JPH0456876A

JPH0456876A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0456876A
Application number: JP2164058A
Authority: JP
Inventors: Ayahiro Mitekura; 理弘見手倉; Itaru Matsuda; 松田　格
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1992-02-24

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、感光体上に一定パターン状の静電潜像を形成
し、この静電潜像の電位を検知して、その検知電位に基
づいて各種作像条件を制御するように構成された画像形
成装置に関するものである。

〔従来の技術〕

複写機やプリンタなどの各種画像形成装置においては、
一定方向に移送される感光体の表面を一様に帯電し、こ
の感光体上への露光により静電潜像を形成して、この静
電潜像に対して現像部よりトナーを供給して潜像を可視
像化する。この得られたトナー像は用紙に転写され、転
写されたトナー像が用紙に定着されて用紙上において最
終画像が得られるようになっている。

前述の工程において帯電条件、露光条件、現像条件、転
写条件ならび（こ定着条件は、中央の制御部において制
御、調整がなされる。

一方、前記感光体は、帯電特性や感度特性などの特性値
が経時的に変化する性質を有している。

このため所望の画像品質を維持する上から、感光体側の
特性変化に応じて前記帯電条件、露光条件、現像条件な
らびに転写条件などの作像条件を調整（補正）しなけれ
ばならない。

そのため従来から、感光体上に一定パターンの静電潜像
を形成し、この潜像の電位を表面電位センサで検知し、
この検知電圧の測定により感光体の経時変化を把握する
。そしてこれに基づいて各種作像条件の目標設定値が調
整さ九、感光体の経時変化に対応して各種作像条件が制
御されるようになっている。特に複数色の画像を重ね合
わせるフルカラー複写機においては、高度な画像安定性
が要求されるため、前述のような目標設定値の調整が頻
繁に行なわれる。

ところで従来の画像形成装置では、前記表面電位センサ
が感光体の移送方向において現像部の上流側に設けられ
ている。したがって静電潜像形成部における表面電位の
測定は、現像部よりも上流側の位置において実行される
。よって静電潜像に対して現像部からトナーが供給され
ることなく。

すなわち前記潜像にトナーが付着されることなく表面電
位の測定が行われる。このように表面電位センサを現像
部の上流側に配置したのは、前記静電潜像にトナーが付
着すると、トナーが持っている電荷によって静電潜像の
検出電位が不正確になるためである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら通常、複写機の感光体側りにおいては、光
学系からの露光位置より現像位置までの間には実際に余
分なスペースがほとんどない。そのため前記表面電位セ
ンサを露光位置と現像位置の間に挿入することは、構造
的に難しく、表面電位センサの挿入は装置の大型化を余
儀なくされることになり、好ましいことではない。

一方、複数の作像ステーションを並設したカラー複写機
などの画像形成装置においては、メモリーコストの観点
から、各作像ステーションにおける感光体どうしの間隔
は可能な限り接近させる方が望ましい。

すなわち、画像処理部に設けられているバッファメモリ
は、主走査方向の画像幅と各感光体間の距離との積に対
応する分だけ必要となる。そのためメモリコストを低減
する観点から、感光体の径を可及的に小さくしたり、一
つの作像ステーションの現像部と隣接する作像ステーシ
ョンの感光体クリーニング部とを一部オーバラツプさせ
ることにより、感光体の間隔を短縮するなどの工夫がな
されている。

したがって現像部の上流側に表面電位センサを挿入、配
置することは、その分だけ感光体どうしの間隔を大きく
せざるを得なくなる。さらにまた、帯電部と露光部との
間に表面電位センサを挿入する場合、帯電部の高圧放電
に対する安全性やノイズの影響を避るため、ならびに現
像スリーブで発生する磁界の影響を避るため、帯電部と
電位センサとの間隔ならびに電位センサと現像部の間隔
はできるだけ大きい方が望ましい。

このようなことから、装置の大型化ならびにメモリコス
トの増大をきたすなどの欠点を有している。

本発明はこのような背景に基づいてなされたもので、そ
の目的は、前述した従来技術の欠点を解消し、感光体の
表面電位の検出が安定にかつ正確に行なわれるとともに
、装置の小型化、軽量化ならびにコストの低減が図れる
画像形成装置を提供するにある。

〔課題を解決するための課麗〕

前記目的を達成するため、本発明は、一定方向に移送される例えば感光体トラムなどの感光体
の表面を一様に帯電する帯電手段と、−様に帯電された
感光体上に、形成すべき画像に対応した光像の露光を行
なって静電潜像を形成する露光手段と、その静電潜像にトナーを供給して、静電潜像を顕像化す
る現像手段と、現像によって得られたトナー像を例えば転写紙などの記
録材上に転写する転写手段と、前記感光体上に一定パタ
ーンの光像の露光を行ないパターン状の静電潜像を形成
するパターン露光手段と、そのパターン状静電潜像が形成されている感光体部分の
表面電位を検出する表面電位センサと、その表面電位セ
ンサの検出値に基づいて、例えば帯電条件、現像条件な
らびに転写条件などの各種作像条件を調整する制御手段
とを備えた画像形成装置を対象とするものである。

そして、前記表面電位センサが、前記現像手段よりも感
光体の移送方向下流側でかつ転写手段の上流側に配置さ
れ、前記パターン状静電潜像が現像手段を通過する直前に、
現像バイアス電圧を露光後の感光体の非画像形成領域電
圧ｖｏ付近に変化させるバイアス電圧調整手段を設けた
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明は前述したように、表面電位センサを比較的スペ
ースに余裕のある現像手段と転写手段との間に挿入、配
置したから、従来の現像手段の上流側に挿入、配置した
ものに比較して装置の小型化、軽量化ならびにコストの
低減が図れる。

また、現像部の下流側に表面電位センサを配置しても、
前記バイアス電圧調整手段の動作により、現像手段にお
けるトナーの電荷の影響がなく、感光体の表面電位の検
出が安定にかつ正確に行なわれる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１図はデジタルフルカラー複写機の概略構成図、第２
図ならびに第３図は制御部のブロック図、第４図は帯電
電位ならびに現像バイアス電位の設定例を示す図である
。

まず最初、第１図を用いてデジタルフルカラー複写機の
概略構成について説明する。

この複写機は大別して原稿読取り用のスキャナ部１と、
このスキャナ部１からデジタル信号として出力される画
像信号を電気的に処理する画像処理部２と、その画像処
理部２からの各色の画像記録情報に基づいて画像を転写
紙上に形成するプリンタ部３とから構成されている。

前記スキャナ部１は、コンタクトガラス４上に載置され
た原稿を光学的に走査するランプ５．５を備えている。

このランプ５．５によって照明された原稿の反射光はミ
ラー６．７．８により反射され、結像レンズ９を通って
ダイクロイックプリズム１０に入射される。このダイク
ロイックプリズム１０では、例えばレッド（Ｒ）、グリ
ーン（Ｇ）ならびにブルー（Ｂ）の３種類の波長光に分
光されて、受光素子１１に入射される。図に示すように
この受光素子１１は、レット用ＣＣＤ１１Ｒ、グリーン
用ＣＣＤＩＩＧならびにブルー用ＣＣＤＩＩＢとから構
成されており、前述のように３種類に分光された各波長
がそれぞれのＣＣＤ１ｌに入射される。そして前記レッ
ド用ＣＣＤ１１Ｒ、グリーン用ＣＣＤ１１Ｇ　、ブルー
用ＣＣＤＩＩＢは、受光した光をデジタル信号に変換し
て前記画像処理部２へ出力するようになっている。

画像処理部２においては、入力された画像信号を例えば
ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）な
らびにシアン（Ｃ）の４色の記録色情報信号に変換され
る。なお、この実施例では前記４色の画像を形成する場
合を示しているが、３色でカラー画像を形成することも
できる。

画像処理部２からの出力信号は前記プリンタ部３に入力
され、各々の色の記録装置１３８Ｋ、１３Ｃ１１３Ｍ、
Ｌ３Ｙに送られる。これら４組の並設された記録装＠１
３はほぼ同一の構成を有しているから、記録装置１３Ｃ
を例にとってその構成を説明する。

図に示すように記録装置１３Ｃは、レーザ光射呂装置ｌ
ｌ　２Ｃ１感光体ドラム１４Ｃならびにこの感光体ドラ
ム１４Ｃの周囲に配置された帯電チャージャ１５Ｃ，現
像部１６ｃ、表面電位センサＳＣならびに転写チャージ
ャ１７Ｃなどが順次配置されている。同図に示すように
前記表面電位センサＳＣは、感光体ドラム１４Ｃの回転
方向において現像部１６Ｃの下流側に配置されている。

本実施例では、ネガ・ポジ現像プロセス方式（反転現像
プロセス方式）を採用している。まず、前記帯電チャー
ジャ１５Ｇによって感光体ドラム１４Ｃの表面が約−８
００Ｖに一様に帯電され、次にレーザ光射出装置１．２
Ｃにより露光が行なわれ、シアン光像に対応する静電潜
像が形成される。

この露光によって形成された静電潜像の部分は、その表
面電位がほぼ零電位になる。このシアン光像の静電潜像
は、約−５００■の負電位現像バイアスを有する現像部
１６Ｃにより現像され顕像化される。

一方、給紙コ０１８の駆動により給紙部１９から送給さ
れた転写紙は、レジストローラ２０によって画像先端と
揃うタイミングで転写ベルト２１上に送り出されて、転
写ベルト２１上で静電吸着される。この転写ベルト２１
により搬送される転写紙は、シアンのトナー像が形成さ
れている感光体ドラム１４Ｃの直下を通過し、転写チャ
ージャ１７Ｃの作用ででトナー像が転写紙に転写される
。

しかるのちトナー像は定着ローラ２２によって転写紙上
に転写され、排紙ローラ２３によって機外へ排出される
。

次にプリンタ部３の制御系全体のブロック図を第２図に
示す。

プリンタ部３用のメイン制御部４０は、ＣＰＵを中心に
ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ１０インターフェースなどを備えて
全体を制御している。このメイン制御部４０の入力側に
は、転写紙の機外への排出を検出する排紙センサ４１．
給紙部１９内の転写紙の有無を検出するペーパーエンド
センサ４２、レジストローラ２０への給紙を制御するレ
ジストセンサ４３、カセットサイズを検出するカセット
サイズセンサ４４、ＢＫ、Ｃ，Ｍ、Ｙの各トナーの濃度
を検出するフォトセンサ４５８に、４５Ｃ。

４５Ｍ、４５Ｙ、定着ヒータの温度を検出するサーミス
タ４６、感光体ドラム１４の表面電位を検出する表面電
位センサＳＢＫ、ＳＣ，ＳＭ、ＳＹなどがそれぞれ接続
されている。

メイン制御部４０の出力側には、帯電チャージャ１５、
転写チャージャ１７ならびにベルト除電チャージャ４７
（第１図参照）がそれぞれの高圧電源４８．４９．５０
を介して接続されている。

また定着ローラ２２内に設けられているヒータ５１が、
ヒータ制御部５２を介して接続されている。さらにメイ
ンモータ５３、感光体ドラム１４ならびに転写ベルト２
１を駆動する駆動モータ５４が、ＤＣモータドライバ５
５を介して接続されている。

また、前記画像処理部２からの画像データを取込むため
のビデオ制御部５４が設けられている。

このビデオ制御部５６には、ＢＫ、Ｃ，Ｍ、Ｙ用の半導
体レーザ５７ＢＫ、５７Ｃ，５７Ｍ、５７Ｙ（レーザ光
射出装置１２８に、１２Ｇ、１２Ｍ。

１２Ｙ）を制御するＬＤトライバ５８が接続されている
。またこのビデオ制御部５６には、ポリゴンミラーを駆
動するミラー駆動モータ５９がポリゴンモータドライバ
６０を介して接続されている。

さらに前記メイン制御部４０には、前記現像部１６８に
、１６Ｇ、１６Ｍ、１６Ｙに備えられている現像スリー
ブ２６８に、２６Ｃ，２６Ｍ。

２６Ｙに現像バイアス電圧を印加する現像バイアス高圧
電源６１が接続されている。また、前記現像部１６ＢＫ
、］、６Ｃ，１６Ｍ、１６Ｙに備えられているトナー補
給ローラ２９ＢＫ、２９Ｃ。

２９Ｍ、２９Ｙにトナーの供給信号を出力する補給バイ
アス高圧電源６２が接続されている。

一方、第２図に示すように、前記帯電高圧電源４８Ｃ（
他色のＢＫ、Ｍ、Ｙ用も同様）ならびに現像バイアス高
圧電源６１　（他色のＢＫ、Ｍ、Ｙ用も同様）には、メ
イン制御部４０から出力電圧が変化できる４本の信号線
０，１，２．３とトリガー信号線が接続されている。こ
の４本の信号線０，１，２．３による「ＨコとｒＬＪの
組合せにより、前記帯電高圧電源４８Ｃならびに現像バ
イアス高圧電源６１Ｃが、第４図に示すような出力電圧
に設定できるようになっている。

また前記ビデオ制御部５６には、メイン制御部４０から
のパターントリガ信号がｒＬＪにされたことにより露光
後に電位検出パターンのデータを読出し、このデータに
基づいてレーザ射出装置１２８に、１２Ｃ，１２Ｍ、１
２Ｙの各半導体レーザを点灯させる機能を有している。

次に感光体ドラム１４における表面電位の検出動作につ
いて説明する。

電位検出用パターンの静電潜像を形成するため。

各色のパターントリガが同時にｒｌ−Ｊになる。そして
ビデオ制御部５６内のパターンメモリからデータが読み
出され、各色の半導体レーザ５７が変真されて、感光体
ドラム１４上への露光が行われる。このときメイン制御
部４０内のＣＰＵが備えているタイマーカウンタにより
前記パターンの露光開始（スター１〜）からの経過時間
が監視され、後述する現像部１６にかけるバイアス電圧
の制御ならびに感光体１４の表面電位検出のタイミング
がとられる。

前記電位検出用パターンの静電潜像部分が現像部１６の
下を通過する直前に、現像バイアス電圧が感光体１４の
非画像形成領域の電圧（暗部電圧）ｖ０近傍の値（本実
施例ではＶ。−４０Ｖの値）に変えられる。こうするこ
とにより、前記表面電位センサＳによりＶ。電位がトナ
ーの電荷に影響を受けずに正確に検出することができる
。

なお、露光後の感光体ドラム１４表面の明部電圧（ＶＬ
　）を検出することも考えられるが、そのままの状態で
は検出用パターンの静電潜像部分にトナーが付着して、
正確な電圧が検出できない。

これに対して本発明のようにｖ０電位を検出すれば、ト
ナーの付着の心配がないため有利である。

このように表面電位センサーＳによって検出された電位
に基づいて、例えば半導体レーザのパワー変温に供せら
れる。すなわち、検出電位が予じめ設定された基準値よ
りも高い場合には半導体レーザのパワーがその差に応じ
て低減され、一方、基準値よりも低ければその差に応じ
てパワーが増大されるように制御される。なお、これら
の制御方法は従来より公知であるので詳細な説明は省略
する。

また、電位検出用パターンが現像部の下を通貨する際に
は、現像スリーブの回転を停止すればより確実にトナー
電荷の影響がなくなり、さらに正確なＶｏ電位の測定が
可能である。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように表面電位センサをスペース的に余
裕のある現像手段の下流側に配置することにより、表面
電位センサを現像手段の上流側に配置したものに比較し
て、装置の小型化、軽量化ならびにコストの低減が図れ
る。

また、現像手段の下流側に表面電位センサを配置しても
、現像手段におけるトナーの電荷の影響がなく、感光体
の表面電位の検出が安定にがっ正確に行われ、その結果
、感光体の特性値が経時的に変イヒしてもそれに応じて
作像条件を適切に制御することが可能となる。このよう
なことから、動作信頼性の高い画像形成装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面はすべて本発明の詳細な説明するためのもので、第１図は、デジタルフルカラー複写機の概略構成図、第２図ならびに第３図は、制御部のブロック図、第４図
は、帯電電位ならびに現像バイアス電位の設定例を示す
説明図である。３・・・・・・画像処理部、１２・・・・・・レーザ光
射出装置、１３・・・記録装置、１４・・・・・感光体
ドラム、１５・・・・・・帯電チャージャ、１６・・・
現像部、１７・旧・・転写チャージャ、４０・・・・・
・メイン制御部、５６・・・・・・ビデオ制御部、６１
・・・・・・現像バイアス高圧電源、Ｓ・・・・・表面
電位センサ。第図奉ａミ卿

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一定方向に移送される感光体の表面を一様に帯電
する帯電手段と、帯電された感光体上に、形成すべき画像に対応した光像
の露光を行なつて静電潜像を形成する露光手段と、その静電潜像にトナーを供給して、静電潜像を顕像化す
る現像手段と、現像によつて得られたトナー像を記録材上に転写する転
写手段と、前記感光体上に一定パターンの光像の露光を行ないパタ
ーン状の静電潜像を形成するパターン露光手段と、そのパターン状静電潜像が形成されている感光体部分の
表面電位を検出する表面電位センサと、その表面電位セ
ンサの検出値に基づいて、各種作像条件を調整する制御
手段とを備えた画像形成装置において、前記表面電位センサが、前記現像手段よりも感光体の移
送方向下流側でかつ転写手段の上流側に配置され、前記パターン状静電潜像が現像手段を通過する直前に、
現像バイアス電圧を露光後の感光体の非画像領域電位Ｖ
ｏ付近に変化させるバイアス電圧調整手段を設けたこと
を特徴とする画像形成装置。
（２）請求項（１）記載において、前記現像手段が回転
する現像スリーブを備えており、前記パターン状静電潜
像が現像手段を通過するときに現像スリーブの回転が停
止するように構成されていることを特徴とする画像形成
装置。