JPH06149036A

JPH06149036A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06149036A
Application number: JP4328436A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Tsuchida; 仁土田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-11-12
Filing date: 1992-11-12
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体ドラムの振れによる濃度ムラ、画像位
置ずれ、及び色ずれのない良好な画質が得られる複写機
を提供する。【構成】コピー動作に先立って、回転角度計２により
検出された感光体ドラム２０の各回転角度θにおけるド
ラム２０上の振れによる帯電ムラＶo(θ)を電位センサ
ー３により検出し、Ｖo(θ)から求めた該振れＡ(θ)又
は現像ポテンシャルが一定になる現像バイアス電圧Ｖｂ
(θ)を、制御手段１の記憶部１ｃに記憶する。コピー時
には現像バイアス電圧Ｖｂ(θ)を現像スリーブ４１に印
加して現像を行なう。また、合成複写又はカラー複写の
場合は、制御手段１により、ドラム２０上の振れＡ(θ)
の位相が同じ位置から静電潜像を形成し、複数のトナー
像を同一転写紙５２上の同一位置に転写するように制御
する。また、ドラム電流計４で帯電ムラＶo(θ)を、反
射型濃度センサー５で振れＡ(θ)を検出してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、像
担持体を一様に帯電する帯電装置と、該像担持体上に潜
像を形成する潜像形成手段と、該像担持体に現像剤を供
給し該潜像を顕像化する現像装置とを備えた画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式を用いた画像形成装
置において、像担持体の表面電位を検出する電位検出手
段、及び像担持体を流れる電流を検出する電流検出手段
は、該像担持体の経時的な疲労を検出し、画像形成プロ
セスを初期と同じ状態に補正制御するために用いられ、
また、該像担持体上の地肌濃度、又は該像担持体上に形
成された基準パターンにおけるトナー付着量を画像濃度
として検知する濃度検出手段は、現像剤中のトナー濃度
を一定に制御するために用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の画像形成装
置においては、上記像担持体がその加工精度上０．１mm
程度の振れを有しており、その振れによって該像担持体
と帯電装置との間隔が変動し、該像担持体上の周方向に
帯電ムラ、及び現像ムラが発生していた。ここで、該像
担持体の振れとは、該像担持体の回転中心軸から表面ま
での距離の周方向の変動のことであり、このような振れ
の原因は、該像担持体の回転中心軸に垂直な仮想平面内
における該像担持体の表面形状が真円でなかったり、該
回転中心軸がこの真円の中心からずれていたり（いわゆ
る偏心）することである。

【０００４】また、像担持体上に形成された顕像を少な
くとも２回以上、同一の転写材上に転写する、いわゆる
合成複写を行なう画像形成装置や、複数の像担持体のそ
れぞれに形成された異なる色の顕像を同一の転写材上に
転写するカラー画像形成装置においては、上記振れによ
る該像担持体の表面の周速ムラが、転写時の画像位置ず
れや色ずれを発生させていた。従来、上記色ずれを防止
するために、例えば、ウォームホイールとウォーム軸と
を組み合わせて４連の像担持体を駆動し、各像担持体に
異なった色の現像剤を付与し、カラー画像を形成するカ
ラー画像形成装置においては、該像担持体及び該ウォー
ムホイールの振れ等による１回転周期における周速ムラ
を調整するため、該ウォームホイールにマーキングし、
実際に画像を取りながら、該ウォームホイールと該像担
持体の回転軸との合せを調整するという作業が、その装
置の組立時に必要であった。また、同様の作業は、市場
において該像担持体を交換した際にも必要であった。

【０００５】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その第１の目的は、像担持体の振れによる濃度
ムラ等のない、良好な画像品質が得られる画像形成装置
を提供することである。また、その第２の目的は、同一
転写材への複数の顕像の転写時において、像担持体の振
れによる画像位置ずれや色ずれのない、良好な画像品質
が得られる画像形成装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１の画像形成装置は、像担持体と、該
像担持体を一様に帯電する帯電装置と、該像担持体上に
潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体に現像剤を
供給し該潜像を顕像化する現像装置とを備えた画像形成
装置において、該像担持体の振れを検出する振れ検出手
段と、該振れ検出手段の出力値に基づいて、画像形成時
における該潜像への該現像剤の付着量を制御する制御手
段とを設けたことを特徴とするものである。

【０００７】上記第２の目的を達成するために、請求項
２の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体を一様に
帯電する帯電装置と、該像担持体上に潜像を形成する潜
像形成手段と、該像担持体に現像剤を供給し該潜像を顕
像化する現像装置とを備え、該像担持体上での該潜像及
び該潜像対応した該顕像の形成を複数回行ない、該複数
の顕像を同一転写材上に重ね合わせて転写する画像形成
装置において、該像担持体の振れを検出する振れ検出手
段と、該振れ検出手段の出力値に基づいて、該像担持体
の振れの位相が該転写材にとって一致するように、該各
像担持体の駆動を制御する制御手段とを設けたことを特
徴とするものである。

【０００８】また、請求項３の画像形成装置は、像担持
体と、該像担持体を一様に帯電する帯電装置と、該像担
持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体に
現像剤を供給し該潜像を顕像化する現像装置とを複数組
備え、各像担持体上に形成された該潜像が顕像化された
複数の顕像を、同一転写材上に重ね合わせて転写する画
像形成装置において、該各像担持体の振れを検出する振
れ検出手段と、該振れ検出手段の出力値に基づいて、該
各像担持体の振れの位相が該転写材にとって一致するよ
うに、該各像担持体の駆動を制御する制御手段とを設け
たことを特徴とするものである。

【０００９】上記第１又は第２の目的を達成するため
に、請求項４の画像形成装置は、請求項１乃至３の画像
形成装置において、上記振れ検出手段を、上記像担持体
の回転角度を検出する回転角度検出手段と、上記帯電装
置によって帯電された該像担持体の表面電位を検出する
電位検出手段とにより構成したことを特徴とするするも
のである。

【００１０】また、請求項５の画像形成装置は、上記潜
像形成手段として、原稿の画像に対応した光像を上記像
担持体に露光することにより該像担持体上に潜像を形成
する露光装置を備えた請求項１乃至３の画像形成装置に
おいて、上記振れ検出手段を、上記像担持体の回転角度
を検出する回転角度検出手段と、上記帯電装置によって
一様に帯電された該像担持体に一定光量の光を照射する
光照射手段と、該光が照射された該像担持体に流れる電
流を検出する電流検出手段とにより構成したことを特徴
とするものである。

【００１１】また、請求項６の画像形成装置は、請求項
１乃至３の画像形成装置において、上記振れ検出手段
を、上記像担持体の回転角度を検出する回転角度検出手
段と、上記像担持体上に光を照射し、該像担持体から反
射してきた反射光を検出する濃度検出手段により構成し
たことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】上記像担持体が上記振れを有していると、該像
担持体を回転駆動して上記帯電装置により一様に帯電す
る場合に、該像担持体の表面と該帯電装置との距離が変
動する。例えば、該像担持体の表面と該帯電装置に近づ
くと、表面電位が上昇する。このように該像担持体の回
転角度によって該距離が変動すると、該像担持体の帯電
ムラが生じ、最終的には画像上で濃度ムラを生じる。

【００１３】そこで、請求項１の画像形成装置において
は、上記振れ検出手段により、上記像担持体の振れを検
出している。そして、上記制御手段により、該振れ検出
手段の出力値に基づいて、画像形成時における該潜像へ
の該現像剤の付着量を制御している。例えば、上記制御
手段で、検出された該像担持体の該振れが一旦記憶さ
れ、画像形成時において、該振れが読み出され、該振れ
による画像の濃度ムラが発生しないように現像バイアス
電圧が変化されながら画像形成が行なわれる。これによ
り、該像担持体上に形成された該潜像に、常に所定の現
像剤が付着する。

【００１４】また、上記振れを有する上記像担持体上
に、該顕像の形成を複数回行ない、該複数の顕像を同一
転写材上に重ね合わせて転写する、いわゆる合成画像形
成を行なう画像形成装置では、該像担持体上の該振れの
位相が異なる領域に、各顕像が形成されて、該転写材上
に重ね合わされると、部分的に画像位置ずれが生じてし
まう。

【００１５】そこで、請求項２の画像形成装置において
は、上記振れ検出手段により、上記像担持体の振れを検
出し、上記制御手段により、該振れ検出手段の出力値に
基づいて、該像担持体の振れの位相が該転写材にとって
一致するように、該各像担持体の駆動が制御される。例
えば、上記制御手段で、検出された該像担持体の該振れ
が一旦記憶され、画像形成時において、該振れが読み出
され、該像担持体の振れの位相が該転写材にとって一致
するように、該各像担持体の駆動が制御される。これに
より、該像担持体上の振れの位相が同じ領域に該各顕像
が形成されて、該転写材上に重ね合わされて転写され
る。

【００１６】また、通常、複数の該像担持体は、同一形
状として、同一型若しくは一体同時加工により製造され
るので、各像担持体の一回転周期における該振れの回転
角度に対する変動を示す変動曲線の形状は略同じになる
が、該振れの変動曲線の位相が異なってくる。例えば、
該振れによって該周速ムラが生じた該各像担持体上に形
成された複数の顕像を同一の転写材上に転写する多色画
像形成装置において、該各像担持体上の該振れの変動曲
線の位相が異なる領域に形成され、同一転写材上に重ね
合わされて転写されると、該転写材上で部分的に画像ず
れや色ずれが生じてしまう。

【００１７】そこで、請求項３の画像形成装置において
は、上記振れ検出手段により、上記像担持体の振れを検
出し、上記制御手段により、該振れ検出手段の出力値に
基づいて、該各像担持体の振れの位相が該転写材にとっ
て一致するように、該各像担持体の駆動を制御してい
る。例えば、上記制御手段で、検出された該各像担持体
の該振れが一旦記憶され、画像形成時において、該振れ
が読み出され、該各像担持体の振れの位相が該転写材に
とって一致するように、該各像担持体の駆動が制御され
る。これにより、該各像担持体上の振れの位相が同じ領
域に各顕像が形成され、該転写材上に重ね合わされて転
写される。

【００１８】請求項４の画像形成装置においては、上記
振れ検出手段を、上記像担持体の回転角度を検出する回
転角度検出手段と、上記帯電装置によって帯電された該
像担持体の表面電位を検出する電位検出手段とにより構
成している。該回転角度検出手段の出力値からは、該像
担持体の回転角度がわかり、該像担持体の表面のどの点
が、上記帯電装置における帯電位置、上記現像装置にお
ける現像位置、上記転写装置における転写位置等に対向
しているかがわかる。また、該電位検出手段の出力値か
らは、該帯電装置によって帯電された該像担持体上の表
面電位がわかる。そして該回転角度検出手段及び該電位
検出手段の検出値より、該像担持体の振れによる該表面
電位の周方向の変動、いわゆる帯電ムラがわかり、該像
担持体の振れがわかる。上記制御手段では、該振れ又は
帯電ムラに基づいて、画像形成時における該潜像への該
現像剤の付着量が制御され、又は、該像担持体の振れの
位相が該転写材にとって一致するように、該各像担持体
の駆動が制御されている。

【００１９】請求項５の画像形成装置においては、上記
振れ検出手段を、上記像担持体の回転角度を検出する回
転角度検出手段と、上記帯電装置によって一様に帯電さ
れた該像担持体に一定光量の光を照射する光照射手段
と、該光が照射された該像担持体に流れる電流を検出す
る電流検出手段とにより構成している。ここで、該像担
持体の振れによって表面電位が変動した、いわゆる帯電
ムラが生じた該像担持体の表面に、一定光量の光を照射
すると、該光が照射された該像担持体に流れる電流が変
化する。この電流の変化が、該電流検出手段、例えば、
該像担持体の導電性の軸体とアース間に設けられた電流
計によって検出される。したがって、該電流検出手段の
出力値により、該振れによって生じた該像担持体上の帯
電ムラがわかり、該像担持体の振れがわかる。上記制御
手段では、該振れ又は帯電ムラに基づいて、画像形成時
における該潜像への該現像剤の付着量が制御され、又
は、該像担持体の振れの位相が該転写材にとって一致す
るように、該各像担持体の駆動が制御されている。

【００２０】請求項６の画像形成装置においては、上記
振れ検出手段を、上記振れ検出手段を、上記像担持体上
に光を照射し、該像担持体から反射してきた反射光を検
出する濃度検出手段により構成している。ここで、該像
担持体の振れにより、該像担持体の表面と該濃度検出手
段との間隔が変動すると、該振れに応じて、該像担持体
から反射されてくる反射光の該濃度検出手段への入射位
置が変動し、該濃度検出手段の出力値が変動する。した
がって、該濃度検出手段の出力値により、該像担持体の
振れを知ることができる。上記制御手段では、該振れに
基づいて、画像形成時における該潜像への該現像剤の付
着量が制御され、又は、該像担持体の振れの位相が該転
写材にとって一致するように、該各像担持体の駆動が制
御されている。

【００２１】

【実施例】〔実施例１〕以下、本発明を画像形成装置で
ある電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した
一実施例について説明する。図２は本実施例に係る複写
機の概略構成を示す正面図であり、図３は同複写機の感
光体ドラム２０周辺の概略構成を示す説明図であり、図
４は、感光体ドラム２０の回転角度の説明図である。

【００２２】まず、複写機全体の概略について説明す
る。複写機の上部に原稿載置用のコンタクトガラス１０
が設けられ、これを覆うように開閉自在の原稿カバー１
１が取り付けられている。このコンタクトガラス１０の
下方に、原稿照射ランプ１２、照射用ミラー１２ａ、反
射ミラー１３、移動レンズ系１４等からなる光学ユニッ
トが設けられている。そして、この光学ユニットからの
結像光が照射される位置に感光体ドラム２０が配設され
ている。この感光体ドラム２０は図示しない駆動系によ
って、矢印で示す時計回りに回転される。そして、この
感光体ドラム２０の周囲には、帯電チャージャ２１、イ
レーサー２２、現像手段としての現像ユニット２３、転
写チャージャ２４、分離チャージャ２５、分離爪２６、
クリーニングユニット２７、除電ランプ２８等が配設さ
れている。

【００２３】上記現像ユニット２３は、図２に示すよう
に、トナー５１を収容するホッパー部４０と、現像剤担
持体としての現像スリーブ４１等が回動自在に設けられ
た現像器部４２とからなり、両部４０，４２は例えば螺
子止めにより一体化されている。上記ホッパー部４０の
ケーシング４０ａ内にはトナー送り出し部材４３が設け
られている。また、上記現像器部４２のケーシング４２
ａ内には、ホッパー部４０から補給されたトナー５１を
キャリア５０とトナー５１とから現像剤中に混合させる
ための混合ローラー４４、混合ローラー４４からの現像
剤を撹拌しながら現像スリーブ４１に供給する撹拌パド
ル４５、現像スリーブ４１上の現像剤量を規制する現像
ドクタ４６、該現像ドクタ４６で規制された現像剤を上
記混合ローラー４４上に還流させるセパレータ４７等が
設けられている。また、画像濃度調整等のため、現像ス
リーブ４１に所定の現像バイアス電圧を印加する現像バ
イアス電源３（図２乃至図４では不図示）が設けられて
いる。

【００２４】そして、複写機の右側面部に形成された図
示しない給紙カセットの装着部Ａから、感光体ドラム２
０の下部対向部を通って、複写機の左側部に形成された
排紙部Ｂに至る転写材としての転写紙５２の搬送経路
が、給紙コロ３０、送り出しローラー対３１、レジスト
ローラー対３２、搬送ベルト装置３３、定着ローラー対
３４、排紙ローラー対３５等によって構成されている。

【００２５】以上の構成において、コンタクトガラス１
０上に原稿９をセットし、図示しない操作部のコピース
タートボタンを押下すると、原稿照射ランプ１２の放射
光が原稿９に照射され、その反射光Ｌが、反射ミラー１
３、移動レンズ系１４等を介して、感光体ドラム２０上
に結像される。この感光体ドラム２０表面は帯電チャー
ジャ２１で一様帯電されており、この電荷が原稿からの
反射光で選択的に消去されて静電潜像が形成される。そ
して、イレーサー２２により画像領域の周囲の電荷が消
去され、感光体ドラム２０の回動により現像ユニット２
３との対向部を通過する。このとき、所定の現像バイス
電圧が印加された現像スリーブ４１を有する現像ユニッ
ト２３により静電潜像がトナー像化され、感光体ドラム
２０上に原稿像に応じたトナー像が形成される。このト
ナー像は給紙コロ３０及び送り出しローラー対３１によ
って図示しない給紙カセットから給紙され、かつ、レジ
ストローラー対３２によりタイミングを取って感光体ド
ラム２０表面に搬送されてくる転写紙５２に、転写チャ
ージャ２４により転写される。トナー像が転写された転
写紙５２は分離チャージャ２４で除電され、必要に応じ
て分離爪２６の補助を受けて、感光体ドラム２０表面か
ら分離され、搬送ベルト装置３３により定着ローラー対
３４に送られる。そして、この定着ローラー対３４によ
ってトナー像が転写紙５２に定着され、排紙ローラー対
３５によって排紙部Ｂの図示しない例えば排紙トレー上
に排紙される。一方、トナー像が転写紙５２に転写され
た後の感光体ドラム２０表面は、クリーニングユニット
２７により残留トナー５１が除去された後、除電ランプ
２８により残留電荷が除電され、次の作像に備えられ
る。

【００２６】ところで、上記構成の複写機において、感
光体ドラム２０が該振れを有していると、感光体ドラム
２０を回転駆動して帯電チャージャ２１により感光体を
一様に帯電する際に、感光体ドラム２０の表面と帯電チ
ャージャ２１との距離（以下、チャージハイトという）
が変動し、図８に示すように、帯電チャージャ２１によ
って帯電された感光体の表面電位が変動する。例えば、
感光体ドラム２０の表面が帯電チャージャ２１に近づく
と感光体の表面電位が増加してしまう。このように感光
体ドラム２０の回転角度によって、チャージハイトが変
動して、感光体ドラム２０上の感光体に帯電ムラが生じ
ると、最終的には、転写紙５２上の画像で濃度ムラとな
る。

【００２７】そこで、本実施例では、感光体ドラム２０
の回転角度を検出する回転角度検出手段と、感光体ドラ
ム２０の上記振れを検出する振れ検出手段、又は帯電チ
ャージャ２１により帯電された感光体ドラム２０上の感
光体の該振れによる帯電ムラを検出する電位検出手段と
を設け、感光体ドラム２０の各回転角度における上記振
れ、又は該振れによる該帯電ムラを検出している。そし
て、該回転角度、及び該振れ又は該帯電ムラの検出値に
基づいて、現像スリーブ４１に印加する現像バイアス電
圧を変化させ、感光体ドラム２０上に形成した静電潜像
へのトナー５１の付着量を制御する制御手段を設けてい
る。

【００２８】まず、図１に基づいて、上記制御手段１の
構成について説明する。該制御手段１は、Ｉ／Ｏ部１ａ
と、ＣＰＵ等からなる本体制御部１ｂと、ＲＡＭ，ＲＯ
Ｍ等を有する記憶部１とにより構成される。本体制御部
１ｂは、Ｉ／Ｏ部１ａを介して、回転角度手段としての
回転角度計２（図２及び３では不図示）、電位検出手段
としての電位センサー３、電流検出手段としての電流計
４、濃度検出手段としての反射型の光学的濃度センサー
（以下、反射型濃度センサーという）５、現像バイアス
電源６、帯電チャージャ用電源７、露光制御部８、ステ
ッピングモータ９の駆動部９０、レジストローラ駆動部
３２ａ等に接続されている。

【００２９】ここで、回転角度計２は、感光体ドラム２
０の所定の位置からの回転角度が検出できるように、感
光体ドラム２０側面に円周状に設けられた磁石列と磁気
センサーとの組み合わせや、感光体ドラム２０側面に設
けられた円周状に所定周期の濃度差を有する模様若しく
は形状変化部と発光素子及び受光素子等との組み合わせ
などによって構成できる。感光体ドラム２０の回転角度
（θ）の絶対的な値は、例えば、図４に示すように、感
光体ドラムの表面のある点が現像スリーブ４１に対向し
ている時をゼロ度とし、図の右方向に回転するにしたが
って増加するように定義できる。

【００３０】また、電位センサー３は、感光体ドラム２
０上の感光体の微小な表面電位の変動を検出できるよう
に構成され、感光体ドラム２０の表面に近接させて設け
ている。また、電流計４は、感光体ドラム２０の感光体
の下側の導電性基体とアースとの間に接続されている。
なお、帯電チャージャ２１によって一様に帯電された感
光体ドラム２１に一定光量の光を照射する光照射手段と
しては、上記光学ユニットを用いることができ、また、
出力の安定した発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レー
ザ（ＬＤ）等を別に設けてもよい。また、反射型濃度セ
ンサー５は、感光体ドラム２０の表面に光を照射する発
光素子としての発光ダイオード、感光体ドラム２０の表
面から反射してきた反射光をうける受光素子としてのフ
ォトトランジスター等により構成され、常態において該
反射光が該受光素子の受光面の略中央に入射するよう
に、感光体ドラム２０からの位置が設定され配置されて
いる。また、現像バイアス電源６は、画像濃度調整等の
ため、現像スリーブ４１に所定の現像バイアス電圧を印
加し、帯電チャージャ用電源７は、帯電チャージャー２
１の放電ワイヤーやグリッド電極に所定の高圧電圧を印
加し、露光制御部８は原稿照射ランプ１２による露光量
が制御できるように、それぞれ構成されている。上記現
像バイアス電圧、上記高電圧、及び上記露光量の設定値
は、本体制御部１ｂにより必要に応じてそれぞれ変更で
きる。

【００３１】次に、図５乃至図７のフローチャートを用
いて、画像形成動作に先立って行なわれる、例えば、複
写機の主電源がＯＮされてから、コピーＯＫの状態（通
常、定着温度が立ち上がるまで）になるまでの時間内に
行なわれる、上記制御手段による感光体ドラム２０の各
回転角度における上記振れ又は該振れによる帯電ムラの
測定制御の具体例について説明する。

【００３２】〔具体例１〕感光体ドラム２０に上記振れ
があると、感光体ドラム２０の回転にともなって帯電チ
ャージャ２１におけるチャージハイトが変動し、図８に
示すように、感光体ドラム２０上の表面電位が変動し、
帯電ムラが発生する。この帯電ムラにより、現像ポテン
シャルが変動すると、図９に示すように、感光体ドラム
２０上に形成された静電潜像へのトナー付着量が変動す
る。そこで、本例では、画像形成動作に先立って、感光
体ドラム２０の各回転角度θにおける該振れによって生
じた該表面電位の変動Ｖｏ（θ）を測定し、その表面電
位の変動Ｖｏ（θ）に基づいて、各回転角度θにおいて
現像ポテンシャルΔＶが一定になるような現像バイアス
電圧Ｖｂ（θ）を求めている。なお、図８の測定データ
は、放電電流Ｉｃｃ＝１１００μＡ，周速Ｖｐ＝３３０
mm／sec，グリッド電圧Ｖｇ＝７００Ｖ（○），Ｖｇ＝
８００Ｖ（△）の条件のもとに測定されたものである。

【００３３】以下、図５の帯電ムラ測定制御１のフロー
チャートに基づいて説明する。まず、複写機の主電源が
ＯＮされて（ステップ１）、帯電ムラ測定制御１がスタ
ートされると、感光体ドラム２０の駆動部がＯＮされ
（ステップ２）、帯電チャージャ用高圧電源７を介して
帯電チャージャ２１がＯＮされ、感光体ドラム２０面の
一様帯電が開始される（ステップ３）。次に、回転角度
計２による感光体ドラム２０の回転角度（θ）の測定
と、電位センサー３による感光体ドラム２０面上の表面
電位（Ｖｏ）の測定が開始され（ステップ４）。測定さ
れた表面電位はθの関数Ｖｏ（θ）として、制御手段１
の記憶部１ｃに一旦記憶される。この回転角度（θ）と
表面電位（Ｖｏ）の測定は、感光体ドラム２０が１回転
するまで続けられる（ステップ５，６）。次に、本体制
御部１ｂにおいて、数１に示す式に基づき、現像ポテン
シャルΔＶが一定値になるようにＶｏ（θ）からＶｂ
（θ）に変換されて、各回転角度における最適な現像バ
イアス電圧Ｖｂ（θ）が求められ（ステップ７）、制御
手段１の記憶部１ｃに主電源がＯＦＦになるまで記憶さ
れ（ステップ８）、本フローチャートが終了する。

【数１】Ｖｂ（θ）＝Ｖｏ（θ）−ΔＶ

【００３４】〔具体例２〕上記帯電チャージャ２１によ
り一様に帯電された感光体ドラム２０に、上記光学ユニ
ットにより一定光量の光が照射されると、感光体ドラム
２０の感光体とアースとの間に電流（以下、ドラム電流
Ｉｄという）が流れる。このドラム電流Ｉｄは、図１０
に示すように、感光体ドラム２０上の表面電位Ｖｏに応
じて変動する。そこで、本例では、画像形成動作に先立
って、感光体ドラム２０の各回転角度θにおける該振れ
によって生じるドラム電流の変動Ｉｄを測定し、そのド
ラム電流の変動Ｉｄ（θ）に基づいて、表面電位の変動
Ｖｏ（θ）を求め、さらに、各回転角度θにおいて現像
ポテンシャルΔＶが一定になるような現像バイアス電圧
Ｖｂ（θ）を求めている。なお、図１０の測定データ
は、放電電流Ｉｃｃ＝１１００μＡ，周速Ｖｐ＝４３０
mm／sec，グリッド電圧Ｖｇ＝−７００Ｖ（○），Ｖｇ
＝−８００Ｖ（△）の条件のもとに測定されたものであ
る。

【００３５】以下、図６の帯電ムラ測定制御２のフロー
チャートに基づいて説明する。まず、複写機の主電源が
ＯＮされて（ステップ１）、帯電ムラ測定制御２がスタ
ートされると、感光体ドラム２０の駆動部がＯＮされ
（ステップ２）、帯電チャージャ用高圧電源７を介して
帯電チャージャ２１がＯＮされ、感光体ドラム２０面の
一様帯電が開始し（ステップ３）、上記光学ユニットに
よる一定光量の光の照射が開始される（ステップ４）。
次に、回転角度計２による感光体ドラム２０の回転角度
（θ）の測定と、電流計３によるドラム電流（Ｉｄ）の
測定が開始される（ステップ５）。測定されたドラム電
流はθの関数Ｉｄ（θ）として、制御手段１の記憶部１
ｃに一旦記憶される。この回転角度（θ）とドラム電流
（Ｉｄ）の測定は、感光体ドラム２０が１回転するまで
続けられる（ステップ６，７）。次に、本体制御部１ｂ
において、数２に示す式に基づき、Ｉｄ（θ）からＶｏ
（θ）が求められ、さらに現像ポテンシャルΔＶが一定
値になるようにＶｏ（θ）からＶｂ（θ）に変換され
て、各回転角度における最適な現像バイアス電圧Ｖｂ
（θ）が求められ（ステップ８）、制御手段１の記憶部
１ｃに主電源がＯＦＦになるまで記憶され（ステップ
９）、本フローチャートが終了する。なお、数２に示す
式中のＣ₁は定数である。

【数２】Ｖｂ（θ）＝Ｖｏ（θ）−ΔＶ＝Ｃ₁・Ｉｄ（θ）−ΔＶ

【００３６】〔具体例３〕上記反射型濃度センサー５と
感光体ドラム２０との間隔が上記振れにより変動する
と、感光体ドラム２０から反射されて反射型濃度センサ
ー５の上記受光素子の受光面へ入射する光量が変動し、
図１１に示すように、反射型濃度センサー５の出力電圧
Ｖｓｇが変動する。そこで、本例では、画像形成動作に
先立って、感光体ドラム２０の各回転角度θにおける該
振れによって生じる反射型濃度センサー５の出力電圧Ｖ
ｓｇを測定し、その出力電圧の変動Ｖｓｇ（θ）に基づ
いて、表面電位の変動Ｖｏ（θ）を求め、さらに、各回
転角度θにおいて現像ポテンシャルΔＶが一定になるよ
うな現像バイアス電圧Ｖｂ（θ）を求めている。

【００３７】以下、図７の振れ測定制御のフローチャー
トに基づいて説明する。まず、複写機の主電源がＯＮさ
れ（ステップ１）、帯電ムラ測定制御１がスタートされ
ると、感光体ドラム２０の駆動部がＯＮされる（ステッ
プ２）。次に、回転角度計２による感光体ドラム２０の
回転角度（θ）の測定と、反射型濃度センサー５の出力
電圧（Ｖｓｇ）の測定が開始される（ステップ３）。測
定された反射型濃度センサー５の出力電圧はθの関数Ｖ
ｓｇ（θ）として、制御手段１の記憶部１ｃに一旦記憶
される。この回転角度（θ）と反射型濃度センサー５の
出力電圧（Ｖｓｇ）の測定は、感光体ドラム２０が１回
転するまで続けられる（ステップ４，５）。次に、本体
制御部１ｂにおいて、数３に示す式に基づき、Ｖｓｇ
（θ）からＶｏ（θ）が求められ、さらに現像ポテンシ
ャルΔＶが一定値になるようにＶｏ（θ）からＶｂ
（θ）に変換されて、各回転角度における最適な現像バ
イアス電圧Ｖｂ（θ）が求められ（ステップ６）、制御
手段１の記憶部１ｃに主電源がＯＦＦになるまで記憶さ
れ（ステップ７）、本フローチャートが終了する。な
お、数３に示す式中のＡ（θ）は感光体ドラム２０の振
れであり、Ｃ₁，Ｃ₂は定数である。

【数３】Ｖｂ（θ）＝Ｖｏ（θ）−ΔＶ＝Ｃ₁・Ａ（θ）−ΔＶ＝Ｃ₁・Ｃ₂・Ｖｓｇ（θ）−ΔＶ

【００３８】以上の測定制御により、感光体ドラム２０
の上記振れによって、帯電チャージャ２１による一様帯
電の際の感光体ドラム２０上の表面電位Ｖｏ（θ）が、
図１２に示すように各回転角度θに対して変動しても、
その表面電位Ｖｏ（θ）の変動曲線と位相が一致し、現
像ポテンシャルΔＶが一定になるように、各回転角度θ
に対する最適な現像バイアス電圧Ｖｂ（θ）が求めら
れ、制御手段１の記憶部１ｃに記憶される。

【００３９】そして、通常のコピー動作時において、感
光体ドラム２０上に形成された静電潜像を現像してトナ
ー像化する際には、回転角度計２により検出された感光
体ドラム２０の回転角度θに対応する現像バイアス電圧
Ｖｂ（θ）が記憶部１ｃから本体制御部１ｂに読み出さ
れ、Ｉ／Ｏ部１ａを介して現像バイアス電源６が制御さ
れ、現像スリーブ４１に現像バイアス電圧Ｖｂ（θ）が
印加される。

【００４０】以上、本実施例によれば、感光体ドラム２
０の振れによる帯電ムラが生じる場合にも、現像時にお
いて常に現像ポテンシャルが一定になるように制御さ
れ、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像に所望の
トナーが付着するようになるので、転写紙５２上で濃度
ムラがない良好な画像品質を得ることができる。

【００４１】〔実施例２〕次に、本発明を、感光体ドラ
ム２０上に複数回トナー像を形成して、同一の転写紙５
２上に重ね合わせて転写する合成複写を行なう複写機に
適用した実施例について説明する。本複写機の基本的な
構成及び動作は実施例１と同様であるので、それらの説
明は省略する。

【００４２】ところで、上記振れがある感光体ドラム２
０を合成複写時に複数回回転させると、例えば図１３に
示すように、感光体ドラム２０の回転角度θに対して該
振れが周期的に変動する。ここで、合成複写時における
複数の静電潜像の形成位置が、図１３の該振れの変動曲
線の異なる位相に対応する感光体ドラム２０の表面から
開始されると、最終的に転写紙５２上で画像の位置ずれ
が発生する。

【００４３】そこで、本実施例に係る複写機では、上記
回転角度計２によって回転角度θを検出し、上記電位セ
ンサー３、上記電流計４、又は上記反射型濃度センサー
５により、回転角度θに対する感光体ドラム２０の振れ
Ａ（θ）を直接又は間接的に求め、上記制御装置１の記
憶部１ｃに記憶している。そして、合成複写時の各静電
潜像の形成位置を、測定された該振れの変動曲線Ａ
（θ）の同一位相、例えば、図１３の１４０度（θ₁，
θ₂）に対応する感光体ドラム２０面の位置から開始
し、感光体ドラム２０上に形成された各トナー像が同一
転写紙５２の同一位置から転写開始されるように、本体
制御部１ｂによりＩ／Ｏ部１ａを介して、感光体ドラム
２０を回転駆動しているステッピングモータ９の駆動部
９０、レジストローラ駆動部３２ａが制御される。

【００４４】本実施例によれば、感光体ドラム２０に上
記振れがあった場合にも、感光体ドラム２０上の該振れ
の同じ位相に対応する位置から各静電潜像の形成され、
該静電潜像に対応する各トナー像が形成されるので、各
トナー像の微小な位置変動が同様になり、さらに各トナ
ー像が同一転写紙５２上の同一位置から転写されるの
で、最終的な転写紙５２上で画像位置ずれのない良好な
画像品質を得ることができる。

【００４５】〔実施例３〕次に、本発明を、シアン、イ
エロー、マゼンタ、ブラックの４色に対応させて、４組
の感光体ドラム２０、現像ユニット２３等有する画像形
成ユニットを設けたカラー複写機に適用した実施例につ
いて説明する。

【００４６】図１４は、本実施例に係るカラー複写機の
概略構成を示す正面図である。このカラー複写機は、水
平に並設した４つの感光体ドラム２０の下方に転写ベル
ト２４０が設けられ、給紙部Ａから送られた転写紙５２
上に各ドラム２０で形成したトナー像を転写し、定着装
置（不図示）で定着して機外にカラーコピーとして排出
するものである。また、図中、感光体ドラム２０の周囲
には帯電チャージャ２１、光学ユニット、現像ユニット
２３、転写チャージャ２４、クリーニングユニット２７
などが配設されている。これらの個々の装置の構成及び
動作については、実施例１と同様であるので、説明を省
略する。なお、本カラー複写機の各画像形成ユニットに
は、上記実施例１と同様に上記電位センサー３、上記電
流計４、又は上記反射型濃度センサー５が設けられてい
る。また、各感光体ドラム２０の回転駆動は、それぞれ
独立した駆動部９０を有するステッピングモータ９で駆
動される。

【００４７】ところで、各色に対応する各感光体ドラム
２０に上記振れがあり、各感光体ドラム２０上での各色
に対応する静電潜像の形成位置が、図１５（ａ）に示す
ように、各振れの変動曲線の異なる位相に対応する感光
体ドラム２０の表面から開始されると、最終的に転写紙
５２上で画像の位置ずれや色ずれが発生する。

【００４８】そこで、本実施例に係るカラー複写機で
は、上記回転角度計２によって各感光体ドラム２０の回
転角度θを検出し、上記電位センサー３、上記電流計
４、又は上記反射型濃度センサー５により、回転角度θ
に対する各感光体ドラム２０の振れＡ（θ）を直接又は
間接的に求め、上記制御装置１の記憶部１ｃに記憶して
いる。そして、カラーコピー時の各感光体ドラム２０上
の静電潜像の形成位置を、図１５（ｂ）に示すように、
測定された該振れの変動曲線Ａ（θ）の同一位相に対応
する各感光体ドラム２０面の位置から開始し、感光体ド
ラム２０上に形成された各トナー像が同一転写紙５２の
同一位置から転写開始されるように、本体制御部１ｂに
よりＩ／Ｏ部１ａを介して、各光学ユニットの露光制御
部８、各感光体ドラム２０駆動用のステッピングモータ
９の各駆動部９０が制御される。

【００４９】本実施例によれば、各感光体ドラム２０に
上記振れがあった場合にも、各感光体ドラム２０上の該
振れの同じ位相に対応する位置から各静電潜像の形成さ
れ、該静電潜像に対応する各トナー像が形成されるの
で、各色のトナー像の微小な位置変動が同様になり、さ
らに各トナー像が同一転写紙５２上の同一位置から転写
されるので、最終的な転写紙５２上で画像位置ずれ及び
色ずれのない良好な画像品質を得ることができる。

【００５０】なお、上記各実施例では、画像形成プロセ
スに先立って、感光体ドラム２０の各回転角度に対する
振れ又は該振れによる表面電位の変動を予め検出し、そ
の振れの検出値に基づいて、各回転角度における最適の
現像バイアス電圧又は静電潜像形成の開始位置を求め、
制御装置１の記憶部１ｃに、各回転角度における最適の
現像バイアス電圧又は静電潜像形成の開始位置を記憶さ
せ、画像形成時に該変換データに基づいて上記制御を行
なっているが、画像形成動作中に該振れ又は該表面電位
の変動を検出して、その検出値及び上記回転角度に基づ
いて、上記制御を行なってもよい。

【００５１】また、上記各実施例では、回転角度計２に
より感光体ドラム２０の回転角度を検出して、上記制御
を行なっているが、感光体ドラム２０の回転の角速度が
一定の場合には、感光体ドラム２０の回転時の所定の基
準時からの経過時間を、本体制御部１ｂに設けられたタ
イマーで計測し、該経過時間を上記制御に用いてもよ
い。

【００５２】また、上記実施例１では、上記現像バイア
ス電圧を変化させることによって、上記潜像への上記現
像剤の付着量を制御しているが、現像領域における上記
像担持体の表面と上記現像剤担持体との間隔である現像
ギャップや、該現像剤担持体と該現像剤担持体上に設け
た現像剤規制部材との間隔を変化させて該現像剤担持体
上の該現像剤の厚さ等を変化させて、該潜像への該現像
剤の付着量を制御してもよい。

【００５３】

【発明の効果】請求項１、４、５、又は６の画像形成装
置によれば、画像形成時において、上記像担持体の各回
転角度に対する該像担持体の振れ又は該振れによる上記
表面電位の変動の検出値に基づいて、該潜像への該現像
剤の付着量が制御されるので、該像担持体に該振れがあ
るような場合でも、該像担持体の各回転角度における該
潜像に、常に所定の現像剤が付着し、濃度ムラ等のな
い、良好な画像品質を得ることができるという効果があ
る。

【００５４】請求項２、３、４、５、又は６の画像形成
装置によれば、複数の上記顕像を単一の転写材上に重ね
合わせる合成画像形成時や多色画像形成時において、上
記像担持体の各回転角度に対する該像担持体の振れ又は
該振れによる上記表面電位の変動の検出値に基づいて、
該顕像が形成された該像担持体面の該振れの変動曲線の
位相が一致するように、該像担持体上への潜像形成動作
及び該転写材への転写動作のタイミングを制御している
ので、該転写材上で部分的な画像位置ずれ及び色ずれの
ない良好な画像品質が得られるという効果がある。ま
た、複数の像担持体を有する画像形成装置の場合には、
その装置の組み立て時等において、画像位置ずれや色ず
れがないように各像担持体の回転角度の初期設定を調整
する手間を省くことができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る複写機のモード設定制御のブロ
ック図。

【図２】同複写機の概略構成を示す正面図。

【図３】同複写機の感光体ドラム周辺の概略構成の説明
図。

【図４】同感光体ドラムの回転角度の説明図。

【図５】帯電ムラ測定制御１のフローチャート。

【図６】帯電ムラ測定制御２のフローチャート。

【図７】振れ測定制御のフローチャート。

【図８】帯電チャージャのチャージハイトと表面電位と
の関係を示す特性図。

【図９】現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示
す特性図。

【図１０】表面電位とドラム電流との関係を示す特性
図。

【図１１】反射型濃度センサーと感光体ドラムとの間隔
と、反射型濃度センサーの出力電圧との関係を示す特性
図。

【図１２】実施例１に係る制御を行なった後の、感光体
ドラムの回転角度と、現像バイアス電圧及び表面電位と
の関係を示す特性図。

【図１３】実施例２に係る複写機の回転角度と振れとの
関係を示す特性図。

【図１４】実施例３に係るカラー複写機の概略構成を示
す正面図。

【図１５】（ａ）は、実施例３に係る制御を行なわない
場合の、各感光体ドラムの回転角度と振れとの関係を示
す特性図、（ｂ）は、実施例３に係る制御を行なった場
合の、各感光体ドラムの回転角度と振れとの関係を示す
特性図。

【符号の説明】

１制御手段１ａＩ／Ｏ部１ｂ本体制御部１ｃ記憶部２回転角計３電位センサー４電流計５反射型濃度センサー６現像バイアス電源７帯電チャージャ用高圧電源８露光制御部９ステッピングモータ９０ステッピングモータ駆動部２０感光体ドラム３２ａレジストローラ駆動部４１現像スリーブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、該像担持体を一様に帯電する
帯電装置と、該像担持体上に潜像を形成する潜像形成手
段と、該像担持体に現像剤を供給し該潜像を顕像化する
現像装置とを備えた画像形成装置において、該像担持体の振れを検出する振れ検出手段と、該振れ検
出手段の出力値に基づいて、画像形成時における該潜像
への該現像剤の付着量を制御する制御手段とを設けたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】像担持体と、該像担持体を一様に帯電する
帯電装置と、該像担持体上に潜像を形成する潜像形成手
段と、該像担持体に現像剤を供給し該潜像を顕像化する
現像装置とを備え、該像担持体上での該顕像の形成を複
数回行ない、該複数の顕像を同一転写材上に重ね合わせ
て転写する画像形成装置において、該像担持体の振れを検出する振れ検出手段と、該振れ検
出手段の出力値に基づいて、該像担持体の振れの位相が
該転写材にとって一致するように、該各像担持体の駆動
を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形
成装置。
【請求項３】像担持体と、該像担持体を一様に帯電する
帯電装置と、該像担持体上に潜像を形成する潜像形成手
段と、該像担持体に現像剤を供給し該潜像を顕像化する
現像装置とを複数組備え、各像担持体上に形成された該
潜像が顕像化された複数の顕像を、同一転写材上に重ね
合わせて転写する画像形成装置において、該各像担持体の振れを検出する振れ検出手段と、該振れ
検出手段の出力値に基づいて、該各像担持体の振れの位
相が該転写材にとって一致するように、該各像担持体の
駆動を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項４】上記振れ検出手段を、上記像担持体の回転
角度を検出する回転角度検出手段と、上記帯電装置によ
って帯電された該像担持体の表面電位を検出する電位検
出手段とにより構成したことを特徴とする請求項１乃至
３の画像形成装置。
【請求項５】上記潜像形成手段として、原稿の画像に対
応した光像を上記像担持体に露光することにより該像担
持体上に潜像を形成する露光装置を備えた請求項１乃至
３の画像形成装置において、上記振れ検出手段を、上記像担持体の回転角度を検出す
る回転角度検出手段と、上記帯電装置によって一様に帯
電された該像担持体に一定光量の光を照射する光照射手
段と、該光が照射された該像担持体に流れる電流を検出
する電流検出手段とにより構成したことを特徴とする請
求項１乃至３の画像形成装置。
【請求項６】上記振れ検出手段を、上記像担持体の回転
角度を検出する回転角度検出手段と、上記像担持体上に
光を照射し、該像担持体から反射してきた反射光を検出
する濃度検出手段により構成したことを特徴とする請求
項１乃至３の画像形成装置。