JPH0720675A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多色トナー層の形成状態を検出することが可
能であって、その情報に基づき各色毎に随時、帯電手段
を制御することにより、色重ねの際に起こるトナー層表
面電位上昇の影響を軽減し、十分な濃度でしかも鮮明で
有彩色性の優れた画像を長期間安定して形成することが
できるカラー画像形成装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 像担持体の非画像領域に基準トナー像を多重
に形成する基準トナー像形成手段と、前記基準トナー像
の形成状態を検出する検出手段と、前記検出手段からの
検出情報に基づいて前記複数の帯電手段の印加電圧を制
御するための制御手段を有するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー画像形成装置
に関し、特に像担持体上に多色のトナー像を重ねて形成
することにより、カラー画像の形成を行うカラー画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー画像形成装置において
は、形成されるカラー画像に対して高濃度な画像記録が
可能であり、非画像部のカブリが少なく、原稿に忠実な
階調性を有し、かつカラーバランスが良好であることが
要求される。

【０００３】そこで、かかる要求に応えるべく提案され
た従来のカラー画像形成装置としては、例えば、特開昭
５０−２０７３０号公報等に開示されているように、基
準画像を用いて像担持体上に基準潜像を形成し、この基
準潜像からの情報によってカラー画像を制御するように
構成したものがある。

【０００４】この従来のカラー画像形成装置は、図１４
に示すように、感光体ドラム１００の表面を予め帯電器
１０１により一様に帯電した後、この感光体ドラム１０
０上に基準画像１０２及び原稿の画像１０３を反射光に
より露光して、基準潜像及び画像潜像を形成する。次い
で、上記感光体ドラム１００上に形成された基準潜像及
び画像潜像を、第１色目のトナーを収容した現像装置１
０４により現像して、基準トナー像及びトナー画像を形
成する。この際、前回の画像形成プロセスで形成された
基準潜像からの情報に基づいて、現像装置１０４の現像
バイアス等を制御し、トナー画像を形成する。上記感光
体ドラム１００上の基準潜像は、センサー１０８によっ
て検知され、この基準潜像の電位情報は、制御回路１０
９に送られ、制御回路１０９によって現像装置１０４の
現像バイアス等が制御される。

【０００５】一方、前記トナー画像を転写する転写用紙
１１０は、給紙装置１１１から給紙され、転写ドラム１
１２上に静電的あるいは機械的に固定される。そして、
前記感光体ドラム１００上に形成されたトナー画像は、
転写ドラム１１２上に固定された転写用紙１１１上に転
写用帯電器１１３の帯電によって転写される。その後、
上記感光体ドラム１００上に残留した電荷は、光除電器
１１４によって除電されるとともに、感光体ドラム１０
０上に残留したトナーは、クリーニング手段１１５によ
ってクリーニングされる。

【０００６】上記カラー画像形成装置では、以上の工程
を第２色目、第３色目、第４色目の画像について繰り返
すことにより、転写用紙１１０上に多重トナー画像が形
成される。このトナー画像が転写された転写用紙１１０
は、転写ドラム１１２から分離された後、搬送ベルト１
１６によって図示しない定着装置へと搬送され、転写用
紙１１０上にトナー画像が定着されてカラー画像の形成
工程が終了する。

【０００７】しかし、上記従来のカラー画像形成装置の
場合には、感光体ドラム１００の他に、転写用紙１１０
を巻き付けた状態で固定するための転写ドラム１１２が
必要となるため、装置が大型化するという問題点を有し
ている。また、上記従来のカラー画像形成装置の場合に
は、転写ドラム１１２に固定された転写用紙１１０上に
複数色のトナー画像を順次転写するものであるため、転
写用紙１１０上におけるトナー像の位置合せが困難であ
り、色ずれが生じて高画質のカラー画像を形成するのが
困難であるという問題点を有している。

【０００８】そこで、かかる問題点を解決するため、複
数のカラートナー像を像担持体上において重ね合わせて
形成し、転写用紙等の像受容体上に一括して転写する技
術が既に提案されている（例えば、特開昭６０−７６７
６６号公報）。

【０００９】この提案に係るカラー画像形成装置は、図
１５に示すように、感光体ドラム１２０の表面をスコロ
トロン帯電器１２１により一様に例えば負極性に帯電し
た後、画像露光手段１２３によってなされる第１回目の
画像露光により第１色目の画像を露光し、画像が露光さ
れた感光体ドラム１２０の表面電位の絶対値を０Ｖ近く
まで低下させた静電潜像を形成する。そして、この感光
体ドラム１２０上に形成された静電潜像を、第１色目の
現像装置１２４によって現像する。その際、上記第１色
目の現像装置１２４は、直流成分が未露光部の表面電位
にほぼ近く、負極性の現像バイアスを印加して現像す
る、いわゆる反転現像を行う。すると、現像装置１２４
内の負帯電トナーは、相対的に電位が高い露光部（略０
Ｖ）に付着し、第１色目のトナー像が形成される。

【００１０】以上の工程を感光体ドラム１２０上に形成
されたトナー像を転写用紙上に転写することなく、第２
色目、第３色目、第４色目の画像について繰り返すこと
により、感光体ドラム１２０上に多色トナー像が形成さ
れる。この感光体ドラム１２０上に形成された多色トナ
ー像は、転写前帯電器１２８による帯電を受けた後、転
写帯電器１２９の帯電によって転写用紙１３０上に転写
され、図示しない定着装置によって加圧または加熱によ
り定着されて排紙される。一方、転写後の感光体ドラム
１２０は、光除電器１３１によって残留電荷が消去され
るとともに、クリーニング装置１３２によって残留トナ
ーが清掃されて、次の画像形成に備えるようになってい
る。

【００１１】しかし、この提案に係るカラー画像形成装
置の場合には、感光体ドラム上に順次トナー像を重ねて
形成するものであるため、トナー層が厚くなるに従って
積層されたトナー像の静電的な効果および、トナー自身
の電荷のため表面電位の絶対値の上昇が起こる。すなわ
ち、図１６に示すように、感光体ドラム１２０上のトナ
ー層が厚くなると、感光体ドラム１２０の表面における
トナー層自体が占める電荷量の割合が大きくなる。ま
た、上記カラー画像形成装置の場合には、感光体ドラム
１２０上に順次トナー像が積層されるため、第２色目、
第３色目、第４色目の画像を露光する際に、画像露光が
トナー像中で散乱するという現象が起こる。このため、
感光体ドラム１２０の表面を一様に帯電させた後、第２
色目以降の画像形成のため所定の画像露光を行っても、
感光体ドラム１２０の表面電位の絶対値が低下しないと
いう問題点が起こる。このように、画像露光を行っても
感光体ドラム１２０の表面電位の絶対値が低下しない
と、形成される画像の濃度低下や画像ボケ、あるいは階
調性の低下等を生じたり、トナーの飛散を招き、カラー
画像の画質を低下させ、高画質のカラー画像の形成が行
えないという問題点を生じる。

【００１２】そこで、かかる像担持体上でトナー像を重
ねてカラー画像を形成する場合に発生する問題点を解決
するため、帯電手段を連続して２つ設けることにより、
像担持体に配分される電位を大きくし、コントラスト電
位を上昇させる技術も既に提案されている（例えば、特
開平３−２０９２７４号公報）。

【００１３】この提案に係るカラー画像形成装置は、図
１７に示すように、感光体ドラム１４０の表面電位を第
１帯電器１４１により現像に必要な帯電電位以上に帯電
した後、この感光体ドラム１４０の表面電位を第２帯電
器１４２を用いて帯電することにより、感光体ドラム１
４０の表面電位を予め設定された表面電位まで落とすよ
うに構成されている。

【００１４】図１８は上記カラー画像形成装置の感光体
ドラム１４０上の表面電位の変化を示したものである。
ここでは、現像方式として反転現像方式を例にとって説
明するが、正規現像方式であっても同様である。まず、
上記感光体ドラム１４０は、第１現像サイクルとして最
初に光除電器１４３で除電され、且つクリーニング装置
１４４でクリーニングされて、その表面電位が０Ｖとな
る。次に、この初期状態の感光体ドラム１４０の表面
に、第１帯電器１４１のみによって一様に第１回帯電を
施して感光体ドラム１４０の表面電位を現像に必要な帯
電電位（例えば、−５００Ｖ）にする（図１８
（ａ））。その後、像露光手段１４５により第１回像露
光を施して静電潜像を形成する（図１８（ｂ））。そし
て、現像手段１４６〜１４９のうちの第１回像露光に対
応した色の現像手段１４６に、感光体ドラム１４０の帯
電電位よりも多少高い現像バイアスを印加して、トナー
を感光体ドラム１４０上に付着させ、第１色目の現像を
行う（図１８（ｃ））。

【００１５】次に、第２現像サイクルとして感光体ドラ
ム１４０の２回転目に再び第１帯電器１４１で一様に第
２回帯電を施し、トナーを担持した感光体ドラム１４０
の表面電位を第１回帯電より低い電位（例えば、−８０
０Ｖ）に帯電する（図１８（ｄ））。その直後、前記第
１帯電器１４１に連接して配置されている第２帯電器１
４２によって、感光体ドラム１４０の表面電位を現像に
必要な表面電位と同等の高い電位（例えば、−５００
Ｖ）に設定する（図１８（ｅ））。その後、第１回目と
同様に像露光手段１４５により第２回目の像露光を施し
（図１８（ｆ））、第２回目の像露光に対応した色の現
像手段１４７によって第２回目の現像を施す（図１８
（ｇ））。

【００１６】さらに、第２回目の現像サイクルと同様な
工程を繰り返し、第３、第４色目のトナー像を形成す
る。その後、転写前帯電器１５０で転写に必要な帯電量
をトナーに与える。そして、最後に転写用紙１５１に転
写用帯電器１５２を用いて感光体ドラム１４０に形成さ
れたカラーのトナー像を一括して転写する。

【００１７】以上のような工程により、第２色目以降の
画像に対応した静電潜像を形成する際に、１次帯電器に
よって注入される電荷が帯電器を１つだけ用いたカラー
画像形成装置よりも多くなり、しかも第１帯電器１４１
によって注入される電荷は感光体ドラム１４０表面に多
く分布する傾向があるため、感光体ドラム１４０に配分
される電位を大きくとることができる。そのため、感光
体ドラム１４０上で複数色のトナー像を重ね合わせる場
合におけるコントラスト電位の低下を抑え、良好なカラ
ー画像の形成及び露光時のトナー飛散を防止することが
できる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の提
案に係るカラー画像形成装置の場合には、第１帯電器１
４１及び第２帯電器１４２に予め設定された所定の電圧
をそれぞれ印加することによって、感光体ドラム１４０
上の表面電位の上昇を防止するように構成されているた
め、次のような問題点を有している。すなわち、上記の
如きカラー画像形成装置では、感光体ドラム１４０上で
トナー画像が重ね合わされた場合に起こるトナー自身の
電荷による表面電位の絶対値の上昇時におこる諸問題
は、装置をとりまく温度や湿度等の環境や感光体ドラム
１４０の物理的条件等により変化する。

【００１９】例えば、図１９に示すように、感光体ドラ
ム１４０上の微小なトナー濃度の変化が大きなトナー層
電位の変化となって現れる。このトナー層電位の変化
は、第２帯電器１４２による帯電を受けた後の感光体ド
ラム１４０の表面電位の変化を招き、第１帯電器１４１
による帯電に引き続き行われる第２帯電器１４２の帯電
を受けた感光体ドラム１４０の表面電位は、一定となら
ず、トナー濃度等によって変化する。このため、各色単
色に対する像形成条件の制御や、現像器のみによる制御
だけでは不十分であり、形成されたカラー画像に濃度の
変化や粒状性の変化に伴うザラ付き感等が発生し、カラ
ー画像の画質が低下するという問題点があった。従っ
て、上記カラー画像形成装置においては、トナーが重な
ったときのトナー層電位上昇による影響を軽減するため
の制御、例えば像担持体の帯電電位等の制御が必要であ
る。

【００２０】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、多色トナー層の形成状態を検出することが可能
であって、その情報に基づき各色毎に随時、帯電手段を
制御することにより、色重ねの際に起こるトナー層表面
電位上昇の影響を軽減し、十分な濃度でしかも鮮明で有
彩色性の優れた画像を長期間安定して形成することがで
きるカラー画像形成装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明に係
るカラー画像形成装置は、像担持体の表面を一様に帯電
させるための複数の帯電手段を備え、像担持体の移動方
向に沿って上流側に配置された帯電手段による像担持体
の表面電位の絶対値が、像担持体の移動方向に沿って下
流側に配置された帯電手段による像担持体の表面電位の
絶対値よりも大きく設定され、これらの帯電手段による
像担持体表面の帯電工程と、画像露光工程と、現像工程
とを複数回繰り返して、像担持体上に複数色のトナー像
を形成することによりカラー画像の形成を行うカラー画
像形成装置において、上記像担持体の非画像領域に基準
トナー像を多重に形成する基準トナー像形成手段と、前
記基準トナー像の形成状態を検出する検出手段と、前記
検出手段からの検出情報に基づいて前記複数の帯電手段
の印加電圧を制御するための制御手段を有するように構
成されている。

【００２２】また、前記検出手段としては、例えば、基
準トナー像に光を照射する発光素子と、前記基準トナー
像からの散乱光を受光する受光素子とからなるものが用
いられるが、これに限定されるわけではく、基準トナー
像からの反射光を検出するものを用いても良い。さら
に、前記検出手段としては、基準トナー像の層厚を光学
的に検出するように構成したものを用いても良い。

【００２３】前記検出手段としては、像担持体上に形成
された基準トナー像の電位を検出する表面電位計を用い
ても良い。

【００２４】

【作用】この発明においては、像担持体の非画像領域に
基準トナー像を多重に形成する基準トナー像形成手段
と、前記基準トナー像の形成状態を検出する検出手段
と、前記検出手段からの検出情報に基づいて前記複数の
帯電手段の印加電圧を制御するための制御手段を有する
ように構成されているので、基準トナー像形成手段によ
って像担持体の非画像領域に基準トナー像を多重に形成
し、これらの多重に形成される基準トナー像の形成状態
を順次検出手段によって検出し、この検出手段からの検
出情報に基づいて前記複数の帯電手段の印加電圧を制御
手段によって制御することにより、装置をとりまく温度
や湿度等の環境や像担持体の物理的条件等が変化した場
合でも、色重ねの際に起こるトナー層表面電位上昇の影
響を軽減し、十分な濃度でしかも鮮明で有彩色性の優れ
た画像を長期間安定して形成することができるカラー画
像形成装置を提供することが可能となる。

【００２５】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００２６】図１はこの発明に係るカラー画像形成装置
の一実施例を示すものである。

【００２７】図１において、１は像担持体としての感光
体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム１として
は、例えば、絶縁性の表面コート層を有する有機感光体
が用いられる。この感光体ドラム１の表面近傍には、当
該感光体ドラム１の表面を一様に帯電するスコロトロン
からなる第１帯電器２と、この第１帯電器２と連接され
たスコロトロンからなる第２帯電器３が配設されてい
る。これらの帯電器２、３のうち、第１の帯電器２は、
相対的に帯電電位の絶対値が大きいので、第２の帯電器
３よりも必要に応じて放電シールドやグリッド等を大き
く形成したり、放電ワイヤの数を増やしても良い。

【００２８】また、上記感光体ドラム１の周囲には、第
２帯電器３の下流側に画像露光を行なうための像露光手
段４が配設されており、この像露光手段４としては、例
えば、半導体レーザ等から出射されるレーザビームを、
画像情報に応じて感光体ドラム１上に走査露光するもの
が用いられる。上記像露光手段４は、画像露光の他に、
感光体ドラム１上に基準トナー像１６に対応した露光を
も行うものである。この基準画像の露光１６’は、図２
に示すように、感光体ドラム１の画像部１ｂの間に位置
する非画像部１ａにおいて略正方形状の画像を最大濃度
に対応した露光強度で行われる。

【００２９】さらに、上記感光体ドラム１の周囲には、
像露光手段４の下流側に感光体ドラム１上に形成された
静電潜像を所定の色に現像するためのイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの各色のトナーを収容した４つの
現像手段５〜８が、感光体ドラム１の回転方向に沿って
順次配設されている。これらのイエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックの４つの現像手段５〜８は、所定の現像
手段が適宜選択されて現像動作を行なうようになってい
る。

【００３０】また、上記感光体ドラム１の周囲には、ブ
ラック色の現像手段８の下流側にスコロトロンからなる
転写前帯電器が配設されており、この転写前帯電器９
は、感光体ドラム１上に形成された複数色のトナー像を
像受容体上に転写する直前に、これらのトナー像に対し
て帯電を行い帯電量を一定とするためのものである。

【００３１】また更に、上記感光体ドラム１の周囲に
は、転写前帯電器９の下流側にスコロトロンからなる転
写帯電器１０が配設されている。この転写帯電器１０
は、感光体ドラム１上に形成された複数色のトナー像を
像受容体としての転写用紙１１上に転写するためのもの
である。この複数色のトナー像が転写された転写用紙１
１は、図示しない定着手段へ搬送され、トナー像が転写
用紙１１上に転写されて、装置の外部に排出される。

【００３２】さらに、上記感光体ドラム１の周囲には、
転写帯電器１０の下流側に、当該感光体ドラム上の残留
電荷を消去するための光除電器１２と、感光体ドラム１
上の残留トナーや紙粉等をクリーニングするクリーニン
グ装置１３とが、それぞれ配設されている。

【００３３】ところで、この実施例では、感光体ドラム
上に形成された基準トナー像の濃度を濃度検知手段によ
って検知し、この濃度検知手段によって検知された基準
トナー像の濃度に基づいて第１帯電器及び第２帯電器の
少なくとも一方の印加電圧を制御するように構成されて
いる。

【００３４】すなわち、上記感光体ドラム１の周囲に
は、クリーニング手段１３と第１帯電器２との間に、感
光体ドラム１上に形成された基準トナー像１６のトナー
濃度を検出するための濃度検知手段としての濃度センサ
ー１５が配設されている。この濃度センサー１５は、図
３に示すように、感光体ドラム１上の非画像部１ａの中
央部に形成された基準トナー像１６の濃度を検出可能に
配設されている。上記濃度センサー１５は、感光体ドラ
ム１上に形成された基準トナー像１６を斜めから照明す
る発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）１７と、
基準トナー像１６の表面で反射乃至散乱される光のうち
散乱光のみを検知するように、基準トナー像１６の真上
に対応した位置に配置された受光素子としてのフォトト
ランジスタ１８とから構成されている。上記ＬＥＤ１７
としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４
色の全ての色の基準トナー像１６を略同等に検知可能な
ように、例えば発光波長が９５０ｎｍにピークのあるも
のが使用される。そして、上記ＬＥＤから出射された光
は、感光体ドラム１上に形成された基準トナー像１６に
照射され、この基準トナー像１６の表面で散乱された光
は、当該基準トナー像１６の真上に対応した位置に配置
されたフォトトランジスタ１８によって検知され、電気
信号に変換されるようになっている。

【００３５】尚、この実施例では、基準トナー像１６の
トナー濃度を反射光ではなく、散乱光によって検出する
ように構成されているが、反射光によってトナー濃度を
検出するように構成しても良い。

【００３６】ただし、基準トナー像１６のトナー濃度を
散乱光によって検出する場合には、図４及び図５に示す
ように、トナー濃度に比例してセンサー１５の出力電圧
が変化するため、一層精度良く基準トナー像１６のトナ
ー濃度を検出することができる。

【００３７】さらに、上記フォトトランジスタ１８から
出力された電気信号は、図１に示すように制御回路２０
に入力される。この制御回路２０は、テーブルを参照し
て、濃度センサー１５からの出力電圧に応じて、第１帯
電器２のグリッドに印加する電圧を制御するように構成
されている。

【００３８】図６は上記制御回路２０の構成を示すブロ
ック図である。

【００３９】図６において、１５は上記濃度センサー
を、２２は上記濃度センサー１５の出力電圧をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器、２３はメモリ２４への所
定のデータの記憶やデータの読み出し、あるいは所定の
演算を行う演算装置、２５は演算装置２３からの演算デ
ータによりデータベース２６に予め記憶されたテーブル
を参照して帯電器への印加電圧を設定する帯電電圧設定
回路である。上記データベース２６には、センサー１５
から出力される信号から適切な帯電器への印加電圧を求
めるための各色毎のマトリクスが格納されている。各色
のデータは、感光体ドラム１上に形成されたトナー濃度
に対応して、トナーや帯電器、像担持体等の物理的特性
から予め実験により求められた値である。

【００４０】以上の構成において、この実施例に係るカ
ラー画像形成装置においては、次のようにして、カラー
画像を形成する際の感光体ドラムの表面電位の制御が行
われる。

【００４１】まず、上記カラー画像形成装置では、図１
に示すように、第１現像サイクルとして感光体ドラム１
を光除電器１２で除電し、クリーニング装置１３でクリ
ーニングする。次に、図７（ａ）に示すように、第２帯
電器３のみによって一様に−５００Ｖに第１回帯電され
る。その後、図７（ｂ）に示すように、像露光手段４に
より第１回像露光を施して基準トナー潜像及び画像潜像
を形成する。そして、イエローの現像手段５に−４５０
Ｖの現像バイアスを印加し、図７（ｃ）に示すように、
トナーを感光体ドラム１上に付着させ、図３及び図８に
示すように、基準トナー像１６とトナー画像１ｂを形成
する。

【００４２】次に、第２現像サイクルの始めに濃度セン
サー１５により、感光体ドラム１の非画像領域１ａに形
成された基準トナー像１６としてのイエロートナー像の
トナー濃度を検出する。この濃度センサー１５の検出電
圧は、図１及び図６に示すように、制御回路２０に出力
される。この制御回路２０は、上記濃度センサー２１の
出力電圧をＡ／Ｄ変換器２２によってデジタル信号に変
換した後、このデジタル信号を演算装置２３に出力す
る。この演算装置２３は、上記デジタル信号をメモリ２
４に記憶するとともに、当該メモリ２４に記憶されたデ
ジタル値を帯電電圧設定回路２５に出力する。この帯電
電圧設定回路２５は、演算装置２３から出力されるデジ
タル値に基づいて、データベース２６に記憶されたデー
タを参照して第１帯電器２への印加電圧を設定するよう
になっている。その際、上記帯電電圧設定回路２５は、
演算装置２３から出力されるセンサー２１の出力電圧の
デジタル値に基づいて、図９に示すようなグラフに対応
したテーブルを参照し、第１帯電器２のグリッドに印加
する電圧を求める。そして、上記帯電電圧設定回路２５
は、求められた第１帯電器２のグリッドの印加電圧を第
１帯電器２のグリッド電極に印加するようになってい
る。なお、上記メモリ２４には、濃度センサー２１の出
力電圧値がデジタル信号として記憶される。

【００４３】こうすることによって、第１帯電器２によ
って感光体ドラム１の表面に、図７（ｄ）に示すよう
に、一様に第２回帯電を施す。例えば、基準トナー像１
６のイエロートナー濃度が２．０のときには−８００Ｖ
の帯電電位となるように設定される。その直後、前記第
１帯電器２に連接して配置されている第２帯電器３によ
って、図７（ｅ）に示すように、感光体ドラム１の表面
電位を−５００Ｖにする。その後、図７（ｆ）に示すよ
うに、第１回と同様に像露光手段４により第２回像露光
を施し、図７（ｇ）に示すように、マゼンタの現像手段
５によって第２回現像を施す。

【００４４】この第２回現像によって感光体ドラム１の
表面には、図８に示すように、イエロー色の基準トナー
像１６に重ね合わされた状態でマゼンタ色の基準トナー
像１６が形成される。

【００４５】次に、第３現像サイクルの始めに濃度セン
サー１５により、図３に示すように、感光体ドラム１の
非画像領域１ａに多重形成されたイエローとマゼンタの
基準トナー像１６のトナー濃度を検出する。この濃度セ
ンサー１５の検出電圧は、図６に示すように、制御回路
２０に出力される。この制御回路２０は、上記濃度セン
サー２１の出力電圧をＡ／Ｄ変換器２２によってデジタ
ル信号に変換した後、このデジタル信号を演算装置２３
に出力する。この演算装置２３は、今回のセンサー２１
の出力電圧値をメモリ２４に記憶し、且つ今回のセンサ
ー２１の出力電圧値とともに、メモリ２４に記憶された
前回のセンサー２１の出力電圧値を帯電電圧設定回路２
５に出力する。この帯電電圧設定回路２５は、演算装置
２３から出力される前回のセンサー１５の出力値に基づ
いて、データベース２６の参照する特性曲線を異ならせ
る。すなわち、上記データベース２６には、図１０に示
すように、センサー２１の出力電圧値に応じて６種類の
曲線（図示例では、２種類のみ掲載）が記憶されてお
り、帯電電圧設定回路２５は、前回のセンサー１５の出
力値に応じて、６種類の曲線から補間して求めた曲線を
用いて第１帯電器２のグリッドに印加する電圧を制御す
る。図示例では、第２サイクル目のセンサー１５の出力
電圧値が０Ｖのときに、実線の特性曲線を参照し、第２
サイクル目のセンサー１５の出力電圧値が５Ｖのとき
に、破線の特性曲線を参照する。

【００４６】このように、上記帯電電圧設定回路２５
は、演算装置２３から出力される前回及び今回のセンサ
ー２１の出力電圧のデジタル値に基づいて、図１０に示
すようなグラフに対応したテーブルを参照し、第１帯電
器２のグリッドに印加する電圧を求める。そして、上記
帯電電圧設定回路２５は、求められた第１帯電器２のグ
リッドの印加電圧を第１帯電器２のグリッド電極に印加
するようになっている。

【００４７】この３回転目以降も同様な工程を繰り返
し、シアン、ブラックの像を形成する。このとき、基準
トナー像１６は複数トナーが重なっている状態にある。
その後、転写前帯電器９で転写に必要な帯電量をトナー
に与える。そして、最後に転写用紙１１に転写用帯電器
１０を用いて感光体ドラム１上に形成されたカラーのト
ナー像を一括転写する。その後、図示しない定着装置に
よって定着処理が行われることによって、転写用紙１１
上にカラー画像の形成が行われる。

【００４８】図１１はプロセスブラックのトナー像を作
成したとき、コピー枚数に対する彩度の変化量を、本発
明による帯電器制御を行った場合と行わなかった場合に
ついて比較したものである。制御を行うことによってト
ナー重ねによる表面電位の変化を軽減し、安定した彩度
で作像できることがわかる。

【００４９】このように、感光体ドラム１の非画像部１
ａに基準トナー像１６を多重に形成する基準トナー像形
成手段と、前記基準トナー像１６の形成状態を検出する
濃度センサー１５と、前記濃度センサー１５からの検出
情報に基づいて前記第１の帯電器２の印加電圧を制御す
るための制御回路２０を有するように構成されているの
で、濃度センサー１５によって像担持体の非画像部１ａ
に基準トナー像１６を多重に形成し、これらの多重に形
成される基準トナー像１６の形成状態を順次センサー１
５によって検出し、このセンサー１５からの検出情報に
基づいて前記第１の帯電器２の印加電圧を制御回路２０
によって制御することにより、装置をとりまく温度や湿
度等の環境や感光体ドラム１の物理的条件等が変化した
場合でも、色重ねの際に起こるトナー層表面電位上昇の
影響を軽減し、十分な濃度でしかも鮮明で有彩色性の優
れた画像を長期間安定して形成することができるカラー
画像形成装置を提供することが可能となる。

【００５０】図１２はこの発明の第２実施例を示すもの
であり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付し
て説明すると、この実施例では、トナー層の形成状態を
検出する手段として発光素子及び受光素子を用いるので
はなく、像担持体近傍に設置された表面電位計３０によ
りトナー層上の表面電位を検出するように構成されてい
る。この発明は、帯電器を制御することを特徴としてい
るため、帯電前の表面電位がわかれば像担持体の表面電
位を現像に必要な帯電電位を容易に算出できる。制御回
路２０としては、前記実施例と同様のものを用いること
ができる。ただし、データベースの内容は、表面電位と
帯電電位のマトリクスとなる。トナーの電気的特性は、
各色とも大きな違いはないため、データベースは第１の
実施例よりも小容量で済む。

【００５１】図１３は、実施例１と同様にプロセスブラ
ックのトナー像を作像した結果を示すものである。この
実施例でも、安定した彩度で像形成できることがわか
る。

【００５２】その他の構成及び作用は、前記第１の実施
例と同様であるので、その説明を省略する。

【００５３】

【発明の効果】この発明は以上の構成及び作用よりなる
もので、多色トナー層の形成状態を検出することが可能
であって、その情報に基づき各色毎に随時、帯電手段を
制御することにより、色重ねの際に起こるトナー層表面
電位上昇の影響を軽減し、十分な濃度でしかも鮮明で有
彩色性の優れた画像を長期間安定して形成することがで
きるカラー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】

【図１】 図１はこの発明に係るカラー画像形成装置の
一実施例を示す構成図である。

【図２】 図２は同実施例の感光体ドラムを示す斜視図
である。

【図３】 図３は同実施例の感光体ドラムを示す斜視図
である。

【図４】 図４は濃度センサーの検出状態を示す説明図
である。

【図５】 図５はトナー濃度と濃度センサーの出力電圧
との関係を示すグラフである。

【図６】 図６は制御回路を示すブロック図である。

【図７】 図７（ａ）〜（ｈ）はカラー画像の形成工程
をそれぞれ示す説明図である。

【図８】 図８は基準トナー像を示す断面説明図であ
る。

【図９】 図９はセンサー出力とグリッド電圧との関係
を示すグラフである。

【図１０】 図１０はセンサー出力とグリッド電圧との
関係を示すグラフである。

【図１１】 図１１はこの実施例の効果を示すグラフで
ある。

【図１２】 図１２はこの発明に係るカラー画像形成装
置の第２実施例を示す要部構成図である。

【図１３】 図１３はこの実施例の効果を示すグラフで
ある。

【図１４】 図１４は従来のカラー画像形成装置を示す
構成図である。

【図１５】 図１５は従来のカラー画像形成装置を示す
構成図である。

【図１６】 図１６はトナー層の形成状態を示す説明図
である。

【図１７】 図１７は従来のカラー画像形成装置を示す
構成図である。

【図１８】 図１８（ａ）〜（ｈ）はカラー画像の形成
工程をそれぞれ示す説明図である。

【図１９】 図１９はトナー濃度とトナー層電位との関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム、２、３ 第１及び第２帯電器、１５
濃度センサー、１６基準トナー像、２０ 制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 泰樹 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 難波 治之 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 稲葉 繁 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 安部 純 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 井上 隆秀 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 篠原 浩一郎 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体の表面を一様に帯電させるため
   の複数の帯電手段を備え、像担持体の移動方向に沿って
   上流側に配置された帯電手段による像担持体の表面電位
   の絶対値が、像担持体の移動方向に沿って下流側に配置
   された帯電手段による像担持体の表面電位の絶対値より
   も大きく設定され、これらの帯電手段による像担持体表
   面の帯電工程と、画像露光工程と、現像工程とを複数回
   繰り返して、像担持体上に複数色のトナー像を形成する
   ことによりカラー画像の形成を行うカラー画像形成装置
   において、上記像担持体の非画像領域に基準トナー像を
   多重に形成する基準トナー像形成手段と、前記基準トナ
   ー像の形成状態を検出する検出手段と、前記検出手段か
   らの検出情報に基づいて前記複数の帯電手段の印加電圧
   を制御するための制御手段を有することを特徴とするカ
   ラー画像形成手段。
2. 【請求項２】 前記検出手段が、基準トナー像に光を照
   射する発光素子と、前記基準トナー像からの散乱光を受
   光する受光素子とからなることを特徴とする請求項第１
   項記載のカラー画像形成手段。
3. 【請求項３】 前記検出手段が、基準トナー像の表面電
   位を検出する表面電位計からなることを特徴とする請求
   項第１項記載のカラー画像形成手段。