JPH0962042A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、画像に周期的に発生する縞状の濃
度ムラを包括的に減少させることができ、しかも、長期
間に亘り均質安定な画像品質が得られる画像形成装置を
提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明は、像担持体の帯電電位あるいは
画像濃度の周期的な変動データを予め格納する変動デー
タ格納手段１３と、上記変動データに基づいて画像形成
条件を制御する制御手段１４，１５，１６とを有する電
子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリン
タ、ファクシミリなどに利用される電子写真方式あるい
は静電記録方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式を利用した画像形
成装置としては、例えば感光体ドラム等の像担持体の周
囲に、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段等を配
設した構成のものがある。そして、上記画像形成装置で
は、像担持体を回転させながら、像担持体を帯電手段で
一様に帯電し、露光手段で像担持体に潜像を形成し、更
に、現像手段で当該潜像を現像することで像担持体上に
トナー像を形成すると共に、上記トナー像を転写手段で
記録シート等の被転写材に転写するようになっている。

【０００３】また、上記現像手段は、一般に、像担持体
に対向して配設され、周面上に現像剤層が形成された現
像剤担持体と、上記現像剤担持体に対向して配置され、
上記現像剤層の厚さ（つまり現像剤の搬送量）を規制す
る層厚規制部材とを有し、当該現像剤担持体を回転させ
ながら、現像剤担持体上に現像剤層を形成すると共に、
像担持体と現像剤担持体との間でトナーを像担持体に付
着させて現像を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、上記のような画
像形成装置において、高画質化、多色化、フルカラー化
の要求が高まっており、解像度の高い画像や写真などの
ハイライト部分を印刷する機会が多くなってきている。
そのため、画像に周期的な縞状の濃度ムラが発生すると
いう問題が生じている。ハイライト部あるいは解像度の
高い画像においては、現像電界のコントラストが低いた
め、像担持体表面と現像剤担持体表面との間の僅かなギ
ャップ変動により生じる現像電界の変動が大きくなり、
縞状の濃度ムラが発生するものと考えられる。また、ハ
イライト部あるいは解像度の高い画像においては、１画
素当たりの現像トナー量が少ないため、上記現像剤担持
体上の現像剤層の変動により、上記像担持体と上記現像
剤担持体との間の現像に有効な領域における現像剤量が
変動して、現像トナー量の変動が大きくなり、縞状の濃
度ムラが発生すると考えられる。

【０００５】特に、像担持体上に順次複数色の画像を重
ねて現像し、カラー画像を形成する、所謂重ね現像法に
用いられる非接触現像法において、上記周期的な縞状の
濃度ムラがより顕著に発生している。非接触現像法にお
いては、像担持体表面と現像剤担持体上に形成された現
像剤層表面とが非接触であるため、現像性が低く、強い
現像電界が必要であるため、像担持体表面と現像剤担持
体表面との間の僅かなギャップ変動による現像電界の変
動はより大きなものとなる。また、像担持体表面と現像
剤担持体上に形成された現像剤層表面とを非接触状態に
保つために、上記現像剤担持体上の現像剤層厚は低く設
定されているため、現像剤層厚の変動による上記像担持
体と上記現像剤担持体との間の現像に有効な領域におけ
る現像剤量の変動はより大きなものとなる。その結果、
非接触現像法においては、周期的な縞状の濃度ムラがよ
り顕著に発生すると考えられる。

【０００６】以上の変動をなくすためには、像担持体及
び現像剤担持体の真円度やこれらの支持を高精度で行う
ことが考えられるが、装置が大型になる、コストが上昇
するなどといった問題が発生する。

【０００７】そこで、この縞状の濃度ムラを防止するた
めの技術が、特開平４−２０８９５７号公報、特開平５
−３３３６８５号公報や特開平１−１５０１７７号公報
に開示されている。

【０００８】上記特開平４−２０８９５７号公報に開示
された技術は、ＬＣＲメータを用いて現像ローラと感光
体との間の静電容量を測定し、その測定値により現像ロ
ーラと感光体との間のギャップを検出し、現像バイアス
電圧を調整している。しかしながら、この技術では、現
像ローラ上の現像剤層の厚み変動と、現像剤層と感光体
との間のギャップ変動とを分離して検出できないため、
それぞれに対して十分な補正ができず、現像バイアス電
圧により濃度ムラに対して十分な補正をすることができ
ない。

【０００９】また、特開平５−３３３６８５号公報に開
示された技術は、感光体ドラム面と現像剤担持体との間
のギャップ変動を発光素子及び受光素子により光学的に
検出し、その測定値により画像補正手段による調整を行
っている。しかしながら、この技術では、現像剤層の厚
み変動を考慮していないため、濃度ムラに対して十分な
補正をすることができない。また、この技術では、現像
剤担持体の近傍に発光素子及び受光素子を配設するた
め、トナークラウドや装置内部の汚れ等の影響を受けや
すく、経時的に安定したギャップの測定ができないとい
う問題もある。

【００１０】更に、特開平１−１５０１７７号公報に開
示された技術は、回転体に付着搬送されている一成分磁
性トナー層の表面電位をトナー層規制部材の下流側にお
いて検知し、その検出信号によって潜像担持体と回転体
との間に印加しているバイアス電圧の交流振幅成分を制
御するように構成されたものである。しかしながら、こ
の技術では、トナー層の厚さ変動のみを検出しているの
で、当該トナー層と潜像担持体との間のギャップ変動を
考慮していないため、濃度ムラに対して十分な補正をす
ることができない。

【００１１】そこで、本発明者らは、画像に周期的に発
生する縞状の濃度ムラを詳細に検討した結果、上記縞状
の濃度ムラは、像担持体や現像剤担持体の周長に対応し
て周期的に発生していることを発見した。

【００１２】ところで、最近、像担持体に圧接して配設
され、且つ、上記像担持体と共に回転する帯電ロールを
用いて、当該像担持体を帯電する画像形成装置が提案さ
れている。そして、この画像形成装置では、上記帯電ロ
ールが当接している間に帯電ロールから像担持体に電荷
を注入して像担持体を帯電するようになっている。

【００１３】しかしながら、上記画像形成装置でも、像
担持体や帯電ロールの周長に対応して画像に周期的な縞
状の濃度ムラが発生してしまう。これは、上記画像形成
装置では、像担持体及び帯電ロールを回転させており、
像担持体の真円度や偏心、帯電ロールの真円度や偏心あ
るいはこれらの取付け精度等に起因して、像担持体と帯
電ロールとの接触幅が変動し、また、当該接触位置を像
担持体が通過する時間が変動して、像担持体の帯電時間
が変動してしまい、像担持体を一様な電位に帯電するこ
とができないので、露光手段で露光しても所定の潜像電
位に制御することができず、現像手段で現像しても所定
量のトナーを付着させることができず、最終的には、被
転写材上のトナー像に濃度ムラが発生してしまうためで
あると考えられる。

【００１４】また、最近、像担持体に圧接して配設さ
れ、且つ、上記像担持体と共に回転する転写ロールを用
いて、それらの間に被転写材を供給しつつ、像担持体上
に形成されたトナー像を被転写材に転写する画像形成装
置が提案されている。そして、この画像形成装置では、
上記転写ロールが被転写材に電荷を注入し、その電荷で
像担持体上に形成されたトナー像を被転写材上に吸引し
て転写するようになっている。

【００１５】しかしながら、上記画像形成装置でも、像
担持体や転写ロールの周長に対応して画像に周期的な縞
状の濃度ムラが発生してしまう。これは、上記画像形成
装置では、像担持体及び転写ロールを回転させており、
像担持体の真円度や偏心、転写ロールの真円度や偏心あ
るいはこれらの取付け精度等に起因して、像担持体と転
写ロールとの接触幅、つまり被転写材と転写ロールとの
接触幅が変動し、また、当該接触位置を像担持体や被転
写材が通過する時間が変動して、被転写材の帯電時間が
変動してしまい、被転写材に注入される電荷の量が変動
して、像担持体上のトナー像を均一に被転写材上に吸引
することができないので、最終的には、被転写材上のト
ナー像に濃度ムラが発生してしまうためであると考えら
れる。

【００１６】従って、本発明の目的は、画像に周期的に
発生する縞状の濃度ムラを包括的に減少させることがで
き、しかも、長期間に亘り均質安定な画像品質が得られ
る画像形成装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、潜像が形成される像担持体と、上記像担持体
に対向して配置され、像担持体との間に現像剤を搬送す
る現像剤担持体とを有し、上記潜像を現像することで画
像を形成する画像形成装置において、画像濃度の周期的
な濃度変動データを予め格納する第一の変動データ格納
手段と、上記濃度変動データに基づいて画像形成条件を
制御する第一の制御手段とを有する画像形成装置であ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】そして、上記画像形成装置は、現
像剤担持体上の現像剤と像担持体とが空間を介して対向
するように配置されていても、現像剤担持体上の現像剤
と像担持体とが接触する状態で対向するように配置され
ていてもよい。

【００１９】上記第一の変動データ格納手段には濃度変
動データを予め格納しておけばよく、例えば、画像形成
装置を出荷する際に格納させても、画像形成装置内部に
画像濃度を測定する濃度センサを設けて定期的にパッチ
を形成して濃度変動データを更新させても、又は、画像
形成装置内部に画像濃度を測定する濃度センサを設けて
画像形成装置を操作することでパッチを形成して濃度変
動データを更新あるいは格納させてもよい。

【００２０】上記濃度変動データとしては、像担持体上
のトナー像を測定して得られたものでも、被転写材上の
トナー像を測定して得られたものでもよい。また、上記
濃度変動データは、トナー像の濃度変動を反映したもの
であればよく、例えば、トナー像の濃度の絶対値をその
まま利用しても、トナー像の濃度の相対的な変化量を利
用してもよい。

【００２１】そして、上記第一の変動データ格納手段
は、例えば、少なくとも現像剤担持体の１周期に対応す
る濃度変動データを格納するようにすればよい。

【００２２】上記第一の制御手段は、上記濃度変動デー
タに基づいて画像形成条件を制御するものであればよ
く、例えば、上記パッチを基にした濃度変動データの場
合には、濃度変動データの濃度が上昇した場合には、そ
の上昇を抑えるように画像形成条件を制御し、また、濃
度変動データの濃度が低下した場合には、その低下を抑
えるように画像形成条件を制御すればよい。

【００２３】上記画像形成条件としては、帯電電圧、露
光光量、現像電圧、転写電圧等があり、上記第一の制御
手段はそれらのうち少なくとも１つを制御すればよい。

【００２４】また、上記第一の制御手段は、現像剤担持
体の位置を検出する位置検出手段の位置検出信号に同期
して上記画像形成条件を制御すればよい。

【００２５】また、請求項６に係る発明は、像担持体
と、像担持体に圧接して配設され、像担持体に電荷を注
入する帯電ロールとを有し、像担持体及び帯電ロールを
回転させながら上記像担持体を帯電する画像形成装置に
おいて、像担持体の帯電電位の周期的な電位変動データ
を予め格納する第二の変動データ格納手段と、上記電位
変動データに基づいて画像形成条件を制御する第二の制
御手段とを有する画像形成装置である。

【００２６】上記第二の変動データ格納手段には電位変
動データを予め格納しておけばよく、例えば、画像形成
装置を出荷する際に格納させても、画像形成装置内部に
像担持体の帯電電位を測定する電位センサを設けて定期
的に電位変動データを更新させても、又は、画像形成装
置内部に帯電電位を測定する電位センサを設けて画像形
成装置を操作することで電位変動データを更新あるいは
格納させてもよい。

【００２７】上記電位変動データは、像担持体の帯電電
位変動を反映したものであればよく、例えば、帯電電位
の絶対値をそのまま利用しても、帯電電位の相対的な変
化量を利用してもよい。

【００２８】そして、上記第二の変動データ格納手段
は、例えば、少なくとも帯電ロールの１周期に対応する
電位変動データを格納するようにすればよい。

【００２９】上記第二の制御手段は、上記電位変動デー
タに基づいて画像形成条件を制御するものであればよ
く、例えば、電位変動データの電位が上昇した場合に
は、その上昇を抑えるように画像形成条件を制御し、ま
た、電位変動データの電位が低下した場合には、その低
下を抑えるように画像形成条件を制御すればよい。

【００３０】上記画像形成条件としては、帯電電圧、露
光光量、現像電圧、転写電圧等があり、上記第二の制御
手段はそれらのうち少なくとも１つを制御すればよい。

【００３１】また、上記第二の制御手段は、帯電ロール
の位置を検出する位置検出手段の位置検出信号に同期し
て制御すればよい。

【００３２】更に、請求項７に係る発明は、トナー像が
形成される像担持体と、像担持体に圧接して配設された
転写ロールとを有し、像担持体及び転写ロールを回転さ
せながら像担持体と転写ロールとの間に搬送されてきた
被転写材に上記トナー像を転写する画像形成装置におい
て、被転写材上の画像の周期的な濃度変動データを予め
格納する第三の変動データ格納手段と、上記濃度変動デ
ータに基づいて画像形成条件を制御する第三の制御手段
とを有する画像形成装置である。

【００３３】上記第三の変動データ格納手段には濃度変
動データを予め格納しておけばよく、例えば、画像形成
装置を出荷する際に格納させても、画像形成装置内部に
転写後のトナー濃度を測定する濃度センサを設けて定期
的に濃度変動データを更新させても、又は、画像形成装
置内部に転写後のトナー濃度を測定する濃度センサを設
けて画像形成装置を操作することで濃度変動データを更
新あるいは格納させてもよい。

【００３４】また、上記濃度変動データは、転写後のト
ナー像の濃度変動を反映したものであればよく、例え
ば、トナー像の濃度の絶対値をそのまま利用しても、ト
ナー像の濃度の相対的な変化量を利用しても、転写前後
のトナー像の濃度変動データを利用してもよい。

【００３５】そして、上記第三の変動データ格納手段
は、例えば、少なくとも転写ロールの１周期に対応する
濃度変動データを格納するようにすればよい。

【００３６】上記第三の制御手段は、上記濃度変動デー
タに基づいて画像形成条件を制御するものであればよ
く、例えば、転写前後のトナー像の濃度変動データを利
用して、濃度変動データの濃度が上昇した場合には、そ
の上昇を抑えるように画像形成条件を制御し、また、濃
度変動データの濃度が低下した場合には、その低下を抑
えるように画像形成条件を制御すればよい。

【００３７】上記画像形成条件としては、帯電電圧、露
光光量、現像電圧、転写電圧等があり、上記第三の制御
手段はそれらのうち少なくとも１つを制御すればよい。

【００３８】また、上記第三の制御手段は、転写ロール
の位置を検出する位置検出手段の位置検出信号に同期し
て制御すればよい。

【００３９】そして、本願の請求項１に係る発明では、
画像濃度の周期的な濃度変動データを第一の変動データ
格納手段に予め格納すると共に、その濃度変動データに
基づいて画像形成条件を制御する。

【００４０】本願の請求項６に係る発明では、像担持体
の帯電電位の周期的な電位変動データを第二の変動デー
タ格納手段に予め格納すると共に、その電位変動データ
に基づいて画像形成条件を制御する。

【００４１】本願の請求項７に係る発明では、被転写材
上の画像の周期的な濃度変動データを第三の変動データ
格納手段に予め格納すると共に、その濃度変動データに
基づいて画像形成条件を制御する。

【００４２】

【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。図１は、この発明に係わる現像装置を適用し
た画像記録装置の一実施例を示すものである。同図にお
いて、１は静電潜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は、導電性材料からな
る円筒部材の表面に感光体層を薄層に形成したものであ
る。この感光体層としては、例えば、負帯電の有機感光
体（以下、ＯＰＣと称す）が用いられる。また、上記感
光体ドラム１の外径は、例えば、８４ｍｍに設定され
る。

【００４３】ところで、上記感光体ドラム１の周囲に
は、その回転方向に沿って、帯電器２と、露光手段３
と、円筒部材からなる現像剤担持体を感光体ドラム１に
対向させた現像装置４と、転写前コロトロン５と、転写
コロトロン６と、剥離コロトロン７と、クリーナー８
と、光除電器９とからなる電子写真記録手段が、順次配
設されている。

【００４４】この画像記録装置において、感光体ドラム
１は、図示しない駆動手段によって矢印方向に回転駆動
される。この感光体ドラム１の表面は、帯電器２によっ
て所定の電圧に一様に帯電される。次いで、感光体ドラ
ム１の表面には、露光手段３により画像に対応した露光
が行われ、静電潜像が形成される。感光体ドラム１の表
面に形成された静電潜像は、現像装置４によってトナー
現像され、顕像化される。その際、現像装置４における
現像剤担持体には、図示しない現像バイアス用の電源に
よって現像バイアスが印加されるようになっている。次
に、このようにして感光体ドラム１上に形成されたトナ
ー像は、必要に応じて転写前コロトロン５によって帯電
を受け、続いて記録用紙１０上に転写コロトロン６の帯
電によって転写される。その後、この記録用紙１０は、
剥離コロトロン７の帯電によって感光体ドラム１の表面
から剥離される。その後、この記録用紙１０は、図示し
ない定着器へと搬送され、トナー像は記録用紙１０上に
定着されて画像記録は終了する。なお、トナー像の転写
及び記録用紙１０の剥離工程が終了した感光体ドラム１
の表面は、クリーナー８によって残留トナーが清掃され
た後、光除電器９による露光を受け残留電荷が除電さ
れ、次の画像記録工程に備える。

【００４５】上記露光手段３としては、画像情報に応じ
た露光が可能なものであれば任意の露光手段を使用する
ことができる。この露光手段３としては、例えばレーザ
ー書き込み装置、ＬＥＤアレイ、一様光源と液晶マイク
ロシャッターからなる液晶ライトバルブ等任意のものが
目的に応じて使用できる。また、この露光手段３は、画
像部露光を行うものであっても、非画像部（背景部）露
光を行うものでもどちらでも良く、必要に応じて適宜選
択される。

【００４６】◎実施例１ 次に、実施例１で使用した現像装置４について、図２を
用いて説明する。上記現像装置４としては、図２に示す
ように、現像剤担持体としての回転可能な非磁性円筒ス
リーブ４ａ内に、磁石ロール４ｂが配置されている。磁
石ロール４ｂは、感光体ドラム１と磁極４ｄ，４ｅの略
中間位置とが対向するように固定されている。本実施例
では、非磁性円筒スリーブ４ａに付着した状態で搬送さ
れる現像剤は、層厚規制部材４ｃによって一定の厚さに
規制され、非磁性円筒スリーブ４ａの回転に伴って感光
体ドラム１と対向する現像域へと搬送される。また、本
実施例では、感光体ドラム１と非磁性円筒スリーブ４ａ
の間隔が５００μｍに、感光体ドラム１と対向する部位
の現像剤層厚が３５０μｍに、それぞれ設定されてい
る。さらに、非磁性円筒スリーブ４ａの外径は、１８ｍ
ｍに設定され、磁極４ｄと磁極４ｅの挟む角は、７０度
に設定されている。上記非磁性円筒スリーブ４ａは、図
示しない駆動手段によって矢印方向に回転駆動され、図
示しない非磁性円筒スリーブ位置検出装置、例えばロー
タリエンコーダーなどの公知の装置により、回転方向に
対する位置検出が行われ、このスリーブ位置検出信号が
後述する画像補正手段へ出力される。

【００４７】次に、この実施例で使用したデータ格納手
段及び画像補正手段について、図６及び図７を用いて説
明する。図６は、画像補正手段の一構成図を示す。デー
タ格納手段１３には、特定の画像形成条件下における基
準となる濃度データが格納されている。格納される濃度
データは、予め本発明の画像形成装置により形成された
画像を、例えば、ミクロ濃度計により測定されたデータ
である。次に、濃度−画像形成条件対応テーブル１４に
は、図７に示すように、上記データ格納手段１３の濃度
データに対応する補正データが格納されている。ＣＰＵ
１５は、上記データ格納手段１３の濃度データに対応し
た補正データを、濃度−画像形成条件対応テーブル１４
より選択する。選択された補正データは、スリーブ位置
検出信号に同期して、Ｄ／Ａ変換器１６によりアナログ
信号に変換され、補正用電源７０により、出力画像の制
御を行う。例えば、画像補正手段として現像バイアス電
圧を使用する場合には、補正用電源７０として現像バイ
アス用電源が、画像補正手段としてレーザー光量を使用
する場合には、補正用電源７０としてレーザ光量用電源
など、出力画像の制御手段により適宜補正用電源７０を
設定すればよい。また、濃度データと補正データの関係
が非線形となる場合には、複数の濃度−画像形成条件対
応テーブルを用意し、画像データにより適宜選択可能と
する構成としてもよい。なお、上記データ格納手段１３
の濃度データとして、感光体１の周囲に、光学的にトナ
ー像の濃度を測定してもよい。

【００４８】以下、図３を用いて実施例１の画像形成工
程を説明する。なお、実施例１において、露光は画像部
露光、現像は反転現像とした。トナーは負帯電で、キャ
リアは正帯電である。感光体ドラム１の表面移動線速
度、すなわちプロセススピードは、例えば１６０ｍｍ／
ｓに設定した。

【００４９】まず、データ格納手段に格納する濃度デー
タを測定するための画像形成を行った。感光体ドラム位
置検出装置からの感光体ドラム基準位置検出信号の検出
後、帯電器２により感光体ドラム１の表面を一様に−４
５０Ｖに帯電する（図３（ａ））。続いて、レーザー光
による画像部露光を行い、露光部電位が−２００Ｖのネ
ガ潜像を形成する（図３（ｂ））。そして、このネガ潜
像を現像装置４により現像する（図３（ｃ））。また、
感光体ドラム１上に付着したキャリアが、トナーと一緒
に記録用紙１０上に転写されるようにするために、転写
前コロトロン５によって一様な負帯電を実施する。非磁
性円筒スリーブ４ａに印加される現像バイアスは、直流
電圧を重畳した交流電圧である。現像バイアスの直流成
分は、例えば、−４００Ｖに、また、現像バイアスの交
流成分は、周波数が６ｋＨｚ、振幅が８００Ｖの矩形波
に設定した。また、非磁性円筒スリーブ４ａの表面移動
線速度は、例えば３２０ｍｍ／ａに設定した。

【００５０】非磁性円筒スリーブ位置検出装置からは、
非磁性円筒スリーブ４ａの回転方向の基準位置が感光体
ドラム１と対向すると同時に出力される基準位置検出信
号と、回転方向に対して一定の周期で出力されるスリー
ブ位置検出信号が出力される。また、スリーブ位置検出
信号の間隔は、画像上の記録用紙の搬送方向に対し、５
ｍｍ間隔に相当するように設定した。

【００５１】トナーとしては、重量平均粒径が７μｍ
で、負帯電性のポリエステル系マゼンタトナーを使用し
た。キャリアとしては、球形フェライト粒子に樹脂被覆
を施した、いわゆるフェライトキャリアと、結着樹脂中
に磁性粉を分散させた、いわゆる磁性粉分散型樹脂キャ
リアとを使用した。

【００５２】以上の工程により形成されるベタ画像をミ
クロ濃度計により、記録用紙の搬送方向に対し、５ｍｍ
間隔で濃度測定を行った。測定結果を図４に示す。形成
された画像には、上記非磁性円筒スリーブ７ａの周長さ
にほぼ等しい約２８．３ｍｍピッチの縞状の濃度ムラが
顕著に発生しており、実用上問題のあるレベルであっ
た。測定した濃度データは、Ａ／Ｄ変換を行い、データ
格納手段に格納した。また、上記工程により連続１０枚
の画像形成を行った。前述した濃度測定方法により、１
０枚のベタ画像の濃度を測定した。１枚目のベタ画像の
濃度測定結果を図４に、１０枚目のベタ画像の濃度測定
結果を図５に示す。いずれの画像においても、濃度ムラ
が、同一ピッチで、ほぼ同じ濃度差であることが確認さ
れた。

【００５３】次に、上記データ格納手段に格納された濃
度データに基づき、現像バイアスの直流電圧を変化させ
て、画像補正を行い、画像形成を行った。この形成され
た画像をミクロ濃度計により、記録用紙の搬送方向に対
し、５ｍｍ間隔で濃度の測定を行った。測定結果を図８
に示す。形成された画像には、顕著な濃度ムラは発生し
ておらず、実用上問題のないレベルであった。

【００５４】本実施例では、画像補正手段として、現像
バイアスの直流電圧を変化させる手段を用いたが、帯電
電圧、露光光量、現像バイアスの交流電圧、転写電圧を
変化させても同様の効果が得られた。

【００５５】なお、本実施例では、上記データ格納手段
１３に格納する濃度データとして、記録用紙上の画像濃
度をミクロ濃度計により測定した濃度データを用いた
が、感光体１の周囲に、光学的にトナー像の濃度を測定
する光学濃度計を配置し、その測定データを用いてもよ
い。また、本実施例では、上記データ格納手段１３に格
納する濃度データを、ベタ画像を形成することで求めた
が、濃度ムラが顕著に発生する面積率の画像を用いるこ
とにより、さらに良好な補正を行うことができる。更
に、本実施例では、非磁性円筒スリーブ４ａ上の現像剤
層を、感光体ドラム１に対して非接触状態としたが、現
像剤層が感光体ドラム１と接触するように設定した場合
においても、同様な結果が得られる。

【００５６】また、上記画像形成装置では、画像濃度変
化の原因に拘わらずその変化の結果を第一の変動データ
格納手段に格納し、その格納してある濃度変動データを
基に画像形成条件を制御するようにしたので、長期間に
渡り縞状の濃度ムラを減少させて均質安定な画像品質を
得ることができる。

【００５７】更に、上記画像形成装置では、第一の変動
データ格納手段には濃度変動データを予め格納している
ので、リアルタイムで濃度変動データを検出する必要が
無く、制御系を簡便にし、ファーストコピータイムを短
縮しつつ、像担持体と現像剤担持体との間隔や現像剤層
の厚さの微妙な変化にも対応して制御することができ
る。

【００５８】次に、前記実施例では像担持体として感光
体ドラム１を使用したが、像担持体として誘電体を使用
してもよい。そして、上記誘電体には、静電プリンター
に使用されている放電ヘッドや特開昭５９−１９０８５
４号公報に開示されているイオン流制御ヘッド等により
静電潜像を形成すればよい。更に、前記実施例では単色
の画像形成装置であったが、本発明の静電潜像形成プロ
セスがそれに限定されるものではなく、帯電、露光、現
像、転写の各工程を複数回繰り返す２色以上のカラー画
像形成装置であってもよい。更に、帯電器、露光手段、
現像装置を複数個用いた２色以上のカラー画像形成装置
であってもよい。

【００５９】実施例２ 図９に実施例２に係るカラー画像形成装置を示す。上記
カラー画像形成装置は、帯電器２が帯電ロール１７に換
わった以外は図１の画像形成装置と同じ構成である。

【００６０】上記帯電ロール１７としては、例えば、直
径１０ｍｍのステンレス製芯金上に厚さ５ｍｍの弾性層
（抵抗値：１０⁷〜１０⁸Ω・ｃｍ）を形成し、更に、そ
の上に厚さ１０μｍの絶縁層（抵抗値：１０¹²〜１０¹³
Ω・ｃｍ）を形成してなる、直径２０ｍｍに形成した半
導電性の帯電ロールを用いる。そして、上記帯電ロール
１７には、直流成分−４５０Ｖ、交流成分１．５ｋＶ
_p-p、周波数１００Ｈｚの電圧が印加され感光体１を所
定の電位に帯電する。上記帯電ロール１７は、図示しな
い帯電ロール位置検出装置、例えばロータリーエンコー
ダー等の公知の装置により、回転方向に対する位置検出
が行われ、この帯電ロール位置検出信号が後述する画像
補正手段へ出力される。

【００６１】次に、この実施例で使用したデータ格納手
段及び画像補正手段について、図１０を用いて説明す
る。図１０は、画像補正手段の一構成図を示す。データ
格納手段１９には、特定の画像形成条件下における基準
位置となる電位データが格納されている。格納される電
位データは、予め本発明の画像形成装置の感光体１の帯
電電位を測定したデータである。次に、電位−画像形成
条件対応テーブル２０には、上記データ格納手段１９の
電位データに対応する補正データが格納されている。Ｃ
ＰＵ２１は、上記データ格納手段１９の電位データに対
応した補正データを、電位−画像形成条件対応テーブル
２０より選択する。選択された補正データは、帯電ロー
ル位置検出信号に同期して、Ｄ／Ａ変換器２２によりア
ナログ信号に変換され、補正用電源１８により、出力画
像の制御を行う。補正用電源１８としては、帯電ロール
用電源が設定される。また、電位データと補正データの
関係が非線形となる場合には、複数の電位−画像形成条
件対応テーブルを用意し、画像データにより適宜選択可
能とする構成としてもよい。

【００６２】以下、図３を用いて実施例２の画像形成工
程を説明する。まず、データ格納手段に格納する電位デ
ータを測定するための画像形成を行った。感光体ドラム
位置検出装置からの感光体ドラム基準位置検出信号の検
出後、帯電ロール１７により感光体ドラム１の表面を一
様に−４５０Ｖに帯電する（図３（ａ））。続いて、レ
ーザー光による画像部露光を行い、露光部電位が−２０
０Ｖのネガ潜像を形成する（図３（ｂ））。そして、こ
のネガ潜像を現像装置４により現像する（図３
（ｃ））。また、感光体ドラム１上に付着したキャリア
が、トナーと一緒に記録用紙１０上に転写されるように
するために、転写前コロトロン５によって一様な負帯電
を実施する。帯電ロール位置検出装置からは、帯電ロー
ル１７の回転方向の基準位置が感光体ドラム１と対向す
ると同時に出力される基準位置検出信号と、回転方向に
対して一定の周期で出力される帯電ロール位置検出信号
が出力される。この基準位置検出信号により、帯電ロー
ル１７に電圧が印加される。また、帯電ロール位置検出
信号の間隔は、画像上の記録用紙の搬送方向に対し、５
ｍｍ間隔に相当するよう設定した。

【００６３】以上の工程により形成されるベタ画像をミ
クロ濃度計により、記録用紙の搬送方向に対し、５ｍｍ
間隔で濃度測定を行ったところ、形成された画像には、
上記帯電ロール１７の周長にほぼ等しい約６２．８ｍｍ
ピッチの縞状の濃度ムラが顕著に発生した。また、感光
体１表面の帯電電位を測定したところ、約６２．８ｍｍ
ピッチで帯電電位ムラが発生していた。測定した電位デ
ータは、Ａ／Ｄ変換を行い、データ格納手段１９に格納
した。

【００６４】次に、上記データ格納手段１９に格納され
た電位データに基づき、帯電ロールに印加する電圧の直
流成分を変化させて、画像補正を行い、画像形成を行っ
た。形成された画像をミクロ濃度計により、記録用紙の
搬送方向に対し、５ｍｍ間隔で濃度の測定を行ったとこ
ろ、顕著な濃度ムラは発生しておらず、実用上問題のな
いレベルであった。

【００６５】本実施例において、上記第二の変動データ
格納手段１９には、上記感光体１の電位を測定したデー
タを電位変動データとして格納した。なお、感光体１の
周囲にその帯電電位を測定する手段を設けて適宜上記電
位変動データを更新するようにしてもよい。

【００６６】また、上記画像形成装置では、感光体の帯
電電位変化の原因に拘わらずその変化の結果を第二の変
動データ格納手段に格納し、その格納してある電位変動
データを基に画像形成条件を制御するようにしたので、
長期間に渡り縞状の濃度ムラを減少させて均質安定な画
像品質を得ることができる。

【００６７】更に、上記画像形成装置では、第二の変動
データ格納手段には電位変動データを予め格納している
ので、リアルタイムで電位変動データを検出する必要が
無く、制御系を簡便にし、ファーストコピータイムを短
縮しつつ、像担持体と帯電ロールとの微妙な位置変化に
も対応して制御することができる。

【００６８】なお、帯電ロール１７に印加する直流電圧
に換えて、露光光量、現像電圧、転写電圧を制御して
も、同様にトナー像の濃度ムラを抑えることができた。

【００６９】実施例３ 図１１に実施例３に係る画像形成装置を示す。上記画像
形成装置は、転写コロトロン６、剥離コロトロン７が転
写ロール２３に換わった以外は図１の画像形成装置と同
じ構成である。

【００７０】上記転写ロール２３は、直径２０ｍｍの半
導電性帯電ロールで、電圧が印加されて電荷を蓄えるよ
うになっている。上記転写ロール２３は、図示しない転
写ロール位置検出装置、例えばロータリーエンコーダー
等の公知の装置により、回転方向に対する位置検出が行
われ、この転写ロール位置検出信号が後述する画像補正
手段へ出力される。

【００７１】次に、この実施例で使用したデータ格納手
段及び画像補正手段について、図１２を用いて説明す
る。図１２は、画像補正手段の一構成図を示す。データ
格納手段２５には、特定の画像形成条件下における基準
位置となる濃度データが格納されている。格納される濃
度データは、予め本発明の画像形成装置により形成され
る画像の濃度を測定したデータである。次に、濃度−画
像形成条件対応テーブル２６には、上記データ格納手段
２５の濃度データに対応する補正データが格納されてい
る。ＣＰＵ２７は、上記データ格納手段２５の電位デー
タに対応した補正データを、濃度−画像形成条件対応テ
ーブル２６より選択する。選択された補正データは、転
写ロール位置検出信号に同期して、Ｄ／Ａ変換器２８に
よりアナログ信号に変換され、補正用電源２４により、
出力画像の制御を行う。補正用電源２４としては、転写
ロール用電源が設定される。また、濃度データと補正デ
ータの関係が非線形となる場合には、複数の濃度−画像
形成条件対応テーブルを用意し、画像データにより適宜
選択可能とする構成としてもよい。

【００７２】以下、図３を用いて実施例３の画像形成工
程を説明する。まず、データ格納手段に格納する濃度デ
ータを測定するための画像形成を行った。感光体ドラム
位置検出装置からの感光体ドラム基準位置検出信号の検
出後、帯電器２により感光体ドラム１の表面を一様に−
４５０Ｖに帯電する（図３（ａ））。続いて、レーザー
光による画像部露光を行い、露光部電位が−２００Ｖの
ネガ潜像を形成する（図３（ｂ））。そして、このネガ
潜像を現像装置４により現像する（図３（ｃ））。ま
た、感光体ドラム１上に付着したキャリアが、トナーと
一緒に記録用紙１０上に転写されるようにするために、
転写前コロトロン５によって一様な負帯電を実施する。
転写ロール位置検出装置からは、転写ロール２３の回転
方向の基準位置が感光体ドラム１と対向すると同時に出
力される基準位置検出信号と、回転方向に対して一定の
周期で出力される帯電ロール位置検出信号が出力され
る。この基準位置検出信号により、転写ロール２３に電
圧が印加される。また、帯電ロール位置検出信号の間隔
は、画像上の記録用紙の搬送方向に対し、５ｍｍ間隔に
相当するよう設定した。

【００７３】以上の工程により形成されるベタ画像をミ
クロ濃度計により、記録用紙の搬送方向に対し、５ｍｍ
間隔で濃度測定を行ったところ、形成された画像には、
上記転写ロール２３の周長にほぼ等しい約６２．８ｍｍ
ピッチの縞状の濃度ムラが顕著に発生した。測定した電
位データは、Ａ／Ｄ変換を行い、データ格納手段２５に
格納した。

【００７４】次に、上記データ格納手段２５に格納され
た電位データに基づき、帯電ロールに印加する電圧を変
化させて、画像補正を行い、画像形成を行った。形成さ
れた画像をミクロ濃度計により、記録用紙の搬送方向に
対し、５ｍｍ間隔で濃度の測定を行ったところ、顕著な
濃度ムラは発生しておらず、実用上問題のないレベルで
あった。

【００７５】本実施例において、上記第三の変動データ
格納手段２５には、上記用紙Ｐ上のトナー像の濃度を測
定したデータを濃度変動データとして格納した。なお、
用紙Ｐの搬送路に上記トナー濃度を光学的に測定する手
段を設けて、適宜上記濃度変動データを更新するように
してもよい。

【００７６】また、上記画像形成装置では、記録シート
Ｐ上の画像の濃度変化の原因に拘わらずその変化の結果
を第三の変動データ格納手段に格納し、その格納してあ
る濃度変動データを基に画像形成条件を制御するように
したので、長期間に渡り縞状の濃度ムラを減少させて均
質安定な画像品質を得ることができる。

【００７７】更に、上記画像形成装置では、第三の変動
データ格納手段には濃度変動データを予め格納している
ので、リアルタイムで濃度変動データを検出する必要が
無く、制御系を簡便にし、ファーストコピータイムを短
縮しつつ、像担持体と転写ロールとの微妙な位置変化に
も対応して制御することができる。

【００７８】なお、転写ロール２３に印加する直流電圧
に換えて、帯電電圧、露光光量又は現像電圧を制御して
も、同様にトナー像の濃度ムラを抑えることができた。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１に
係る発明では、画像濃度の周期的な濃度変動データを第
一の変動データ格納手段に予め格納すると共に、その濃
度変動データに基づいて画像形成条件を制御するので、
濃度ムラを包括的に減少させることができる。

【００８０】また、本願の請求項１に係る発明では、画
像濃度変化の原因に拘わらずその変化の結果を第一の変
動データ格納手段に格納し、その格納してある濃度変動
データを基に画像形成条件を制御するようにしたので、
長期間に渡り縞状の濃度ムラを減少させて均質安定な画
像品質を得ることができる。

【００８１】本願の請求項６に係る発明では、像担持体
の帯電電位の周期的な電位変動データを第二の変動デー
タ格納手段に予め格納すると共に、その電位変動データ
に基づいて画像形成条件を制御するので、濃度ムラを包
括的に減少させることができる。

【００８２】また、本願の請求項６に係る発明では、像
担持体の帯電電位変化の原因に拘わらずその変化の結果
を第二の変動データ格納手段に格納し、その格納してあ
る電位変動データを基に画像形成条件を制御するように
したので、長期間に渡り縞状の濃度ムラを減少させて均
質安定な画像品質を得ることができる。

【００８３】本願の請求項７に係る発明では、被転写材
上の画像の周期的な濃度変動データを第三の変動データ
格納手段に予め格納すると共に、その濃度変動データに
基づいて画像形成条件を制御するので、濃度ムラを包括
的に減少させることができる。

【００８４】また、本願の請求項７に係る発明では、被
転写材上の画像の濃度変化の原因に拘わらずその変化の
結果を第三の変動データ格納手段に格納し、その格納し
てある濃度変動データを基に画像形成条件を制御するよ
うにしたので、長期間に渡り縞状の濃度ムラを減少させ
て均質安定な画像品質を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願の第一の発明を適用するカラー画像形成
装置の概略図（実施例１）。

【図２】 図１の第二の現像手段の要部断面図。

【図３】 図１の画像形成装置の画像形成プロセスの説
明図。

【図４】 図１の画像形成装置で発生するベタ画像の濃
度ムラ（その１）。

【図５】 図１の画像形成装置で発生するベタ画像の濃
度ムラ（その２）。

【図６】 図１のカラー画像形成装置に適用した本願の
第一の発明のブロック図。

【図７】 図６の変換テーブルに記憶させた特性図。

【図８】 本願の第一の発明を適用したカラー画像形成
装置で発生するベタ画像の濃度ムラ。

【図９】 本願の第二の発明を適用したカラー画像形成
装置の概略図（実施例２）。

【図１０】 図９のカラー画像形成装置に適用した本願
の第二の発明のブロック図。

【図１１】 本願の第三の発明を適用したカラー画像形
成装置の概略図（実施例３）。

【図１２】 図１１のカラー画像形成装置に適用した本
願の第三の発明のブロック図。

【符号の説明】

１：像担持体、４ａ：スリーブ（現像ロール）、１３：
データ格納手段（第一の変動データ格納手段）、１４〜
１６：制御手段（第一の制御手段）、１７：帯電ロー
ル、１９：データ格納手段（第二の変動データ格納手
段）、２０〜２２：制御手段（第二の制御手段）、２
３：転写ロール、２５：データ格納手段（第三の変動デ
ータ格納手段）、２６〜２８：制御手段（第三の制御手
段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹原 慎司 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 江連 平和 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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像が形成される像担持体と、上記像担
   持体に対向して配置され、像担持体との間に現像剤を搬
   送する現像剤担持体とを有し、上記潜像を現像すること
   で画像を形成する画像形成装置において、画像濃度の周
   期的な濃度変動データを予め格納する第一の変動データ
   格納手段と、上記濃度変動データに基づいて画像形成条
   件を制御する第一の制御手段とを有することを特徴とす
   る画像形成装置。
2. 【請求項２】 像担持体との間に帯電電圧が印加され、
   像担持体を一様な電位に帯電する帯電手段と、上記像担
   持体を画像情報に応じて露光して潜像を形成する露光手
   段と、像担持体と現像剤担持体との間に現像電圧が印加
   される現像手段と、像担持体との間に転写電圧が印加さ
   れる転写手段とを有する画像形成装置であって、第一の
   制御手段は、帯電電圧、露光光量、現像電圧及び転写電
   圧のうち少なくとも１つ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。
3. 【請求項３】 現像剤担持体の位置を検出する位置検出
   手段を設け、第一の制御手段は位置検出手段の位置検出
   信号に同期して制御することを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 上記第一の変動データ格納手段は、少な
   くとも現像剤担持体の１周期に対応する濃度変動データ
   を格納することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
   記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 現像剤担持体上の現像剤と像担持体とが
   空間を介して対向配置されていることを特徴とする請求
   項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 像担持体と、像担持体に圧接して配設さ
   れ、像担持体に電荷を注入する帯電ロールとを有し、像
   担持体及び帯電ロールを回転させながら上記像担持体を
   帯電する画像形成装置において、像担持体の帯電電位の
   周期的な電位変動データを予め格納する第二の変動デー
   タ格納手段と、上記電位変動データに基づいて画像形成
   条件を制御する第二の制御手段とを有することを特徴と
   する画像形成装置。
7. 【請求項７】 トナー像が形成される像担持体と、像担
   持体に圧接して配設された転写ロールとを有し、像担持
   体及び転写ロールを回転させながら像担持体と転写ロー
   ルとの間に搬送されてきた被転写材に上記トナー像を転
   写する画像形成装置において、被転写材上の画像の周期
   的な濃度変動データを予め格納する第三の変動データ格
   納手段と、上記濃度変動データに基づいて画像形成条件
   を制御する第三の制御手段とを有することを特徴とする
   画像形成装置。