JPH032879A - 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、複写機、レーザービームプリンタ等の電子写
真プロセスにより画像を形成する画像形成装置に関し、
特に雰囲気の変化等に応じて感光体の表面状態を制御可
能なものに関する。

（従来の技術） 従来、この種の装置としては、コロナ帯電器のグリッド
電圧及び感光体への露光量を制御することにより、環境
変化等に対し最適の条件で画像形成を行うものが知られ
ている。

すなわち、かかる従来例に採用される方法は、第６図に
示すように、画像形成条件として感光体表面の電位コン
トラストを制御するための方法で、まず感光体への露光
量を一定にしてグリッドバイアスを変えることにより感
光体の表面電位（Ｖｏ）を変化させ、これにより必要と
する電位コントラスト（ＶＤ　−ＶＬ　）を得るもので
ある。

ここでＶｏは感光体の暗部電位を示し、ｖＬは感光体の
明部電位を示す。

ところが、感光体の表面電位■。を変えたとしても、単
一の露光量では十分に広い範囲の電位コントラスト（Ｖ
、−ＶＬ）を得ることができないため、必要とする電位
コントラストの変化範囲が広い場合には、低コントラス
ト側と高コントラスト側で露光量を切り換える方法が行
われている。

すなわち、例えば第６図において必要とする電位コント
ラスト（Ｖａ　　ＶＬ）が点Ｂの値よりも大きい場合に
は、第７図に示すように露光量をＬｏからＨｌへ切り換
える操作が行われる。この場合、目標とする点Ｃの電位
コントラスト（Ｖ　Ｄ−ｖＬＬ）ｌＩ））を得るために
は、露光量の変化に伴ってグリッドバイアス電位を低下
させ、−旦電位コントラスト（■。−ＶＬ）を同一とし
た（第６図Ｂ−Ｂ’）後、感光体の表面電位Ｖ。を上昇
させるような制御を行うこととしている。

このように、電位コントラスト（ｖｏ　　ＶＬ）を高い
値に変化させる場合には、露光量をＬｏからＨＩへ切り
換えると共に、第６図においてＡ→Ｂ−Ｂ’−Ｃの順に
変位するようグリッドバイアス電位を変化させ、他方、
電位コントラスト（ｖｏ　　ｖｔ、）を低い値に変化さ
せる場合には、露光量をＨ，からＬｏへ切り換えると共
に、同図においてＣ−Ｂ’−Ｂ−Ａの順に変位するよう
グリッドバイアス電位を変化させることにより、広範囲
の電位コントラスト（ｖｏ　　ＶＬ）の制御を行うこと
としていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、斯かる従来例の場合、露光量の切り換わ
る電位コントラストの領域、即ち第６図のＢ、Ｂ’間に
おいては、露光量切換時に電位コントラストが同一とな
るように制御したとしても、露光量の切換に伴う感光体
のＥ−Ｖ特性（露光量と表面電位との関係）の影響を受
けるため、上記点Ｂ、Ｂ’間において画質、特に階調性
が変化してしまうという欠点がある。

すなわち、第８図（ａ）はｏｐｃ　（有機光半導体）等
の代表的な感光体のＥ−Ｖ特性を示すものであるが、同
図から理解されるように、感光体のＥ−Ｖ特性は、露光
量に対して電位の変化が直線的ではなく、このため、実
際のＥ−Ｖ特性は、使用する最大露光量によって第８図
（ｂ）に示すように変化する。

従って、上記した方法により、第６図の点Ｂ　（Ｂ’　
）の電位コントラストが得られるよう感光体の制御が行
われたとすると、例えばわずかの環境変動によって必要
とする電位コントラストが変化して上記した露光量切換
が行われた場合に、出力画像の画質が変化してしまうと
いう問題があった。もっとも、この露光量切換の際には
、従来より階調補正が行われているが、露光量変化に見
合うだけの補正を行って画質を安定させることは困難で
あった。特に、階調性を重視するようなフルカラー画像
形成装置においては、階調性を安定させる必要があった
。

本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、露光量切換に伴
う画質の変化を抑え、いかなる環境変動等に対しても一
定の画質を保持することが可能な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） 上記目的を達成するため、本発明にあっては、画像を形
成すべき感光体の表面状態の制御情報に基づいて画像形
成時の感光体に対する露光量を切り換える手段を備えた
画像形成装置において、前記感光体に対する露光量を増
加させる場合と減少させる場合とで、異なる制御情報に
基いて露光量を切り換えるようにしたものである。

また、制御情報は表面電位コントラストとすることが好
適である。

（作　用） 上記構成を有する本発明にあっては、感光体を所定の表
面状態に制御する場合に、−旦露光量の切換が行われた
後は、多少の環境変動等により感光体の表面状態が変化
しても露光量の切換は行われない。従って、前記表面状
態の制御情報に基づく露光量の切換回数を著しく減少さ
せることが可能となり、これに伴う画質の変化を極力抑
えることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すフルカラー画像形成
装置の構成を説明する図であり、１はレーザ制御ユニッ
トで、入力される画像入力信号に応じて変調したレーザ
ビームを発生させる。２は回転多面鏡を有するポリゴン
ミラーで、図示しないスキャナモータにより一定速度で
回転され、入射するレーザビームを偏向させる。３は結
像レンズで、ｆ／θ特性を有する光学レンズである。

４は感光体としての感光ドラムで、入射するレーザビー
ムにより露光して静電潜像を形成する。なお、感光ドラ
ム４は矢印方向に回転する。５は除電ランプで、感光ド
ラム４の表面の電位を除電し均一化させる。６はコロナ
帯電器で、感光ドラム４の表面状態を一様に帯電させる
。７はグリッド電極で、感光ドラム４の表面状態を一様
に帯電させる際に制御電極として作用するものである。

８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは現像手段で、各現像スリーブ
５ａｘＳｄに印加させる現像バイアスに応じて感光ドラ
ム４に形成された静電潜像を各現像剤（マゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラック）により顕像化させる。９は転
写ドラムで、給紙カセット１０から給紙される転写紙を
担持する。

１１は転写帯電器で、感光ドラム４に形成されたトナー
像を転写ドラム９に担持した転写紙上に転写させる。１
２は剥離爪で、各色トナー像の転写が終了した転写紙を
転写ドラム９より分離する。

１３は定着器で、転写紙にのったトナー像を定着させる
。１４は排紙トレーで、画像形成の終了した転写紙を載
置する。１５はクリーニング装置で、感光ドラム４に残
留するトナーを回収する。

１６は電位センサで、レーザビーム照射後の位置で感光
ドラム４に近接して設けられており、潜像の電位検出を
行う。１７はＡ／Ｄ変換器で、電位センサ１６のアナロ
グ出力なディジタル出力に変換する。１８はマイクロコ
ンピュータで構成される電圧制御部で、データ記憶手段
および制御データ記憶手段となるＲＡＭ、バイアス演算
手段および制御手段となるＣＰＵ等から構成されている
。

１９はＤ／Ａ変換器で、電圧制御部１８で決定された制
御情報をアナログデータに変換し、帯電器６への印加電
圧を制御する高圧制御ユニット２０ａおよびグリッド電
極７への印加電圧を制御する高圧制御ユニット２０ｂに
制御データを送出するとともに、現像装置８８〜８ｄを
制御する現像バイアス電圧制御回路２１ａ〜２１ｄに現
像バイアスデータな送出する。

次に、第２図及び第３図に基づいて感光ドラム４表面の
電位制御動作を説明する。

本実施例にあっては、従来例の場合と同様に、電位セン
サ１６にて得られた情報に基づき画像形成条件の設定を
コロナ帯電器６のグリッド電極７への印加電圧を制御す
ることで行い、さらに、その形成条件の範囲、即ち必要
とする電位コントラスト（■。−ＶＬ）がグリッド電圧
の制御範囲を超えたときに、感光ドラム４へのレーザー
ビーム露光量を切り換えてドラム表面の明部電位ｖＬを
変化させ（Ｖｗｕ。−ｖＬＬＬｏ、）、より広範囲の電
位コントラストを得られるようにしている（第２図）。

しかしながら、上記露光量を切り換えたときには、感光
ドラム４のＥ−Ｖ特性の影響を受けて画質、特に階調性
に変動が生ずるため、露光量切換をなるべく行わないこ
とが望ましい。

そこで、本実施例にあっては、第３図に示す如く、露光
量の切換を行う電位コントラストのポイントをＬ０側か
らＨ１側へ切り換える場合とＨ１側からＬ０側へ切り換
える場合とにおいて異ならせることで、この問題の解決
を図っている。すなわち、本実施例においては、Ｌｏ側
からＨ，側へ露光量を切り換える場合には必要とする電
位コントラスト（ｖｏ　−ＶＬ　）が所定の値ＶＬにな
ったときにその動作を行うが（Ｃ→Ｃ’）、Ｈ，側から
ＬＯ側へ切り換える場合にはこの値■、となっても切換
動作を行わず、さらに低い値■、になったときに露光量
を低下させる（Ｂ’−Ｂ）こととしている。つまり、必
要な電位コントラスト（■。−ＶＬ）に対する露光量の
切換特性にヒステリシス特性を持たせている。而して、
このような制御を行うことにより、例えばｖｃの必要電
位コントラストを得る場合に、−旦露光量をＬ０側から
Ｈ，側へ切り換えた後は電位コントラストが再度この値
Ｖ、となっても露光量の切換は行われず、これがＶｃよ
り低い値であるｖｌｌまで低下してはじめて切換動作が
行われる。従って、環境変動等によって電位コントラス
トが多少変動した場合でも、露光量の切換は行われず、
この結果、−定の画質を保つことが可能となる。

ところで、上記実施例においては、露光量の切換を２段
階としたが、本発明はこれに限られるものではなく、多
段階の切換を行う装置にも適用することができる。

第４図は、必要電位コントラスト（Ｖ　０ＶＬ）に対し
て露光量を６段階に切り換える装置の露光量変化を示す
グラフである。このように露光量を頻繁に切り換えれば
、切換時点における露光量変化の割合が減少するため、
感光ドラム４のＥ−Ｖ特性に伴う快調性の変動を軽減す
ることができる。しかし、その分だけ切換ポイントが増
えるので、わずかな環境変動によっても頻繁に露光量切
換が行われ、画質が低下してしまうことになる。

ところが、第５図に示す如く、上記した方法で露光量を
各切換ポイントにおいてヒステリシス特性を有するよう
に制御すれば、１回の切換を行った後は大幅な環境変動
が発生しない限り一定の露光量が保たれる。従って、こ
のような装置に本発明を適用すれば、露光量切換時の階
調性変化が小さいこととあいまって、非常に質の高い画
像を形成することが可能となる。

尚、上記した２段、６段の他にも複数段階の露光量切換
を行う装置であれば、本発明を適用し得ることは勿論で
ある。

（発明の効果） 以上述べたように本発明にあっては、露光量切換に伴う
画質の変化を極力抑えることができ、この結果、いかな
る環境変動等に対しても一定の画質を保つことが可能と
なる。

従って、特に快調性を重視するフルカラー画像形成装置
においては、常時色ずれ等のない高画質の画像を形成す
ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概
略構成図、第２図及び第３図は同実施例における感光ド
ラムの表面電位の制御動作を示すもので、第２図はコロ
ナ帯電器のグリッドバイアス電位と感光ドラムの表面電
位との関係を示すグラフ、第３図は感光ドラムにおける
必要電位コントラストと露光量との関係を示すグラフ、
第４図及び第５図は本発明の他の実施例の制御動作を示
すための、感光ドラムにおける必要電位コントラストと
露光量との関係を示すグラフ、第６図〜第８図は従来の
画像形成装置におけろ感光体の表面電位の制御動作を示
すもので、第６図は帯電器のグリッドバイアス電位と感
光体の表面電位との関係を示すグラフ、第７図は感光体
における必要電位コントラストと露光量との関係を示す
グラフ、第８図（ａ）、（ｂ）は露光量と感光体の表面
電位との関係を示すグラフである。 符号の説明 ｌ・・・レーザー制御ユニット ４・・・感光ドラム（感光体） ６・・・コロナ帯電器　　７・・・グリッド電極８ａ、
８ｂ、８ｃ、８ｄ−現像手段 １６・・・電位センサ　　１８・・・電圧制御部２０ａ
、２０ｂ・・・高圧制御ユニット２１ａ、２１ｂ、２１
ｃ、２１ｄ＝・現像バイアス電圧制御回路 第２図 第３図 第４図 ｊ史１）電すユコートラスト ＶＤ＋　ｖＬ 第５図 ／万！電イ紅コントラスト Ｖｏ　−１／Ｌ 第６図 グリ、不バイアス＠ＩＴＬ 第７図 −ＶＪｖ’ｑンイ１コントラスト 第８図 （Ｏ） （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像を形成すべき感光体の表面状態の制御情報に
   基づいて画像形成時の感光体に対する露光量を切り換え
   る手段を備えた画像形成装置において、 前記感光体に対する露光量を増加させる場合と減少させ
   る場合とで、異なる制御情報に基づいて露光量を切り換
   えるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）制御情報は表面電位コントラストであることを特
   徴とする請求項１に記載の画像形成装置。