JP3406754B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電ロ−ラ，帯電
ベルトなどの接触帯電部材にて感光体を帯電する電子写
真方式の画像形成装置に関する。この種の画像形成装置
には、例えばアナログ方式又はデジタル方式の複写機，
プリンタ，ファクシミリ等がある。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置では、感光体の帯
電にコロナ帯電器が用いられているが、オゾンの発生な
どの問題があるため、最近は、比較的に低電圧で感光体
を所望電位に帯電しうる帯電ロ−ラ又は帯電ベルトを、
コロナ帯電器に代えて用いること（接触帯電方式）が提
案されている。

【０００３】しかし、接触帯電方式では、帯電部材とし
て、中抵抗の導電性ゴムが使用されることが多い。しか
し、このような中抵抗のゴムは抵抗の制御が難しく、ま
た、環境依存性（特に湿度に依存する帯電電位変動）が
大きいので、帯電部材を加熱して常にその水分量を一定
に維持するとか、温度を検知して印加電圧を調整すると
か、また、湿度検知して印加電圧を調整するなどによ
り、帯電電位を所望値にする提案がある。一方、被帯電
体である感光体には、膜厚の変化などによる経時劣化が
あるので、経時での、表面電位制御が必要である。

【０００４】特開平４−９８８３号公報には、非画像領
域では帯電部材を直流定電流制御し、このときの直流電
圧を検知し、帯電部材が感光体表面の画像領域（画像形
成に使用する領域）に対向している間、帯電部材の電圧
が上記検知した直流電圧になるように、帯電電源回路を
定電圧制御する提案がある。また、特開平５−１２７４
７９号公報には、帯電工程で帯電部材／感光体間を流れ
る電流の直流成分を検知し、これに基づいて露光量を制
御することにより、潜像書込電位を安定させる提案があ
る。特開平５−２７５５７号公報には、感光体の膜削れ
量を検知し、膜削れ量の増加に従って、感光体に当接し
た帯電ローラに印加する電圧を下げる事が提案されてい
る。

【０００５】いずれにしても従来は、感光体の経時劣化
と、帯電部材の環境変動と、各々に対する補正が必要で
あり、感光体表面電位を安定に維持するための各種制御
を行なっているが、状態量（帯電ロ−ラの温度，湿度，
電流値，感光体の膜削れ量）の検出精度が比較的に低
く、状態量対応の画像形成パラメ−タ（帯電ロ−ラ印加
電圧，露光量）の制御は、画像品質（記録濃度）に対し
て信頼性が比較的に低い。加えて、上述の状態量以外の
状態量（例えばトナ−濃度）も画像品質に影響するの
で、画像品質の向上と安定化に不足の面がある。

【０００６】また、感光体上にトナー像のパターンを形
成し、パタ−ン上のトナ−付着量を検知して、これが不
足のときは現像器にトナーを補給する、トナー濃度制御
があるが、トナ−像パタ−ンの形成において、帯電電位
が不安定（低信頼性）であると、その不安定な感光体表
面電位に基づいて、不適当なトナーパターンが形成さ
れ、トナー濃度制御が正常に行われなくなる。

【０００７】更には、感光体の経時感度劣化，光学系汚
れ，原稿を露光ランプで照明し原稿の反射光を感光体に
導びくいわゆるアナログ複写機又はスキャナ−での、ラ
ンプ劣化による光量低下等、が原因で発生する地汚れ等
の低減を目的として、基準濃度パターンを感光体に露光
し、その現像後のトナー付着量を光学センサーで読みと
り、その付着量が一定となるように、露光ランプ電圧
（アナログ複写機又はデジタルスキャナの場合。レ−ザ
プリンタの場合にはレ−ザ発光強度）を制御する方法が
ある。これも、帯電，露光後の感光体表面電位が基準と
なる制御のため、環境変動で感光体表面電位が不安定に
なることが問題であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記問題点に鑑み、本
発明においては、帯電部材の環境依存性と感光体の経時
劣化に原因する画像品質の劣化を抑制することを第１の
目的とし、画像品質の一層の向上と安定化を第２の目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体，これ
に接触する帯電部材，これに感光体を帯電するための電
圧を印加する電源手段(30)，感光体の帯電面に画像光を
露光する手段(8)、および、この露光により形成された
静電潜像を顕像化する、トナ−補給手段(18)を含む現像
手段(10)、を備える画像形成装置において、前記感光体
(1)の表面電位を検知する手段(5)；設定枚数の画像形成
の終了直後に、前記電源手段(30)を介して前記帯電部材
(2)に複数レベルの電圧を選択的に印加し各電圧の印加
により生じた感光体の表面電位の前記表面電位検知手段
(5)の検出値を読込み、印加電圧対表面電位の相関を求
める手段(60:7B)；前記相関の求めに引き続いて、求め
た相関に従った、所定の表面電位を形成す るための印加
電圧を前記電源手段(30)を介して帯電部材(2)に印加
し、この印加電圧で帯電した感光体(1)にトナ−濃度テ
スト用の静電潜像パタ−ンを形成する手段(60: 8B,22
B)； 該形成する手段が形成した静電潜像パタ−ンの顕像
のトナ−付着量を検知する手段(12,60:22B)； 該トナ−
付着量検知手段の前記トナ−付着量の検知に引き続い
て、検出値に従って前記トナ−補給手段(18)を駆動する
手段(60:23B,24B)；および、画像形成のために、前記相
関に従った、所定の表面電位を形成するための印加電圧
を前記電源手段(30)を介して帯電部材(2)に印加する手
段(60)；を備えることを特徴とする。なお、理解を容易
にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例
の対応要素の記号を、参考までに付記した。

【００１０】これによれば、例えば図６に示すグラフの
ような、印加電圧Ｖap対表面電位Ｖchの相関が手段(60)
によって求められる。この相関に、所望の、あるいはハ
−ドウェア上設定された帯電電位ＶchＰ、を与えて、該
ＶchＰを得るために帯電部材(2)に印加すべき電圧Ｖap
Ｐを求めることができる。本発明の画像形成装置では、
手段(60)が、画像光を露光する領域に、前記相関に従っ
た、所定の表面電位ＶchＰを形成するための印加電圧Ｖ
apＰを前記電源手段(30)を介して帯電部材(2)に印加す
る。したがって、画像形成各時点の、帯電部材(2)およ
び感光体(1)の状態により定まる帯電部材(2)／感光体
(1)間の帯電電位形成特性（上記相関）に従がって印加
電圧ＶapＰが定められ、意図する通りの表面電位ＶchＰ
が得られる。すなわち感光体(1)の表面帯電電位が安定
する。図６に４本の線で示すように、帯電電位形成特性
（上記相関）は、感光体(1)および帯電部材(2)の使用経
過によって変化するばかりでなく、帯電部材(2)および
感光体(1)の水分量および温度によっても変化しこの変
化は速く比較的に頻繁である(例えば、冬の朝一番の電
源投入直後では、温度は低く高湿度である可能性が高い
が、終業直前には温度は高く低湿度である可能性が高
い)。本発明によれば、設定枚数の画像形成の度に帯電
電位形成特性（上記相関）を求めるので、このような問
題も自動的に改善される。

【００１１】また、帯電電位形成特性（上記相関）を求
めるとそれに引続いて、その特性に基づいて、トナ−濃
度検出用の表面電位を形成するための印加電圧を求め
て、帯電部材(2)に印加感光体上にトナー像のパターン
を形成し、パタ−ン上のトナ−付着量を検知して、これ
が不足のときは現像器にトナーを補給する、トナー濃度
制御をするので、定電位のトナ−濃度パタ−ン潜像が形
成され、トナー濃度制御の信頼性がきわめて高くなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施態様では、更
に、感光体の経時感度劣化，光学系汚れ，ランプ劣化に
よる光量低下等、が原因で発生する地汚れ等の低減を目
的とした、基準濃度パターンを感光体に露光し、その現
像後のトナー付着量を光学センサーで読みとり、その付
着量が一定となるように、露光強度を制御するにおい
て、該基準濃度パターントナ−像を形成するときにも、
帯電部材(2)／感光体(1)間の帯電電位形成特性（相関）
に基づいて、露光強度テスト用の印加電圧を帯電部材
(2)に印加する。これによれば、定電位の露光強度テス
ト用のパタ−ン潜像が形成され、露光強度制御の信頼性
がきわめて高くなる。

【００１３】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００１４】

【実施例】−第１実施例− 図１に、本発明の第１実施例の画像形成機構の主要部を
示す。１はアルミニウム等の導電性基体層とその外周面
に形成した光導電層を基本構成層とするドラム型の感光
体である。２はこの感光体１に接して感光体面を所定の
極性および電位に帯電する帯電ロ−ラである。

【００１５】図２に、帯電ロ−ラ２の支持構造を示す。
帯電ローラ２は、中心芯金とその外周に形成した導電層
とさらにその外周に形成した抵抗層とからなり、芯金の
両端部の軸２１（２個）を、ア−ム２４および軸受ブロ
ック２２（２個）のそれぞれで回転自在に支持して感光
体１に平行に配置している。軸受けブロック２２のそれ
ぞれは、支持フレ−ム２８の両端の端板（図示略）に、
感光体１の半径方向に往復動自在にガイドされており、
引張コイルスプリング２７（２個）で、感光体１から離
れる方向に引かれている。ア−ム２４は軸２３を中心に
回転自在である。ア−ム２４には引張コイルスプリング
２６の一端が結合しており、該スプリング２６の他端
は、接離駆動ソレノイド２５のロッド２５ａに結合して
いる。

【００１６】ソレノイド２５が通電されると、ロッド２
５ａが上に引かれてア−ム２４が時計方向に回転し、帯
電ロ−ラ２が感光体１に接触する（２点鎖線）。これが
感光体１を帯電する作用位置である。接触圧は、引張コ
イルスプリング２６，２７の引張力の差に対応する。ソ
レノイド２５の通電が遮断されると、ア−ム２４が反時
計方向に回転して帯電ロ−ラ２は、感光体１から離れて
クリ−ニングパッド２０に接触する（退避位置）。帯電
ロ−ラ２の芯金には歯車が固着されており、この歯車
が、該退避位置において駆動歯車２９に噛み合う。駆動
歯車２９が回転すると帯電ロ−ラ２が回転し、その表面
がパッド２０と擦れて、該表面のトナ−（汚れ）がパッ
ド２０で拭い取られる。

【００１７】ソレノイド２５が通電されて帯電ロ−ラ２
が感光体１に接触しているとき（図２の２点鎖線位
置）、帯電ロ−ラ２は、感光体１の回転に伴い従動回転
する。帯電電源回路３０（図２）が、引張コイルスプリ
ング２７および軸受ブロック２２を介して芯金（２１）
に帯電電圧を印加すると、感光体１の周面が均一に帯電
する。

【００１８】再度図１を参照する。帯電ロ−ラ２で帯電
された感光体面には、露光装置８が画像光を露光する。
これにより静電潜像が形成される。感光体面の、転写紙
に転写すべき領域（画像領域）の外は、イレ−サ（発光
素子群）９が露光し、これによりトナ−非着レベルの電
位となる。画像領域の静電潜像には現像器１０でトナ−
が与えられ、これにより静電潜像上にトナ−像（顕像）
が現われる。なお、この実施例では、露光装置８は、原
稿載置台（コンタクトガラス）上の原稿を露光ランプで
照明し、原稿の反射光をミラ−およびレンズを介して感
光体１に投影するものである。

【００１９】感光体１上に作像された上述のトナー像
は、該トナ−像の移動に同期するように転写ベルト１１
上に送り込まれる転写紙に転写される。すなわち、転写
ベルト１１の裏面にはトナーを転写紙に吸着する電位が
与えられ、これによりトナ−像が転写紙に移る。転写後
の感光体面はクリーニング装置１３のクリ−ニングブレ
−ドで拭われ、これにより、感光体面に残留したトナ−
が除去される。感光体面はさらに除電ランプ１４の光照
射を受けて除電されて、帯電ロ−ラ２に向かう。

【００２０】帯電ロ−ラ２と現像器１０の間において、
表面電位センサ５が、感光体１の帯電後の表面電位Ｖch
を検知する。Ｐセンサ１２は、感光体表面のトナ−濃度
を検知する。これらのセンサは、後述の、帯電電位制
御，トナ−濃度制御および露光ランプ電圧制御において
使用される。

【００２１】なお、帯電ローラ２は、画像形成のための
帯電工程（帯電のための電圧印加）を終了すると、図２
の接離機構４のソレノイド２５の通電が遮断されること
により、感光体１から離れて、図２に実線で示す退避位
置に戻る。そして退避位置にあり、しかも所定のクリ−
ニング開始条件が成立したときに、駆動ギア２９が回転
駆動され、帯電ロ−ラ２が回転し、パッド２０によりロ
−ラ表面がクリ−ニングされる。

【００２２】図３に、図１に示す画像形成機構の制御系
の概略構成を示す。まず、ＣＰＵ６０，ＲＡＭ６１，Ｒ
ＯＭ６２，EEPROM６７（不揮発メモリ），入出力ポート
バッファアンプ６３，６４等からなるマイクロコンピュ
ータを用いた制御部が設けられており、ＣＰＵ６０のＴ
×Ｄ，Ｒ×Ｄ，ＣＰ２端子間でシリアル通信することに
より、ＡＤＦ８０および露光装置８を制御する。このシ
リアル通信は、ＰＣ２の出力がＨレベルの時はＡＤＦ８
０と前記制御部とが交信を行い、ＰＣ２の出力がＬレベ
ルの時は露光装置８と前記制御部とが交信を行うように
構成されている。ここで、ＡＤＦ８０のマイクロコンピ
ュータは、複写機の制御部から送信されてくるデータに
より、原稿の給排紙処理及びジャム検知を行う。一方、
露光装置８のマイクロコンピュータは、前記制御部から
送信されてくるデータにより、スキャナやミラーを駆動
制御する。なお、ＣＰＵ６０に用紙選別手段や用紙再利
用手段や不良印刷防止手段や搬送再開手段等がファーム
ウェアなどで形成されている。

【００２３】なお、感光体ドラム１の回転に同期して、
その微小角度の回転につき１パルスの同期パルスをパル
ス発生器６５が発生し、前記制御部は、ここでは、同期
パルス発生器６５が発生するパルスのカウント値に基づ
いて、転写紙の給紙制御，原稿給紙制御および画像形成
処理（特にタイミング制御）を行なう。該同期パルス
は、パルス発生器６５が、感光体ドラム１の回転に同期
して発生してＣＰＵ６０に与える。ＣＰＵ６０は、１パ
ルスの到来毎に割込処理を実行して到来パルス数をカウ
ントアップし、カウント値をタイミングテ−ブル（カウ
ント値対イベントの関係をメモリしたテ−ブル）のカウ
ント値と対比して、テ−ブルの１つのカウント値に合致
していると、該カウント値に宛てられているイベント
（画像形成要素のオン／オフ）を実行する。

【００２４】図４に、ＣＰＵ６０の制御動作の概要を示
す。電源が投入されるとＣＰＵ６０は、内部レジスタ，
カウンタ，タイマ等を待機状態の値に設定し、機構ユニ
ットに対する入，出力ポ−トには、待機時の信号レベル
を設定する（ステップ１）。以下、カッコ内には、「ス
テップ」という語を省略してステップ番号のみを表記す
る。

【００２５】初期化（１）を終えるとＣＰＵ６０は、機
構ユニットの状態を読み込み、異常（画像形成を開始し
えない状態）の有無をチェックして（２，３）、異常が
ある場合それを操作ボ−ド６６に表示する（４）。異常
がないと、定着器のヒ−タに通電を開始して、目標温度
を待機時の値に設定して、該目標温度へのウォ−ムアッ
プを開始し、定着温度（図示しない定着器の定着ロ−ラ
の温度）が待機温度になっているかをチェックする。待
機温度になっていないと待機温度になるのを待つ。待機
温度になると、操作表示部にレディ（画像形成可）を表
示し、操作ボ−ド６６にオペレ−タ操作があるとそれを
読込む（５）。ここで記録枚数入力，記録倍率入力，記
録濃度入力等々、入力があったものをレジスタに書込
む。なお、レジスタとは、ＣＰＵ６０の内部メモリ又は
ＲＡＭ６１又はEEPROM６７に割り当てているメモリ領域
である。

【００２６】電源オン後最初のスタ−ト入力があると、
その旨を操作ボ−ド６６に表示して、ＣＰＵ６０は、定
着器８の目標温度を、定着処理用の高い温度に更新し
（これにより定着温度制御を行なうドライバが定着ヒ−
タの通電電流を高レベルに切換える）、感光体ドラム１
の回転駆動および除電ランプの点灯（除電露光）を開始
する。そして、帯電ローラ２に対して３点のあらかじめ
定めた電圧Ｖap1，Ｖap2およびＶap3を、順次に、それ
ぞれ所定の期間印加して、各電圧で帯電した感光体領域
が表面電位センサ５の直前にあるタイミングで、該表面
電位センサ５の検出値Ｖch1，Ｖch2およびＶch3を、デ
ジタルデ−タに変換して読込む（７Ａ）。ＣＰＵ６０は
次に、３点（Ｖap1，Ｖch1），（Ｖap2，Ｖch2）および
（Ｖap3，Ｖch3）の連なりを最も正確に表わす直線式を
求める。すなわち、この直線式をＶap＝Ａ・Ｖch＋Ｂと
想定し、上記３点の、該直線式とのずれが最小となる係
数ＡおよびＢを最小自乗法で求めて、帯電ロ−ラ２に印
加した電圧Ｖapと、それによって感光体１に現われる帯
電電位Ｖchとの関係を表わす直線式Ｖap＝Ａ・Ｖch＋Ｂ
を決定する。そしてこの直線式を表わすデ−タをレジス
タにセ−ブする（８Ａ）。

【００２７】図６に、感光体１と帯電ロ−ラ２の、使用
経過時間（画像形成回数）による、帯電ロ−ラ印加電圧
Ｖapに対する感光体帯電電位Ｖchの相関関係（帯電電位
形成特性）の推移を示す。この相関関係は実質上直線で
ある。したがって本実施例では、上述のように、この相
関関係が直線Ｖap＝Ａ・Ｖch＋Ｂであるとして、実際の
測定値（Ｖap1，Ｖch1），（Ｖap2，Ｖch2）および（Ｖ
ap3，Ｖch3）に基づいて、この直線を算出する。すなわ
ち、現時点の帯電電位形成特性（相関）を判定する（８
Ａ）。

【００２８】次に、決定した直線式Ｖap＝Ａ・Ｖch＋Ｂ
に、Ｖch＝ＶchＰ(目標帯電電位)を与えて、目標印加電
圧Ｖap＝ＶapＰを算出して、これを帯電電源回路３０の
出力電圧を定電圧制御するドライバに目標値として与え
て、感光体１の帯電を行ない、この帯電面にトナ−濃度
検出用の光パタ−ン（露光／非露光パタ−ン）を投影
し、該光パタ−ンの、現像器１０により現像された領域
（露光部と非露光部のそれぞれ）のトナ−濃度（露光部
Ｖsg、非露光部Ｖsp）をＰセンサ１２で検出する（２２
Ａ）。次に、露光部（地肌部）のトナ−濃度Ｖsgに対す
る非露光部（黒書込み部）のトナ−濃度Ｖspの比Ｖsp／
Ｖsgに対応するトナ−供給量（トナ−補給ロ−ラ１８の
回転駆動時間）を算出し（２３Ａ）、それが０を越える
値であると、トナ−補給ロ−ラ１８の回転駆動と経過時
間の計測を開始する（２４Ａ）。なお、経過時間が、上
記算出した駆動時間に達するとトナ−補給ロ−ラ１８の
回転駆動を停止する。

【００２９】ＣＰＵ６０は次に、１画像形成（一枚の画
像記録）のための、帯電，露光，イレ−ス，給紙，現
像，転写等の開始，終了タイミングを、すでに入力され
ている記録モ−ド（入力がないときには標準モ−ド、入
力がないパラメ−タについては標準値、帯電ロ−ラ２に
印加する電圧Ｖapは、上記判定した直線Ｖap＝Ａ・Ｖch
＋Ｂに、Ｖch＝ＶchＰ(目標帯電電位)を与えて得たＶap
＝ＶapＰ）に対応して、タイミングテ−ブルに設定して
１コピ−サイクル（１画像形成処理）を実行し、記録済
枚数カウンタ（レジスタ）を１カウントアップする
（９）。この１コピ−サイクル（９）の中で、ＣＰＵ６
０は、帯電（帯電ロ−ラ２による），露光，現像および
転写のプロセス制御を実行し、帯電ロ−ラ２による帯電
プロセスでは、帯電ロ−ラ２に印加する帯電電圧を上述
のＶapＰとする。すなわち、帯電電源回路３０の帯電ロ
−ラ２への印加電圧の目標値をＶapＰとして、電源回路
の出力電圧を制御するドライバに与える。該ドライバ
は、帯電ロ−ラ２の印加電圧を監視（フィ−ドバック）
して、それが目標値ＶapＰに合致するように、電源回路
３０を定電圧制御する。

【００３０】次にコピ−枚数（画像の形成回数：連続コ
ピ−枚数）が設定枚数になったかをチェックして（１
０）、設定枚数に達していないときには、また１コピ−
サイクル（９）を実行する。設定枚数に達すると、定着
器の目標温度を待機時の値に戻し、感光体，転写ベル
ト，帯電ロ−ラのクリ−ニング（の継続時間）等、後処
理（エンドサイクル）を設定する（１１）。

【００３１】エンドサイクルを設定すると、ここでも、
上述の「帯電電位Ｖch検知」（７Ａ），「印加電圧Ｖap
設定」（８Ａ），「パタ−ン濃度検出」（２２Ａ），「ト
ナ−補給時間算出」（２３Ａ）および「トナ−補給開始」
（２４Ａ）と同じ処理を同様に実行する（７Ｂ，８Ｂ，
２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ）。そしてレジスタＲＩＦに
「１：コピ−終了直後に、帯電電圧設定およびトナ−濃
度調整を行なったことを示す」を書込んで、操作ボ−ド
６６に入力があるのを待つ（５）。操作ボ−ド６６から
スタ−ト入力が無く、エンドサイクルが終了すると、感
光体ドラム１の回転駆動を停止し、かつ除電ランプを消
灯し、そこでエンドサイクルを停止する（１２，１
３）。すなわち、機構ユニットを待機状態（停止）とす
る。

【００３２】次にスタ−ト入力が与えられると、レジス
タＲＩＦのデ−タが１であるので、上述の、スタ−ト入
力直後の「帯電電位Ｖch検知」等のステップ７Ａ，８
Ａ，２２Ａ，２３Ａおよび２４Ａは実行されず、設定枚
数のコピ−終了直後に、「帯電電位Ｖch検知」等のステ
ップ７Ｂ，８Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂおよび２４Ｂが実行さ
れる。

【００３３】図５に、電源オン直後のスタ−ト入力から
エンドサイクルを停止するまで（６〜１３）の間の、画
像形成に関連する要素の動作タイミングを示す。これは
コピ−枚数＝２が指定されていた場合のものである。電
源オン後最初のプリント開始信号（スタ−ト入力）に基
づき、感光体１の回転駆動が開始されて前回転期間が開
始される。この感光体１の回転開始と同時に除去ランプ
１４がＯＮになり、感光体１の一周面以上が除電され
る。次に、印加電圧Ｖapとそれによって現われる帯電電
位Ｖchの関係が検出される。この関係に基づいて算出さ
れた帯電電圧ＶapＰが帯電ローラ２に印加され、感光体
１面を帯電したあと、Ｐセンサ１２の読みとり位置の６
５ｍｍ×３５ｍｍの範囲すなわちトナーパターン部を残
してイレーサ９により除電し、前記トナーパターン部を
一定バイアスＶbpで現像器１０により現像する。このと
き転写ベルト１１は感光体１面から離間しており、この
トナーパターンは、感光体表面上に形成されたままＰセ
ンサ１２で読みとられる。このときのパターン部電位を
以下Ｖspとよぶ。さらにＰセンサ１２で、トナーパター
ン前後のイレースされた部分、すなわち地肌部の電位
（以下Ｖsg）を検知する。前記Ｖsp，Ｖsg検知後、感光
体上のトナーパターンはクリーニング装置１３によって
感光体表面から取り除かれる。その後除電ランプ１４に
よる露光除電を経て、通常の作像動作が開始される。す
なわち、前記帯電電圧ＶapＰが帯電ローラ２に印加さ
れ、感光体１面を帯電し、露光装置８により原稿画像が
露光され、感光体１面に静電潜像を形成し、現像器１０
により現像後、転写を経て転写紙にトナ−像（画像）を
転写後、定着器によりトナ−像を転写紙に定着して機外
に排出する。

【００３４】Ｐセンサ１２で検知した濃度検知値（トナ
ーパターン部電位／地肌部電位＝Ｖsp／Ｖsg）に応じ
て、現像器１０へトナー補給をする、トナー補給ロ−ラ
１８の動作を制御する。すなわちトナーホッパー１６か
ら現像器１０内へトナーを補給するトナー補給ロ−ラ１
８を回転駆動し、回転時間を制御することにより、現像
器１０内のトナー濃度を制御する。これにより画像濃度
が制御される。

【００３５】この第１実施例によれば、環境変動、感光
体の感度劣化による、トナ−濃度検出のためのトナーパ
ターン部の電位変動がおこらなくなるので、常にトナー
濃度を正確に検知することができ、適切なトナ−濃度制
御が実現する。

【００３６】−第２実施例−第２実施例のハ−ドウェア
構成は上述の第１実施例と同じであるが、ＣＰＵ６０の
画像形成制御の一部が異なる。図７に、第２実施例のＣ
ＰＵ６０の制御動作の概要を示す。この第２実施例でＣ
ＰＵ６０は、第１実施例（図４）と同様に、電源オン後
最初のスタ−ト入力があったときに、上述の「帯電電位
Ｖch検知」（７Ａ），「印加電圧Ｖap設定」（８Ａ），「パ
タ−ン濃度検出」（２２Ａ），「トナ−補給時間算出」
（２３Ａ）および「トナ−補給開始」（２４Ａ）を実行
し、その後、電源オンが継続している間は、設定枚数の
コピ−を終了する毎に、同じ処理を同様に実行する（７
Ｂ，８Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ）。

【００３７】加えて、第２実施例では、エンドサイクル
を終了すると、不揮発メモリに割り当てたレジスタに書
込まれているコピ−枚数累算値が１０００に達したかを
チェックして（２６）、達していると、露光ランプ電圧
調整のために、帯電ロ−ラ２に帯電電圧ＶapＰを印加し
て、低濃度の基準濃度パターンを感光体の帯電面に露光
し、該パタ−ンの、現像器１０により現像された領域
（露光部と非露光部のそれぞれ）のトナ−濃度（露光部
ＶLg、非露光部ＶLp）をＰセンサ１２で検出する（２
７）。次に、露光部（地肌部）のトナ−濃度ＶLgに対す
る非露光部（低濃度黒書込み部）のトナ−濃度ＶLpの比
ＶLp／ＶLgに対応する露光ランプ電圧Ｖepを算出して、
不揮発メモリに割り当てたレジスタに書込む（２８）。
そしてコピ−枚数累算値をクリア（０に初期化）する
（２９）。なお、露光装置８の露光ランプに電圧を印加
するドライバには、Ｖepが目標値として与えられ、該ド
ライバは、露光ランプの電圧が目標値Ｖepに合致するよ
うに、露光ランプへの印加電圧を定電圧制御する。

【００３８】図８に、第２実施例の、上述の露光ランプ
電圧Ｖepの設定（２７，２８）の期間での、画像形成に
関連する要素の動作タイミングを示す。前記帯電電圧Ｖ
apＰが帯電ローラ２に印加され、感光体１面を帯電した
あと、光学フレームの前方裏側に設置されている地肌電
位検知パターンを原稿として、感光体１上に潜像を形成
し一定バイアスＶbで現像器１０により現像する。この
とき転写ベルト１１は感光体１面から離間しており、地
肌電位検知パターンのトナーパターンは感光体１表面上
に形成されたままＰセンサ１２で読みとられる。このと
きのパターン部電位を以下ＶLpとよぶ。さらに前記Ｐセ
ンサ１２はトナーパターン前後のイレースされた部分、
すなわち地肌部の電位（ＶLg）を検知し、前記ＶLpとＶ
Lbの値の比、つまり濃度検知値により、露光ランプ電圧
Ｖepを算出する。ＶLp、ＶLg検知後、感光体上のトナー
パターンはクリーニング装置１３によって感光体表面か
ら取り除かれる。

【００３９】この第２実施例では、光学系清掃後、また
は感光体１交換後等に、露光ランプ電圧Ｖepおよび濃度
比ＶLp／ＶLgをそれぞれを基準値に設定し、その後一定
間隔で、上述の露光ランプ電圧の設定で、実際の濃度比
ＶLp／ＶLgを検出して、検出値と基準値との比率により
ランプ電圧を補正するものである。

【００４０】この第２実施例によれば、環境変動によ
る、露光強度検出のためのトナーパターン部の電位変動
がおこらなくなるので、常にトナーパターンを正確に作
る事ができ、適切な露光量制御が実現する。

【００４１】なお、上述の実施例のいずれにおいても、
帯電ロ−ラ２に印加した電圧Ｖapと、それによって感光
体１に現われる帯電電位Ｖchとの関係を表わす直線式Ｖ
ap＝Ａ・Ｖch＋Ｂを、３点の計測値に基づいて決定して
いるが、２点又は４点以上の計測値に基づいて決定する
こともできる。２点の場合には、測定誤差の影響が比較
的に大きいが、３点の場合にはこれが小さくなる。測定
点数を多くすることにより、測定誤差の影響が小さくな
る反面、直線式決定のための演算が複雑になり、時間が
かかるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例の画像形成機構の主要部
の概要を示すブロック図である。

【図２】 図１に示す帯電ロ−ラ２の支持構造を示す拡
大側面図である。

【図３】 図１に示す画像形成機構の動作を制御する電
気系統の概要を示すブロック図である。

【図４】 図３に示すＣＰＵ６０の、画像形成制御の概
要を示すフロ−チャ−トである。

【図５】 図１に示す画像形成機構の動作タイミングを
示すタイムチャ−トである。

【図６】 図１に示す帯電ロ−ラ２に印加した電圧とこ
れによる感光体１の帯電電位を示すグラフである。

【図７】 本発明の第２実施例のＣＰＵ６０の、画像形
成制御の概要を示すフロ−チャ−トである。

【図８】 第２実施例のＣＰＵ６０の制御による、画像
形成機構の動作タイミングを示すタイムチャ−トであ
る。

【符号の説明】

１：感光体 ２：帯電ローラ ４：ローラークリーナ ５：表面電位センサ ８：露光装置 ９：イレ−サ １０：現像器 １１：転写べルト １２：Ｐセンサ １３：クリーニング
装置 １４：除電ランプ １６：トナーホッパ １８：トナー補給ローラ ２０：クリ−ニング
パッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 標 伊 智 郎 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平４−181962（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−72165（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−120269（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−257352（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−2304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−81662（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/02 G03G 15/00 303 G03G 15/04 G03G 15/08 115

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体，これに接触する帯電部材，これに
   感光体を帯電するための電圧を印加する電源手段，感光
   体の帯電面に画像光を露光する手段、および、この露光
   により形成された静電潜像を顕像化する、トナ−補給手
   段を含む現像手段、を備える画像形成装置において、 前記感光体の表面電位を検知する手段；設定枚数の画像形成の終了直後に、 前記電源手段を介し
   て前記帯電部材に複数レベルの電圧を選択的に印加し各
   電圧の印加により生じた感光体の表面電位の前記表面電
   位検知手段の検出値を読込み、印加電圧対表面電位の相
   関を求める手段；前記相関の求めに引き続いて、求めた相関に従った、所
   定の表面電位を形成するための印加電圧を前記電源手段
   を介して帯電部材に印加し、この印加電圧で帯電した感
   光体にトナ−濃度テスト用の静電潜像パタ−ンを形成す
   る手段； 該形成する手段が形成した静電潜像パタ−ンの顕像のト
   ナ−付着量を検知する手段； 該トナ−付着量検知手段の前記トナ−付着量の検知に引
   き続いて、検出値に従って前記トナ−補給手段を駆動す
   る手段； および、画像形成のために、 前記相関に従った、所定の表面電位
   を形成するための印加電圧を前記電源手段を介して帯電
   部材に印加する手段； を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記相関に従った、所定の表面電位を形成
   するための印加電圧を前記電源手段を介して帯電部材に
   印加し、この印加電圧で帯電した感光体に露光強度テス
   ト用の光パタ−ンを露光する手段； 該光パタ−ンにより形成された静電潜像の、前記現像手
   段により現像された顕像のトナ−付着量を検知する手
   段； 該光パタ−ンにより形成された静電潜像の、前記現像手
   段により現像された顕像の、トナ−付着量検知手段の検
   出値に従って前記露光手段の露光強度を設定する手段；
   および、 原稿画像の画像形成のために、感光体に、前記露光強度
   設定手段が設定した露光強度で前記露光手段を介して原
   稿画像を露光する手段；を更に備える請求項１に記載の 画像形成装置。
3. 【請求項３】前記露光強度テスト用の光パタ−ンを露光
   する手段は、画像形成枚数累算値設定値に達するたび
   に、前記相関に従った、所定の表面電位を形成するため
   の印加電圧を前記電源手段を介して帯電部材に印加し、
   この印加電圧で帯電した感光体に露光強度テスト用の光
   パタ−ンを露光する；請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】前記相関を求める手段は、電源オン後最初
   のスタート入力に応答して、前記電源手段を介して前記
   帯電部材に複数レベルの電圧を選択的に印加し各電圧の
   印加により生じた感光体の表面電位の前記表面電位検知
   手段の検出値を読込み、印加電圧対表面電位の相関を求
   める；請求項１，請求項２又は請求項３に記載の画像形
   成装置。