JPH02157771A

JPH02157771A - 画像形成装置における画質制御装置

Info

Publication number: JPH02157771A
Application number: JP63312375A
Authority: JP
Inventors: Toru Tamura; 徹田村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1990-06-18

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、電子写真複写機、レーデプリンタ。

ＬＥＤ（発光、ダイオード）プリンタ等の電子写真技術
を使用した画像形成装置に関し、特に現像後の画質を制
御する装置に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、電子写真複写機においては、帯電された感光
体を原稿の画像の濃淡に応じて露光して静電潜像を形成
する。そして、この静電潜像をトナー等により現像する
ことにより顕像を得ている。

現像の方法としては種々あるが、乾式現像の場合、大き
く分けて二成分現像方式と一成分現像方式とがある。二
成分現像方式はトナーとこのトナーを搬送するためのキ
ャリアを混合した現像剤を使用するもので、−成分現像
方式はトナーのみを使用する。

一成分現像方式によれば、トナー濃度調整、撹拌等のた
めの装置が不要となり、低価格化、小型化ができる。こ
のため、低価格の複写機においては、−成分現像方式が
多（採用されてきている。

この−成分現像方式の一つとして、磁性のトナーを使用
し、このトナーを摩擦により帯電させるものがある。こ
れは、回転するマグネットロールの外周に高抵抗樹脂か
らなる固定のスリーブを設け、マグネットロールに引か
れて移動するトナーに摩擦帯電用ブレードを接触させて
トナーを帯電させると共に、スリーブに現像バイアス電
圧を印加するものである。そして、感光体とスリーブの
ニップ部において、スリーブと感光体の電位差により、
トナーをスリーブから感光体の静電潜像部分に転移させ
現像が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような電子写真複写機においては、たとえば、現像
バイアス、露光光量等を制御することにより、画像の濃
淡を任意に可変する機構が設けられており、画像濃度を
選択することができる。しかし、原稿には、二値的な濃
度を有する文字のみの文書の他に、微妙な濃淡のある写
真等の種々の種類があり、たとえば、現像バイアスを変
えて画像の濃淡を制御しただけでは、希望する質の画像
を得ることは困難であった。

これに対して、画像露光光量、帯電電位の一方或いは双
方を変化させて、感光体の光減衰曲線を変えることによ
りガンマ特性を寝かせ良好な階調性を得るものが知られ
ている（たとえば、特開昭５５−７７０９号公報、特開
昭５５−９５４４号公報、特開昭５６−１３３７４６号
公報、特開昭５６−１３３７５９号公報等参照）。なお
、この光減衰曲線は、露光光量対感光体表面電位特性を
示しており、Ｐ　Ｉ　Ｄ　Ｃ（Ｐｈｏｔ。

Ｉｎｄｕｃｅｄ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　Ｃｕｒｖｅ）と
呼ばれることもある。

しかし上述の方法では、感光体の光減衰曲線の変化のみ
を利用しているため、調整量に限度があり充分な階調再
現性を得ることはできなかった。

本発明は、前記問題点を解決するために案出されたもの
であって、複数の現像条件を制御することにより、階調
再現性を改善することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の画像形成装置における画質制御装置は、前記目
的を達成するため、感光体上に形成された潜像を一成分
現像剤により現像する画像形成装置において、直流電圧
と交流電圧とを重畳した現像バイアス電圧と直流電圧の
みの現像バイアス電圧とを選択的に現像器に印加するバ
イアス電源を設けるとともに、前記現像バイアス電圧の
選択に連動して前記感光体に対する露光光量を切り換え
る手段を設けたことを特徴とする。

原稿が文字原稿であるか写真原稿であるかに応じて前記
バイアス電源及び露光光量を切り換える手段を制御し、
文字原稿時には直流電圧と交流電圧とを重畳現像した現
像バイアス電圧を使用し、写真原稿時には直流電圧のみ
の現像バイアス電圧を使用するとともに前記露光光量を
文字原稿時に比べて下げるようにする。

〔作用〕

本発明においては、原稿が文字原稿であるときは、現像
バイアス電圧として、直流電圧と交流電圧とを重畳した
ものを使用する。したがって、直流電圧の電位差に基づ
いて主にソリッド（ベタ）部への現像が行われるので、
文字が充分な濃度で再現される。また、交流電圧により
感光体と現像器との間でトナーが往復運動をするので、
適度なエツジ効果も生じ細線再現性も向上する。

また、原稿が写真原稿であるときは、現像バイアス電圧
として、直流電圧のみを使用する。したがって、低濃度
部が過度に濃くなることない。このとき、感光体に対す
る露光光量は下げられているので、見掛は上の露光光量
対感光体表面電位特性が変化し、ガンマ特性におけるＴ
の値が低いものとなる。したがって、階調再現性が良好
なものとなる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の特
徴を具体的に説明する。

第１図は本発明の画質制御装置が適用された電子写真複
写機の概略断面及び制御ブロックを示す説明図である。

図において、１はドラム状の感光体を示し、この感光体
１の周囲には、通常の電子写真複写機と同様に、帯電器
２．レンズ等からなる露光装置３゜除電器４．現像器５
．プリトランスファーランプ６、転写器７．クリーナ８
．除電ランプ９等が順次配設されている。また、転写器
７０入側には給紙ロール１０が、また、出側には搬送ベ
ルト１１が設けられている。

そして、プラテンガラス１２上に載置されプラテンカバ
ー１３で覆われた原稿りが露光ランプ３ａにより照射さ
れ、原稿りからの反射光が露光装置３により感光体１上
に結像する。なお、本実施例の電子写真複写機は原稿移
動型であり、原稿りはプラテンガラス１２及びプラテン
カバー１３とともに移すするが、原稿固定型である場合
は、露光装置３は可動のレンズ、ミラー等の走査光学系
から構成される。

前記現像器５は、第２図に示すように矢印方向に回転す
るマグネットロール５１の外周に、たとえば、フェノー
ル樹脂、カーボン、ガラス繊維を組成成分とする高抵抗
樹脂からなる固定のスリーブ５２を設け、このスリーブ
５２に対して摩擦帯電用ブレード５３を接触状態に設け
た構成となっている。

また、スリーブ５２には現像バイアス電源２１からの現
像バイアス電圧が印加される。現像バイアス電源２１は
、交流電源２１＆と直流電源２１ｂとから構成されてい
る。

ここで、本実施例においては、第１図に示すように、交
流電源２１ａは外部からオンオフ制御可能であるととも
に、露光ランプ３＆の露光量は露光ランプ電源２３によ
り制御可能となっている。また、これらの交流電源２１
ａ、　ｍ！光ランプ電源２３を制御する制御回路２２を
設けている。そして、この制御装置２２により、複写す
る原稿が通常原稿であるときは交流電源２１ａ　をオン
とし、写真原稿であるときは交流電源２１＆をオフとす
るとともに露光ランプ電源２３を制御して露光ランプ３
ａの露光光量を下げている。

たとえば、複写機のコンソールに通常モードと写真モー
ドとを切り換える制御回路２２に接続されたスイッチ２
２＆を設け、使用者が原稿の種類を見ながらスイッチ２
２ａ　を切り換えることにより、現像バイアス電圧及び
露光光量を切り換えることができる。

次に、上記構成を有する電子写真複写機の動作について
説明する。

まず、帯電器２により感光体１が一様に帯電される。次
いで、原稿りからの反射光が露光装置３により感光体１
上に照射され、感光体１上に静電潜像が形成される。次
に、除電器４により非画像部分の電荷が除電されたのち
、現像器５においてトナーにより現像される。

現像後の感光体１上のトナー像は、転写器７部分におい
て、給紙ロール１０により搬送されてきた用紙に転写さ
れ、搬送ベルト１１により定着器（図示せず）に搬送さ
れトナー像が用紙上に定着され、最終的なコピーが得ら
れる。

転写後の感光体１に残留したトナーはクリーナ８により
回収され、更に感光体１に残留した電荷は除電ランプ９
により除電され、次の露光工程に備える。

次に、現像器５における現像のメカニズムについて、第
１図及び第２図を参照して説明する。なお、第２図にお
けるｒ＋Ｊ、ｒ−Ｊの表示は正負の帯電状態を示す。

本実施例においては、現像器５は、トナーＴとして磁性
−成分現像剤を使用した現像を行なう。

現像器５０ホツパ５ａ内に貯蔵されているトナーＴは、
回転するマグネットロール５１に引かれて固定の、すな
わち、回転しないスリーブ５２０表面に沿って移動する
。そして、摩擦帯電用ブレード５３とスリーブ５２との
間を通り抜け、薄層になって感光体１と対向する位置、
すなわち、ニップ部まで運ばれる。このとき、摩擦帯電
用ブレード５３は、スリーブ５２に付着したトナーＴに
摺接するので、トナーＴが摩擦帯電する。そして、感光
体１と現像器５とのニップ部において、トナーＴがスリ
ーブ５２から感光体１の静電潜像部分に転移し現像が行
われる。

次に、現像バイアス電圧について説明する。

現像器５のスリーブ５２には、通常モード時には、直流
電圧に交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加され
ており、スリーブ５２と感光体１との間には電位差が生
じている。この電位差によりトナーＴがスリーブ５２と
感光体１との間を往復し、最終的に画像部のトナーＴが
感光体１に付着して現像が行われるわけであるが、現像
条件は、第３図に示される交流分の電位差Ｖ　Ａ　Ｃ＊
直流分の電位差ＶＩＩＣ及び交流周波数ｆ（＝１／Ｔ）
によって決定される（但し、Ｔは交流分の周期ン。

たとえば、通常の原稿の場合、文字画像の濃さが要求さ
れるため、交流分の電位差はＶ　Ａ　ｅは、比較的高め
に設定されている。これは、感光体１とスリーブ間の電
界を高めて、トナー飛翔効率を向上させるためである。

また、スリーブの抵抗値を下げて電界を高めるようにす
ることもできる。

しかし、写真原稿においては、もともと原稿の濃度が高
いため、それ程の高濃度は要求されない。

ここで要求されるのは、連続階調再現性である。

すなわち、いわゆるガンマ特性におけるＴの値が低く且
つ安定していることが重要である。

そこで、本実施例では写真原稿を複写する写真モードに
おいては、現像バイアスの交流成分を除き、直流成分だ
けで現像を行うこととした。すなわち、通常モードの場
合、交流重畳の直流成分をスリーブに加えて現像が行わ
れるが、写真モードにおいては、直流成分のみで現像を
行った。

本実施例では、通常モードにおいては、交流成分を２　
ｋＶｐ−ｐ　／　２　ｋ）Ｉｚ　、直流成分を−２００
〜−４００Ｖとし、また、写真モードにおいては、直流
成分を−３５０〜−４５０Ｖ　（但し、感光体暗電位ニ
ー８００Ｖ。

パックグラウンド電位：　−１５０Ｖ）の現像バイアス
を使用した。

更に、見掛は上のＰＩＤＣ特性、すなわち、露光光量対
感光体表面電位特性を変化させるため、露光光量の調整
を行う。本実施例においては、写真モードに右いては、
通常モードに対して３０％光量を低下させ、結果として
バックグラウンド電位を１５０ｖに上昇させるようにし
ている。

第４図のジョーンズプロット（Ｊｏｎｅｓ　ｐｌｏｔ）
と呼ばれる特性曲線を参照して説明すると、露光光量の
低減調整により、第４象限に示す原稿濃度対露光光量特
性がＡ、からＢ４に変化する。第３象限に示す露光光量
対感光体表面電位特性は変化しないので、第２象限に示
す感光体表面電位対コピー濃度特性は、Ａ２からＢ！に
変化する。ここで現像バイアスの直流成分をＶ、からＶ
、へ上昇させ、更に交流成分を除去すると、感光体表面
電位対コピー濃度特性は、更にＢ、ｌに変化する。この
ような変化が起きるのは、現像が現像電界のみによって
行われるので現像効率が低下するからである。したがっ
て、結果として、第１象限に示す原稿濃度対コピー濃度
特性は、Ａ１　からＢ＋’に変化することになる。

すなわち、交流成分の除去により感光体１とスリーブ５
２との間のトナーの移動を少なくするとともに、露光光
量を下げて、見掛は上、光減衰曲線を変えることにより
、低Ｔが得られることが確認された。なお、露光光量を
下げると背景紹電位が上昇し、見掛は上、感光体１０Ｐ
ＩＤＣ特性が変化しているように見える。

これにより、低濃度から高濃度に渡って連続して緩やか
に変化する再現特性が得られ、写真原稿を再現するのに
適したものとなり、階調再現性が優れたコピーが得られ
た。

なお、現像器５のスリーブ５２０体積抵抗率（比抵抗率
）は、ＩＯ’ｌ〜ＩＱ＋２０’ｅ１ｍ、望ましくは、１
０’〜ＩＱＩＯΩ・備とすることができる。体積抵抗値
が１０３　０・ｃｉ＋より小さいとコピーの画質が二値
的な濃淡となって中間調画像の再現が困難となり、また
、１０目Ω・口より大きいとスリーブ５２の製造が回能
となる。

なお、上述の実施例においては、原稿の種類に応じて画
像形成の条件を切り換えたが、使用者の好みに応じて画
像形成の条件を切り換えるようにしてもよい。

〔発明の効果〕以上に述べたように、本発明によれば、写真原稿からの
画像を形成する際には、現像バイアスの交流成分をオフ
とするとともに露光光量を下げるので、低濃度部から中
濃度にかけての急激な濃度の増加が抑えられる。したが
って、低濃度から高濃度に渡って連続して緩やかに変化
する階調再現特性が得られ、たとえば、微妙な濃淡を有
する写真原稿を再現するのに適したものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画質制御装置が適用された電子写真複
写機の概略断面及び制御ブロックを示す説明図、第２図
は同電子写真複写機において使用される現像器の要部概
略断面図、第３図は現像バイアス電圧を示すグラフ、第
４図は露光光量を変えるとともに現像バイアスの交流成
分をオンオフしたときの複写特性の変化を示すグラフで
ある。１：感光体　　　　　２：帯電器３：露光装置　　　　３ａ　：　ｉｔ光ランプ４：除電
器　　　　　５：現像器５ａ：ホッパ６：ブリトランスファーランプ７：転写器　　　　　８：クリーナ９：除電ランプ　　　ｌＯ：給紙ロール１１：搬送ベル
ト１３ニブラテンカバー２１ａ；交流電源２２：制御回路２３　：　ｌ光ランプ電源５２ニスリーブＤ：原稿

Claims

【特許請求の範囲】１、感光体上に形成された潜像を一成分現像剤により現
像する画像形成装置において、直流電圧と交流電圧とを
重畳した現像バイアス電圧と直流電圧のみの現像バイア
ス電圧とを選択的に現像器に印加するバイアス電源を設
けるとともに、前記現像バイアス電圧の選択に連動して
前記感光体に対する露光光量を切り換える手段を設けた
ことを特徴とする画像形成装置における画質制御装置。２、原稿が文字原稿であるか写真原稿であるかに応じて
前記バイアス電源及び露光光量を切り換える手段を制御
し、文字原稿時には直流電圧と交流電圧とを重畳現像し
た現像バイアス電圧を使用し、写真原稿時には直流電圧
のみの現像バイアス電圧を使用するとともに前記露光光
量を文字原稿時に比べて下げることを特徴とする請求項
１記載の画像形成装置における画質制御装置。