JPS592062A - 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】 本発明は電子写真、静電記録の画家の自動調整に係り、
特に複写すべき原稿の濃度を検知し適正な複写両津を得
る画像形成装置に関する。

従来、この種の自動濃度制御機構を有する電子写真法と
しては特開昭５０−４２８５６号公報。

特開昭５４−２１３４号公報などに開示される様に原稿
露光り路中に設けた受光素子により原稿濃度を測定し、
得られた測定信号に基づｂ″Ｃ原稿照明う／プの照度ｔ
Ｘ整しつつ複写を行なうものが知られている。

これらはジアゾ原稿、新間等、背景部が濃いものの複写
を行う場合、カブＩＪ　１発生させないためである。し
かし、写真などのペケ両津原稿は一面、がベク部である
ため、上記の如く原稿濃度の測定信号に基づいて原稿照
明う／プの照度を調整すると、う／プが明る−過ぎて再
現を必要とすべきベク部（特に中間Ｎ）も現鐵されない
という欠点がある。

又、上記の原稿濃度測定は受光素子と検出手段として用
いているために、原稿反射光が感光体に至る光路中に配
置せざると得ず、感光体への光量の一部をカットする様
になる。更に受光素子のスペクトル特性と感光体のスペ
クトル特性の違いを補正するという複雑な工程を必要と
する。更に又温湿度等の環境が変動すると、光量制御を
行っても良好な画像が得られないという欠点もある。

本発明は上述した従来の欠点を除去した画鍬形成法を提
供するもので。

（１）写真等のベク画津において階調性の優れた良好な
複写画像を得る。

（２）一般文書等文字の多い原稿に対してカブリのない
シャープネスに優れた良好な複写画ｒ＃を得る。

（３）　　ジアゾ、新聞など地力ブリの多い原稿に対し
てカプリのない良好な複写画像を得る。

（／１）　　、！境変動に対しても常に良好な複写画（
ＩＪ　ｋ得る。

ことを目的とする。

本発明は上記目的を達成する手段として、原稿両津を露
光した際の感光体上の靜電潜隊電位を検知する電位検知
装置と１表面に感光体に非接触な厚さにトナ一層を形成
させたトナー担持体と、そのトナー担持体に交番電界を
印加して上記感光体上の静電潜１象を顕画浄化する交番
電界印加装置とを有する画像形成装置において、上記電
位検知装置からの検出信号の積分値が決められた閾値に
対して小さい場合に上記トナー相持体に印加する交番電
界の周波数より、上記積分値が閾値に対して大白い場合
に印加する交番電界の周波数の方と低周波にする信号？
上記交番電界印加装置に送る演算制御装置を有すること
？特徴とする。

以下１本発明の実施例を画像形成装置として電子写真装
置を例示して説明する。＠１図は電子写真装置の概要を
示すもので１ｇ光体ドラム１は特公昭、！１．２−２３
９１０号に開示される所謂ＮＰプロセスに基づく電子写
真方法で潜像を形成する如く表面絶縁層を有し、不図示
の機枠に回転自在に支持されている。

そして、上記感光体ドラム１０周沿にはその回転方向に
従って、前露光手段となるＰ／グステ／う／ブ等の光源
２．感光体上の残留電荷を消去する除電器３．潜鐵形成
の為に一次コロナ放電を施す一次コロナ放電器４．光１
象露光５と同時に一次コロナ放電と、逆極性成分を有す
る例えばＡＣコロナ放電或は−次と逆極性のＤＣコロナ
放電或は両者を組み合せたもの等の二次コロナ放電器６
゜全面露光光源７．Ｗ＆光体ドラム上に形成された静電
潜鐵を現像する現職装置８．その顕画ｅを転写材に転写
する為のコロナ転写放電器９．更に転写後感光体上に残
留する現１象剤を除去するクリｍ；／グ手段１０等が配
置されている。

上記感光体ドラム１としては、アヤミニウムシリ／ダ上
に銅をドープした硫化カドミニウム及び結着樹脂から成
る感光層を設け、この感光層表面に絶縁性樹脂層を設け
たものである。

上記構成装置により画像を得るステップは以下の如くで
ある。

先ず前露光手段２で前露光を感光体ドラム１に施し、−
次コロナ放電器４に＋７．　ＯＫＶを印加して感光体ド
ラム表面を一様に帯電する。−次帯電々位は約１５００
〜２０００Ｖ程度である。次いで感光体ドラム表面に原
稿光像露光を施しつつ二次コロナ放電器６に一８ｒＱＫ
ｖｔ”印加してコロナ除電を行なう。次いで螢光燈２０
Ｗの全面露光源７により感光体ドラム表面を一様照射し
て静電潜「象の形成を終了する。潜□□□電位としては
原稿光像露光の当たらない非照射部は約＋５００（Ｖ）
、原稿の白地部で光の当った照射部で約０（Ｖである。

この様に形成された静電潜１象をジャ／ピ／グ現像によ
り顕画像化する。そして顕画像に不図示の転写材を重ね
、上記転写コロナ放電器９で転写コロナを施して転写す
る。転写終了後、転写材を感光体ドラムより分離して図
示しない定着器で定着し最終コピーとする。一方転写終
了後の感光体ドラム表面の残留トナーはクリｍ＝／グ手
段１０で除去される。

上記の画像形成過程において、原稿に応じて感光体ドラ
ム上に形成された静電潜像電位は電位検知装置としての
電位七／サー１１で検知される。

検知された検知信号は増巾器１２で増巾されて演算制御
回路（装置）１３へと送られる。演算制御回路では送ら
れて来た検知信号をすべて積分し。

この積分値が演算制御回路中に記憶されている閾値より
大きいか小さいかを判断する。なお、−上記積分値を原
稿の背景部濃度の電位とする。

そ【７て、演算制御回路１３は （１１Ｂ値より積分値が大きい場合、トナー相持体１５
に低周波の交番電界を印加する様に現１象バイアス電源
１４ＶＣ信号を送る。

（２）閾値より積分値が小さい場合、トナー相持体１５
に高周波の交番電界を印加する様に現像バイアス電源１
４に信号を送る。

一方１文字の多い例えば一般文書、新聞、鉛組原稿等は
背景地が白１文字のライ／部が黒となっていて中間調は
必要としない。むしろ中間調の濃度に近い薄い鉛筆画１
象などは原稿より複写両峰の文字の方が濃くなることが
望まれる。

上記の事と複写プロセスの中で実現するためには、所餌
ｒ（静電潜像電位に対する画像濃度の特性曲線の勾配）
の立ったものが望しい。このこと？横軸？静電潜像電位
１Ｍ＠を画像濃度とＩ−だ第２図（ａ）のグラフを用い
て説明する。

一般交書などの文字部に対応する静電潜戸電位は比較的
高い電位Ａ点〔第２図（ａ）〕となる。それに対して薄
い鉛鎖文字部に対応する静電潜像電位は低い電位Ｂ点〔
第２図（ａ）〕である。現像特性ｒが立ったものは靜電
潜を電位Ａ、Ｂて対して複写画１象濃度はＡ／、　Ｂｌ
となり、はとんど差が無く画像濃度の高い画泳が得られ
る。

一方、写真などはそのベク部の再現が極めて重要であり
特に中間調の再現が良好な階調性の高いものが望まれる
。そのためには第２図（ｂ）で示す様にｒがなだらかな
ものでなければならない。

第２図（ｂ）の静電潜像電位Ａ、Ｂ点は第２図（ａ）と
対応している。ｒがなだらかであれば、上記静電潜戸電
位Ａ、Ｂに対して複写画像濃度はｈｌ、　Ｂｌとなり、
原稿に忠実な再現を行っていることがわかる。

以下、γの立ったものにするためには高周波の交番電界
を印加するように、また、γのなだらかなものにするた
めには低周波゛の交番電界を印加するよ′うにジャ／ビ
／グ現飲ヲ行う現再バイアス電源１４を制御することの
理由について説明する。

ジャンピング現像とは一成分磁性、トナーを用いるもの
で、トナー担持体としてのスリーブ１５上のトナ一層と
感光体ドラム１の表面とが非接触で間隙を有していて、
スリーブ１５上のトナーはドラム上の静電潜像電位とス
リーブとの間に働く電界の作用によって飛翔するもので
ある。ホッパー１６内のトナ−１７Ｖｉ磁石ローラー１
８の磁力によって引き寄せられ、スリーブ１５の回転力
と磁力によってブレード１９部へと搬送される。トナー
はスリーブ１５及びブレード１９などとの接触摩擦によ
り帯電し荷電粒子となる。ブレード１９とスリーブ内の
磁石ローラー１８との磁界と隙間によ、６トナーはスリ
ーブ上に薄層・コートされる。

スリーブが更に回転してトナーは感光体ドラム１と対向
する現像部へと搬送されて、前述した様に静電潜像とス
リーブとの電界によって感光体ドラムへと飛翔し、静電
潜像を顕画像化する。その時スリーブ１５には交番電界
が現像バイアス電源１４によって印加されている。交番
電界を印加すること（＝よって感光体ドラム１とスリー
ブ１５との間に働く電界を増巾する様になシトナーの飛
翔は容易となる。交番電界のため白地電位部は逆方向、
即ち感光体ドラム１からスリーブ１５へとトナーが飛翔
する方向に電界が増巾されるため、感光体ドラムにはト
ナーが付着することはない。

γをなだらかにするためには、交番電界が印加された現
像過程において、トナーがスリーブ表面と静電潜像形成
面の間で付着・離脱を操９返すとき、確実に往復運動を
行なうためには有限の時間が必要である。特に弱い電界
を受けて飛翔するトナーは飛翔を確実に行なうのに長い
時間を要する。

そのために中間調の濃度を再現するには弱い電界であっ
ても、交番電界の半周期内に確実に飛翔させるために半
周期の時間を長くすればよい。即ち交番電界の低い周波
数は中間調の再現が容易である。

又、ｒを立ったものにするためには交番電界の半周期が
短いものであればよいことは上述の説明から自明である
。

第６図は周波数を変化させたときのｒの変化を示すグラ
フで、横軸は静電潜像電位、縦軸は画像濃度である。

一般文書などは文字部と背景部の白地と分れているがそ
のほとんどは背景部であり、積分値は背景部濃度の低い
電位の構分であるだめ一般に小さい。

写真等は原稿すべて全面がベタ部であり、中には前記一
般文書の背景部濃度のものがあっても全体に示める割合
は大きくはない。そのため積分値は一般に太きい。

積分値ではなく最小値電位で制御を行なうと。

新聞、ジアゾ原稿の背景部電位は高いし一方写真におい
ても白い部分はあるため最小値で閾値判断を行うとｌ「
聞・ジアゾ原稿に低周波が印加され写真に高周波が印加
されてしまうことがある。然るに、積分値を利用するこ
とにより上記の如き不都合は生じない。

〔実施例−１〕 第１図と同様構成の電子写真装置を用いる。演算制御回
路１６中の積分値の閾値は、原稿を新聞の背景部濃度よ
りポ干高い濃度を持つ一様濃度のジアゾ原稿の表面電位
の積分値と同等とする。

表面電位の積分値が閾値より小さいもの（二はスリーブ
１５に現像バイアスとしてＶｌ）ｐ＝１３００（至）、
　Ｖｆ＝１０００　（Ｈｚ）のものを印加した。又積分
値が閾値より大きいものにはスリーブ１５に現１象バイ
アストシテｖｐｐ＝１６００（ｖ）■ｆ＝１００（Ｈｚ
）のものを印加した。そして、原稿として一般文書のも
のを用いて複写を行ったところ、複写画像はカブリのな
い鮮明なものが得られた。また。

薄い鉛筆原稿の複写を行ったところ、複写画像は文字が
原稿より濃度の高い鮮明な画像が得られた。

一方、写真原稿の複写を行ったところ、複写画像は中間
調の再現がよい階調性の良好な画像が得られる。

本実施例の場合、積分値検出は通常の複写工程と同時に
行う方法である。即ち感光ドラムに光学系を介して原稿
露光を施し該感光ドラムに形成した潜１象電位を電位セ
ンサーで検知する。このとき。

原稿先端部の潜像がまだ現像部に達していないため、こ
の原稿先端部の潜像が現像部に達するまでの間に現像バ
イアスのバイアス条件を決定すればよい。故に、ｍ位セ
ンサーの位置から、現像部までの長さの潜像電位を検知
して（このとき、原稿先端部の潜像は現像部に達してい
ない）、それから現像バイアスを決定するもので、積分
値を複写工程前に検知する方法に比べて複写工程時間が
短縮される。

上記実施例−１は感光体ドラム上の潜像電位の積分値に
応じて制御を行なうものが現像バイアス電源の周波数だ
けであるが、以下の実施例は周波数だけではなく同時に
直流バイアスのレベル制御も行うものである。

〔実施例−２〕 実施例−１と同一構成の電子写真装置を用いる。

感光体ドラム１上の静電潜像電位の積分値が閾値つまり
、横軸を上記積分値、縦軸をスリーブ１５に印加する直
流バイアスとした第４図のＰ点より小さい時のＣ領域で
は周波数を高周波とし、しかも積分値が大きくなるに従
ってプラスの直流バイア上レベルを高くする。積分値が
大きくなる方向とは原稿が一般文書の背景部濃度の低い
ものからジアゾ原稿等高いものになることである。複写
画像でジアゾ原稿などの背景部をカブリない状態にする
ためには現像スリーブに印加するプラスの直流バイアス
レベルを高くしなければならない。更（：積分値がＰ点
より大きい時のＤ領域では一般に文書ではなく写真等の
ベタ画像であり、そのままプラス直流バイアスレベルを
高くすると、必要とすべきベタ部が再現されなくなる。

そこで第４図１＝示す様にプラス直流バイアスレベルを
低くしてしかも低周波とするものである。

〔実施例−６〕 実施例−１，２は閾値を１個としたものであるが１本例
は第５図（＝示すように閾値を複数個設ける。感光体ド
ラλ上の靜ａＳ像電位の積分値領域Ｅ、Ｆ、Ｇを一般文
書、新聞、ジアゾ原稿とし。

現像バイアスの周波数をＥ領域は１６００　Ｈｚ　。

Ｆ領域は１２００Ｈ２，Ｃ領域は８００　（Ｈｚ）とす
る。また、Ｈ領域は写真原稿とし、現像バイアスの周波
数を１００　（Ｈｚ）　、直流バイアスを１００Ｖとす
る。

〔実施例−４〕 第６図に示すように閾値２点以下の場合は積分値の増加
に従って周波数及びプラス直流バイアスレベルを大きく
する。また、閾値２点以上の場合は周波数及びプラス直
流バイアスレベルを固定する。

なお、積分値検出は通常の複厚工程前１ニスリット露光
光学系を移動させて原稿全域に対応する感光体ドラムの
表面電位を積分するものもあり、この方法はより一層正
確な制御が可能となる。

本発明は上記の如く、感光体ドラム上の潜像電位（表面
電位）の積分値が決められた閾値に対して小さい文書原
稿等の場合にトナー担持体に印加する交番電界の周波数
より、上記積分値が閾値に対して大きい写真原稿等の場
合に印加する交番電界の周波数を低周波とするようにし
たから９文書原稿から写真原稿のよう（二地濃度の高い
ものまで。

カブリがなく且つ中間調の再現が良好な階調性の高い複
写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図は電子写真装置の概要図、第２図（ａ）　、　（
ｂ）は静電ｍｇｌ電位対画１＃１１度の特性図、第６図
は現像バイアス周波数を変化させた本発明画像形成方法
による静電潜像電位対画像濃度の特性図、第４・５図は
感光体ドラム上電位の積分値対トナー担持体に印加する
直流バイアスの特性図、第６図は感光体ドラム上電位の
積分値対トナー相持体に印加する直流バイアス及び周波
数の特性図である。 １は感光体ドラム、１１は電位センサー、１５はスリー
ブ、１３は演算制御回路、１４は現像バイアス電源。 特許出願人　　キャノン株式会社 第２図（０） Ｊトド　ｔ　；習を覧イｔ（ 第１図 ６７５− 第５図 ド“ラム二のｔａつ積ガ儀 第６図 ｉａ”ｔ　：’ｌ　４Ｌｅ＆ ト″ラムとりｑｌ　ａ　ｆ）葎分値

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿両津を露光した際の感光体上の静電潜像電位を検知
   する電位検知装置と１表面に感光体に非接触な厚さにト
   ナ一層を形成させたトナー相持体と、そのトナー相持体
   に交番電界を印加して上記感光体上の靜電潜鐵を顕画像
   化する交番電界印加装置とを有する画像形成装置におい
   て。 上記電位検知装置からの検出信号の積分値が決められた
   闇値に対して小さい場合に上記トナー担持体に印加する
   交番電界の周波数より、上記積分値が＠値に対して大き
   い場合に印加する交番電界の周波数を低周波にする信号
   を上記交番電界印加装置に送る演算制御装置を有するこ
   とを特徴とする画像形成装置。