JPH01280774A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数台の現像器を有する画像形成装置におい
て、各現像器から像担持体の潜像に付着させるトナーの
量（以下トナー付着量と言う）を制御する手段の改良に
関する。

（発明の背景） 従来、複数台の現像器を有する画像形成装置は、各現像
器の現像バイアス電圧を変化させることによって１〜ナ
一付着量を制御している。ずなわち、トナー付着量を増
し度い場合には該現像バイアス電圧を上け、１〜ナ一付
着星を減らし度い場合には該現像バイアス電圧を下ける
ことによってトナー付着量を制御している。

カラー画像の場合、感光体上のトナー付着量によって又
現像順番によって色再現か決まる。特に感光体上で反転
現像を用い重ね合わせをする場合、画像かふり、解像力
、画像濃度といった現像の種々の制約をすへて満たずこ
とが必要である。特に、２成分現像の場合には、キャリ
ヤ付着する条件も満たさなけれはならない。

更に１ヘナ一同士の重ね合わせでフルカラー再現をする
場合、上記の制約を満たず為の現像バイアスの制御は特
に困難である。

（発明か解決しようとする課題） しかるに上述した従来の画像形成装置のトナー付着量制
御手段ては、トナー付着量を増そうとして現像バイアス
電圧が一定の値を越えると、形成された画像にキャリヤ
が付着して画像の表面がざらついた状態になったり、あ
るいは画像に余分のトナーがイ・１着して（以下これを
トナーかぶりと言う）たとえは画像の本来白色であるべ
き部分か薄汚れた状態になったり解像力が低下するとい
つな問題か生ずる。

フルカラー画像の場合、上記の問題の他に、色再現範囲
が狭くなるといった問題かある。

第４図に第１層目のトナーイづ着量に対する第２層目の
トナー付着量の関係を示す。この図の第４象限は、帯電
→露光→現像を行い感光体へ付着したトナー（第１層目
のトナー）の上から再帯電→再露光を行った時の第１層
目のトナー付着量による電位の変化量を示したものであ
る。図中の電位降下量とは帯電電位と再露光部の表面電
位の差である。第３象限は、電位降下量と現像ポテンシ
ャルく現像バイアスの直流電圧と再露光部との表面電位
の差）を示したものである。第２象限は現像ポテンシャ
ルと第２層目の１〜ナ一付着量の関係を示すものである
。これは、トナー同士を感光体上で重ね合わせる場合の
第２層目のトナー付着量を決める為の特性曲線となる。

フルカラー画像の場合、トナーの付着量は色再現範囲を
決める重要なパラメータとなっている６１−ナー付着量
を制御する為には、第２象限の特性曲線を変化させれは
よい。しかし現像ポテンシャルを決めるパラメータであ
る再露光部の電位は、感光体特性、トナーのもつ電荷量
等によって決まってしまう。一方の現像バイアスの直流
電圧は、トナーかふり、キャリヤ付着、解像力低下とい
ったものを防止する為これもほは固定された条件となる
。このような中でトナー（４着量を制御する為には、別
のパラメータを用いなけれはならない。

）ヘナーイ」着量を制御する際必要となってくるものは
、色再現範囲と第３図に示すような単色時の画像濃度で
ある。したかって、ある−室以上の濃度を越える状態で
使用することか好ましく、１−ナーイ」着量を制御する
上でこの点も加味しなくてはならない。

本発明は、各現像器の現像スリーブの回転数をそれぞれ
個別に変えて単色時にある一定以上の画像濃度を得てか
つトナーと１〜ナーを重ねて色再現する場合、色再現か
広く安定してとれるように感光体へ付着するＩ・ナー量
を制御する。これによって現像バイアス電圧を変化させ
る場合に生じ易い画像へのキャリヤ付着やトナーかぶり
、解像力低下を起こすことなくトナー付着量の制御がで
きる画像形成装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の画像形成装置は、上記の目的を達成するなめに
次の手段構成を有する。

すなわち本発明の画像形成装置は、複数台の現像器と、
　該現像器の現像スリーブを回転させる回転駆動手段と
、　該各現像スリーブの回転数を各現像条件に応して定
められる所定の回転数に制御する回転数制御手段と；　
を具備することを特徴とするものである。

（作　用） 以下に上記の手段構成を有する本発明の画像形成装置の
作用について説明する。

複数台の各現像器が有する現像スリーブは回転駆動手段
によって回転させられる。トナー付着量は、一定の現像
バイアス電圧の下では現像スリーブ回転数のある範囲内
において該回転数の増加とともに増加するので、各現像
器の現像バイアス電圧をキャリヤ付着や１〜ナーかふり
が生じない一定の値にしたままで各現像スリーブの回転
数を変えることによって、それぞれの現像器からのトナ
ー付着量を制御することかできる。回転数制御手段は、
各現像スリーブの回転数をそれぞれ個別に各現像条件に
よって定められる所定のトナー付着量に対応する回転数
に制御するので、各現像器はそれぞれの現像条件によっ
て定められる所定の量のトナーを像担持体の潜像に付着
させる。

以上説明したように、本発明の画像形成装置は各現像器
の現像スリーブ回転数をそれぞれ個別に制御することに
よって１−ナー付着量を各現像条件に応した所定の量に
制御できるので、従来の画像形成装置て生し易い画像へ
のキャリヤ付着やトナーかぶりや解像力低下を生ずるこ
となく高品質の画像を形成することができる。

（実　施　例） 以下に本発明の画像形成装置の実施例を図面に基ついて
説明する。

第１図の画像形成装置のコピー釦を押すと、φ１８０ｍ
ｍのフタロシアニン系ＯＰＣ感光体ドラム３が矢印方向
に回転して、クリーニング装置４によってクリーニング
された感光体１〜ラム３の面を赤色ＬＥＤを用いた帯電
前露光装置１０によって一様に照射され次に帯電器５が
一様に一８００■に帯電する。また、原稿載置台１また
は原稿読取手段６が往復動して、その往動において原稿
露光ランプ６ａか原稿を走査露光し、原稿面からの反射
光かミラーおよび結像レンズを介してカラーイメージセ
ンサ６ｂに入射する。カラーイメージセンサ６ｂは、原
稿像を色分解した例えば青（Ｂ）。

緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の像に対応したアナログ信号を図示
されていない像信号処理回路に入力する。

像信号処理回路はＢ、Ｇ、Ｒ信号からトナーの色のイエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）２シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ
）のデジタル像信号を作製する。

そして、この画像形成装置では十分な色再現を行うため
に、像信号処理回路は１回目の原稿走査露光においてＹ
信号を像光ビーム走査装置８に出力する。像光ビーム走
査装置８は、Ｙ信号によって変調したレーザビームをレ
ーザ光源から光音素子のようなビーム径変更手段を介し
て回転多面鏡等の偏向器に入射し、偏向器で偏向走査さ
れたレーザビームＬをｆ−θレンズ等の結像レンズを介
して感光体１〜ラム３の一様帯電面に入射する。

これによって、感光体ｌ−ラム３の帯電面に低電位スボ
ッ１への分布から成る静電像か形成される。

この静電像を現像剤にＹトナーを用いている現像器９Ｙ
によって現像し、Ｙトナー像を形成する。

このＹ　ｌ−ナー像を形成された感光体トラム３の面は
、不作動状態に置かれた現像器９Ｍ、９Ｃ。

９ＢＫ、転写器１１、分離器１２、クリーニング装置４
の位置を通過して、帯電器５により再び一様に帯電され
る。この帯電面がレーザビームＬの入射位置に達したと
きに、２回目の原稿走査露光において像信号処理回路が
例えはＭ信号を像光ビーム走査装置８に出力することに
よって、像光ビーム走査装置８からＭ信号て変調された
レーザビームＬが入射される。これによって形成されｆ
Ｓ　６％電像を現像剤にＭ１〜ナーを用いている現像器
９ＭがＭ　＋−ナー像に現像する。これによって、感光
体１’ラム３にＹ、Ｍのトナー像が形成され、このＹ。

Ｍ　＋−ナー像を有する面が前と同様にレーザビームＬ
を入射される位置に達したときに、像光ビーム走査装置
８が今度はＣ信号で変調されたレーザビームＬを入射す
る。これによって形成された静電像を現像剤にＣトナー
を用いている現像器９Ｃか現像する。それにより感光体
ドラム３にＹ、Ｍ。

Ｃ１〜ナー像の合成からなるカラー画像か形成される。

このカラー画像の形成面が前と同様にレーザビームＬを
入射される位置に達したときに、像光ビーム走査装置８
が今度はＢＮ信号て変調されたレーザビームＬを入射す
る。これによって形成された静電像を現像剤にＢＫ）ナ
ーを用いている現像器９ＢＫが現像する。それにより感
光体ドラム３にＹ、Ｍ、Ｃ，ＢＫ）ナー像の合成からな
るコン１〜ラストに優れたカラー画像が形成される。

なお現像器９Ｙ、同９Ｍ、同９Ｃ，同９ＢＫは、第５図
に示すパターンによって着磁された現像スリーンか第６
図の各現像器共通に使用されている。

Ｓ１極」二にφ６　ｍｍの磁性ステンレス棒が１〜２８
ｆ／ｍｍの荷重で押圧され、これによって現像剤層を感
光体１−ラム３に接触しない層厚く穂の高さ０３〜０．
４　ｍｍ　）に形成して、現像剤層がら１〜ナーを飛翔
させて静電像にイ」着させる非接触現像が行われる。

現像条件は、第１表に示すものが用いられろ〈実施例］
〉。又使用現像剤は粒径４０μＩｎのコーチインクフェ
ライト系キャリアと粒径１５μｍのポリニスデル系ｌ・
ナーによる２成分現像剤（１−ナー濃度７％　Ｑ　／　
Ｍ　−−１０〜−１，５μｃ　／　ｇ　）を用いている
。各１−ナーに含まれている顔料は第２表に示すものを
用いている。

これによってＹ　、　Ｍ　、Ｃ、Ｂ　Ｈ，Ｂｌｕｅ、Ｇ
ｒｅｅｎ、Ｒｅｄのへ夕画像を形成すると感光体」二に
は第３表に示すような量のトナーか付着する。

以上の工程によって感光体ドラム３上に形成されたカラ
ー画像は、給紙装置１４によって送り込第１表 第２表 第３表 まれで来る転写材Ｐに転写器１１により転写される。カ
ラー画像を転写された転写材Ｐは、分離器１２によって
感光体ドラム３から分離され、定着ローラ１５によって
カラー画像を定着されて機外に排出される。

得られたベタ画像は、Ｙ　、　Ｍ　、　Ｃ、Ｂ　ｘ、Ｂ
ｌｕｅ。

Ｇｒｅｅｎ、Ｒｅｄを識別するには十分なものであった
。

〈実施例２〉 第４表に示す現像スリーブ回転数を用いて感光第４表 体上に付着する１層目、２層目のトナー量を制御し実施
例１と同様にＹ　、Ｍ　、　Ｃ、Ｂ　ｘ、Ｂｌｕｅ、Ｇ
ｒｅｅｎ、Ｒｅｄのベタ画像形成を行ったところ、得ら
れた画像は実施例１と同様７色を識別するに十分なもの
であった。

〈実施例３〉 実施例１．実施例２のように、現像スリーブの回転数を
変化させ感光体上に付着する１層目、２層目のトナー量
を変化させベタ画像を形成した時、実施例１に示した１
−ナー付着量に対して、第５表に示すような付着量変動
以内であれば、Ｙ、Ｍ。

Ｃ、Ｂ　、（、Ｂｌｕｅ、　Ｇｒｅｅｎ、Ｒｅｄの７色
の識別が可能であった。

〈比較例１〉 第６表に示すようにＹ、Ｍ、Ｃ，Ｂｏ共に現像スリーブ
の回転数を３００ｒｐｍにしヘタ画像を形成した。この
場合第２図に示す記憶部２３に記憶されているスリーブ
回転数は、それぞれ３０Ｏｒｐｍとなっている。

これによって形成されるへ夕画像は、実施例１第５表 第６表 コ５ の現像スリーブ回転数を制御して１〜ナ一付着量を所定
の量に設定したものと比較して画像濃度も低くかつＢｌ
ｕｅとＲｅ＋Ｉの色再現か悪いものとなった。

第２図は本発明の画像形成装置の実施例１，２゜３およ
び比較例実験を行った装置の構成を示す図である。第２
図において、イエロートナー（以下Ｙ　ｌ−ナーと略記
する）を収納したＹトナー現像器９Ｙ、マゼンタトナー
（以下Ｍ１〜ナーと略記する）を収納しなＭ　＋−ナー
現像器９Ｍ、シアン１ヘナー（以下ＣＩ−ナーと略記す
る）を収納したＣ　Ｉ−ナー現像器９Ｃおよび黒Ｉ・ナ
ーを収納した黒トナー現像器９８には、それぞれ現像ス
リーブ回転軸２Ｙ、同２Ｍ、同２Ｃおよび同２８Ｋを有
している。

一方、モータ２５に結合している軸２６の回転は、クラ
ッチＩＹ、同］Ｍ、同ＩＣおよび同ＩＢＫが結合状態に
されることによって、現像スリーブ回転軸２Ｙ、同２Ｍ
、同２Ｃおよび同２ＢＫのそれぞれに伝えられる。記憶
部２３は、たとえば不揮発メモリで構成され、該メモリ
には良好な現像を行うための１−ナー付着量ぐ換言すれ
ば濃度）に対応した各現像スリーブ回転数が、前記４台
の各現像器毎に記憶されている。モータ２５は、前記４
台の現像器のどれかか現像動作に入る前に制御部２２か
らモータドライバ２４に発せられるＯＮ信号によって回
転を始め、前記４台の現像器がどれも現像動作を行わな
くなった後に制御部２２からモータドライバ２４に発せ
られるＯＦＦ信号によって回転を停止する。操作部２１
には濃度の手動設定ボタンと自動設定ボタンとが有り、
使用者か手動設定ボタンを押す場合には、引き続いて前
記４台の各現像器毎に現像条件に応じた濃度の指定か該
操作部２１において行われる。該濃度を指定する濃度指
定情報は操作部２］から制御部２２へ送出され、制御部
２２は該指定された濃度に対応する各現像器の現像スリ
ーブ回転数を記憶部２３から読み出す。制御部２２は、
現像動作を行う現像器に接続されたクラッチのみを結合
状態にさせるクラッヂ動作信号３０を送出するとともに
、該現像動作を行う現像器の現像スリーブを前記の記憶
部２３から読み出された回転数で回転させる回転数制御
信号を前記のクラッヂ動作信号３０と同時にモータドラ
イバ２４へ送出する。

その結果、モータ２５は、前記の結合状態になっている
クラッチに接続された現像器の現像スリーブのみを、前
記の記憶部２３から読み出された回転数で回転させ、該
現像器は、操作部２１て現像条件に応して指定された濃
度にする所定の量の１ヘナーを像担持体の潜像に付着さ
せる。

使用者が自動設定ボタンを押す場合には、各現像器のそ
れぞれに対応したパッチ現像か像担持体上て行われ、該
現像の結果から得られる濃度の情報が制御部２２へ送出
され、該制御部２２が、現像条件に応して予め設定され
ている設定濃度と前記のパッチ現像の濃度とを各現像器
毎に比較する。

該比較の結果に応し、トナー付着量を増す場合には現像
スリーブを現在よりも高い所定の回転数で回転させる回
転数制御信号が制御部２２からモータドライバ２４へ送
出され、トナー付着量を減らず場合には現像スリーブを
現在よりも低い所定の回転数で回転させる回転数制御信
号が制御部２２からモータドライバ２４へ送出される。

この回転数制御信号は、現像動作を行う各現像器毎に、
該現像器に接続されたクラッチのみを結合状態にさせる
クラッチ動作信号３０と同時に出力される。この結果、
モータ２５は前記の結合状態になっているクラッチに接
続された現像器の現像スリーブのみを、前記の制御部２
２が出力した所定の回転数で回転させ、該現像器は現像
条件に応して予め設定された濃度にする所定の量の１ヘ
ナーを像担持体の潜像に付着させる。

以上の実施例では４台の現像器の各現像スリーブを１台
のモータ２５て別々に回転させるためにクラッチＩＹ、
ＬＭ、ＩＣ，ＩＢＫを備えており、該クラッチを選択し
て結合状態にするクラッチ動作信号３０か発せられてい
るか、４台の各現像器に各１台のモータを結合させるこ
とによりクラッチおよびクラッチ動作信号を無くす構成
も可能である。

また、たとえは第１のモータか第１および第２の現像器
の現像スリーブを回転させ、第２のモータか第３および
第４の現像器の現像スリーブを回転させる構成なとも容
易に構成できる。

（発明の効果） 以」二説明したように、本発明の画像形成装置は、各現
像器の現像スリーブ回転数をそれぞれ個別に制御するこ
とによって１〜ナー付着量を各現像条件に応した所定の
量に制御できるので、従来の画像形成装置で生じ易い画
像へのキャリヤ付着やトナーかぶりを生ずることなく高
品質の画像を形成することができるという利点を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した画像形成装置の実施例の各構
成機器の配置を示す図、第２図は本発明の画像形成装置
の実施例の構成ブロック図、第３図はトナー付着旦対画
像濃度特性図、第４図は１層目１〜ナー付着量に対する
２層目トナー付着量の関係を示す特性図、第５図は現像
スリーブの着磁パターン図、第６図は感光体ドラムと複
数の現像器の配置図である。 ］　　原稿載置台、　］、　Ｙ、　　Ｉ　Ｍ、　］、　
Ｃ、Ｉ　ＢＭ・・クラッチ、　２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ，２Ｂ
Ｋ・・現像スリーブ回転軸、　３　・・感光体ドラム、
４・・・・・クリーニング装置、　５・・・・・帯電器
、６　・パ・原稿読取手段、　６ａ　・・原稿露光ラン
プ、６１１・・・カラーイメージセン日ノ−、８・・・
・像光ビーム走査装置、　９Ｙ・・・・・Ｙｌ〜ｌルナ
−器、９　Ｍ　　　Ｍｌ−ナー現像器、　９Ｃ・Ｃ１〜
ナー現像器、　９８Ｋ　　・・・黒トナー現像器、　１
０・・・・・帯電前露光装置、　１１・・・・転写器、
　１２・・・分離器、　　１４　・・・給紙装置、　　
１５　　定着ローラ、　２１・・・・操作部、　２２・
　制御部、２３・・・記憶部、　２４・・・モータドラ
イバ、２５・・・・モータ、　２６・・・・・・軸、　
３０・・・・・・クラッチ動作信号。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 第　５　図 Ｎ９ ５１〜Ｓ４−一−６００±１００Ｇ Ｎ１〜Ｎｓ　−−６００±１００Ｇ Ｎｕ　　−−５００Ｇ卦人］（ （又］ノーフッ６酌での又・フープ゛４と３６’Ａｓ輌
し１ｆｉｙｎ羞東盛方（）第　ｇ　　図 ３１暢第２本ドラム γトナー刃邑羽良治腎　　　　９Ｙ ○　　○ Ｍトナー現伴し制ト Ｃトナー現棉しぐ寥 ノー一一一一７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数台の現像器と；該現像器の現像スリーブを回転させ
   る回転駆動手段と；該各現像スリーブの回転数を各現像
   条件に応じて定められる所定の回転数に制御する回転数
   制御手段と；を具備することを特徴とする画像形成装置
   。