JPH08123109A

JPH08123109A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08123109A
Application number: JP6264882A
Authority: JP
Inventors: Chiemi Kaneko; 千恵美兼子; Makoto Hasegawa; 真長谷川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】適正な画像形成条件の設定を可能ならしめた新
規な画像形成装置実現する。【構成】主電源をオンにしたときの感光体１４の前回転
時に、暗部パターン１０Ｄに対応する暗部対応潜像パタ
ーンを形成し、その電位：Ｖ_Dを検出し、次いで明部パ
ターン１０Ｌに対応する明部対応潜像パターンを形成
し、その電位Ｖ_Lを検出し、検出された電位：Ｖ_D，Ｖ_L
に基づき画像形成条件の設定を行う画像形成装置におい
て、感光体１４周面の移動方向に関して、明部対応潜像
パターンの形成長さを、暗部対応潜像パターンの付着ト
ナーの影響領域よりも大きく設定し、上記影響領域外で
電位：Ｖ_Lの検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置、より詳
細には、電子写真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機やファクシミリ、光プリンタ
ー等、電子写真方式の画像形成装置では、形成されるべ
き画像に対応する静電潜像が光導電性の感光体に形成さ
れ、トナーにより可視化される。

【０００３】得られる画像が常に安定した像質となるた
めには、同一の条件で形成される静電潜像における「静
電コントラスト」が一定していることが必要である。し
かし一般に光導電性の感光体は、その静電潜像形成特性
が環境条件や経時変化により変化することを避けられな
い。特にＯＰＣ感光体ではこの傾向が顕著であり、時間
経過に伴い、除電後の感光体電位が上昇し（絶対値で大
きくなる）、暗部電位が下降する（絶対値で小さくな
る）。

【０００４】そこで、感光体におけるこのような経時的
ないし環境的な特性変化に拘らず、常に安定した静電潜
像を形成できるように、暗部対応潜像パターンと明部対
応潜像パターンを感光体に形成し、これら各潜像パター
ンの電位が所定の値をとるように、画像形成条件を設定
することが行われている（例えば、特開平１−２３４８
６２号公報）。

【０００５】しかし、このような画像形成条件設定方法
には以下の如き問題があった。

【０００６】即ち、感光体には、先ず暗部対応潜像パタ
ーンが形成され、その電位：Ｖ_Dが検出され、続いて明
部対応潜像パターンが形成されてその電位：Ｖ_Lが検出
されるが、先に形成された暗部対応潜像パターンは、そ
の電位：Ｖ_Dを検出された後、現像部を通過する際に現
像され、表面にトナーが付着する。

【０００７】この付着トナーは転写紙上に転写されるこ
となく、そのままクリーニング部へ移動しクリーニング
を受けるが、付着量が多いため完全にはクリーニングさ
れない。

【０００８】このため、感光体表面が新たに帯電され、
明部対応潜像パターン形成用に暗部パターンが露光され
るとき、感光体表面には相当量のトナーが残留してお
り、明部対応潜像パターンを形成するための露光が、残
留トナーに阻まれて感光体に十分到達しないため、明部
対応潜像パターンの電位：Ｖ_Lが高く形成されることに
なり、適正な画像形成条件の設定を妨げるのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、明部対応潜像パター
ンを良好に形成でき、適正な画像形成条件の設定を可能
ならしめた新規な画像形成装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の画像形成装置
は「主電源をオンにしたときの感光体の前回転時に、暗
部パターンに対応する暗部対応潜像パターンを形成し、
その電位：Ｖ_Dを検出し、次いで、明部パターンに対応
する明部対応潜像パターンを形成し、その電位Ｖ_Lを検
出し、検出された電位：Ｖ_D，Ｖ_Lに基づき画像形成条件
の設定を行う画像形成装置」を基本構成とするものであ
る。

【００１１】「感光体の前回転」は、実際の画像形成を
行わないで行われる。このように、感光体は前回転され
るものであるから、その形態は「ドラム状もしくは無端
ベルト状」である。

【００１２】「暗部対応潜像パターン」は、通常の原稿
に於ける最大画像濃度に対応する潜像電位のパターンで
あり、例えば、所定濃度（例えば、ＩＤ：１．９以上）
の黒色パターン（暗部パターン）を露光することにより
形成される。

【００１３】「明部対応潜像パターン」は、通常の原稿
に於ける白地部に対応する潜像電位のパターンであり、
例えば、所定濃度（例えば、ＩＤ：０．１８）の白色パ
ターン（明部パターン）を露光することにより形成され
る。

【００１４】暗部対応潜像パターンや明部対応潜像パタ
ーンの形成において、黒色パターンや白色パターンの露
光領域以外はイレースされる。暗・明部対応潜像パター
ンの形成に関連し、上記のようにイレースされる部分
を、この明細書中において「地肌部分」と称する。

【００１５】「画像形成条件」の設定は、上記暗部対応
潜像パターンの電位：Ｖ_Dが所定の電位：Ｖ_D0となるよ
うに、例えば、帯電器であるスコロトロンのグリッド電
圧を調整したり、明部対応潜像パターンの電位：Ｖ_Lが
所定の電位：Ｖ_L0となるように、露光用の原稿照明ラン
プのランプ電圧を調整することにより行われる。

【００１６】請求項１記載の画像形成装置は、上記基本
構成において「感光体周面の移動方向に関して、明部対
応潜像パターンの形成長さを、暗部対応潜像パターンの
付着トナーの影響領域よりも大きく設定し、上記影響領
域外で電位：Ｖ_Lの検出を行う」ことを特徴とする。

【００１７】この場合、「明部対応潜像パターンの電位
を、所定の微小時間間隔で繰返し検出し、検出を行うご
とに前回の検出値と比較し、両者の差が所定の電位差以
下となるまで検出を繰返し、上記所定の電位差以下と成
った時点において、それまでの検出値の絶対値における
最小値に対応する電位をもって、明部対応潜像パターン
の電位：Ｖ_Lとする」ことができる（請求項２）。

【００１８】請求項３記載の画像形成装置は、上記基本
構成において「暗部対応潜像パターンの電位：Ｖ_Dを検
出後、感光体を無電位状態で所定時間回転させ、暗部対
応潜像パターンの付着トナーをクリーニング装置により
除去した後に、明部対応潜像パターンの形成を行う」こ
とを特徴とする。

【００１９】ここで「感光体の無電位状態」とは、感光
体の帯電を行わない状態あるいは、帯電後、全面をイレ
ースした状態である。

【００２０】この場合、「暗部対応潜像パターンの電
位：Ｖ_Dを検出後、所定時間の間、クリーニング装置の
クリーニング性能を高める」ことができる（請求項
４）。

【００２１】請求項５記載の画像形成装置は、上記基本
構成において「感光体の反射率を光学的に検出する光検
出手段を有し、暗部対応潜像パターンの電位：Ｖ_Dを検
出後、感光体を無電位状態で回転させつつ光検出手段に
よる検出を行い、暗部対応潜像パターン部分の光検出出
力：Ｔ_Dと地肌部分（イレースされた部分）の光検出出
力：Ｔ_Jの比：Ｔ_D／Ｔ_Jが一定以上となってから明部対
応潜像パターンの形成を行う」ことを特徴とする。

【００２２】上記請求項１〜５記載の画像形成装置にお
いて、光導電性の感光体は、公知の適宜のものを用いう
るが、この発明は、ＯＰＣ感光体を用いる画像形性装置
の場合に特に有効である（請求項６）。

【００２３】

【作用】上記のように、請求項１，２記載の発明におい
ては、暗部対応潜像パターンの付着トナーの影響領域外
で電位：Ｖ_Lの検出を行う。

【００２４】また、請求項３，４記載の発明に於いて
は、暗部対応潜像パターンに付着したトナーをクリーニ
ングにより除去したのちに、明部対応潜像パターンの形
成を行う。

【００２５】さらに請求項５記載の画像形成装置では、
暗部対応潜像パターンの電位：Ｖ_Dを検出後、感光体を
無電位状態で回転させつつ光検出手段による感光体表面
の反射率を光学的に検出する。

【００２６】感光体の表面にトナーが付着していると、
その部分における反射率が低くなるので、暗部対応潜像
パターン部分の光検出出力：Ｔ_Dは、暗部対応潜像パタ
ーンに付着残留するトナー量が減少するに従って増大す
る。

【００２７】従って、Ｔ_Dと地肌部分の光検出出力：Ｔ_J
の比：Ｔ_D／Ｔ_Jの値により、暗部対応潜像パターンに付
着残留するトナーの、明部対応潜像パターンへの影響の
程度を知ることができる。

【００２８】

【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。

【００２９】図１は、この発明を適用した「アナログ複
写装置」の１例を、要部のみ略示している。

【００３０】複写されるべき原稿を載置する原稿がラス
１０の側方には、暗部パターン１０Ｄと明部パターン１
０Ｌとが配備されている。

【００３１】露光光学系１２は原稿を照明する原稿照明
ランプと、同ランプにより原稿を照明走査する走査系
と、照明部の像を感光体１４上に結像投影する結像光学
系とを有する公知の露光装置であり、原稿の光像による
感光体露光とともに、暗部パターン１０Ｄの像および、
明部パターン１０Ｌの像を感光体１４に結像投影できる
ようになっている。

【００３２】感光体１４はドラム状に構成されて矢印方
向へ等速回転されるようになっており、光導電層はこの
例においてＯＰＣで構成されている。即ち、この実施例
において、感光体１４はＯＰＣ感光体である（請求項
６）。

【００３３】複写プロセスを簡単に説明すると、感光体
１４が矢印方向へ等速回転し、帯電器（スコロトロンチ
ャージャー）１６により均一に帯電される。次いで、露
光光学系１２により原稿の光像が照射され、原稿画像に
対応する静電潜像が形成される。原稿画像外の不用部分
の電荷は、イレーサー１８によりイレースされる。

【００３４】形成された静電潜像は現像装置２０により
現像され、トナーによる可視像が感光体１４上に形成さ
れる。

【００３５】この可視像は、転写前ランプ２２により一
様に光照射を受けて感光体への付着力を弱められ、転写
ベルト２４による公知の「ベルト転写方式」で、転写紙
Ｓ上に転写される。転写紙Ｓは、図示されない定着装置
において可視像を定着され、複写として装置外へ排出さ
れる。

【００３６】可視像転写後の感光体１４は、クリーニン
グ装置２６により残留トナーを除去された後、除電ラン
プ２８により光除電される。

【００３７】以上が「複写プロセス」のあらましであ
る。

【００３８】このような、複写プロセスが適正に行われ
るためには、そのときどきの感光体１４の「静電潜像形
成特性」に応じて、画像形成条件が適正に調整・設定さ
れねばならない。

【００３９】この目的のために、暗部対応潜像パターン
の電位：Ｖ_Dと明部対応潜像パターンの電位：Ｖ_Lが検出
され、これらに応じて適切な帯電量（帯電器１６のグリ
ッド電圧で調整する）と適切な露光量（露光光学系１２
の原稿照明ランプに印加するランプ電圧で調整する）を
設定する。

【００４０】暗部対応潜像パターンは、感光体の均一帯
電後、暗部パターン１０Ｄの像を露光し、必要な部分を
残し、他の部分をイレーサー１８によりイレースする
（地肌部分化する）ことにより形成される。

【００４１】明部対応潜像パターンは、感光体の均一帯
電後、明部パターン１０Ｌの像を露光し、必要な部分を
残し、他の部分をイレーサー１８によりイレースする
（地肌部分化する）ことにより形成される。

【００４２】これら各潜像パターンの電位：Ｖ_D，Ｖ_Lは
電位センサー３０により検出され、制御部３２（コンピ
ュータやＣＰＵ）に送られ、制御部３２は、これらの電
位：Ｖ_D，Ｖ_Lに基づき画像形成条件を設定する。

【００４３】先ず、請求項１，２記載の発明の場合を説
明する。図２は、請求項１，２記載の発明により形成さ
れた暗部対応及び明部対応潜像パターンの電位分布を示
している。

【００４４】符号２−１で示す、電位：Ｖ_Dを持つ部分
は暗部対応潜像パターンであり、前述のように、暗部パ
ターン１０_Dの像を照射することにより形成され、その
前後の部分はイレースされて「地肌部電位：Ｖ_R（イレ
ース後の感光体残留電位）」になっている。

【００４５】符号２−２で示す電位分布は、明部対応潜
像パターンの電位分布である。横軸の時間間隔：Ｔは
「感光体１４が１回転する時間」である。

【００４６】明部対応潜像パターンの電位分布２−２
は、本来であれば、電位：Ｖ_Lを有するべきであるが、
先に暗部対応潜像パターン２−１が形成された部分で
は、残留トナーが明部パターンの露光を妨げるため、電
位分布２−２は電位：Ｖ_Lよりも高く形成される。

【００４７】しかし、トナー残留量は、感光体の回転と
共に減少する（残留トナーは、クリーニング装置のクリ
ーニングブレードにより感光体表面に「塗り拡げられ」
るように拡げられるが、地肌部分へ塗り拡げられたトナ
ーは電気的に感光体に付着する力が弱いので、クリーニ
ングの結果、略指数関数的に減少する）ので、図２のよ
うに、感光体周面の移動方向に関して、明部対応潜像パ
ターンの形成長さを、暗部対応潜像パターンの付着トナ
ーの影響領域よりも大きく設定すれば、明部対応潜像パ
ターンが本来の電位：Ｖ_Lを持った部分が形成されるこ
とになる。

【００４８】このように形成された明部対応潜像パター
ンの電位を、所定の微小時間間隔で繰返し検出すると、
検出時刻：ｔ₁，ｔ₂，．ｔ_i，．．に対応して、検出電
位：Ｖ_L(1)，Ｖ_L(2)，．．Ｖ_L(i)，．．が得られるの
で、検出電位：Ｖ_L(i+1)が得られるごとに、これを前回
の検出電位：Ｖ_L(i)と比較し、両者の差：Ｖ_L(i+1)-Ｖ_L
(i)が所定の電位差（例えば５０Ｖ、好ましくは２０
Ｖ）以下となるまで検出を繰返し、所定の電位差以下と
成った時点において、それまでの検出値の絶対値におけ
る最小値に対応する電位をもって、明部対応潜像パター
ンの電位：Ｖ_Lとすることができる。

【００４９】このようにすれば、暗部対応潜像パターン
に付着したトナーの影響外において、本来の適正な電
位：Ｖ_Lを検出することができる。

【００５０】図６に、上記の説明の場合の手順をフロー
図として示す。電源（主電源）が「オン」になると、定
着ヒーターがオンになり、定着ヒーターの加熱が開始さ
れる。定着ヒーターの温度が所定の温度に達すると、感
光体１４の前回転が開始され、同時に帯電器１６、イレ
ーサー１８、現像装置２０、転写前ランプ２２、クリー
ニング装置２６、除電ランプ２８が「オン」になる。

【００５１】感光体１４の前回転時に可視像の転写は行
われないので、転写ベルト２４はこのとき、図１に「破
線」で示すように退避して「感光体１４との接触」を解
除されている。

【００５２】前回転の開始にともない、暗部パターン１
０Ｄの光像が露光光学系１２により感光体１４（帯電器
１６により均一帯電されている）に照射され、この露光
とイレーサー１８のオン・オフにより「暗部対応潜像パ
ターン」が形成される。

【００５３】形成された暗部対応潜像パターンの電位：
Ｖ_Dは、電位センサー３０により検出される。

【００５４】続いて、明部パターン１０Ｌの光像照射と
イレーサー１８のオン・オフにより明部対応潜像パター
ンが「暗部対応潜像パターンの付着トナーの影響領域よ
りも大きく」形成され、前述のように、その電位が所定
の微小時間間隔で繰返し検出され、連続した検出電位の
差：Ｖ_L(i+1)-Ｖ_L(i)が所定の電位差：Ｋ以下となった
時点において、それまでの検出値の絶対値における最小
値に対応する電位もって、明部対応潜像パターンの電
位：Ｖ_Lが特定される。

【００５５】このようにして、検出された電位：Ｖ_D，
Ｖ_Lに基づく「画像形成条件設定」が行われ、その後に
前回転が終了する。

【００５６】図５は、従来のように、暗部対応潜像パタ
ーンと明部対応潜像パターンを同じサイズに形成した場
合の電位分布を示している。暗部対応潜像パターンの電
位２−１は正常に形成されるが、明部対応潜像パターン
の電位分布２−２’は、暗部対応潜像パターンと重なる
部分２−２２の電位が、残留トナーの影響で本来の部分
２−２１の電位よりも高くなり、この部分２−２２の電
位が明部対応潜像パターンの電位：Ｖ_Lとして検出され
ると誤った画像形成条件が設定される。

【００５７】この発明では、上記のように適正な画像形
成条件を設定できる。

【００５８】図７は、請求項３，４記載の発明を実施す
る場合のフロー図である。電源がオンになってから暗部
対応潜像パターンの電位：Ｖ_Dが検出されるまでは、図
６のフロー図と同様である。

【００５９】電位：Ｖ_Dの検出後は、帯電器１６をオフ
にするかあるいはイレーサー１８をオンの状態として感
光体１４が「無帯電状態」となるようにし、この状態で
感光体１４を所定回数（この例では３回）空回しする。

【００６０】感光体１４は無帯電状態であるので現像は
行われないが、クリーニング装置２６は駆動を継続し、
感光体１４のクリーニングは上記所定回数の空回しの間
継続される。

【００６１】従って、残留トナーが実質適に明部対応潜
像パターンに影響を与えないような状態までクリーニン
グされるように空回しの「所定回数」を設定すれば、空
回しの後に形成された明部対応潜像パターンの電位：Ｖ
_Lは、残留トナーの影響を受けることがない。

【００６２】図３は、上記の如くして形成された暗部対
応潜像パターンと明部対応潜像パターンの電位分布を示
している。時間：Ｔ₁は、感光体を所定回数（説明中の
例では３回）空回しする時間である。

【００６３】なお、上記「感光体空回し」が行われる
間、クリーニングブレードの接触圧を高める等の方法に
より、クリーニング装置２６におけるクリーニング性能
を高めることにより（請求項４）、上記空回しの時間を
有効に減らすことができる。

【００６４】図８は、請求項５記載の発明を実施する場
合のフロー図である。電源がオンになってから、暗部対
応潜像パターンの電位：Ｖ_Dが検出され、感光体１４が
「無帯電状態」となるように帯電器をオフ（もしくはイ
レーサーをオン）にするまでは、図７のフロー図の場合
と同じである。

【００６５】この状態で、感光体１４を空回ししつつ
（クリーニング装置２６はクリーニングを継続する）、
光検出手段であるフォトセンサー４０（図１参照）をオ
ンにする。

【００６６】フォトセンサー４０は、感光体１４に所定
強度の光を照射し、その反射光強度を光電変換して「光
検出出力」として出力する。

【００６７】感光体１４の反射率は、トナーが残留して
いる部分で他の部分よりも低くなるから、暗部対応潜像
パターン部分（トナーが残留している）の光検出出力：
Ｔ_Dと地肌部分（イレースされ、トナーが残留していな
い）の光検出出力：Ｔ_Jの比：Ｔ_D／Ｔ_Jが一定の値：Ｈ
（例えば０．９８）以上となると、暗部対応潜像パター
ン部分は実質的にクリーニングが完了した状態となるの
で、この状態でフォトセンサー４０をオフにし、明部対
応潜像パターンの形成を行うのである。

【００６８】図４は、上記の如くして形成された暗部対
応潜像パターンと明部対応潜像パターンの電位分布を示
している。下の図は、フォトセンサーの出力から得られ
る、Ｔ_D／Ｔ_Jの変化の様子を示している。

【００６９】上記感光体空回しが行われる間（フォトセ
ンサー４０による反射率検知が行われている間）、クリ
ーニングブレードの接触圧を高める等の方法により、ク
リーニング装置２６におけるクリーニング性能を高める
ことにより、上記空回しの時間を有効に減らすことがで
きる。

【００７０】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な画像形成装置を提供できる。この発明は上記の
如き構成となっているので、暗部対応潜像パターンに付
着するトナーの影響を避けて、明部対応潜像パターンの
電位を常に適正に検出できるので、常に良好な画像形成
条件の設定が可能である。

【００７１】なお、上には、アナログ複写装置の場合を
説明したが、この発明は、デジタル複写装置やファクシ
ミリや光プリンターにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用したアナログ複写装置の要部を
説明図適に略示する図である。

【図２】請求項１，２記載の発明の実施例を説明するた
めの図である。

【図３】請求項３，４記載の発明の実施例を説明するた
めの図である。

【図４】請求項５記載の発明の実施例を説明するための
図である。

【図５】従来技術の問題点を説明するための図である。

【図６】上記図２の実施例を説明するためのフロー図で
ある。

【図７】上記図３の実施例を説明するためのフロー図で
ある。

【図８】上記図４の実施例を説明するためのフロー図で
ある。

【符号の説明】

１０原稿ガラス１４感光体３０電位センサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主電源をオンにしたときの感光体の前回転
時に、暗部パターンに対応する暗部対応潜像パターンを
形成し、その電位：Ｖ_Dを検出し、次いで明部パターン
に対応する明部対応潜像パターンを形成し、その電位Ｖ
_Lを検出し、検出された電位：Ｖ_D，Ｖ_Lに基づき画像形
成条件の設定を行う画像形成装置において、感光体周面の移動方向に関して、明部対応潜像パターン
の形成長さを、暗部対応潜像パターンの付着トナーの影
響領域よりも大きく設定し、上記影響領域外で電位：Ｖ
_Lの検出を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、明部対応潜像パターンの電位を、所定の微小時間間隔で
繰返し検出し、検出を行うごとに、前回の検出値と比較
し、両者の差が所定の電位差以下となるまで検出を繰返
し、上記所定の電位差以下と成った時点において、それ
までの検出値の絶対値における最小値に対応する電位を
もって、明部対応潜像パターンの電位：Ｖ_Lとすること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】主電源をオンにしたときの感光体の前回転
時に、暗部パターンに対応する暗部対応潜像パターンを
形成し、その電位：Ｖ_Dを検出し、次いで明部パターン
に対応する明部対応潜像パターンを形成し、その電位Ｖ
_Lを検出し、検出された電位：Ｖ_D，Ｖ_Lに基づき画像形
成条件の設定を行う画像形成装置において、暗部対応潜像パターンの電位：Ｖ_Dを検出後、感光体を
無電位状態で所定時間回転させ、暗部対応潜像パターン
の付着トナーをクリーニング装置により除去した後に、
明部対応潜像パターンの形成を行うことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項４】請求項３記載の画像形成装置において、暗部対応潜像パターンの電位：Ｖ_Dを検出後、所定時間
の間、クリーニング装置のクリーニング性能を高めるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】主電源をオンにしたときの感光体の前回転
時に、暗部パターンに対応する暗部対応潜像パターンを
形成し、その電位：Ｖ_Dを検出し、次いで明部パターン
に対応する明部対応潜像パターンを形成し、その電位Ｖ
_Lを検出し、検出された電位：Ｖ_D，Ｖ_Lに基づき画像形
成条件の設定を行う画像形成装置において、感光体の反射率を光学的に検出する光検出手段を有し、暗部対応潜像パターンの電位：Ｖ_Dを検出後、感光体を
無電位状態で回転させつつ上記光検出手段による検出を
行い、暗部対応潜像パターン部分の光検出出力：Ｔ_Dと
地肌部分の光検出出力：Ｔ_Jの比：Ｔ_D／Ｔ_Jが一定以上
となってから明部対応潜像パターンの形成を行うことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項１または２または３または４または
５記載の画像形成装置において、感光体がＯＰＣ感光体であることを特徴とする画像形成
装置。