JPS63177176A

JPS63177176A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPS63177176A
Application number: JP62009561A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ishikawa; 正石川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1988-07-21
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2808107B2

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）本発明は電子写真方式を用いた複写機、レーザービーム
プリンタ等の画像形成装置に関し、特に多色画像形成を
可能とした画像形成装置に関する。

（従来の技術）従来より、電子写真方式を用いた画像形成装置において
は、形成画像の濃度を一定に保つために感光体ドラムの
帯電電位、現像器に印加する現像バイアス電位等を調整
し、現像コントラスト電位やカブリ防止電位等の画像形
成条件の制御を行っていた。特に、多色複写機において
は、各色ごとの現像剤の特性に応じた画像形成条件を設
定して、各色ごとの濃度が略同−濃度となるようにして
いた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、斯かる従来例においては現像剤の各色ご
との画像形成条件の調整は行なわれているものの、現像
剤の置かれている環境変化による画像濃度の変化は考慮
されておらず、特に湿度の変化による画像濃度の変化は
顕著であり、且つ現像剤の各色ごと即ち種類によって吸
湿に伴う濃度変化の割合いが異なるために濃度差が目立
ってしまう問題点があった。

そこで本発明は従来技術の上記した問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、現像剤
の置かれている環境変化による形成画像の濃度変化をな
くし、しかも現像剤の種類によるの形成画像の濃度差を
もなくすことによって、常に最適な濃度の画像を形成で
きる画像形成装こを提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置
においては、一様に帯電した感光体上に静電潜像を形成
し、該静電潜像を現像手段によって顕像化して、同一転
写材に少なくとも一種類の現像剤にて画像を形成する画
像形成装置において、前記現像手段近傍の環境を測定す
る環境検知手段を備え、該環境検知手段の検知結果と前
記現像剤の種類とに基づいて画像濃度を決定する画像形
成条件を設定することによって構成される。

（作　　　用）上記の構成を有する本発明は、現像手段近傍の環境を測
定する環境検知手段を備え、該環境検知手段の検知結果
と現像剤の種類とに基づいて画像濃度を決定する画像形
成条件を設定することによって、現像剤の種類ごとに環
境変化に伴う画像濃度変化の補正を行うようにし１画像
濃度の変化と現像剤間の濃度差をなくしたものである。

（実　施　例）以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第２図は本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す構
成図で、同図において、ｌは回転式現像装置で、回転体
中にはそれぞれ、イエロー現像器ＩＹ、マゼンタ現像器
ＩＭ、シアン現像器ＩＣおよびブラック現像器ＩＢＫを
搭載している。２は上記現像装置ｌへの現像剤（トナー
）補給装置で、２Ｙはイエローホッパ、２Ｍはマゼンタ
ホッパ、２Ｃはシアンホッパ、そして２ＢＫはブラック
ホッパを示す。

このカラー画像形成装置全体の動作について。

先ず、フルカラーモードの場合を例として簡単に説明す
る。３は１図示矢印方向に回転する感光体ドラムで、該
ドラム３上の感光体は帯電器４によって均等に帯電され
る。つぎに、原稿（図示せず）のイエロー画像信号によ
り変調されたレーザ光Ｅにより画像露光が行われ、感光
体ドラム３上に静電潜像が形成され、そののち、あらか
じめ現像位置に定置されたイエロー現像器ＩＹによって
現像が行われる。

一方、給紙ガイド５ａ、給紙ローラ６、給紙ガイド５ｂ
を経由して進行した転写紙は、所定タイミングに同期し
てグリッパ７により保持され、当接用ローラ８とその対
向極によって静電的に転写ドラム９に巻き付けられる。

転写ドラム９は、感光体ドラム３と同期して図示矢印方
向に回転しており、イエロー現像器ＩＹで現像された顕
像は、転写部において転写帯電器１０によって転写され
る。転写ドラム９はそのまま、回転を継続し、次の色（
第１図においてはマゼンタ）の転写に備える。

一方、感光体ドラム３は、帯電器１１により除電され、
クリーニング部材１２によってクリーニングされ、再び
帯電器４によって帯電され、次のマゼンタ画像信号によ
り前記したと同様に露光を受ける。この間に現像装置ｌ
は回転して、マゼンタ現像器ＩＭが所定の現像位置に定
置されていて所定のマゼンタ現像を行う、続いて、以上
と同様の行程を、それぞれシアンおよびブラックに対し
て行い、４色分の転写が終了すると、転写紙上の４色顕
像は各帯電器１３．１４により除電され、前記グリッパ
７を解除すると共に１分離爪１５によって転写ドラム９
より分離され、搬送ベルト１６で定着器１７に送られ、
一連のフルカラープリント動作が終了し、フルカラープ
リント画像が形成される。

さらに１本実施例においては上記構成に加えて、トナー
ホッパー近傍又は現像器近傍等のトナーの吸湿がよく反
映される位置に湿度センサーと温度センサーとで構成さ
れた環境センサー１９が装備されている。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。４
ａは１次帯電器に給電する高圧電源。

４ｂは１次帯電器に設けられ、ドラム３に与える帯電量
を所望の値に制御するグリッドに給電するグリッドバイ
アス電源、１′は現像器に所定の交流波形にＤＣ分を重
畳した現像バイアスを給電する電源であり、１８は各電
源の出力値を制御するマイクロコンピュタ−等の制御手
段である。また制御手段１８は環境センサー１９及び電
位センサー２０にも接続されている。

以下に本実施例の動作を説明する。第３図は、グリッド
バイアス電圧（横軸）と感光体ドラム３の表面電位（縦
軸）の関係を示すグラフであり、図中、Ｖｏは光照射さ
れないときの表面電位に対応し、Ｖｔは光照射されたと
きの表面電位に対応する。同図より表面電位Ｖｏすなわ
ち帯電量は範囲を限ってみれば（使用範囲では）グリッ
ドバイアスＶＣに比例している。また、光照射後の表面
電位Ｖｔ　も同様の傾向があるが、グリッドバイアスＶ
Ｇの変化量に対する変化の割合すなわち比例係数はＶＯ
の場合の方がｖＬの場合より大（α〉β）の関係にある
。そこで、プリントシーケンスを行なう前に制御手段１
８はあらかじめ設定されたグリッド電圧ＶＧＩ　、　Ｖ
Ｇ２による各ＶＤ＋Ｖ〔を電位センサー２０にて測定し
各データから第３図に示すようなグリッド電圧の変化に
対するＶＤＩＶＬの帯電カーブを想定する。その後、実
際に画像形成する際には上述の動作で得られた帯電カー
ブから、画像コントラストすなわち後述の現像バイアス
のＤＣ分と光照射後の表面電位ｖＬとの差分又はＶｏ−
Ｖｔが所定の値になるようなグリッド電圧を演算により
求め、グリッドバイアス電源４ｂを制御する。さらに画
像の白地に対応する部分、本実施例の場合反転現像であ
るため、ＶＤに相当する部分にトナーが付着しないよう
にＶｏより一定電位低い値（Ｖａ　）の現像バイアスを
求め現像バイアス電源１′を制御する。

第４図は同一画像形成条件にてプリントしたときの湿度
に対する画像濃度の影響を示すグラフであり、同図に示
すように、同一画像形成条件では湿度が低いほど濃度が
低下し、湿度が上昇するにつれて濃度が上昇している。

そのため、湿度を検知して、湿度に対応したコントラス
ト電位ｖｃ０゜ｔを求め、その値を基に画像形成条件を
設定するようにすれば環境条件の変動にかかわらず安定
した画像を得ることが可能になる。また、同図に示すよ
うに、色ごとにより湿度に対する濃度が異なるため、各
色ごとに画像形成条件を可変にしておけば、現像剤の色
の違いによる画像濃度の違いをも補正することができる
。

以下に第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すフローチャ
ートに基づいて本実施例の制御手段１８の動作につ゛い
て具体的に説明する。

先ず、処理Ａについて第５図（ａ）に基づいて説明する
０割込処理等で、温度と湿度を環境センサー１９で例え
ば３０分ごとに１回又は３０分間に数回測定しその平均
値を測定し、例えば８時間分メモリ内のバッファエリア
に格納しておく、ステップ■ではそのデータを基に絶対
湿度又はそれに対応する値（例えば混合比）を計算する
。これは画像濃度が絶対湿度すなわち空気中の水分量に
比例すると考えられるからである。ステップ■において
絶対湿度（混合比）の計算を８時間分行なったかどうか
を判断し、８時間分行った後に、ステップ■において２
時間、４時間、８時間のそれぞれの平均値　ｘ、ｙ、ｚ
　　を求める。これら平均値ｘ、ｙ、ｚは以下の条件判
断を行ないコントラスト計算時の変数となる。ステップ
■では２時間平均値Ｘが混合比１８．５ｇ以上かどうか
の判定を行ない１８．５ｇ以上ならフラッグをＣ０ＮＴ
ｌにする。これは、２時間以上高湿状態が続いたと判定
される０次に、ステップ■で現在値が１１１ｔ、５ｇ以
上かどうかの判定を行ない１８．５ｇ以上ならフラッグ
をＣ６ＮＴ２にする。これは２時間低湿であったが現在
高温に向かいつ−あると判定される０次に、ステップ■
で８時間の平均値２が９ｇ以上かどうかを判定し、９ｇ
以上ならフラッグをＣ０ＮＴ３にする。これにより湿度
は８時間以上中温状態であるとされる０次に、ステップ
■で４時間平均値ｙが９ｇ以上かどうかを比べ、９ｇ以
上ならフラッグをＣ０ＮＴ４にする。これで低湿から中
温に向かっていると判定する。そして。

上記以外すなわち４時間平均値＜９ｇなら低湿状態とし
てフラッグをＣ０ＮＴ５にする。

因みに、以上の処理は低湿から高湿に向かう場合と高湿
から低湿に向かう場合トナーの吸湿脱湿の速さが異るた
めに行なう、即ち、画像濃度は絶対湿度に比例するが雰
囲気の湿度ではなくトナーがどれだけ吸湿しているかに
よって決定されるため、上述の条件判断が行なわれる。

次に、ステップ■でコントラストフラッグによりコント
ラスト計算の変数Ｈを決定する。これは、例えばＣ０Ｎ
Ｔｌの場合において高湿に完全に調湿されているため変
数は２時間平均値Ｘになる。またＣ０ＮＴ２の場合は低
湿と高湿の中間状態であるから２時間平均値Ｘと現在値
Ｗの平均値（ｘ　＋　ｗ）／　２となる。

さらに、コントラストフラッグと色情報によりメモリ内
のテーブルから計算式の係数をサーチして読出す、計算
の一般式はコントラスト電位Ｖｃｏｎｔ＝　ａｔ　−ｔ
ｚ　Ｈテあり、こｈ−ｃＨは上述の変数、ａｌ、ｂｌは
係数である。

以上で得られた係数と変数によりコントラスト電位ｖｃ
ｏｎｔを計算して、ステップ■でメモリに格納する０以
上を各色ごとに４色分繰り返す。

第６図は上記計算式をプロットしたものである０図に示
すように各色ごとに係数を変えている為、第４図で示し
たような色ごとによる濃度変化の違いを吸収して補正す
ることが可能となった。

次に、処理Ｂについて第５図（ｂ）に基づいて説明する
。先ず、通常のコピーシーケンスと同様に感光体ドラム
を回転させ１次高圧電源４ａｔ−ＯＮする。そしイステ
ップ０．ｏでグリッドバイアスを所定の値ＶＧＩにして
感光体ドラムの表面電位Ｙｏｕ：測定しメモリに格納す
る０次に、レーザを点灯し最大光量によりドラムを照射
しステップ＠で光照射後の表面電位７口を測定しメモリ
に格納する。さらに、ステップ［株］、［相］でグリッ
ドバイアスをもう１つの所定の値ＶＧ２にして表面電位
ＶＬ２を測定しその後レーザをＯＦＦにしてステップ［
相］で表面電位ＶＯＺを測定し各々メモリに格納する。

これにより後述の計算の為の測定データが得られる。な
おレーザの０Ｎ１０ＦＦ順序ＶＧＩ　、　ＶＧ２のタイ
ミングはシーケンスの都合により変更してもよい、また
処理Ａと処理Ｂは互いに独立しておりどちらを先に行な
っても又処理のタイミングが同時でなくてもよい。

次に、処理Ｃについて第５図（Ｃ）に基づいて説明する
。処理Ｃは必ず処理Ａ、Ｂを行なった後に行なわなくて
はならない。

先ず、ステップ■でＶＧＩ　、　ＶＧ２及び測定データ
Ｖｏ＋　、　ＶＤ２　、　ＶＬＩ　、　Ｖｔ２カらＶＤ
及びｖＬのそれぞれの帯電カーブの傾斜α、βとα−β
を次の式に従い計算しておく。

次にステップ［相］でバッファニリンに格納している前
述のカブリ取り電圧ＶＢ　と処理Ａで計算したコントラ
スト電圧ＶＣＯｎｔを読み出す、そして、ステップ０で
グリッドバイアスＶＧはこのｖｃｏｎｔとｖ８の和が得
られる電圧に決定される。すなわち以下の計算を行なう
。

ステップ■でグリッド電圧が求まれば次にＶＤを計算に
より求める。

Ｖｏ　＝　α（ＶＧ　−ＶＧＩ）　＋ｖＤＩさらに、ス
テップ［相］で現像バイアスＤＣ分（ＤＢ）を求める。

Ｄ　Ｂ　＝　Ｖｏ　−Ｗｅステップ［相］で以上の処理が４色について終了したと
判断すると処理を終了する。

以上によりグリッドバイアス制御値ｖＧ、現像バイアス
制御°値ＤＢが求められた。

以上のようにして求められたグリッドバイアス電圧と、
現像バイアスＤ６は現像剤が鐙かれて来た湿度条件のみ
ならず、現像剤の色ごとの特性をも考慮した値であるた
め、極めて安定した適正濃度の画像が得られる。

尚、上記実施例は多色画像を形成可能ｆＪＭＬ＝７い２
述べたが、これには限定されず、通常の単色の画像形成
装置にも適用できる。

また、上記実施例では環境検知手段が絶対湿度を測定し
た場合について説明したが、温度等湿度以外に現像剤に
彩マする要素について測定して、画像濃度を制御しても
よい。

さらに、上記実施例では、画像形成条件が、感光体ドラ
ム上の帯電電位、光照射後の電位、現像バイアス電位に
よって決定される場合について述べたが、現像剤の帯電
電位等地の条件を制御してもよい。

（発明の効果）本発明は以上の構成及び作用よりなるもので、環境検知
手段の検知結果と現像剤の種類とに基づいて、画像形成
条件を設定することによって、環境変動による画像濃度
の変化をなくすると共に、現像剤の種類の違いによる濃
度差をなくし、常に適正な濃度の画像を形成できるとい
う効果を有する。

【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ブ
ロック図、第２図は同実施例の構成図。第３図はグリッドバイアス電圧とドラム表面電位の関係
を示すグラフ、第４図は現像剤の各色ごとの湿度に対す
る濃度変化を示すグラフ、第５図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ
）はそれぞれ同実施例の画像形成条件の設定手順を示す
フローチャート、第６図は湿度に対する設定コントラス
ト電位の関係を示すグラフである。符号の説明ｌ・・・現像器（現像手段）３・・・感光体ドラム４・・・−次帯電器（帯電手段）１８・・・制御手段１９・・→【晩ｔ′Ａブー（環境検知手段）第１図旬第２図第３図第４図第５図１ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一様に帯電した感光体上に静電潜像を形成し、該
静電潜像を現像手段によって顕像化して、同一転写材に
少なくとも一種類の現像剤にて画像を形成する画像形成
装置において、前記現像手段近傍の環境を測定する環境
検知手段を備え、該環境検知手段の検知結果と前記現像
剤の種類とに基づいて画像濃度を決定する画像形成条件
を設定することを特徴とする画像形成装置。
（２）前記環境検知手段が絶対湿度を検知することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
（３）前記画像形成条件が前記感光体の帯電電位と、前
記感光体の静電潜像電位と、前記現像手段の現像バイア
ス電位とによって決定されることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の画像形成装置。