[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH05204219A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

Info

Publication number
JPH05204219A
JPH05204219A JP4280525A JP28052592A JPH05204219A JP H05204219 A JPH05204219 A JP H05204219A JP 4280525 A JP4280525 A JP 4280525A JP 28052592 A JP28052592 A JP 28052592A JP H05204219 A JPH05204219 A JP H05204219A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
potential
photosensitive drum
developing
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4280525A
Other languages
English (en)
Inventor
Rintaro Nakane
林太郎 中根
Naoaki Ide
直朗 井出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4280525A priority Critical patent/JPH05204219A/ja
Priority to US07/964,271 priority patent/US5298943A/en
Publication of JPH05204219A publication Critical patent/JPH05204219A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5033Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor
    • G03G15/5037Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor the characteristics being an electrical parameter, e.g. voltage
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5033Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor
    • G03G15/5045Detecting the temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Color, Gradation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、安定なカラ−バランス及び
画像濃度を提供できる画像形成装置を提供することにあ
る。 【構成】この発明のプリンタ装置によれば、感光体ドラ
ム10に印加される電荷の量即ち表面電位SPと現像装置14
乃至20に印加される現像バイアス電圧VBDが、それぞれ
独立に変化される。表面電位SPとバイアス電圧VBDを変
化させるために、それぞれのの大きさが変化することで
同様に変化されるコントラスト電位VC 及び背景電位V
BGの変動量が表面電位センサ30を介して計測される。ま
た、コントラスト電位VC 及び背景電位VBGの変動をよ
り正確に推測するためにトナ−付着量センサ32を介して
感光体ドラムに供給されるトナ−付着量Qが推測され
る。これらの推測結果に応じて、主帯電装置12からの出
力と個々の現像装置14乃至20に印加される現像バイアス
電圧VBDが主制御装置70を介して最適に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、カラ−レ−
ザプリンタ或いはカラ−ディジタル複写装置などの複数
の現像装置を有する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】静電複写プロセスが利用されている画像
形成装置、例えば、ディジタルカラ−複写装置では、周
囲の温度及び湿度の変化、或いは、複写枚数の累積など
に応じて感光体の特性が変化することが知られている。
このことから、同一の原稿を複写したにも拘らず、画像
濃度の異なる複写物が生じる虞れがある。この場合、特
に、複写すべき原稿がカラ−原稿である場合には、画像
濃度が変動することで、色再現性即ちカラ−バランスに
まで影響を与えることから、画像濃度は、常に、一定に
維持される必要がある。
【0003】このことから、画像形成装置においては、
従来、装置自体を構成する材料と画像形成プロセス自体
に許容を持たせ、メンテナンスにより画像安定化を図る
ことが提案されている。
【0004】しかしながら、この方法では、上記材料と
上記プロセス自体が許容できる範囲に限度があること、
及び、メンテナンスにかかる労力及びコストが少なくな
いことなどの問題がある。また、頻繁にメンテナンスさ
れた場合であっても、画像濃度は、ごく僅かの周期で変
動する場合が多いことから、カラ−バランスの安定な複
写物を長期に亘って提供できない問題がある。
【0005】このことから、電位センサを利用して感光
体の表面電位を検出し、感光体の表面電位が概ね一定に
なるよう帯電手段を制御することで、複写物に提供され
る画像濃度を安定化する方法が提案されている。この種
の方法としては、例えば、特開昭61−238070号
或いは特開平2−77766号がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭61−238070号に開示されている方法によれ
ば、カラ−レ−ザプリンタのように複数の現像装置と個
々の現像装置によって規定される複数の現像位置をする
ディジタル複写装置の場合には、それぞれの現像装置の
近傍に現像装置の数だけ電位センサが配置されなければ
ならない。このことは、感光体及び現像装置の周囲の機
構を複雑にするとともに、装置を大型化させる。また、
電位センサは非常に高価であることから、コストが大幅
に増大される。一方、特開平2−77766号に開示さ
れている方法では、1個のセンサによって、疑似的に、
複数箇所での表面電位が計測される。しかしながら、感
光体ドラムを一時的に停止させることから、電位が測定
されている間は、画像が形成できない問題がある。
【0007】この発明の目的は、周囲の温度及び湿度の
変化或いは感光体の特性変化などに影響されにくく、安
定な画像濃度及びカラ−バランスでカラ−画像を形成で
きる画像形成装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は上記問題点に
基づきなされたもので、回転可能に形成され、静電潜像
が形成される像担持体に所望の電位を提供する帯電手段
と、この帯電手段を介して帯電された上記像担持体に、
画像デ−タに対応する光ビ−ムを照射する手段と、この
照射手段によって光ビ−ムが照射されることで上記像担
持体に形成された静電潜像を現像する手段と、上記像担
持体に帯電された電位の大きさを、上記光ビ−ムが照射
された領域即ち露光部領域と上記光ビ−ムが照射されて
いない領域即ち未露光部領域との双方に関し、上記像担
持体が帯電された周回と同一の周回及び帯電されたのち
少なくとも1回転された周回との少なくとも2周回で、
少なくとも、2回計測する手段と、この計測手段を介し
て計測された上記露光部領域の電位の大きさを基に、上
記像担持体の露光部領域に関する減衰特性を推測する第
一の推測手段と、上記計測手段を介して計測された上記
未露光部領域の電位の大きさを基に、上記像担持体の未
露光部領域に関する減衰特性を推測する第二の推測手段
と、上記第一の推測手段を介して推測された上記露光部
領域に関する減衰特性と上記第二の推測手段を介して推
測された上記未露光部領域に関する減衰特性とに基に、
前記像担持体に提供されるべき帯電量及び前記現像手段
に印加されるべき現像バイアス電圧を算出する算出手段
と、この算出手段を介して算出された結果に基づいて、
前記帯電手段の出力と前記現像手段に印加される現像バ
イアス電圧とを変更する変更手段とを含む画像形成装置
を提供するものである。
【0009】また、この発明によれば、コロナワイヤと
グリッドスクリ−ンとを含み、このコロナワイヤから感
光体ドラムに向かう電荷の量をグリッドスクリ−ンに印
加されるグリッドバイアスで変化させることで、感光体
ドラムに所望の電位を提供する帯電手段と、この帯電手
段を介して帯電された上記感光体ドラムに、画像デ−タ
に対応する光ビ−ムを照射することで、上記感光体ドラ
ムに静電潜像を形成する手段と、上記感光体ドラムに対
向され、上記静電潜像にトナ−を提供することで上記感
光体ドラム上にトナ−像を形成する現像手段と、この現
像手段に一体に組込まれ、上記現像手段から上記感光体
ドラムに向かうトナ−の量を制限するための電位を提供
するバイアス手段と、上記感光体ドラムに提供された電
位の大きさを、上記光ビ−ムが照射された領域即ち露光
部領域と上記光ビ−ムが照射されていない領域即ち未露
光部領域との双方に関し、上記像担持体が帯電された周
回と同一の周回及び帯電されたのち少なくとも1回転さ
れた周回との少なくとも2周回で、少なくとも2回計測
する第一の計測手段と、出力画像の階調特性変動量また
は要因の状態を検出する第二の計測手段と、上記第一の
計測手段を介して計測された上記露光部領域の電位の大
きさに基づいて、上記感光体ドラムの露光部領域に関す
る減衰特性を推測する第一の推測手段と、上記第一の計
測手段を介して計測された上記未露光部領域の電位の大
きさに基づいて、上記感光体ドラムの未露光部領域に関
する減衰特性を推測する第二の推測手段と、上記第一の
推測手段を介して推測された上記感光体ドラムの露光部
領域に関する減衰特性と上記第二の推測手段を介して推
測された上記感光体ドラムの未露光部領域に関する減衰
特性と上記第二の計測手段を介して計測された階調特性
変動量または要因の状態とに基き、上記感光体ドラムに
印加されるべき電位の大きさと上記バイアス手段に印加
されるべき電位の大きさとを算出する算出手段と、この
算出手段を介して算出された結果に基づいて、上記帯電
手段から出力される電位の大きさと上記バイアス手段を
介して上記現像手段に提供される対向電位の大きさとを
変更する手段とを含む画像形成装置であって、前記第二
の計測手段は、前記感光体ドラム上に現像されたトナ−
像のトナ−付着量或いは前記感光体ドラムの近傍の温度
及び湿度を計測することを特徴とする画像形成装置が提
供される。
【0010】
【作用】像担持体としての感光体は、帯電手段によって
一様に帯電される。潜像形成手段は、前記帯電された感
光体上に画像デ−タに基づいて潜像を形成し、感光体が
回転することによって前記潜像が現像手段の位置即ち現
像位置に到達すると、現像手段から感光体上の潜像に対
して現像剤が供給されることにより、前記感光体上の潜
像が現像される。
【0011】前記帯電手段によって帯電された感光体
は、表面電位計測手段によって、露光部及び未露光部の
それぞれの表面電位が計測される。この場合、表面電位
計測手段は、ただ1組のみ利用され、感光体が所望の回
数だけ周回された状態で複数回計測される。ここで、減
衰特性推測手段を介して、前記計測された感光体の露光
部及び未露光部のそれぞれの減衰特性が推測される。こ
の推測された減衰特性に基づいて、前記現像手段のそれ
ぞれに対応して規定される個々の現像位置での設定すべ
き帯電量及び現像バイアス電圧が算出され、この算出結
果に基づいて上記帯電量と現像バイアス電圧が変更され
る。従って、装置を取巻く温度及び湿度、或いは感光体
の特性などが変化した場合であっても、常に、感光体の
個々の現像位置における表面電位が、それぞれの現像位
置毎に、適性値に変更される。
【0012】
【実施例】図1には、この発明の実施例であるカラ−レ
−ザビ−ムプリンタ装置が示されている。
【0013】プリンタ装置 100は、矢印の方向に回転可
能に形成され、出力 (印字) すべき画像デ−タが電子写
真プロセスを介して静電的に形成される感光体ドラム10
を有している。
【0014】感光体ドラム10の周囲には、感光体ドラム
10が回転される方向に沿って、感光体ドラム10の表面に
所望の電荷を提供する主帯電装置12、感光体ドラム10の
表面に形成される静電潜像に、互いに異なる色のトナ−
を供給することで可視化する(トナ−像を形成する) 第
一、第二、第三及び第四現像装置14,16,18及び20が配
置されている。この第一乃至第四現像装置14乃至20に
は、例えば、マゼンタ,シアン,イエロ−及びブラック
のトナ−が、それぞれ、供給されている。
【0015】感光体ドラム10の回転方向に沿う一方、第
四の現像装置20の後流には、感光体ドラム10の表面に形
成されたトナ−像をプリント出力として出力するための
転写用紙を感光体ドラム10の周上に対向させるための転
写ドラム22が感光体ドラム10に所望の間隔で位置されて
いる。転写ドラム22の回転中心と感光体ドラム10の回転
中心は、互いに、平行に規定されている。転写ドラム22
の直径即ち外周長は、画像形成可能な最大転写用紙サイ
ズよりも僅かに大きくなるよう形成される。
【0016】感光体ドラム10の回転方向に沿い、転写ド
ラム22が対向されている位置よりもさらに後流には、感
光体ドラム10の表面に残ったトナ−を除去するととも
に、電荷分布を初期状態に戻すためのクリ−ニング前除
電装置24、クリ−ニング装置26及び除電ランプ28が順に
配置されている。
【0017】感光体ドラム10の周囲であって、主帯電装
置12と第一の現像装置14の間には、主帯電装置12を介し
て感光体ドラム10に提供された電荷の大きさを表面電位
として計数するための表面電位センサ30、第四の現像装
置20と転写ドラム22との間には、それぞれの現像装置14
乃至20を介して感光体ドラム10に供給されたトナ−に関
するトナ−付着量を計測するためのトナ−付着量センサ
32が、それぞれ配置されている。尚、表面電位センサ30
と第一の現像装置14との間には、後述する露光装置から
のレ−ザビ−ムLを感光体ドラム10の表面に導くため
の、スリット領域34が確保されている。また、感光体ド
ラム10の周囲であって、外部から容易にメンテナンスで
きる位置には、感光体ドラム10の周囲の温度を測定する
温度センサ130及び湿度を測定する湿度センサ 132が組
み込まれている。
【0018】転写ドラム22の周囲には、転写ドラム22に
巻付けられる転写用紙を転写ドラム22に向かって導く用
紙ガイド36、この用紙ガイド36を介して導かれた転写用
紙を転写ドラム22の回転方向に沿って送出する送出しロ
−ラ38及びトナ−像が転写された状態の転写用紙を転写
ドラム22から分離する第一及び第二の分離帯電装置46及
び48が、転写ドラム22の回転方向に沿って、順に、配置
されている。用紙ガイド36に給送される転写用紙は、複
数の転写用紙を収容可能であって、プリンタ装置 100に
着脱可能に形成されている用紙カセット40から、給紙ロ
−ラ42及びレジストロ−ラ44を介して送出しロ−ラ38に
導かれる。
【0019】転写ドラム22の内側であって、送出しロ−
ラ38と対向される位置には、送出しロ−ラ38を介して送
出された1枚の転写用紙を転写ドラム22の表面に静電的
に引寄せるための吸着帯電装置50が、第一の分離帯電装
置46と対向される位置には、第一の分離帯電装置46と共
応することで、トナ−像が転写された状態の転写用紙を
分離するために利用される内部分離帯電装置52が、それ
ぞれ配置されている。転写ドラム22が感光体ドラム10に
対して対向されている位置 (以下、転写領域とする) の
内側 (即ち、送出しロ−ラ38と内部分離帯電装置52との
間) には、感光体ドラム10の表面に形成されたトナ−像
を転写ドラム22に巻付けられている転写用紙に転写する
転写チャ−ジャ54が組込まれている。
【0020】転写ドラム22の回転方向に沿い、感光体ド
ラム10と距離をおいた位置には、転写ドラム22に巻付け
られ、トナ−像が転写された状態の転写用紙を転写ドラ
ム22から分離するための分離装置56が配置されている。
分離装置56に引続く転写ドラム22の回転方向下流には、
トナ−像が転写された転写用紙をプリンタ装置 100の外
部に向かって送出するための第一及び第二の搬送装置58
及び60、及び、転写用紙に転写されたトナ−像を加熱す
ることでトナ−像を転写用紙に定着するための定着装置
62が配置されている。
【0021】感光体ドラム10の近傍であって、スリット
領域34に対し、後述するレ−ザビ−ムLを提供できる位
置には、記録すべき情報即ち画像デ−タに基づいて変調
されたレ−ザビ−ムLを出力するための露光装置64が配
置されている。尚、露光装置64とスリット領域34との間
には、露光装置64が配置される位置に応じて、レ−ザビ
−ムLを感光体ドラム10の表面に導くための (1或いは
複数の) ミラ−が与えられてもよいことはいうまでもな
い。
【0022】露光装置64は、例えば、レ−ザビ−ムLを
発生する (図示しない) 半導体レ−ザ素子、このレ−ザ
から発生されるレ−ザビ−ムLを画像デ−タに応じてオ
ン/オフする (後述、図2に示す) レ−ザ駆動装置66、
画像デ−タ (特に、階調デ−タ) に応じて、レ−ザビ−
ムLが照射される時間即ちパルス幅を変化させるための
(後述、図2に示す) 階調デ−タバッファ回路68、レ−
ザから出力されるレ−ザビ−ムLの出力強度の変化を監
視するための図示しない光検出器、及び、レ−ザビ−ム
Lを感光体ドラム10が回転される方向と直交する方向
に、実質的に直線状に、偏向させるための図示しないポ
リゴンミラ−などを含んでいる。
【0023】尚、全てのユニット或いは装置は、主制御
装置70からの信号に応じて付勢される。
【0024】プリンタ装置 100では、感光体ドラム10
は、図示しない制御回路からのモ−タ駆動信号によって
付勢されるモ−タを介して矢印の方向に所望の速度 (外
周面移動速度) で回転される。感光体ドラム10の表面
は、主帯電装置12からの電荷によって概ね均一に帯電さ
れ、所望の大きさを有する表面電位が与えられる。所望
の表面電位が与えられた感光体ドラム10のスリット領域
34には、記録すべき情報に含まれている色成分に応じて
色分解されるとともに強度変調され、第一の現像装置14
に収容されているマゼンタトナ−を介して現像されなけ
ればならない画像に対応する第一のレ−ザビ−ムLが露
光装置64を介して照射される。
【0025】レ−ザビ−ムLが照射された感光体ドラム
10の表面には、マゼンタトナ−に対応する静電潜像が形
成される。この潜像は、第一の現像装置14からのマゼン
タトナ−によって現像され、マゼンタ像に変換される。
【0026】マゼンタ像が形成された感光体ドラム10
は、トナ−像を静電的に保持した状態で、トナ−像を転
写領域に搬送する。
【0027】一方、感光体ドラム10の表面にマゼンタト
ナ−像が形成されるプロセスと平行して、給紙ロ−ラ42
を介して用紙カセット40から1枚の転写用紙が引出され
る。この1枚の転写用紙は、給紙ロ−ラ42から供給され
る推進力によって用紙ガイド36に沿って搬送され、レジ
ストロ−ラ44に導かれる。レジストロ−ラ44は、給紙ロ
−ラ42を介して搬送された転写用紙の先頭を一時的に押
しとどめることによって、転写用紙に関する搬送方向と
直交する方向の傾きを補正する。
【0028】レジストロ−ラ44に一時的に停止された転
写用紙は、感光体ドラム10上に形成されたトナ−像が感
光体ドラム10の回転とともに所望の位置まで搬送された
時点でレジストロ−ラ44から解放され、送出しロ−ラ38
に導かれる。転写用紙は、送出しロ−ラ38を介して転写
ドラム22の表面 (外周面) にガイドされるとともに、吸
着帯電装置50からの電荷によって転写ドラム22の表面に
吸着され、転写ドラム22の回転によって順次、転写ドラ
ム22の表面 (外周) に密着され、転写ドラム22が回転さ
れることで、転写ドラム22が感光体ドラム10と対向され
ている転写領域に導かれる。転写領域では、転写ドラム
22の外周面に巻付けられている転写用紙と感光体ドラム
10の表面に形成されている第一の (即ちマゼンタ) トナ
−像とが僅かな間隔で対向される。転写チャ−ジャ54が
付勢されることで、転写用紙にマゼンタトナ−像が転写
される。第一のトナ−像が転写された転写用紙は、トナ
−像を静電的に保持した状態で、転写ドラム22の回転と
ともに更に回転される。
【0029】転写ドラム22上の転写用紙に対して第一の
トナ−像 (マゼンタ像) を供給した感光体ドラム10の表
面の残存トナ−像は、感光体ドラム10の回転に伴って、
クリ−ニング前除電装置24及びクリ−ニングユニット26
を介して除去される。残存トナ−が除去された感光体ド
ラム10は、さらに回転され、除電ランプ28が点灯される
ことで、表面の電荷分布が初期状態に戻される。
【0030】電荷分布が初期状態に戻された感光体ドラ
ム10は、再び、主帯電装置12を介して帯電されて、スリ
ット領域34に導かれる。スリット領域34では、記録すべ
き情報に含まれている色成分に応じて色分解されるとと
もに強度変調され、第二の現像装置16に収容されている
シアントナ−を介して現像されるべき画像に対応する第
二のレ−ザビ−ムLが露光装置64を介して照射される。
【0031】この第二のレ−ザビ−ムLが照射された感
光体ドラム10の表面には、シアントナ−に対応する (第
二の) 静電潜像が形成される。この第二の静電潜像は
は、第二の現像装置16に収容されているシアントナ−に
よって現像され、シアントナ−像に変換される。
【0032】シアントナ−が形成された感光体ドラム10
は、トナ−像を静電的に保持した状態で、トナ−像を転
写領域に搬送する。転写領域に搬送された第二の (シア
ン)トナ−像は、第一のトナ−像であるマゼンタ像が既
に転写されている転写用紙上に、転写チャ−ジャ54を介
して更に転写される (マゼンタ像の上にシアン像が重畳
される) 。
【0033】転写ドラム22上の転写用紙に対して第二の
(シアン) トナ−像を供給した感光体ドラム10の表面の
残存トナ−像は、感光体ドラム10の回転に伴って、再
び、クリ−ニング前除電装置24及びクリ−ニングユニッ
ト26へ導かれ、残存トナ−像が除去されたのち、 (第一
のプロセスと同様に) 除電ランプ28を介して表面の電荷
分布が初期状態に戻される。
【0034】上記潜像形成、転写及びクリ−ニングは、
記録すべき情報に含まれている全ての色成分に応じて順
次繰返され、 (残りの2色に関する) 画像形成プロセス
によってイエロ−トナ−像及びブラックトナ−像が順次
形成されて、転写ドラム22上の転写用紙に順に重畳され
る。
【0035】全てのトナ−が重畳された転写ドラム22上
の転写用紙には、第一及び第二の分離帯電装置46及び4
8、及び、内部分離帯電装置52を介して、所望の極性が
与えられている電荷が提供される。分離装置46、48及び
52を介して電荷が提供されることで、転写用紙は、自身
の表面に重畳されたトナ−を保持した状態で、転写ドラ
ム22の表面との静電的な吸着から解放される。転写ドラ
ム22との吸着から解放された転写用紙は、分離装置56を
介して転写ドラム22の表面から分離され、及び転写ドラ
ム22の回転によって、第一及び第二の搬送装置58及び60
を介して定着装置62に導かれる。転写用紙上の全てのト
ナ− (像) は、定着装置62からの熱によって溶融され、
転写用紙の表面に固着されて、印字出力 (ハ−ドコピ
−) として、プリンタ装置 100の外部へ排出される。
【0036】尚、色分解; マゼンタ、シアン及びイエロ
−の各トナ−を順に重畳する方法;及び、ブラックトナ
−の量に対応するカラ−トナ−を予め除去したのちブラ
ックトナ−を補充する方法 (下色除去=Under Color Re
moval, UCR) などは、印刷に関する色分解プロセスなど
の公知の方法が利用される。
【0037】図2には、図1に示されているプリンタ装
置 100に組込まれる主帯電装置12、現像装置14内乃至20
及び露光装置64に関する詳細な構造、それぞれのユニッ
トを付勢するための主制御装置70との接続、或いは、そ
れぞれのユニットを制御する方法が示されている。尚、
図2では、複数の現像装置14乃至20に関し、1個の装置
140を代表させることで、説明を簡略化する。
【0038】図2によれば、主帯電装置12は、コロナワ
イヤ 121、導電性ケ−ス 122及びグリッドスクリ−ン 1
23を含んでいる。
【0039】コロナワイヤ 121は、コロナ帯電装置72に
接続され、図1で既に説明したように、感光体ドラム10
の表面に、所望の電荷を供給する。グリッドスクリ−ン
123は、グリッド電源装置74に接続され、コロナ帯電装
置72を介してコロナワイヤ 121から感光体ドラム10へ供
給される電荷の大きさを所望の大きさに整える。この場
合、コロナ帯電装置72及びグリッド電源装置74は、主制
御装置70を介して制御されることはいうまでもない。従
って、感光体ドラム10の表面に与えられる電荷の量即ち
帯電量位は、実質的に、主制御装置70によって規定され
る。
【0040】主帯電装置12を介して電荷され、感光体ド
ラム10が回転されることでスリット領域34に対応する位
置に導かれた感光体ドラム10の表面には、階調デ−タに
基づいて変調されたレ−ザビ−ムLが露光装置64を介し
て出力される。感光体ドラム10の表面には、レ−ザビ−
ムLに対応する静電潜像が形成される。
【0041】階調デ−タは、階調デ−タバッファ回路68
を介して供給される。階調デ−タバッファ回路68は、主
制御装置70或いは図示しない外部装置から供給される画
像デ−タを収容するための (図示しない) メモリを含
み、レ−ザビ−ムLを階調デ−タに基づいて変調させる
ためのレ−ザ変調信号を発生する。レ−ザ変調信号は、
印字出力 (即ち画像出力) に関し、階調を表示するため
に画像濃度に変化を与える信号であって、感光体ドラム
10に照射されるレ−ザビ−ムLの出力を、レ−ザビ−ム
Lが照射される長さ (即ち、パルスデュ−ティ=PD) と
して規定する信号である。
【0042】一方、レ−ザビ−ムLは、レ−ザ駆動回路
66を介して断続される。レ−ザ駆動回路66は、主制御装
置70から出力されるトリガに応じて、感光体ドラム10が
回転される方向と直交する方向の所望の露光開始位置か
らレ−ザビ−ムLを出力させる。従って、露光装置64か
ら感光体ドラム10に向かって照射されるレ−ザビ−ムL
は、画像記録信号PD (パルスデュ−ティ) に応じて記
録すべき画像情報に変調され、主制御装置70から出力さ
れるトリガに基づいて (図示しない) ポリゴンミラ−の
回転と感光体ドラム10の回転とが同期された状態で、感
光体ドラム10の表面に導かれる。尚、レ−ザ駆動回路66
は、同時に、 (図示しない) 光検出器を介して検出され
たレ−ザビ−ムLの出力強度の変化に基づいて、半導体
レ−ザ素子から出力されるレ−ザビ−ムLの出力を、概
ね一定に維持させる。また、レ−ザ駆動回路66には、ト
ナ−付着量を計測するための階調パタ−ンもパタ−ン回
路76から供給される。この場合、レ−ザ駆動回路66へ供
給されるパタ−ンデ−タ及び記録信号PDは、主制御装
置70によって、選択的に切換えられる。
【0043】主帯電装置12を介して感光体ドラム10に電
荷された電荷の量は、感光体ドラム10の表面電位として
計測される。図2に示されているプリンタ装置 100で
は、第一の現像装置14とスリット領域34との間に配置さ
れた表面電位センサ30が利用される。表面電位センサ30
を介して計測された表面電位は、A/Dコンバ−タ80を
介してディジタル信号に変換され、主制御装置70へ供給
される。主制御装置70では、後述する方法に従って、感
光体ドラム10における未露光部及び露光部に関する電位
の減衰 (暗減衰及び光減衰) 特性が推測される。
【0044】ここで、暗減衰は、感光体ドラム10に帯電
された電荷 (表面電位) が、非露光状態で減衰されるこ
とを示し、一方、光減衰は、上記電荷が、露光によって
除電された後の減衰を示すものとする。尚、本願におけ
る光減衰には、帯電されたのち露光されるまでの間及び
露光後の本来暗減衰と呼ばれる減衰量、露光によって電
荷が除電される光減衰と呼ばれる減衰量、及び、感光体
ドラム10の光減衰が時間の経過につれて回復されること
による表面電位の復帰を含むものとする。
【0045】感光体ドラム10に形成された静電潜像は、
感光体ドラム10の回転に伴って、現像装置 140と感光体
ドラム10との間の現像領域 (現像位置) に導かれる。上
記潜像は、現像装置 140からトナ−が供給されることで
可視化 (現像) され、トナ−像に変換される。現像装置
140は、感光体ドラム10と対向され、潜像を現像するた
めの現像ロ−ラ 141及びトナ−を摩擦帯電させるための
キャリアを含み、トナ−と (キャリア) とが混合された
状態の現像剤を収容する一方で、現像ロ−ラ 141に対し
て、現像剤を供給するハウジング 142を有し、潜像に対
してトナ−のみを供給する。
【0046】ここで、現像剤に含まれるトナ−の重量比
(以下、トナ−濃度=T/D) は、概ね一定に維持され
なければならない。このことから、トナ−濃度計測装置
78を介して、トナ−濃度が計測される。トナ−濃度計測
装置78からの出力は、A/Dコンバ−タ80を介してディ
ジタル信号に変換され、主制御装置70へ供給される。
尚、現像装置 140には、潜像に提供されたトナ−を補充
するために利用されるトナ−を収容するトナ−タンク 1
43、このトナ−タンク 143からハウジング 142へトナ−
を搬送するためのトナ−ロ−ラ 144、及び、トナ−ロ−
ラ 144を回転させるためのトナ−モ−タ 145が組込まれ
ている。このことから、主制御装置70からのトナ−モ−
タ制御信号に基づいてトナ−モ−タ 145が付勢され、ト
ナ−ロ−ラ144の回転に伴って、トナ−タンク 143から
ハウジング 142へトナ−が補充される。
【0047】ところで、現像ロ−ラ 141は、導電層を含
み、現像バイアス電源82を介して、現像バイアス電圧が
印加可能に形成されている。従って、感光体ドラム10の
表面に形成されている潜像がトナ−像に変換される場合
には、現像ロ−ラ 141から感光体ドラム10に付着される
トナ−の量は、現像バイアス電圧と表面電位との差、即
ち、現像電位即ち画像形成電位と呼ばれる電位によって
変化される。また、現像バイアス電圧 (現像バイアス電
源82) は、主制御装置70を介して制御されることはいう
までもない。
【0048】一方、感光体ドラム10の表面であって、印
字すべき画像に対応するレ−ザビ−ムLが届かない領域
には、 (パタ−ン発生回路76からの) 印字すべき画像と
は別の階調パタ−ンが露光される。この階調パタ−ン
は、現像装置 140を介して現像され、感光体ドラム10の
回転の伴って、トナ−付着量センサ32の検出領域へ搬送
される。この階調パタ−ンに関するトナ−付着量は、ト
ナ−付着量センサ32によって計測され、A/Dコンバ−
タ80によってディジタル信号に変換されて、主制御装置
70へ供給される。主制御装置70では、トナ−付着量セン
サ32からのトナ−付着量信号と、メモリ84に記憶されて
いる基準トナ−量とが比較される。
【0049】尚、プリンタ装置 100の制御に関し、本願
発明者の先行出願、特願平3−154338号に詳細に
開示されていることから、ここでは、省略する。
【0050】プリンタ装置 100では、主制御装置70から
出力される、さまざまな制御信号に基づいて、主帯電装
置12、現像装置 140 (現像装置14乃至20) 、及び、露光
装置64が制御される。ここで、それぞれの装置に関わり
のある制御量を、独立に、或いは、複合して変化させる
ことで、印字出力として出力されるれ画像の画像濃度を
最適化できる。この場合、例えば、主帯電装置12に関
し、感光体ドラム10の表面電位が; 主帯電装置12及び現
像装置 140 (現像装置14乃至20) に関し、表面電位と現
像バイアス電圧とによって規定される、 (後述) コント
ラスト電圧及び背景電圧が、それぞれ、変更される。
【0051】図3には、第一の現像装置装置14を介して
画像が形成される場合に関し、感光体ドラム10に提供さ
れる帯電量を規定するための主帯電装置12のグリッドス
クリ−ンに印加される初期のグリッドバイアス電圧がV
G1であるときの帯電からの経過時間tに対する露光部電
位と未露光部電位の減衰の一例が示されている。図3に
よれば、感光体ドラム10における初期の露光部電位及び
未露光部電位が実線で示される曲線によって、また、感
光体ドラム10が長時間使用された状態の露光部電位及び
未露光部電位が破線で示される曲線で、それぞれ、示さ
れている。
【0052】ここで、感光体ドラム10が一定の回転速度
を保つならば、感光体ドラム10の周囲に配置される各装
置、即ち、主帯電装置12、露光位置 (スリット領域34)
、表面電位センサ30、及び、第一乃至第四の現像装置1
4,16,18及び20の位置と、感光体ドラム10が帯電され
てからの経過時間tは、一義的に対応される。以下、各
装置に関し、主帯電装置12をCH、露光位置 (スリット
領域34) をEXP、表面電位センサ30をHVS、第一乃
至第四の現像装置14,16,18及び20をDEV1〜4と示
す。
【0053】第一の現像装置14 (DEV1) に関し、初
期グリッドバイアス電圧VG1を固定とすると、DEV1
の位置 (時間) における感光体ドラム10の露光されてい
ない表面電位即ち未露光部電位は、感光体ドラム10が初
期状態においてSPOI1 で示される。これに対して、感光
体ドラム10が長時間使用されることで減衰特性が変化し
た場合の未露光部電位は、SPOU1 と仮定できる。一方、
感光体ドラム10が露光された状態での露光部電位は、感
光体ドラム10が初期状態においてSPLI1 と示され、同様
に、感光体ドラム10が長時間使用された場合にはSPLU1
と仮定される。
【0054】これらの変化は、後述する、この発明の減
衰特性の推測から確認できる。このように、主帯電装置
12におけるグリッドバイアス電圧を固定した場合には、
感光体ドラム10の減衰特性を含む表面電位特性の変化に
応じて、現像された画像の画像濃度及び階調特性が変動
してしまう。
【0055】図4には、グリッドバイアス電圧に対する
感光体ドラムの露光部電位及び未露光部電位の関係が示
されている。図4によれば、図3に示されている第一の
現像装置14 (DEV1) の位置における、感光体ドラム
10の未露光部電位及び露光部電位であって、感光体ドラ
ム10が初期状態における露光部電位SPLI1 及び未露光部
電位SPOI1 、及び、感光体ドラム10が長時間使用された
状態での露光部電位SPLU1 及び未露光部電位SPOU1 が、
それぞれ、実線及び破線で示されている。尚、この発明
の感光体ドラム10には有機感光体が利用されていること
から、グリッドバイアス電圧VG の変化に対して、未露
光部電位SPO 及び露光部電位SPL は、それぞれ、直線的
に近似できる。
【0056】図4を参照すれば、感光体ドラム10の表面
電位特性の変動は、直線近似されたグリッドバイアス電
圧VG に対する露光部電位SPL 及び未露光部電位SPO
勾配と切片の変化として、それぞれ、確認される。
【0057】ここで、図3を参照すると、グリッドバイ
アス電圧VG1 (即ち現像装置14のために規定されたグリ
ッドバイアス電圧) は、DEV1 の位置における感光体
ドラム10が初期状態にあるときの未露光部電位SP
OI1 は、感光体ドラム10が長時間使用されることでSP
OU1 に変化され、また、感光体ドラム10が初期状態にあ
るときの露光部電位SPLI1 は、同様に、SPLU1 に変化さ
れると、仮定されている。このことは、図4において、
現像バイアス電圧VBDに対する露光部電位SPL 及び未露
光部電位SPO の変化として示される。
【0058】ここで、コントラスト電位VC と背景電圧
BGとを仮定し、それぞれを、グリッドバイアス電圧V
G に関し、現像バイアス電圧VBGと対応される現像装置
の現像位置における露光部電位SPL 及び未露光部電位SP
O との関係を示すパラメ−タと考えると、 VC = VBD − SPL ‥‥‥ (1) 及び VBG = SP0 − VBD ‥‥‥ (2) が規定される。
【0059】このコントラスト電位VC と背景電圧VBG
の特徴を以下に示す。
【0060】コントラスト電位VC は、階調デ−タに対
する画像濃度の勾配の変化を特徴づける電位であって、
特に、高濃度部画像の画像濃度に大きく影響を与える。
図6には、異なるコントラスト電位 (例えば、VC1、V
C2及びVC3に関し、VC1>VC2>VC3の関係) が与えら
れている場合が、一例として示されている。また、背景
電圧VBGは、同様に、低濃度部画像の画像濃度に大きく
影響を与える。図7には、異なる背景電位 (例えば、V
BG1 、VBG2 及びVBG3 に関し、VBG1 <VBG 2 <V
BG3 の関係) が与えられている場合が、一例として示さ
れている。特に、背景電位VBGが増大された場合には、
現像開始位置が階調デ−タの大きな側に移動される。
【0061】再び、図4を参照すれば、グリッドバイア
ス電圧がVGIであって、現像バイアス電圧がVBGI で示
されるとき、感光体ドラム10が初期状態である場合に
は、コントラスト電位VC 及び背景電位VBGは、それぞ
れ、VCI及びVBGI となる。これに対して、感光体ドラ
ム10が長時間使用された場合には、コントラスト電位V
C 及び背景電位VBGは、それぞれ、VCU及びVBGU と変
化されることが予測できる。従って、この例では、低濃
度部から高濃度部までのほとんどの領域で、階調特性が
大きく変動することが予想される。
【0062】この発明では、グリッドバイアス電圧VG
及び現像バイアス電圧VBDを変更することで、感光体ド
ラム10の減衰特性の変化によって生じたコントラスト電
位VCU及び背景電位VBGU を、感光体ドラム10が初期状
態にある場合と同じVCI及びVBGI に実現できるグリッ
ドバイアス電圧VG 及び現像バイアス電圧VBDを提供す
るものである。
【0063】ここで、変更すべき新らたなグリッドバイ
アス電圧VGNと現像バイアス電圧VBDN は、減衰特性の
変化したグリッドバイアス電圧VG に対する未露光部電
位SPOUの近似直線式を決定するパラメ−タ及び露光部電
位SPLUの近似直線式を決定するパラメ−タと、初期コン
トラスト電位VCI及び初期背景電位VBGI とが決まれ
ば、 (後述するように) 一義的に求めることができる。
例えば、図4におけるグリッドバイアス電圧VGIをVGN
(矢印aで示されている) に、現像バイアス電圧VBDI
をVBDU (矢印bで示されている) に、それぞれ、変更
することで、初期状態と実質的に等しいコントラスト電
圧及び背景電圧を提供できる。このことから、感光体ド
ラム10が長時間使用されることによる表面電位特性の変
動に起因する階調特性の変動を補正できる。
【0064】このように、感光体ドラム10の表面電位特
性の変化による現像位置での電位関係の変化に伴う階調
特性の変化は、その変動要因である感光体ドラム10の表
面電位の変化を検出することで把握される。このこと
は、感光体ドラム10の表面電位の変化を検出し、 (後述
する) 感光体ドラム10の表面電位の測定及び減衰特性の
推論により推論される各現像装置における現像位置での
表面電位特性を導き、それぞれの現像位置における適正
なコントラスト電圧VC と背景電圧VBGとを実現するた
めの、変更すべきグリッドバイアス電圧VGN及び現像バ
イアス電圧VBDN を、それぞれの現像位置における感光
体ドラム10の表面電位特性に基づいて算出し、設定変更
することで階調特性を補正できることを示している。
【0065】尚、図5に示されているように、感光体ド
ラム10の表面電位特性が変動しない場合であっても、例
えば、湿度が変動することで現像剤の抵抗値が変化され
て現像特性に変化が生じるような場合には、同様に、適
正な現像特性を実現できるコントラスト電位VC と背景
電圧VBGとを、個々の現像位置で提供できるグリッドバ
イアス電圧VGN及び現像バイアス電圧VBDN が変更され
ても良い。例えば、低温低湿環境下では、一般には、画
像濃度が低くなるよう階調特性が変化される。従って、
コントラスト電圧VC 及び背景電圧VBGは、それぞれ、
僅かに増大される。即ち、図5から明らかなように、グ
リッドバイアス電圧VGIを矢印cで示されているV
GHに、且つ、現像バイアス電圧VBDI を矢印dで示され
ているVBDH に、それぞれ、増大させることで、初期状
態と実質的に等しいコントラスト電圧及び背景電圧を提
供できる。一方、高温多湿環境下では、一般には、画像
濃度が高くなるよう階調特性が変化される。従って、コ
ントラスト電圧VC 及び背景電圧VBGは、それぞれ、僅
かに低減される。即ち、図5から明らかなように、グリ
ッドバイアス電圧VGIを矢印eで示されているVGLに、
且つ、現像バイアス電圧VBDI を矢印fで示されている
BDL に、それぞれ、減少させることで、初期状態と実
質的に等しいコントラスト電圧及び背景電圧を提供でき
る。
【0066】このように、感光体ドラム10を取巻く温湿
度環境の違いによる現像特性の変化のための階調特性の
変化は、その変動要因である温湿度の変化を検出するこ
とで把握される。このことは、感光体ドラム10を取巻く
温湿度の変化を検出し、 (後述する) 感光体ドラム10の
表面電位の測定及び減衰特性の推論により推論される各
現像装置における現像位置での表面電位特性を導き、そ
れぞれの現像位置における適正なコントラスト電圧VC
と背景電圧VBGとを実現するための、変更すべきグリッ
ドバイアス電圧VGN及び現像バイアス電圧VBDN を、そ
れぞれの現像位置における感光体ドラム10の表面電位特
性に基づいて算出し、設定変更することで階調特性を補
正できることを示している。
【0067】次に、プリンタ装置 100の動作について説
明する。
【0068】図示しない電源スイッチがオンされること
で、温度センサ 130及び湿度センサ132を介して検出さ
れた感光体ドラム10の周囲の温度及び湿度が主制御装置
70に読取られる。
【0069】この読取られた温度及び湿度に基づいて、
露光装置64から出力されるレ−ザビ−ムLの出力強度、
感光体ドラム10に帯電される電荷の大きさ、及び、個々
の現像装置14,16,18及び20に含まれている現像ロ−ラ
に印加される現像バイアス電圧などが、それぞれ主制御
装置70を介して規定される。尚、主制御装置70では、グ
リッドスクリ−ン 123及びコロナワイヤ 121から出力さ
れるグリッドバイアス電圧及び表面電位の大きさを規定
する際に、温度センサ 130及び湿度センサ 132を介して
入力される温度デ−タ及び湿度デ−タに基づいて、グリ
ッドバイアス電圧及び表面電位の大きさを規定する。ま
た、温度デ−タ及び湿度デ−タは、所望の間隔、例え
ば、概ね30分毎に更新される。 (温度及び湿度に関
し、グリッドバイアス電圧及び表面電位を制御する方法
は、本願発明者の所属する研究グル−プによる先行出
願、特願平2−174507号に詳細に記載されてい
る。) 尚、プリンタ装置 100では、グリッドバイアス電
圧VG と現像バイアス電圧VBGを規定する際には、温度
センサ 130及び湿度センサ 132からの温度デ−タ及び湿
度デ−タによって選択される制御曲線上で、グリッドバ
イアス電圧VG と現像バイアス電圧VBGが規定される。
この場合、既に説明したように、温度センサ 130及び湿
度センサ 132からの温度デ−タ及び湿度デ−タは、概ね
30 (分) ごとに、感光体ドラム10を取巻く温度及び湿
度の変化に応じて見直される (変化される) ことから、
グリッドバイアス電圧VG と現像バイアス電圧VBGは、
より正確に規定される。
【0070】また、現像剤の劣化により現像特性が変化
するような場合には、現像剤の現像特性変動が減少され
るよう、即ち、基準の階調特性が得られるよう、コント
ラスト電圧VC 及び背景電位VBGが変化される。例え
ば、高濃度画像部の画像濃度が低くなる場合には、コン
トラスト電圧VC が増大されるよう、グリッドバイアス
電圧VG 及び現像バイアス電圧VBDが変更される。一
方、低濃度画像部の画像濃度が増大される場合には、背
景電圧VBGが増大されるよう、グリッドバイアス電圧V
G 及び現像バイアス電圧VBDが変更される。
【0071】このように、現像剤の劣化など経時的な現
像特性の変化或いは前記温湿度の影響等の多くの要因を
含む階調特性の変化は、すべての要因の影響として現れ
る感光体ドラム10で現像されたトナ−像におけるトナ−
付着量を検出することで把握でできる。このことは、感
光体ドラム10のトナ−像に付着されたトナ−付着量の変
化を検出し、 (後述する) 感光体ドラム10の表面電位の
測定及び減衰特性の推論により推論される各現像装置に
おける現像位置での表面電位特性を導き、それぞれの現
像位置における適正なコントラスト電圧VC と背景電圧
BGとを実現するための、変更すべきグリッドバイアス
電圧VGN及び現像バイアス電圧VBDN を、それぞれの現
像位置における感光体ドラム10の表面電位特性に基づい
て算出し、設定変更することで階調特性を補正できるこ
とを示している。
【0072】図8には、コントラスト電位VC 及び背景
電位VBGの変動量から、設定すべきグリッドバイアス電
圧VG 及び現像バイアス電圧VBDを算出するための要素
の1つである感光体ドラム10の表面電位SPを測定する手
順が示されている。
【0073】図8によれば、グリッドバイアス電圧VG
と感光体ドラム10に帯電されてからt秒 (tは、感光体
ドラム10の外周上に関し、主帯電装置12からの電荷が提
供される帯電位置と個々の現像装置14乃至20における現
像位置との間の距離dと感光体ドラム10の外周の移動速
度vから求められる) 後の未露光部電位SPO 及び露光部
電位SPL は、それぞれ、 SPO (t) =a・VG −b・e-ct +d ‥‥‥ (3) 及び SPL (t) =p・VG −q・e-rt +s ‥‥‥ (4) に線形近似される。
【0074】(1) 乃至 (4) 式から、 VG = (VC +VBG+b・e-ct −q・e-r+d−s) / (a−p) ‥‥‥ (5) 及び VBD=a・VG −b・e-ct +d−VBG ‥‥‥ (6) が導かれる。
【0075】(5) 及び (6) 式によれば、個々の現像
装置14乃至20に関する現像領域における最適な現像電
圧、即ち、各現像領域における表面電位SPと現像バイア
ス電圧VBGとの差を確保できるコントラスト電位VC
び背景電位VBGを提供するためのグリッドバイアス電圧
G 及び現像バイアス電圧VBGを提供できる。
【0076】このことから、例えば、各現像装置に関す
るトナ−付着量Q或いは表面電位SPを測定し、コントラ
スト電位VC 及び背景電位VBGを算出することで、
(5) 及び (6) 式におけるグリッドバイアス電圧VG
及び現像バイアス電圧VBDが求められる。また、 (3)
乃至 (6) 式におけるa〜d及びp〜sは、それぞれ、
感光体ドラム10に固有の特性によって規定される定数で
ある。
【0077】また、図8によれば、表面電位センサ30を
介して計測される表面電位に関し、帯電から経過された
時間t (秒) は、 t = d1 /v ‥‥‥ (7) で示される。d1 は、感光体ドラム10の外周上におい
て、主帯電装置12からの電荷が提供される帯電位置と表
面電位センサ30との間の距離を示し、vは、感光体ドラ
ム10の外周の移動速度を示している。
【0078】一方、感光体ドラム10の全周距離をd0
すると、例えば、感光体ドラム10が1回転された状態の
経過時間t2 (秒) 、同様に、感光体ドラム10が2回転
した状態の経過時間t3 (秒) 及び感光体ドラム10が3
回転した状態の経過時間t4 (秒) は、それぞれ、 t2 = (d0 +d1 ) /v ‥‥‥ (8) t3 = (2d0 +d1 ) /v ‥‥‥ (9) 、及び t4 = (3d0 +d1 ) /v ‥‥‥ (10) から求められる。この、(7) 〜(10)式及び以下の (11)
〜 (18) から、 (3) 乃至 (6) 式における各定数a〜
d及びp〜sが求められる。
【0079】ここで、それぞれの経過時間t、t2 〜t
4 の条件で測定される感光体ドラム10の表面電位に関
し、未露光部電位SPO1乃至SPO4及び露光部電位SPL1乃至
SPL4とすると、既に説明した (1) 乃至 (4) 式から、
SPO1乃至SPO4及びSPL1乃至SPL4は、それぞれ、 SPO1=a・VG −b・e-ct1+d ‥‥‥ (11) SPL1=p・VG −q・e-rt1+s ‥‥‥ (12) SPO2=a・VG −b・e-ct2+d ‥‥‥ (13) SPL2=p・VG −q・e-rt2+s ‥‥‥ (14) SPO3=a・VG −b・e-ct3+d ‥‥‥ (15) SPL3=p・VG −q・e-rt3+s ‥‥‥ (16) SPO4=a・VG −b・e-ct4+d ‥‥‥ (17) 及び SPL4=p・VG −q・e-rt4+s ‥‥‥ (18) と書き表せる。
【0080】従って、(11)、(13)、(15)及び(17)式を整
理することで、定数a〜dが、同様に、(12)、(14)、(1
6)及び(18)式を整理することで、定数p〜sが、それぞ
れ求められる。
【0081】このことから、 (5) 及び (6) 式に、定
数a〜dとp〜s及び経過時間t、t2 〜t4 を代入す
ることで、それぞれの現像装置14乃至20によって規定さ
れる現像領域ごとのコントラスト電位VC 及び背景電位
BGの大きさを実現すべく設定されなければならない
(4種類の) グリッドバイアス電圧VG と現像バイアス
電圧VBDが規定される。
【0082】一方、プリンタ装置 100では、これまでに
説明した方法に基づいて求められたグリッドバイアス電
圧VG と現像バイアス電圧VBDが維持された状態で、パ
タ−ン発生回路82から出力される階調パタ−ンに応じた
レ−ザビ−ムLが露光装置64から感光体ドラム10の表面
に露光される。感光体ドラム10に露光された階調パタ−
ンは、グリッドバイアス電圧VG と現像バイアス電圧V
BDが規定される際に利用された現像領域を提供できる現
像装置14乃至20を介して現像される。現像された階調パ
タ−ンに付着したトナ−付着量Qがトナ−付着センサ32
を介して計測される。計測されたトナ−付着量Qは、既
に説明したように、A/Dコンバ−タ80によってディジ
タル化され、主制御装置70へ供給される。主制御装置70
では、メモリ84に記憶されている基準トナ−量との差、
ΔQが求められる。
【0083】引続いて、主制御装置70では、トナ−付着
量の差ΔQに基づいて、印字出力として最適な画像濃度
(ΔQ=0) を提供するためのコントラスト電位VC
び背景電位VBGが推論される。詳細には、トナ−付着量
の差ΔQが、所望の許容範囲以外の場合には、現像装置
ごとの現像領域に関し、所望の画像濃度IDを提供できる
トナ−付着量が基準トナ−量に一致するよう、コントラ
スト電位VC 及び背景電位VBGに対する補正量ΔVC
ΔVBGとが、それぞれ求められる。ここで、補正量ΔV
C とΔVBGに基づいて、 (5) 及び (6) 式によって、
グリッドバイアス電圧VG と現像バイアス電圧VBDが新
たに設定される。
【0084】新たなグリッドバイアス電圧VG 及び現像
バイアス電圧VBDが設定されることで、階調パタ−ンに
応じたレ−ザビ−ムLが照射され、グリッドバイアス電
圧VG 及び現像バイアス電圧VBDが規定される際に利用
された現像領域を提供できる所望の現像装置を介して現
像される。引続き、トナ−付着量Qが計測され、再び、
基準トナ−量との差、ΔQが求められる。さらに、再
び、コントラスト電位VC 及び背景電位VBGが推論さ
れ、コントラスト電位VC 及び背景電位VBGに対する補
正量ΔVC とΔVBGとが、それぞれ求められる。プリン
タ 100では、ΔQが所望の許容範囲内に収束されるま
で、このプロセスが繰返される。
【0085】第二の実施例として、図8における系を、
図9に示されているように第一及び第二の表面電位セン
サ 230及び 330を有する系に置換えた系に関して説明す
る。
【0086】図9によれば、それぞれのセンサ 230及び
330を介して計測される表面電位に関し、帯電から経過
された時間t1 及びt2 (秒) は、 t1 = d1 /v ‥‥‥ (19) t2 = d2 /v ‥‥‥ (20) で示される。d1 及びd2 は、図8を用いて既に説明し
たように、感光体ドラム10の外周上での、主帯電装置12
を介して帯電される帯電位置と、それぞれのセンサ 230
及び 330との間の距離を、vは、感光体ドラム10の外周
の移動速度を、それぞれ示している。また、感光体ドラ
ム10の全周距離をd0 とすると、例えば、感光体ドラム
10が1回転された状態の経過時間t3 及びt4 は、それ
ぞれ、 t3 = (d0 +d1 ) /v ‥‥‥ (21) 及び t4 = (d0 +d2 ) /v ‥‥‥ (22) と規定される。
【0087】プリンタ装置 200に関し、グリッドバイア
ス電圧VG 及び現像バイアス電圧VBDを求めるために、
それぞれの経過時間t1 〜t4 に対応される、未露光部
電位SPO1乃至SPO4及び露光部SPL1乃至SPL4求めると、SP
O1乃至SPO4及びSPL1乃至SPL4は、それぞれ、(11) to (1
8)と実質的に同一に書き表さわれる。
【0088】このことから、第一及び第二の表面電位セ
ンサ 230及び 330が利用された場合であっても、(11)、
(13)、(15)及び(17)式を整理することで、定数a〜d
が、同様に、(12)、(14)、(16)及び(18)式を整理するこ
とで、定数p〜sが、それぞれ求められる。従って、そ
れぞれの現像装置14乃至20が位置されている現像領域ご
とに規定されたコントラスト電位VC 及び背景電位VBG
の大きさを実現すべく設定されなければならないグリッ
ドバイアス電圧VG 及び現像バイアス電圧VBGが規定さ
れる。
【0089】以上説明したように、この発明のプリンタ
装置によれば、感光体ドラム10に帯電される帯電量 (表
面電位) が、感光体ドラム10の回転 (時間的な変化) を
伴う少なくとも2箇所で計測される。この計測された表
面電位に基づいて、印字出力における画像濃度を支配す
る暗減衰特性及び光減衰特性の変化が、それぞれの現像
装置によって規定される現像位置ごとに認識される。個
々の現像装置によって規定される現像位置ごとに、予め
決められているコントラスト電位VC 及び背景電位VBG
の大きさを満足できるよう、主帯電装置のグリッドスク
リ−ンに印加される各現像装置についてのグリッドバイ
アス電圧及び各現像装置に印加される現像バイアス電圧
が設定される。従って、経時変化或いは環境変化などに
起因する印字出力の画像濃度或いはカラ−バランスの変
化が低減される。
【0090】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の画像形
成装置によれば、感光体の減衰特性を推測することによ
って、感光体の任意の位置における表面電位を推測でき
る。従って、個々の現像装置ごとに表面電位センサを用
意する必要がなくなる。また、メンテナンスの周期より
も短い周期で、表面電位が変動した場合であっても、確
実に、最適な条件で画像が形成される。また、カラ−バ
ランスが変動することのない画像が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例であるカラ−プリンタ装置を
示す概略断面図。
【図2】図1に示されているプリンタ装置に関し、主要
部分のみを抜出した概略ブロック図。
【図3】感光体の表面電位と所望の現像位置に関し、グ
リッドバイアス電圧、現像バイアス電圧、コントラスト
電圧及び背景電圧の相互の関連を示すグラフ。
【図4】表面電位の変化に対応する、グリッドバイアス
電圧、現像バイアス電圧、コントラスト電圧及び背景電
圧、それぞれの、相互の関連を示すグラフ。
【図5】温湿度の変化に対応する、グリッドバイアス電
圧、現像バイアス電圧、コントラスト電圧及び背景電
圧、それぞれの、相互の関連を示すグラフ。
【図6】出力画像における画像濃度に関し、コントラス
ト電位を変化させた場合の画像濃度と階調デ−タとの関
係を示すグラフ。
【図7】出力画像における画像濃度に関し、背景電位を
変化させた場合の階調デ−タとトナ−付着量との関係を
示すグラフ。
【図8】図1及び図2に示されているプリンタ装置にお
ける感光体ドラム上での表面電位センサの相対位置を示
す概略図。
【図9】図8に示されている系の変形例を示す概略図。
【符号の説明】
10…感光体ドラム、12…主帯電装置、14 (140),16,18
及び20…現像装置、22…転写ドラム、24…クリ−ニング
前除電装置、26…クリ−ニング装置、28…除電ランプ、
30…表面電位センサ、32…トナ−付着量センサ、34…ス
リット領域、36…用紙ガイド、38…送出しロ−ラ、40…
用紙カセット、42…給紙ロ−ラ、44…レジストロ−ラ、
46及び48…分離帯電装置、50…吸着帯電装置、52…内部
分離帯電装置、54…転写チャ−ジャ、56…分離装置、58
及び60…搬送装置、62…定着装置、64…露光装置、66…
レ−ザ駆動装置、68…階調デ−タバッファ回路、70…主
制御装置、72…コロナ帯電装置、74…グリッド電源装
置、76…パタ−ン発生回路、80…A/Dコンバ−タ、82
…現像バイアス電源、 100…プリンタ装置、 121…コロ
ナワイヤ、 122…導電性ケ−ス、 123…グリッドスクリ
−ン、 130…温度センサ、 132…湿度センサ、 141…現
像ロ−ラ、 142…ハウジング、 143…トナ−タンク、 1
44…トナ−ロ−ラ、 145…トナ−モ−タ、VBD…現像バ
イアス電圧、VBG…背景電圧、VC …コントラスト電
圧、VG …グリッドバイアス電圧。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/01 113 A 7818−2H 15/02 102 15/06 101 15/08 115 9222−2H

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転可能に形成され、静電潜像が形成され
    る像担持体に所望の電位を提供する帯電手段と、 この帯電手段を介して帯電された上記像担持体に、画像
    デ−タに対応する光ビ−ムを照射する手段と、 この照射手段によって光ビ−ムが照射されることで上記
    像担持体に形成された静電潜像を現像する手段と、 上記像担持体に帯電された電位の大きさを、上記光ビ−
    ムが照射された領域即ち露光部領域と上記光ビ−ムが照
    射されていない領域即ち未露光部領域との双方に関し、
    上記像担持体が帯電された周回と同一の周回及び帯電さ
    れたのち少なくとも1回転された周回との少なくとも2
    周回で、少なくとも、2回計測する手段と、 この計測手段を介して計測された上記露光部領域の電位
    の大きさを基に、上記像担持体の露光部領域に関する減
    衰特性を推測する第一の推測手段と、 上記計測手段を介して計測された上記未露光部領域の電
    位の大きさを基に、上記像担持体の未露光部領域に関す
    る減衰特性を推測する第二の推測手段と、 上記第一の推測手段を介して推測された上記露光部領域
    に関する減衰特性と上記第二の推測手段を介して推測さ
    れた上記未露光部領域に関する減衰特性とに基に、前記
    像担持体に提供されるべき帯電量及び前記現像手段に印
    加されるべき現像バイアス電圧を算出する算出手段と、 この算出手段を介して算出された結果に基づいて、前記
    帯電手段の出力と前記現像手段に印加される現像バイア
    ス電圧とを変更する変更手段とを含む画像形成装置。
  2. 【請求項2】コロナワイヤとグリッドスクリ−ンとを含
    み、このコロナワイヤから感光体ドラムに向かう電荷の
    量をグリッドスクリ−ンに印加されるグリッドバイアス
    で変化させることで、感光体ドラムに所望の電位を提供
    する帯電手段と、 この帯電手段を介して帯電された上記感光体ドラムに、
    画像デ−タに対応する光ビ−ムを照射することで、上記
    感光体ドラムに静電潜像を形成する手段と、 上記感光体ドラムに対向され、上記静電潜像にトナ−を
    提供することで上記感光体ドラム上にトナ−像を形成す
    る現像手段と、 この現像手段に一体に組込まれ、上記現像手段から上記
    感光体ドラムに向かうトナ−の量を制限するための電位
    を提供するバイアス手段と、 上記感光体ドラムに提供された電位の大きさを、上記光
    ビ−ムが照射された領域即ち露光部領域と上記光ビ−ム
    が照射されていない領域即ち未露光部領域との双方に関
    し、上記像担持体が帯電された周回と同一の周回及び帯
    電されたのち少なくとも1回転された周回との少なくと
    も2周回で、少なくとも2回計測する第一の計測手段
    と、 出力画像の階調特性変動量または要因の状態を検出する
    第二の計測手段と、 上記第一の計測手段を介して計測された上記露光部領域
    の電位の大きさに基づいて、上記感光体ドラムの露光部
    領域に関する減衰特性を推測する第一の推測手段と、 上記第一の計測手段を介して計測された上記未露光部領
    域の電位の大きさに基づいて、上記感光体ドラムの未露
    光部領域に関する減衰特性を推測する第二の推測手段
    と、 上記第一の推測手段を介して推測された上記感光体ドラ
    ムの露光部領域に関する減衰特性と上記第二の推測手段
    を介して推測された上記感光体ドラムの未露光部領域に
    関する減衰特性と上記第二の計測手段を介して計測され
    た階調特性変動量または要因の状態とに基き、上記感光
    体ドラムに印加されるべき電位の大きさと上記バイアス
    手段に印加されるべき電位の大きさとを算出する算出手
    段と、 この算出手段を介して算出された結果に基づいて、上記
    帯電手段から出力される電位の大きさと上記バイアス手
    段を介して上記現像手段に提供される対向電位の大きさ
    とを変更する手段とを含む画像形成装置。
  3. 【請求項3】前記第二の計測手段は、前記感光体ドラム
    上に現像されたトナ−像のトナ−付着量を計測すること
    を特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】前記第二の計測手段は、前記感光体ドラム
    の近傍の温度及び湿度を計測することを特徴とする請求
    項2記載の画像形成装置。
JP4280525A 1991-10-21 1992-09-24 画像形成装置 Pending JPH05204219A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4280525A JPH05204219A (ja) 1991-10-21 1992-09-24 画像形成装置
US07/964,271 US5298943A (en) 1991-10-21 1992-10-21 Image forming apparatus for correcting image density drift

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3-271665 1991-10-21
JP27166591 1991-10-21
JP4280525A JPH05204219A (ja) 1991-10-21 1992-09-24 画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05204219A true JPH05204219A (ja) 1993-08-13

Family

ID=26549826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4280525A Pending JPH05204219A (ja) 1991-10-21 1992-09-24 画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5298943A (ja)
JP (1) JPH05204219A (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3026687B2 (ja) * 1992-10-12 2000-03-27 株式会社リコー 電子写真プロセス制御装置
US5748217A (en) * 1995-11-16 1998-05-05 Phoenix Precision Graphics, Inc. Charge compensation circuit for an electrostatic writing head
JP3145035B2 (ja) * 1996-09-09 2001-03-12 株式会社東芝 画像形成装置
JP3536564B2 (ja) * 1997-01-06 2004-06-14 富士ゼロックス株式会社 カラー画像形成装置
US6421508B2 (en) * 1998-08-31 2002-07-16 Canon Kabushiki Kaisha System for preventing retransfer of a toner image between an intermediate transfer member and an image bearing member
CA2412703C (en) * 2001-11-23 2008-02-05 Imaging Dynamics Company Ltd. Balancing areas of varying density in a digital image
US20030171665A1 (en) * 2002-03-05 2003-09-11 Jiang Hsieh Image space correction for multi-slice helical reconstruction
JP2009192906A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
DE102008030971A1 (de) * 2008-06-30 2010-01-07 OCé PRINTING SYSTEMS GMBH Verfahren zur temperaturunabhängigen Regelung der Einfärbung von Ladungsbildern auf einem Fotoleiterelement bei einem elektrografischen Druckgerät
US20110280604A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-17 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Image forming apparatus and image forming method
DE102013101446B4 (de) * 2013-02-14 2015-09-03 Océ Printing Systems GmbH & Co. KG Verfahren zur Einstellung der Druckqualität bei einem elektrofotografischen Drucker
JP2023071401A (ja) 2021-11-11 2023-05-23 東芝テック株式会社 画像形成装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5486347A (en) * 1977-12-21 1979-07-09 Canon Inc Development stabilizing system
US4536082A (en) * 1981-10-12 1985-08-20 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. Transfer type electrostatic reproducing apparatus
US4563081A (en) * 1982-01-12 1986-01-07 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling image forming condition
JPS61238070A (ja) * 1985-04-15 1986-10-23 Canon Inc 画像形成装置
US5034772A (en) * 1987-09-25 1991-07-23 Canon Kabushiki Kaisha Humidity measurement device and image forming apparatus having the same
US4879577A (en) * 1988-04-19 1989-11-07 International Business Machines Corporation Method and apparatus for controlling the electrostatic parameters of an electrophotographic reproduction device
JPH02149867A (ja) * 1988-11-30 1990-06-08 Mita Ind Co Ltd 静電式画像形成方法及び装置
JPH0277766A (ja) * 1988-09-14 1990-03-16 Canon Inc 画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5298943A (en) 1994-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8391749B2 (en) Image forming apparatus, image forming unit, and erase light control method
US5307119A (en) Method and apparatus for monitoring and controlling a toner image formation process
US7751733B2 (en) Image forming apparatus with a fog controller
EP0966701B1 (en) Image forming apparatus and method with control of electrostatic transfer using constant current
US4910557A (en) Image density control method for an image forming apparatus
JPH05204219A (ja) 画像形成装置
US6498909B1 (en) Method and apparatus for controlling the toner concentration in an electrographic process
US5225872A (en) Image forming apparatus having device for determining moisture absorption
US6201936B1 (en) Method and apparatus for adaptive black solid area estimation in a xerographic apparatus
US5862433A (en) Electrostatographic method and apparatus with improved auto cycle up
US20050041989A1 (en) Image formation device and sheet material selection device
JPS6355577A (ja) 画像形成装置
US7242876B2 (en) Image forming apparatus with developer supply amount target value correcting feature using detected data relating to apparatus ambient environment and information relating to a sealed developer supply container environment
JP2001305808A (ja) 画像形成装置
US6118953A (en) Electrostatographic apparatus and method with programmable toner concentration decline with the developer life
JP3214515B2 (ja) 感光体の表面電圧を測定する方法
JP3693547B2 (ja) 電子写真装置のトナー濃度制御装置
JP4781021B2 (ja) 画像形成装置におけるトナー濃度調整方法と装置
JP2007072167A (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JPH05119569A (ja) 画像形成装置
US5631728A (en) Process control for electrophotographic recording
JP4518486B2 (ja) 画像形成装置
JPH08262818A (ja) 画像形成装置
JPH05265297A (ja) 画像形成装置
JPH09127830A (ja) 画像形成装置