることにより出力画像を制
御する画像補正手段を備えたことを特徴とする画像形成
装置である。
【0007】
【作用】本発明は上記した構成によって、現像ギャップ
検出手段は、感光体ドラム面と現像剤担持体間のギャッ
プを検出し、又データ格納手段は、現像ギャップ検出手
段により検出された信号をメモリに格納する。そして画
像補正手段は、前記データ格納手段に基づいて画像形成
条件を変化させて出力画像を制御することにより、簡単
な構成で現像ムラの発生を防止できることとなる。
【0008】
【実施例】以下本発明の一実施例の画像形成装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0009】図1は本発明の実施例における画像形成装
置の構成を示す。同図において、1は半導体レーザ、2
はコリメートレンズ、3は回転多面鏡、4はfθレン
ズ、5はミラー、6は感光体、7は帯電器、8は現像
器、10は現像バイアス制御手段、11は現像ギャップ
検出手段、12は発光素子、13は受光素子、14は制
御部、15は原稿読み取り手段、16はレーザ制御手
段、20は現像剤担持体である。
【0010】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、以下図1〜図10を用いてその動作を説明する。
【0011】まず、図1において画像形成装置すべての
動作の制御を行なう制御部14から感光体6を回転駆動
するモータに回転指令を発すると、感光体6は時計方向
に回転を行なう。回転する感光体6の表面は、現像ギャ
ップ検出手段11より出力される信号fのタイミングに
応じて発光素子12が照射を行ない、現像剤担持体20
が1周期回転したら出力を中止するように設定されてい
る。発光素子12は感光体6と現像器8の現像剤担持体
の間に照射を行い、感光体表面と現像剤担持体で生じた
散乱光を受光素子13により受光して信号gを順次現像
ギャップ検出手段11に出力する。現像ギャップ検出手
段11はアナログ信号である信号gをディジタル信号に
変換して制御部14に信号aとして順次出力を行う。制
御部14は、内部にあるデータ格納手段に信号aを順次
書き込み記憶する。データ格納手段の詳細は後述する。
【0012】制御部14から現像バイアス制御手段10
に出力信号bを出力する。信号bは前記データ格納手段
のデータに基づいて演算された信号であり、現像バイア
ス制御手段10から現像器8に出力する信号eは現像剤
担持体20に印加する電圧の制御を行なうための現像バ
イアス制御信号である。
【0013】制御部14から帯電制御手段9に出力信号
cを出力する。信号cは前記データ格納手段のデータに
基づいて演算された信号であり、帯電制御手段9から帯
電器7に出力する信号dは帯電器7のグリットに印加す
る電圧の制御を行なうための帯電電圧制御信号である。
【0014】制御部14からレーザ駆動手段16に出力
信号jを出力する。信号jは前記データ格納手段のデー
タに基づいて演算された信号であり、レーザ制御手段1
6から半導体レーザ1に出力する信号kは、レーザ光量
を設定して、原稿読み取り手段15により読み取られた
原稿画像信号mに基づいて半導体レーザ1をON,OF
F変調を行ないレーザ光が発生する。
【0015】半導体レーザ1より出力されるレーザ光は
コリメートレンズ2よりレーザ光が平行光に変換され
る。平行光に変換されたレーザ光は回転多面鏡3により
主走査を行ないfθレンズ4より回転多面鏡3の面倒れ
等の光学的な歪が補正される。補正されたレーザ光はミ
ラー5より感光体6を照射し静電潜像を形成することが
できる。感光体6上に形成された静電潜像は、現像器8
によって顕像化され、公知電子写真プロセスによって転
写、定着される。
【0016】図2は、現像ギャップ検出手段の構成図で
ある。同図において、6は感光体、8は現像器、12は
発光素子、13は受光素子、21は発光素子の光軸、2
2は受光素子の光軸、20は現像剤担持体、23は現像
剤である。発光素子12の光軸21と受光素子13の光
軸22は、法線19と感光体6が交わる交点の接平面と
平行方向に位置する。光軸21を持つ発光素子12は、
感光体6と現像剤担持体20の間を照射する。この時の
感光体素管のヘアライン方向(感光体素管製造時に生じ
る削り方向)は、発光素子の光軸方向21と同一方向で
ある。照射された光は、感光体表面と現像剤担持体によ
って反射される。反射された光は持つ受光素子13によ
って検出される。
【0017】図3は、図2の現像ギャップ検出手段にお
ける受光素子の出力特性を示すものである。図3におい
て、横軸は現像ギャップ、縦軸は受光素子の出力電圧で
ある。現像ギャップが増大すると受光素子の出力も増大
するので、受光素子の出力電圧より現像ギャップを検出
することができる。
【0018】図4は、現像ギャップと画像濃度の特性を
示すものである。図4において、横軸は現像ギャップ、
縦軸は画像濃度である。現像ギャップが増大すると画像
濃度は低下し、ギャップが変動すると画像濃度が変化す
る。実際の測定によれば感光体や現像剤担持体の真円度
や支持構造の制度上、±20μmの変動があり、これを
確実に解消するのは困難である。しかし、これをこのま
まにすると画像濃度が±10%の変動を及ぼすことが図
4から容易に理解できる。
【0019】図5は、現像バイアス電圧と画像濃度の特
性を示すものである。図5において、横軸は現像バイア
ス電圧、縦軸は画像濃度である。現像バイアス電圧が増
大すると画像濃度も増大するので現像バイアス電圧を可
変させることにより画像濃度を調整することができる。
図2,図3,図4,図5より前記受光素子の出力から現
像ギャップを検出し、現像ギャップに応じて現像バイア
スを調整することで前記した現像ギャップの変動による
画像濃度変動を解消することができる。
【0020】図6は、帯電電圧と画像濃度の特性を示す
ものである。図6において、横軸は帯電電圧、縦軸は画
像濃度である。帯電電圧が増大すると画像濃度は減少す
るので帯電電圧を可変させることにより画像濃度を調整
することができる。図2,図3,図4,図6より前記受
光素子の出力から現像ギャップを検出し、現像ギャップ
に応じて帯電電圧を調整することで前記した現像ギャッ
プの変動による画像濃度変動を解消することができる。
【0021】図7は、レーザ光量と画像濃度の特性を示
すものである。図7において、横軸はレーザ光量、縦軸
は画像濃度である。レーザ光量が増大すると画像濃度も
増大するので現像バイアスを可変させることにより画像
濃度を調整することができる。図2,図3,図4,図7
より前記受光素子の出力から現像ギャップを検出し、現
像ギャップに応じてレーザ光量を調整することで前記し
た現像ギャップの変動による画像濃度変動を解消するこ
とができる。
【0022】図8は、制御部の構成を示すものである。
図8において、81はROM、82はRAM、83はC
PU、84は入力ポート、85は出力ポート、86はデ
ータ格納手段である。現像ギャップ検出信号aは入力ポ
ート84を介してCPU83に入力される。入力された
信号はROM81に内蔵されているアルゴリズムによっ
てRAM82に順次記録される。
【0023】RAM82に記録された信号aは、ROM
81に予め設定されている基準値と比較して補正値を計
算する。計算された補正値はデータ格納手段86に記録
する。記録された補正値は、さらにROM81に内蔵さ
れているアルゴリズムにより補正値に応じたレーザ光量
と帯電電圧と現像バイアス電圧の計算を行ない帯電電圧
制御cと現像バイアス制御信号bとレーザ光量jを決定
する。決定した前記信号c,b,jは出力ポート85を
介して出力される。
【0024】図9および図10は、図8のデータ格納手
段内部に格納された補正値を示す図である。
【0025】図9において、(a)は基準現像ギャップ
GOを110μmに設定したときの現像ギャップ検出手
段11の出力信号gである。感光体周方向に対して現像
ギャップは±10μm変動していることがわかる。
【0026】(b)は画像形成条件である現像バイアス
電圧の調整をして出力画像の制御を行うために、上記
(a)より検出した現像ギャップ信号gに対して、基準
現像バイアス電圧VBO=400Vに設定したときの補正
信号eである。
【0027】また、図10において、(a)は画像形成
条件である帯電電圧の調整をして出力画像の制御を行う
ために、上記図9(a)より検出した現像ギャップ信号
gに対して、基準帯電電圧VO=500Vに設定したと
きの補正信号である。
【0028】(b)は画像形成条件であるレーザ光量の
調整をして出力画像の制御を行うために、上記図9
(a)より検出した現像ギャップ信号gに対して、基準
レーザ光量LPO=1.0mWに設定したときの補正信
号kである。
【0029】以上のように画像形成条件を調整し、信号
d,e,kのタイミングはそれぞれ前記CPU83が制
御して画像補正手段に出力を行う。
【0030】以上のように本実施例によれば、簡単な構
成で現像ギャップの変動を検出し、現像バイアス電圧、
帯電電圧あるいはレーザ光量を調整することができるの
で、現像ギャップの変動による画像濃度ムラを解消する
ことができる。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明は、感光体ドラム面
と現像剤担持体間のギャップを検出する現像ギャップ検
出手段と、この現像ギャップ検出手段により検出された
信号をメモリに格納するデータ格納手段と、前記データ
格納手段に基づいて画像形成条件を変化させることによ
り、感光体と現像剤担持体との間のギャップが変動して
も、これを検出して現像バイアス電圧、帯電電圧、レー
ザ光量を調整することにより、転写シートの搬送方向に
繰り返し生じてくる縞状の現像ムラを解消して、高画質
な画像を安定して得られる装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における画像形成装置の構成図
【図2】本発明の実施例における現像ギャップ検出手段
の構成図
【図3】現像ギャップと現像ギャップ検出手段の受光素
子の出力特性を示す図
【図4】現像ギャップと画像濃度の特性を示す図
【図5】現像バイアス電圧と画像濃度の特性を示す図
【図6】帯電電圧と画像濃度の特性を示す図
【図7】レーザ光量と画像濃度の特性を示す図
【図8】本発明の実施例における制御部の内部構成を示
す図
【図9】図8のデータ格納手段内部に格納された補正値
の特性を示す図
【図10】図8のデータ格納手段内部に格納された補正
値の特性値を示す図
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2 コリメートレンズ 3 回転多面鏡 4 fθレンズ 5 ミラー 6 感光体 7 帯電器 8 現像器 9 帯電制御手段 10 現像バイアス制御手段 11 現像ギャップ検出手段 12 発光素子 13 受光素子 14 制御部 15 原稿読み取り手段 16 レーザ制御手段 19 法線 20 現像剤担持体 21 発光素子の光軸 22 受光素子の光軸 23 現像剤 24 現像ギャップ 81 ROM 82 RAM 83 CPU 84 入力ポート 85 出力ポート 86 データ格納手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/04 116 9122−2H 15/06 101

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光体に帯電、露光、現像を繰り返して行
    うことにより画像を形成する画像形成装置において、感
    光体ドラム面と現像剤担持体間のギャップを検出する現
    像ギャップ検出手段と、この現像ギャップ検出手段によ
    り検出された信号をメモリに格納するデータ格納手段
    と、前記データ格納手段に基づいて画像形成条件を変化
    させることにより出力画像を制御する画像補正手段を備
    えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】現像ギャップ検出手段は感光体ドラムと現
    像剤担持体との間のギャップを発光素子と受光素子によ
    り光学的に検出することを特徴とする請求項1記載の画
    像形成装置。
  3. 【請求項3】データ格納手段は、現像ギャップ検出手段
    より検出される感光体1周期分の現像ギャップを順次格
    納することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】画像補正手段は、データ格納手段に基づい
    て現像バイアス電圧を変化させることにより出力画像を
    制御することを特徴とする請求項1記載の画像形成装
    置。
  5. 【請求項5】画像補正手段は、データ格納手段に基づい
    てレーザ光量を変化させることにより出力画像を制御す
    ることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】画像補正手段は、データ格納手段に基づい
    て帯電電圧を変化させることにより出力画像を制御する
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
JP4144017A 1992-06-04 1992-06-04 画像形成装置 Pending JPH05333685A (ja)

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