JP2000259059A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電器の印加電圧に正確にレベリングされた
像担持体の暗電位と現像バイアスとを適正なコントラス
トに制御した状態で画像濃度検出用画像の形成を行うこ
とにより、電位センサーが不用であり、該画像濃度検出
画像を安定に形成し、効率的にかつ精度良く画像形成条
件を制御できる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 像担持体、該像担持体を帯電させる帯電
器及び該像担持体を除電する除電器を少なくとも備えて
なり、前記像担持体上に画像濃度検出用画像を形成し、
該画像濃度検出用画像の濃度に基づいて画像形成条件を
制御する画像形成装置において、画像形成時には該除電
器を作動させておき、前記画像濃度検出用画像形成時に
は該除電器の作動を停止させる制御手段を備えたことを
特徴とする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、画像形成装置及び
画像形成方法に関し、更に詳しくは、通常の画像形成と
は別に画像濃度検出用画像を形成し、該画像濃度検出用
画像の濃度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成
プロセスに好適であり、像担持体に対し、直流及び交流
バイアスを印加する帯電器と、除電を行う除電器とを備
えた電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置、及
び、像担持体に対し、直流及び交流バイアスを印加する
と共に除電を行う画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、レーザープリンター等の電子写
真方式の画像形成装置においては、感光体や現像剤の個
体間差、及び温度、湿度等の使用環境の変化や経時劣化
に伴う特性変化があるため、画像濃度を常に一定に制御
することは容易ではない。このことは、特に複数色のト
ナーを重ね合わせて形成されるフルカラー画像では、各
色毎のトナーの特性が画像濃度に影響を与えるため、問
題となる。また、現像剤が２成分系現像剤の場合、トナ
ーとキャリアとの混合比（トナー濃度）等により画像濃
度が大きく変動してしまうため、トナー濃度を適正に制
御することが特に重要である。トナー濃度が適正な値か
ら外れてしまうと、例えば、トナー濃度が低すぎると、
必要な画像濃度を出せなくなり、キャリア現像が生じて
しまうこと等がある一方、トナー濃度が高すぎると、文
字等が潰れた画像が形成されたり、白紙部が汚れた被り
画像が形成されてしまうこと等がある。

【０００３】このため、トナー濃度を適正に制御し、画
像を安定させる方法が種々提案されている。例えば、感
光体上に画像濃度検出用画像を形成し、該画像濃度検出
用画像のトナー濃度を濃度検知センサ等で読みとること
により、トナー濃度を適正な値に制御する方法が提案さ
れている。しかし、この方法の場合、特に感光体の露光
された部分にトナーを現像する反転現像方式において
は、感光体の光感度が使用環境や連続使用で変化するた
め、安定した状態で画像濃度検出用画像の形成ができな
い、等の問題がある。

【０００４】特開昭６１−２５４９６１号公報、特開平
３−９８０６４号公報等には、感光体上の表面電位を電
位センサーにて検出し、この表面電位を目標値に収束さ
せるように帯電及び露光の条件を制御する画像形成装置
が記載されている。ここでは、表面電位を一定にした上
で形成された画像濃度検出用画像のトナー濃度を濃度検
出センサで検出し、この検出結果に基づいて現像器に供
給するトナー量を制御している。このように感光体の表
面電位を目標値に合わせた後で画像濃度検出用画像を形
成すると、検出された該画像濃度検出用画像の濃度情報
は、感光体の光感度の変動による影響を受けない。即
ち、該濃度情報から得られた画像濃度検出用画像の濃淡
は、現像剤のトナー濃度及びトナー帯電量を正確に反映
することができ、トナー供給量の制御が容易になる。し
かし、この装置の場合、前記電位センサーは高価である
ため、コストが高くなる、また前記電位センサーを配置
するスペース確保が困難であり設計自由度が低下する、
等の問題がある。

【０００５】そこで、特開平１０−２３２５２３号公報
には、２成分系現像剤を用い、反転現像方式における画
像濃度検出用画像の形成を、感光体の光感度に影響され
ない暗電位で行うことが提案されている。即ち、ここで
は、感光体の光露光を行う前の暗電位レベルと現像バイ
アス値との関係を必要なコントラストに制御し、画像濃
度検出用画像を形成している。この場合、環境等による
変動の大きな光感度の影響を受けないため、前記電位セ
ンサーを使用しなくても、安定した感光体電位条件下で
画像濃度検出用画像の形成を行うことができ、トナー供
給量の制御等の画像形成条件の制御を精度良く行なうこ
とができ、低コスト化及び省スペース化が可能である。

【０００６】一方、感光体を帯電させる装置としては、
非接触であるコロナ放電器が広く用いられているが、近
年では省スペース、低コスト、電源の簡略化、O₃発生が
少ない等の理由より接触型の帯電器が用いられてきてい
る。例えば、感光体を均一に帯電させる帯電ローラ等が
ある。このような帯電ローラは、一般に導電性の芯材と
この芯材を被覆する導電性ゴム層と最表層に保護層とを
有しており、交流成分と直流成分とからなる重畳バイア
スを印加し、該感光体の帯電を均一に制御している。こ
のように交流成分と直流成分とからなる重畳バイアスを
印加する場合、感光体の表面電位を、直流電圧と同程度
にレベリングすることができる。

【０００７】一方、反転現像方式で感光体上のトナー像
を転写体に静電転写する場合、トナーと逆極性のバイア
スを転写ロール等に印加するため、感光体の帯電極性と
逆極性のバイアスが転写ロールに印加されることにな
る。この転写プロセスでの感光体の帯電電位と逆極性の
バイアス印加による履歴が、次サイクルで残像として残
り、画質欠陥を生じる場合がある。これは、転写プロセ
スでトナー層の無い部分に感光体の帯電電位と逆極性の
電荷が感光体に注入/トラップし、次帯電プロセスでの
感光体の暗減衰の増大、トラップ電荷による光感度変化
により潜像形成を変化させるものと考えられる。特に中
間調を多用する高画質機、更にはトナー層の重ね合わせ
の多いフルカラー機においてはこの影響は無視できな
い。

【０００８】この画質欠陥に対しては、除電ランプによ
り電荷トラップを安定な状態に保つことが有効であるこ
とが知られている。しかし、感光体の除電ランプと接触
帯電器とを組み合わせて使用した場合、感光体の帯電電
位は除電ランプを使用しない場合と比較して数１０ｖ程
度低下してしまう。安定して低下しているのであれば接
触帯電器に印加する直流電圧を調整することにより実用
上の問題は発生しないものの、その除電ランプと接触帯
電器とを組み合わせた時の感光体の帯電電位の低下量
は、該接触帯電器の個体間、環境、経時劣化で変化する
接触帯電器の抵抗や接触帯電器と感光体との接触状態に
より変動してしまう。特に感光体が高速で回転する中速
機等の画像形成装置などではその影響が大きくなる。

【０００９】特開平１０−２３２５２３号公報には、高
画質を狙って感光体用の除電ランプを用いる旨が記載さ
れているが、この場合には、更にはより感光体回転スピ
ードの速い画像形成装置の場合には、接触帯電器の抵抗
変化が大きいと、画像濃度検出用画像形成時の感光体電
位の変動が大きくなり、精度よくトナー供給量制御等の
画像形成条件の制御ができなくなるという問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課
題とする。即ち、本発明は、画像濃度検出用画像を形成
し、該画像濃度検出用画像の濃度に基づいて画像形成条
件を制御する画像形成装置及び画像形成方法であって、
帯電器の印加電圧に正確にレベリングされた像担持体の
暗電位と現像バイアスとを適正なコントラストに制御し
た状態で画像濃度検出用画像の形成を行うことにより、
電位センサーを使用することなく、該画像濃度検出画像
を安定に形成可能であり、効率的にかつ精度良く画像形
成条件の制御を行うことができる画像形成装置及び画像
形成方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段は以下の通りである。即ち、＜１＞ 像担持体、
該像担持体を帯電させる帯電器及び該像担持体を除電す
る除電器を少なくとも備えてなり、前記像担持体上に画
像濃度検出用画像を形成し、該画像濃度検出用画像の濃
度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置にお
いて、画像形成時には該除電器を作動させておき、前記
画像濃度検出用画像形成時には該除電器の作動を停止さ
せる制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置で
ある。＜２＞ 像担持体上に画像濃度検出用画像を形成
する工程、該像担持体上に画像を形成する工程及び該画
像を転写材上に転写する工程を少なくとも含む画像形成
方法において、前記画像の形成時には、除電器を作動さ
せておき、前記画像濃度検出用画像の形成時には、除電
器の作動を停止させることを特徴とする画像形成方法で
ある。

【００１２】本発明の画像形成装置及び画像形成方法に
おいては、画像形成時において、除電器を作動させ、一
方、画像濃度検出用画像形成時において、該除電器は作
動させない。該除電器の作動時における前記像担持体の
帯電電位は、該除電器の未作動時における帯電電位より
も低下する。その理由は以下の通り推測される。即ち、
前記帯電器に交流電圧と直流電圧とからなる重畳バイア
スを印加する場合、前記像担持体の帯電電位は、直流電
圧値に近い値にレベリングされる。これは、前記帯電器
による前記像担持体の帯電は、該帯電器と該像担持体と
の接触部の前後で形成される微小な空隙（エアギャッ
プ）でのコロナ放電が支配的となっており、交流成分に
より該帯電器から該像担持体への放電と、該像担持体か
ら該帯電器への逆放電とを繰り返すことにより、前記エ
アギャップが徐々に大きくなる前記接触部の出口側では
電界が小さくなっていき、最終的には直流電圧値に収束
するためである。

【００１３】ここでいう直流電圧値は、正確には帯電器
の芯材に供給された電源電圧値ではなく、放電が起こる
エアギャップに印加される電圧値を意味する。したがっ
て、帯電器の抵抗が大きくなり、印加された電圧がより
帯電器等に分圧される場合には、該エアギャップに印加
される直流電圧値が降下し、像担持体のレベリング電位
も低下してしまう。

【００１４】図１は、一定の環境条件及び電源条件下に
て帯電器の抵抗（ロール抵抗）と、像担持体の帯電電位
との関係図である。なお、前記ロール抵抗は、金属ロー
ルに帯電器である帯電ロールをある荷重で圧接/従動さ
せた状態で一定電圧を印加し、印加電圧と電流との関係
より算出したものである。

【００１５】また、帯電器の分圧を考える場合、像担持
体/帯電器を含む帯電経路は、抵抗体と誘電体とで構成
されているため、時定数を考える必要があり、その時定
数は、帯電器の抵抗値及び誘電体、即ち像担持体の電荷
充電状態により変化するものと考えられる。従って、帯
電器の抵抗値が大きい場合、及び帯電器に突入する像担
持体の表面電位を除電器を使用して残留電位に制御した
場合、即ち像担持体の充電電荷がほとんど存在しない場
合は、時定数が大きくなり、ある時間での帯電器に分圧
される電圧が大きくなる。この時定数が、像担持体の任
意の点が帯電器の放電領域を通過する時間と比較して十
分に速い場合は、像担持体の表面電位は帯電器に印加さ
れた直流電圧値に収束するが、そうでない場合には、帯
電器への分圧が無視できなくなり像担持体の電位は低下
してしまうものと推測される。

【００１６】したがって、像担持体の面速度が速い場
合、像担持体の帯電電位は帯電器の抵抗の影響を受け易
くなってしまう。また、帯電器の放電領域は帯電器と像
担持体の接触状態で変動するため、その接触状態によっ
ても像担持体の帯電電位は変動してしまう。図２は、高
抵抗ロールを使用した場合の一定環境条件及び電源条件
下での像担持体の面速度と帯電電位との関係を示した図
である。

【００１７】本発明においては、帯電器の抵抗が変動し
たとしても、また帯電器と像担持体との接触状態が変動
したとしても、画像形成時において、除電器を作動させ
たまま帯電処理を行うことにより、前画像形成サイクル
において印加された転写バイアス履歴が効果的に消去さ
れる。その結果、高品質の画像が形成される。また、画
像濃度検出用画像形成時は、除電器の作動を停止させた
まま帯電処理を行うことにより、該帯電器の印加電圧に
正確にレベリングされた像担持体の暗電位と現像バイア
スとが適正なコントラストに制御された状態で、画像濃
度検出用画像が安定にかつ効率良く形成される。その結
果、効率的にかつ精度良く画像形成条件の制御が行われ
る。

【００１８】前記画像濃度検出用画像の形成は、通常の
画像形成サイクルの前又は後で行なってもよいし、該画
像形成サイクル内におけるインターイメージ部で行って
もよい。また、前記適正なコントラストを達成する手法
としては、帯電器に印加する直流電圧を画像形成時と同
一にして現像器に印加する現像バイアスを制御してもよ
いし、逆に、現像器に印加する現像バイアスを画像形成
時と同一にし帯電器に印加する直流電圧を制御してもよ
く、また、両者を同時に制御してもよい。

【００１９】ただし、該画像濃度検出用画像の形成を、
通常の画像形成サイクルの前及び画像形成サイクル内の
インターイメージ部で行う場合には、該画像形成サイク
ルに迅速に移行できるように、帯電器に印加する直流電
圧を画像形成時と同一にして現像器に印加する現像バイ
アスを制御する方法がより好ましい。これは、像担持体
と帯電器との特性によっては像担持体の帯電レベルを、
例えば０ｖから画像形成時の帯電レベルに帯電させる場
合、像担持体における帯電レベルが像担持体の回転の１
周目と２周目とで微妙に変化する場合があるからであ
る。

【００２０】また、ここでいう画像形成条件の制御は、
トナー供給量の制御のみに限定されるものではなく、現
像バイアス条件、帯電器における帯電条件、像担持体の
露光条件、等のいずれもが含まれる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像形成方法及び
画像形成装置について詳細に説明する。本発明の画像形
成方法は、像担持体上に画像濃度検出用画像を形成する
工程（以下「画像濃度検出用画像形成工程」と称するこ
とがある。）、像担持体上にトナー画像を形成する工程
（以下「画像形成工程」と称することがある。）及び該
トナー画像を転写材上に転写する工程（以下「転写工
程」と称することがある。）を少なくとも含む。本発明
の画像形成方法は、本発明の画像形成装置を用いて好適
に実施することができる。

【００２２】本発明の画像形成装置は、像担持体と、帯
電器と、除電器と、制御手段とを少なくとも備えてな
り、更に像露光器、現像器、転写帯電器、定着器等の公
知の機器を必要に応じて備えてなる。本発明の画像形成
装置の一例としては、例えば図３に示す通りであり、像
担持体としての感光体１と、接触型の帯電器としての帯
電ロール２と、像露光器３と、現像器４と、転写帯電器
としての転写ロール５と、除電器６と、クリーナ７と、
制御手段８と、濃度センサー９とを備えてなる。

【００２３】前記画像濃度検出用画像形成工程は、像担
持体上に画像濃度検出用画像を形成する工程であり、具
体的には、像担持体に対し、帯電、現像を行なう工程で
ある。この画像濃度検出用画像形成工程は、本発明の画
像形成装置における像担持体と帯電器と現像器とを用い
て好適に行うことができる。該画像濃度検出用画像形成
工程では、前記除電器は、その作動が停止されており、
該帯電器の印加電圧に正確にレベリングされた前記像担
持体の暗電位と現像バイアスとを適正なコントラストに
制御した状態で、前記現像器を用いて画像濃度検出用画
像の形成が行われる。

【００２４】この画像濃度検出用画像形成工程において
形成された画像濃度検出用画像のトナー濃度は、適宜設
けた濃度センサー等にて計測し、該計測結果に基づい
て、画像形成条件、例えば、トナー供給量条件、現像バ
イアス条件、帯電器における帯電条件、像担持体の露光
条件、等が制御される。

【００２５】前記像担持体としては、その材質、形状、
構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じ
て適宜選択することができ、それ自体公知の電子写真感
光体、静電潜像担持体等が好適に挙げられる。なお、図
１に示す画像形成装置における像担持体は、ドラム状の
感光体１である。

【００２６】前記帯電は、前記像担持体の表面に適宜選
択した電圧を印加し該表面を帯電させる操作であり、例
えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィル
ム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器
を適宜選択し、これを用いて行うことができる。これら
の接触帯電器は、前記像担持体に対し、直流電圧及び／
又は交流電圧を、所望のタイミング、時間、強さ等を変
更自在に印加することができる機能を有する。本発明の
画像形成装置は、これらの帯電器を備えている。図３に
示す画像形成装置における帯電器は、帯電ロール２であ
り、像担持体としての感光体１に均一に直流電圧及び／
又は交流電圧を印加することができる。感光体１は、こ
の帯電ロール２により均一に帯電される。

【００２７】前記現像は、トナーを含む現像剤を用いて
画像を形成する操作であり、後述の現像器を用いて行な
うことができる。

【００２８】前記画像形成工程は、像担持体に対して、
帯電、像露光及び現像を少なくとも行う工程である。こ
の画像形成工程は、本発明の画像形成装置における像担
持体、帯電器、像露光器、現像器等を用いて好適に行う
ことができる。

【００２９】なお、本発明の画像形成方法及び画像形成
装置においては、通常の画像形成時には前記除電器を作
動させておき、画像濃度検出用画像形成時には該除電器
の作動を停止させる制御を行なう必要がある。

【００３０】このような制御は、本発明の画像形成装置
における制御手段を用いて好適に行うことができる。前
記制御手段は、画像形成時には該除電器を作動させてお
き、前記画像濃度検出用画像形成時には該除電器の作動
を停止させる機能を有する。このような制御手段として
は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シ
ークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。

【００３１】本発明においては、画像形成時（サイク
ル）においては、前記像担持体に対して、前記帯電器と
前記除電器とを作動させておき、画像濃度検出用画像形
成時においては、該除電器の作動を停止させるが、この
ような、除電器等のタイミングチャートの具体例の幾つ
かを以下に示す。

【００３２】図４〜５は、除電器の通電シーケンスのタ
イミングチャートを示す図、即ち前記除電器による前記
像担持体への電圧印加のタイミングを示す図である。

【００３３】図４のタイミングチャートでは、通常の画
像形成サイクル前の予備サイクルにおいて画像濃度検出
用画像形成を行なうため、該画像濃度検出用画像形成の
前後にわたる一定時間、除電器を作動させていない。そ
して、該画像濃度検出用画像形成の終了後に、該除電器
を作動させている。図５のタイミングチャートでは、通
常の画像形成サイクル後の後サイクルにおいて画像濃度
検出用画像形成を行なうため、該画像濃度検出用画像形
成の前後にわたる一定時間、除電器の作動を停止させて
いる。

【００３４】以上のようなタイミングで除電器を作動さ
せると、帯電器の印加電圧に正確にレベリングされた像
担持体の暗電位と現像バイアスとを適正なコントラスト
に制御した状態で画像濃度検出用画像の形成を行うこと
ができ、電位センサーを使用することなく、該画像濃度
検出画像を安定に形成でき、効率的にかつ精度良く画像
形成条件の制御を行うことができる。

【００３５】前記除電器としては、特に制限はなく、前
記像担持体に対し、除電バイアスを印加することができ
ればよく、公知のものの中から適宜選択することができ
るが、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。

【００３６】本発明の画像形成方法及び画像形成装置に
おいては、通常の画像形成時（サイクル）において、前
記帯電器により前記像担持体の帯電を行なった後で、前
記像露光器を用いて該像担持体上に像露光を行う。

【００３７】前記像露光は、該帯電がなされた像担持体
の表面に、形成すべき画像に対応して像様に露光して静
電潜像を形成する操作であり、例えば半導体レーザ光の
外、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の公知の光源を利用し
た公知の像露光器を用いて行うことができる。本発明の
画像形成装置は、これらの像露光器を備えている。図３
に示す画像形成装置における像露光器は、像露光器３で
あり、像担持体としての感光体１にレーザー光を露光
（照射）して該感光体１上に静電潜像を形成することが
できる機能を有する。このため、感光体１は、この像露
光器３により像様の露光を受け、その表面に、形成すべ
き所望の画像に対応した静電潜像が形成される。

【００３８】本発明の画像形成方法及び画像形成装置に
おいては、以上のようにして、前記像担持体に静電潜像
を形成した後で、前記現像器を用いて該静電潜像を現像
する。前記現像は、該静電潜像を前記本発明の静電荷像
現像剤を用いて現像する操作であり、例えば、前記静電
潜像に現像剤を接触又は非接触させることにより、該静
電潜像を現像する機能を有する現像器を用いて行うこと
ができる。前記現像器としては、前記機能を有する限り
特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することがで
き、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であ
ってもよい。

【００３９】前記現像器に収容させる現像剤としては、
トナーからなる一成分系現像剤であってもよいし、トナ
ーとキャリアとを含む二成分系現像剤であってもよい。
前記トナーとしては、特に制限はないが、単色用現像の
場合には一般にブラックトナーが用いられ、多色用現像
の場合には、一般にブラックトナーの外、マゼンタ、イ
エロー及びシアンから選択される有彩色トナーが用いら
れ、フルカラーの場合には、ブラックトナー、マゼンタ
トナー、イエロートナー及びシアントナーが用いられ
る。

【００４０】本発明の画像形成装置は、前記現像器を備
えている。図３に示す画像形成装置における現像器は、
単色用の現像器４であり、ブラックトナーを内部に収容
し、このブラックトナーを回転ロールを用いて、前記静
電潜像に接触させることにより、該静電潜像を現像する
機能を有する。その結果、感光体１は、この現像器４に
より、その表面に形成された静電潜像が現像され、その
表面にトナー画像が形成される。

【００４１】前記転写工程は、前記トナー画像を転写材
上に転写する工程である。この転写工程は、本発明の画
像形成装置における転写帯電器等を用いて好適に行うこ
とができる。前記転写は、例えば、公知の転写帯電器等
を用い、コロナ放電による非接触転写、転写ベルト、転
写ローラ等による接触転写などにより行うことができ
る。本発明の画像形成装置は、前記転写帯電器を備えて
いる。図３に示す画像形成装置における転写帯電器は、
接触帯電器である転写ロール５であり、電界を形成して
感光体１上のトナー画像を前記転写材上に転写させる機
能を有する。この転写ロール５の作用により、感光体１
上のトナー画像は、転写材上に転写される。なお、前記
転写材としては、特に制限はなく、それ自体公知の市販
のコピー用紙などが挙げられる。

【００４２】本発明の画像形成方法及び画像形成装置に
おいては、その後さらに、定着を行うことができる。前
記定着は、例えば、熱ローラ定着器などの公知の定着器
を用いて行うことができる。本発明の画像形成装置は、
前記定着器を備えている。この定着器の作用により、感
光体上のトナー画像は、転写材上に強固に定着される。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではな
い。以下の実施例は、本発明の画像形成装置を用いた本
発明の画像形成方法の実施例である。

【００４４】（実施例１）実施例１において使用した画
像形成装置は、図３に示す画像形成装置であり、レーザ
ープリンターである。この画像形成装置は、感光体１
と、帯電ロール２と、像露光器３と、現像器４と、転写
ロール５と、除電器６と、クリーナ７と、制御手段８
と、濃度センサー９とを備えてなる。像担持体としての
感光体１は、図示しないモータで矢印の方向に回転可能
である。感光体１の周囲には、帯電ロール２、像露光器
３、現像器４、転写ロール５、除電器６、クリーナ７、
濃度センサー９が順に配置されている。

【００４５】現像器４は、その上部に配置されたトナー
供給装置を有し、かつ、トナーとキャリアとを攪拌する
攪拌ロールやキャリアとトナーとが混合された現像剤を
搬送する搬送ロール、現像剤に現像バイアスを与える現
像用マグネットロール（以下、「現像ロール」という）
などを有している。帯電ロール２、転写ロール５及び現
像器４における現像ロールには、帯電電圧及び現像バイ
アスをそれぞれ印加するための高圧電源が接続されてい
る。なお、転写ロール５に代えてコロナ放電器を用いて
もよい。

【００４６】像露光器３、前記トナー供給装置、前記高
圧電源、除電器６及び濃度センサー９は、制御手段８に
それぞれ接続されている。制御手段８は、濃度センサー
９で検出したトナー画像の濃度検出信号を取り込むと共
に、像露光器３、前記高圧電源、除電器６の出力調整や
付勢タイミングの調整、前記トナー供給装置のオン・オ
フ制御を行う。制御手段８は、操作表示部、ＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ、及び必要な入力インタフェース（いずれ
も図示しない）を含むマイクロコンピュータで構成する
ことができる。濃度センサー９は、例えば発光ダイオー
ドから出力された光の反射強度をフォトトランジスタで
検出するように構成することができる。

【００４７】図3に示す画像形成装置においては、次の
ようにして画像が形成される。まず、帯電ロール２に、
直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧を印加して感光体
１の表面を予定の帯電部電位（例えば-650V）で一様に
マイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体１上
に、画像部分が予定の露光部電位（例えば-200V）にな
るように像露光器３で露光を行い潜像を形成する。即
ち、制御手段８から供給される画像信号に基づき、像露
光器３をオン・オフすることによって画像に対応した潜
像が形成される。次に、現像器４における現像ロールに
は現像バイアス（例えば-500V）が印加されており、前
記潜像は該現像ロールを通過時にトナーで現像され、ト
ナー像として可視化される。該トナー像は、転写ロール
５で記録紙（図示しない）に転写され、さらに図示しな
い定着部に送給されて出力される。感光体１上に残留し
たトナーはクリーナ７で除去して回収し、最後に、感光
体１を除電器６で一様に残留電位まで除電し、次の画像
形成サイクルに備える。

【００４８】この画像形成サイクルにおける、感光体１
上の電位レベルの一例を図６に示す。図６において、-6
50Vの表面電位ＶHに帯電した感光体１上に、画像信号に
よって変調されたレーザ光が照射されると、露光部電位
ＶLは、-200Vになる。ここで、表面電位ＶHと露光部電
位ＶLとの間に-500Vの現像バイアスＶBが位置する。ト
ナーＴは、マイナスに帯電されているため、露光部電位
ＶLと現像バイアスＶBとの差、つまりコントラスト電位
によって前記現像ロールから感光体１上の露光部にトナ
ーＴが移動して現像される。この実施例では、画像濃度
制御のための画像濃度検出用画像形成を、前記画像形成
サイクル前に行なう。該画像濃度検出用画像作成時は、
像露光器３を付勢せず、さらに帯電ロール２への電圧の
印加は、除電器６の作動を停止させた状態で実施してい
る。更に帯電ロール２に印加する電圧条件は画像形成時
と同一にし、現像バイアスＶBは、画像形成時よりも高
くかつ帯電ロールに印加する直流電圧値よりも高い値に
（例えば-750V）に制御している。そして、表面電位ＶH
と、該表面電位よりも高い値に制御された現像バイアス
ＶBとのコントラスト電位で、トナーを付着させて現像
を行い、これを画像濃度検出用画像とした。

【００４９】図７は、画像濃度検出用画像形成時の感光
体１上の電位レベルの一例を示す模式図である。濃度セ
ンサー９にてこの画像濃度検出用画像の反射光及び感光
体１のクリーン面（トナーの載っていない部分）の反射
光をそれぞれ検出し、その検出信号レベルに基づいてト
ナー濃度を算出し、トナー供給のオン・オフ等の画像を
安定させるための制御を実施した。このように、像露光
器３による露光を行なわないで、かつ除電器６を作動さ
せず感光体１の除電を行わない感光体面で、画像濃度検
出用画像を形成することにより、例えば除電条件以外は
同条件で画像濃度検出用画像形成を行った場合と比較し
て高い精度で画像形成条件を制御することができた。そ
の結果、効率的にかつ安定に画像形成を行なうことがで
きた。

【００５０】図８は、画像濃度検出用画像形成時の感光
体電位の変化の様子を調べたグラフである。画像濃度検
出用画像形成時の感光体電位が、除電器６により感光体
１を除電している場合と比較して安定していることが分
かる。また除電器６による感光体１の除電を通常の画像
形成時においても一切行わない場合においては、初期よ
り前サイクルでの履歴がゴースト画像としてプリントア
ウトしていた。

【００５１】なお、この実施例の画像形成装置は、単色
の画像形成装置であるが、カラーの画像形成装置であっ
てもよい。カラー画像形成装置では、上述の処理を各色
毎に行うようにすればよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明によると、前記従来における諸問
題を解決することができる。また、本発明によると、画
像濃度検出用画像を形成し、該画像濃度検出用画像の濃
度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置及び
画像形成方法であって、帯電器の印加電圧に正確にレベ
リングされた像担持体の暗電位と現像バイアスとを適正
なコントラストに制御した状態で画像濃度検出用画像の
形成を行うことにより、電位センサーを使用することな
く、該画像濃度検出画像を安定に形成可能であり、効率
的にかつ精度良く画像形成条件の制御を行うことができ
る画像形成装置及び画像形成方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、帯電ロールの抵抗値と、感光体帯電
電位との関係を示すグラフである。

【図２】 図２は、感光体の面速度と、感光体の帯電電
位との関係を示すグラフである。

【図３】 図３は、本発明の画像形成装置の一例を示す
概略説明図である。

【図４】 図４は、除電器の通電シーケンスのタイミン
グチャートの一例（本発明）である。

【図５】 図５は、除電器の通電シーケンスのタイミン
グチャートの一例（本発明）である。

【図６】 図６は、画像形成時（サイクル）における、
感光体上の電位レベルの一例を示す図である。

【図７】 図７は、画像濃度検出用画像形成時におけ
る、感光体上の電位レベルの一例を示す図である。

【図８】 図８は、感光体の回転数と、画像濃度検出黄
画像形成時における感光体の表面電位との関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 帯電ロール ３ 像露光器 ４ 現像器 ５ 転写ロール ６ 除電器 ７ クリーナ ８ 制御手段 ９ 濃度センサー

フロントページの続き (72)発明者 山田 太一 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA10 DA32 EA10 EC03 ED26 EF06 2H035 AB03 AC03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体、該像担持体を帯電させる帯電
   器及び該像担持体を除電する除電器を少なくとも備えて
   なり、前記像担持体上に画像濃度検出用画像を形成し、
   該画像濃度検出用画像の濃度に基づいて画像形成条件を
   制御する画像形成装置において、画像形成時には該除電
   器を作動させておき、前記画像濃度検出用画像形成時に
   は該除電器の作動を停止させる制御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】 像担持体上に画像濃度検出用画像を形成
   する工程、該像担持体上に画像を形成する工程及び該画
   像を転写材上に転写する工程を少なくとも含む画像形成
   方法において、前記画像の形成時には、除電器を作動さ
   せておき、前記画像濃度検出用画像の形成時には、除電
   器の作動を停止させることを特徴とする画像形成方法。