JPH08202090A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、常に像担持体の表面電位を精度良
く容易に制御できるようにすることを目的とする。 【構成】 この発明は、制御手段３２は、露光位置から
電位検知位置までの距離をＬ₁、露光位置から現像位置
までの距離をＬ₂とした時、像担持体を等倍の画像形成
時のＬ₁／Ｌ₂倍で回転させて電位検知手段３１に像担持
体の表面電位を検知させ、この検知値により画像形成プ
ロセスの条件を決定するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機，プリンタ，ファ
クシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式の画像形成装置に
おいては、感光体ドラム，感光体ベルト等の像担持体が
モータにより回転駆動されて帯電手段により均一に帯電
され、露光手段により像担持体に像露光が行われて静電
潜像が形成され、この静電潜像が現像装置により現像さ
れて転写手段により転写紙などの転写材に転写され、こ
の転写材上のトナーが定着装置により定着されて像担持
体が転写後にクリーニング装置でクリーニングされる。
このような画像形成プロセスは設定枚数分だけ連続的に
繰り返して行われる。

【０００３】また、特開昭５８ー１０７５５５号公報に
は、カラー複写装置において、感光体ドラムの表面電位
を電位計により検出して感光体ドラム上の静電潜像の電
位を制御し、電位計による電位検出点と現像器との間に
おける静電潜像の電位変位量を補正するようにしたもの
が記載されている。このカラー複写装置では、電位検出
点と現像器との間における静電潜像の電位変位量の測定
では、実施例に記載されているように感光体ドラムが回
転して感光体ドラム上の静電潜像が電位検出点から現像
器に達するまでの時間をｔとすると、予め感光体ドラム
上に静電潜像を形成してこの静電潜像が電位検出点に達
した時に感光体ドラムを停止させ、この感光体ドラム上
の静電潜像の電位の変化を時間を追って電位計により測
定して感光体ドラムが停止してから時間ｔが経過するま
での静電潜像の電位の変化を電位検出点と現像器との間
における静電潜像の電位変位量としている。

【０００４】また、特公平５ー４９９８４号公報には、
１本の感光体ドラムの周囲にその回転方向の順に１つの
帯電装置、露光装置、互いに異なる色の複数の現像装
置、転写装置が配設された装置を使用し、複数の色に色
分解された原稿の像を順次上記感光体ドラムに露光し、
感光体ドラム上に対応して形成された各色トナー像を上
記転写装置の転写位置で同一転写紙上に重ね合わせて転
写し、カラー複写を行なうカラー電子写真法において、
各色画像作成時に当該色の現像装置による現像位置にお
ける感光体ドラム表面の暗部の電位が感光体ドラムの固
定した暗減衰に対してほゞ同一になる如く帯電用電源出
力電流を、帯電装置から各現像装置の現像位置迄の感光
体ドラム周面に沿った距離に応じてその距離が短い程小
さく、長い程大きくする如く制御することを特徴とする
カラー電子写真法が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記カラー複写装置で
は、予め感光体ドラム上に静電潜像を形成してこの静電
潜像が電位検出点に達した時に感光体ドラムを停止させ
て電位検出点と現像器との間における静電潜像の電位変
位量を測定するが、現実には一定速度で回転している感
光体ドラムを急停止させることはかなり難しく、感光体
ドラムがある程度以上高速で回転している場合には感光
体ドラムを急停止させることがほとんど不可能である。

【０００６】また、上記カラー電子写真法では、感光体
ドラム表面の暗部の電位が感光体ドラムの固定した暗減
衰に対してほゞ同一になる如く帯電用電源出力電流を制
御するので、感光体ドラム、環境、経時等のバラツキ、
変動に対応できない。また、帯電用電源出力電流の制御
は感光体ドラムの固定した暗減衰に対して行なうが、感
光体ドラム上の静電潜像の電位は感光体ドラムの露光後
の時間による減衰（光減衰）があり、これについては帯
電用電源出力電流の制御がなされていない。

【０００７】本発明は、上記問題点を改善し、常に像担
持体の表面電位を精度良く容易に制御することができる
画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、回転される像担持体と、こ
の像担持体を均一に帯電する帯電手段と、前記像担持体
の均一に帯電した表面に所定の露光位置で像露光を行っ
て静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の静
電潜像を所定の現像位置で現像してトナー像とする現像
手段と、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する
転写手段と、前記像担持体の表面電位を前記露光位置と
前記現像位置との間の電位検知位置で検知する電位検知
手段と、この電位検知手段の検知値により画像形成プロ
セスの条件を制御する制御手段とを有する電子写真方式
の画像形成装置において、前記制御手段は、前記露光位
置から前記電位検知位置までの距離をＬ₁、前記露光位
置から前記現像位置までの距離をＬ₂とした時、前記像
担持体を等倍の画像形成時のＬ₁／Ｌ₂倍で回転させて前
記電位検知手段に前記像担持体の表面電位を検知させ、
この検知値により前記画像形成プロセスの条件を決定す
るものである。

【０００９】

【作用】像担持体は回転されて帯電手段により均一に帯
電され、露光手段により像担持体の均一に帯電した表面
に所定の露光位置で像露光が行われて静電潜像が形成さ
れる。像担持体上の静電潜像は現像手段により所定の現
像位置で現像されてトナー像となり、このトナー像が転
写手段により転写材に転写される。制御手段は、露光位
置から電位検知位置までの距離をＬ₁、露光位置から現
像位置までの距離をＬ₂とした時、像担持体を等倍の画
像形成時のＬ₁／Ｌ₂倍で回転させて電位検知手段に像担
持体の表面電位を検知させ、この検知値により画像形成
プロセスの条件を決定する。

【００１０】

【実施例】図２は請求項１記載の発明の一実施例を示
す。この実施例は電子写真方式の複写機からなる画像形
成装置の例であり、感光体からなる像担持体１１は感光
体ドラムが用いられている。この感光体ドラム１１は、
像担持体駆動モータからなる駆動部により回転駆動され
て帯電チャージャからなる帯電手段１２により所定の帯
電位置で一様に帯電され、露光光学系からなる露光手段
により所定の露光位置で像露光が行なわれて静電潜像が
形成される。

【００１１】露光手段においては、原稿台１３上に載置
された原稿が露光ランプからなる露光用光源１４により
照明されてその反射光がミラー１５〜２０を介して感光
体ドラム１１に照射され、露光ランプ１４及び可動ミラ
ー１５〜１７からなる可動光学系（スキャナ）が移動し
て原稿の走査が行なわれることにより感光体ドラム１１
に原稿全体の画像露光が行なわれる。

【００１２】感光体ドラム１１は、像露光後にイレーサ
２１により記録紙間領域及び記録紙両端部といった非画
像領域における不要な電荷が除去され、静電潜像が現像
手段としての現像装置２２により所定の現像位置で現像
されてトナー像となる。また、記録紙からなる転写材が
給紙装置からレジストローラ２３に給紙され、レジスト
ローラ２３が記録紙を感光体ドラム１１上のトナー像に
先端を合わせて給送する。この記録紙は、転写チャージ
ャからなる転写手段２４によるコロナ放電で帯電されて
感光体ドラム１１上のトナー像が転写され、分離チャー
ジャからなる分離手段２５によるコロナ放電で除電され
ることにより感光体ドラム１１から分離し易くなって感
光体ドラム１１から分離される。

【００１３】この感光体ドラム１１から分離された記録
紙は、搬送装置２６により搬送されて図示しない定着装
置により熱及び圧力によってトナー像が定着され、コピ
ーとして外部へ排出される。感光体ドラム１１は、転写
工程で記録紙に転写されずに残留したトナーがクリーニ
ング手段としてのクリーニング装置２７によるクリーニ
ングで除去され、除電ランプからなる除電手段２８によ
り光が照射されることで静電的に初期化されて繰り返し
使用される。

【００１４】このような等倍の画像形成プロセスは設定
枚数分だけ連続的に繰り返して行われる。また、原稿台
１３の前後には基準濃度パターンとして黒パターン２９
及び白パターン３０が配設され、表面電位計からなる電
位検知手段３１は感光体ドラム１１の周囲における露光
位置と現像位置との間の所定位置、例えばイレーサ２１
の除電位置と現像位置との間に配置されて感光体ドラム
１１の表面電位を検知する。

【００１５】図１は本実施例の回路構成の概略を示す。
マイクロコンピュータを用いて構成された制御手段とし
ての制御部３２は、表面電位計３１の出力値を取り込
み、感光体ドラム１１を回転駆動する像担持体駆動モー
タ３３や帯電器電源３４、露光ランプ電源３５などを制
御する。帯電器電源３４は帯電用チャージャ１２に高圧
を印加する高圧電源であり、露光ランプ電源３５は露光
ランプ１４を駆動する電源である。

【００１６】本実施例において、感光体ドラム１１の静
電特性は環境や経時で変化し、露光ランプ１４の劣化や
ミラー１５〜２０の汚れによっても露光量が変化し、こ
れらにより、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像
の電位が変動する。そこで、制御部３２は、表面電位計
３１の出力値により画像形成プロセスの条件、例えば帯
電、露光の各プロセスの条件を制御することで、感光体
ドラム１１上に形成される静電潜像の電位を常に安定に
維持する。

【００１７】すなわち、制御部３２は、電源が投入され
ると、図４に示すような画像形成プロセス条件調整フロ
ーを実行し、まず、ステップＳ１で像担持体駆動モータ
３３に感光体ドラム１１を回転させて前回使用されてい
た条件で帯電器電源３４を動作させることにより帯電用
チャージャ１２で感光体ドラム１１を帯電させる。感光
体ドラム１１は帯電用チャージャ１２で帯電されてから
イレーサ２１により除電された後にその除電された表面
電位が表面電位計３１により検知され、制御部３２はそ
の表面電位計３１の検知値Ｖｒを取り込んでメモリに格
納する。

【００１８】次に、制御部３２は、感光体ドラム１１上
の黒パターン２９（反射濃度計の測定値で約１．８のパ
ターン）露光後の電位Ｖｄ、白パターン３０（反射濃度
計の測定値で約０．２のパターン）露光後の電位Ｖｌの
各目標値をメモリ内のＶｒから演算してメモリに格納す
る。次に、制御部３２は、ステップＳ２でスキャナを制
御して黒パターン２９の露光位置へ移動させて露光手段
に黒パターン２９の露光を行なわせる。従って、感光体
ドラム１１は帯電用チャージャ１２で帯電された後に露
光手段により黒パターン２９が露光され、その黒パター
ン露光部分の表面電位が表面電位計３１により検知され
る。次に、制御部３２は、ステップＳ３でその表面電位
計３１の検知値Ｖｄを取り込んでＶｄ＝上記目標値±２
％であるか否かを判断してＶｄ＝目標値±２％でなけれ
ばステップＳ４で帯電器電源３４の出力を変更させて感
光体ドラム１１の帯電用チャージャ１２による帯電電位
を調整した後にステップＳ２に戻り、Ｖｄ＝目標値±２
％となるまで上記帯電電位の調整を行なう。

【００１９】制御部３２は、Ｖｄ＝目標値±２％であれ
ばステップＳ３からステップＳ５に進み、スキャナを制
御して白パターン３０の露光位置へ移動させて白パター
ン３０の露光を行なわせる。従って、感光体ドラム１１
は帯電用チャージャ１２で帯電された後に露光手段によ
り白パターン３０が露光され、その白パターン露光部分
の表面電位が表面電位計３１により検知される。

【００２０】次に、制御部３２は、ステップＳ３でその
表面電位計３１の検知値Ｖｌを取り込んでＶｌ＝上記目
標値±２％であるか否かを判断し、Ｖｌ＝目標値±２％
でなければステップＳ６で露光ランプ電源３５の出力を
変更させて露光ランプ１４の発光量を変更させることに
より感光体ドラム１１の露光量を調整した後にステップ
Ｓ５に戻り、Ｖｌ＝目標値±２％となるまで上記露光量
の調整を行なう。

【００２１】ここに、適正な複写画像を得るためには、
ＶｄとＶｌとの電位差を一定に保つ必要がある。ところ
が、Ｖｒは、環境や経時、感光体ドラム１１の静電特性
のばらつきによって変化するものの、これらの条件が同
じであればイレーサ２１の光量を上げても変えることが
できない。そこで、Ｖｒを基準としてこれに一定値を加
えることでＶｄ，Ｖｌの各目標値を設定してＶｄ，Ｖｌ
を制御している。

【００２２】また、感光体ドラム１１に付着するトナー
の量はあくまで現像時点でのポテンシャル、即ち、感光
体ドラム１１の表面電位と現像装置２２に現像バイアス
電源から印加される現像バイアス電圧との電位差によっ
て決まるのに対し、表面電位計３１は現像装置２２から
離れた位置に配置せざるを得ず、表面電位計３１の位置
と現像位置とが違うことにより、表面電位計３１で検知
した表面電位と実際に現像に寄与する表面電位との間に
ずれが生ずる。このずれ量は常に一定ではなく感光体ド
ラム１１の静電特性によって異なり、特に感光体ドラム
１１の表面電位の減衰時間に対して感光体ドラム１１が
高速で回転する場合ほどその影響が無視できなくなる。

【００２３】そこで、制御部３２は、電位減衰量補正モ
ードを感光体ドラム１１の交換時に実行し、そのずれを
補正する。すなわち、制御部３２は、電位減衰量補正モ
ードでは図３に示すようにステップＳ１１でスキャナを
制御して白パターン３０の露光位置へ移動させ、ステッ
プＳ１２で像担持体駆動モータ３３に感光体ドラム１１
を通常の等倍複写動作時と同じ線速ｖで回転させる。従
って、感光体ドラム１１は帯電用チャージャ１２で帯電
された後に露光手段により白パターン３０が露光され、
この白パターン露光部分の表面電位が表面電位計３１に
より検知される。制御部３２はその表面電位計３１の検
知値Ｖｌを取り込んでメモリに格納する。

【００２４】次に、制御部３２は、ステップＳ１３で像
担持体駆動モータ３３を制御して感光体ドラム１１の線
速をｖ×（Ｌ₁／Ｌ₂）に切り換え、露光手段に白パター
ン３０の露光を行なわせる。このため、感光体ドラム１
１は帯電用チャージャ１２で帯電された後に露光手段に
より白パターン３０が露光され、この白パターン露光部
分の表面電位が表面電位計３１により検知される。制御
部３２はその表面電位計３１の検知値Ｖｌ’を取り込ん
でメモリに格納する。ここに、Ｌ₁は感光体ドラム１１
の周囲における露光手段の露光位置から表面電位計３１
の電位検知点までの距離であり、Ｌ₂は感光体ドラム１
１の周囲における露光手段の露光位置から現像装置２２
の現像位置までの距離である。

【００２５】従って、感光体ドラム１１がｖ×（Ｌ₁／
Ｌ₂）の線速で回転することにより、感光体ドラム１１
が露光されてからその露光部分が現像装置２２に達する
までの時間は、通常の等倍複写動作において、感光体ド
ラム１１が露光されてからその露光部分が現像装置２２
に達するまでの時間と等しくなる。即ち、Ｖｌ’は実際
に現像装置２２により現像が行なわれている現像位置で
の感光体ドラム１１の表面電位であり、このＶｌ’が常
に一定に制御されていなければならない。

【００２６】制御部３２は、ステップＳ１４でメモリ内
のＶｌ，Ｖｌ’よりＶｌ−Ｖｌ’＝ｃを演算してこのｃ
を電位減衰補正量としてメモリに格納し、露光量を調整
する際にｃにより露光量を補正する。例えば現像位置で
の狙いの制御条件（上記Ｖｌの目標値とＶｒとの関係）
がＶｌ＝Ｖｒ＋１５０である場合には、制御部３２は、
Ｖｌ＝Ｖｒ＋１５０＋ｃとして上述した露光量の調整を
ＶｌがＶｒ＋１５０＋ｃとなるように行う。

【００２７】この実施例では、像担持体１１を等倍の画
像形成時のＬ₁／Ｌ₂倍で回転させて電位検知手段３１に
像担持体１１の表面電位を検知させ、この検知値により
画像形成プロセスの条件を決定するので、像担持体、環
境、経時等のバラツキ、変動や像担持体の露光後の時間
による減衰に対応できて常に像担持体の表面電位を精度
良く制御することができ、かつ、像担持体を停止させる
ことなく容易に実施できる。なお、上記実施例では、Ｖ
ｌ−Ｖｌ’＝ｃにより露光量を補正したが、Ｖｌ／Ｖ
ｌ’＝ｃにより露光量を補正してもよく、十分な精度が
得られればＶｌ，Ｖｌ’からｃを求める演算は特に規定
されるものではない。

【００２８】また、上記実施例は像担持体を交換した時
に電位減衰量補正モードを実施して補正量ｃを求めた後
は次に像担持体を交換するまで電位減衰量補正モードを
実施しない例であるが、環境や経時で像担持体の電位減
衰量が変化する画像形成プロセスにおいては電源投入時
毎に電位減衰量補正モードを実施すべきである。また、
本発明は複写機以外のプリンタ，ファクシミリ等の画像
形成装置に同様に適用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、回転される像担持体と、この像担持体を均一に帯電
する帯電手段と、前記像担持体の均一に帯電した表面に
所定の露光位置で像露光を行って静電潜像を形成する露
光手段と、前記像担持体上の静電潜像を所定の現像位置
で現像してトナー像とする現像手段と、前記像担持体上
のトナー像を転写材に転写する転写手段と、前記像担持
体の表面電位を前記露光位置と前記現像位置との間の電
位検知位置で検知する電位検知手段と、この電位検知手
段の検知値により画像形成プロセスの条件を制御する制
御手段とを有する電子写真方式の画像形成装置におい
て、前記制御手段は、前記露光位置から前記電位検知位
置までの距離をＬ₁、前記露光位置から前記現像位置ま
での距離をＬ₂とした時、前記像担持体を等倍の画像形
成時のＬ₁／Ｌ₂倍で回転させて前記電位検知手段に前記
像担持体の表面電位を検知させ、この検知値により前記
画像形成プロセスの条件を決定するので、常に像担持体
の表面電位を精度良く制御することができ、かつ、像担
持体を停止させることなく容易に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路構成の概略を示すブロ
ック図である。

【図２】同実施例を示す断面図である。

【図３】同実施例における制御部の画像形成プロセス条
件調整フローを示すフローチャートである。

【図４】同実施例における制御部の電位減衰量補正モー
ドのフローを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１ 像担持体 １２ 帯電用チャージャ ２２ 現像装置 ２９ 黒パターン ３０ 白パターン ３１ 表面電位計 ３２ 制御部 ３３ 像担持体駆動モータ ３４ 帯電器電源 ３５ 露光ランプ電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/14

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転される像担持体と、この像担持体を均
   一に帯電する帯電手段と、前記像担持体の均一に帯電し
   た表面に所定の露光位置で像露光を行って静電潜像を形
   成する露光手段と、前記像担持体上の静電潜像を所定の
   現像位置で現像してトナー像とする現像手段と、前記像
   担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と、前
   記像担持体の表面電位を前記露光位置と前記現像位置と
   の間の電位検知位置で検知する電位検知手段と、この電
   位検知手段の検知値により画像形成プロセスの条件を制
   御する制御手段とを有する電子写真方式の画像形成装置
   において、前記制御手段は、前記露光位置から前記電位
   検知位置までの距離をＬ₁、前記露光位置から前記現像
   位置までの距離をＬ₂とした時、前記像担持体を等倍の
   画像形成時のＬ₁／Ｌ₂倍で回転させて前記電位検知手段
   に前記像担持体の表面電位を検知させ、この検知値によ
   り前記画像形成プロセスの条件を決定することを特徴と
   する画像形成装置。