專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如激光打印機的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
已經(jīng)提出了采用非磁性、單一組分的顯影劑的類型的各種電子照相圖像形成裝置。通常，顯影盒以可脫卸方式安裝于這種類型的圖像形成裝置中。該顯影盒包括色粉容納室、供給輥、顯影輥、以及層厚調(diào)節(jié)刮片。
顯影盒中，攪拌器設(shè)置于色粉容納室中。供給輥設(shè)置為朝向顯影輥。供給輥處于與該顯影輥相接觸的狀態(tài)。層厚調(diào)節(jié)刮片壓靠于顯影輥的表面上。
色粉容納室中的色粉靠攪拌器提供給該供給輥。隨著該供給輥的旋轉(zhuǎn)，色粉便從供給輥提供至顯影輥的表面。當(dāng)色粉處于該供給輥和顯影輥兩者之間時，色粉因該供給輥和顯影輥兩者之間的摩擦而帶上電荷。隨著顯影輥的旋轉(zhuǎn)，該顯影輥表面上的色粉便進(jìn)入到層厚調(diào)節(jié)刮片和顯影輥兩者之間的間隙。色粉處于該層厚調(diào)節(jié)刮片和顯影輥兩者之間的間隙時，色粉因該層厚調(diào)節(jié)刮片和顯影輥兩者之間的摩擦而進(jìn)一步帶上電荷。色粉形成為或呈現(xiàn)為具有一定厚度的色粉層，并由顯影輥表面所承載。
顯影盒安裝于圖像形成裝置中時顯影輥朝向圖像形成裝置中的感光鼓。該感光鼓上形成靜電潛像。該顯影輥加上某一數(shù)量的顯影偏置電壓。從而，當(dāng)該顯影輥上的色粉層面向感光鼓時，色粉層將靜電潛像顯影成為可視的色粉圖像。將該色粉圖像轉(zhuǎn)印到紙上，這樣便有與靜電潛像相對應(yīng)的可視圖像最終形成于紙上。
通常，采用非磁性、單一組分的顯影劑的圖像形成裝置給出如圖1所示的有效顯影偏置電壓和透射密度兩者之間的關(guān)系。
“有效顯影偏置電壓”是顯影輥和感光鼓上形成的靜電潛像兩者之間的電位差。換言之，“有效顯影偏置電壓”是加到顯影輥上的顯影偏置電壓和感光鼓上形成靜電潛像的各部位的電位其兩者之差。
“透射密度”是與附著于單位面積紙上的色粉量成比例關(guān)系的數(shù)量。
如圖1所示，當(dāng)有效顯影偏置電壓相對低時，透射密度的變化與該有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系。但有效顯影偏置電壓相對高時，該透射密度便飽和，保持在一固定不變的數(shù)值上而不論有效顯影偏置電壓如何變化。
日本特開2003-43761號公報提出了一種圖像形成裝置，其顯示出圖1的顯影特性，并通過將有效顯影偏置電壓設(shè)定為具有足夠高的數(shù)值以允許透射密度在固定不變的數(shù)值上飽和來穩(wěn)定其顯影。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種可以按更為穩(wěn)定的圖像密度形成圖像的改進(jìn)的圖像形成裝置。
為了達(dá)到上述以及其他目的，本發(fā)明提供的圖像形成裝置包括圖像承載體、顯影劑承載體以及控制器。該圖像承載體在其上形成潛像。該顯影劑承載體設(shè)置為朝向該圖像承載體，并處于與該圖像承載體相接觸的狀態(tài)。該顯影劑承載體在其上承載非磁性、單一組分的顯影劑。該控制器對潛像的電位和顯影劑承載體的電位兩者之間建立的有效顯影偏壓的數(shù)值進(jìn)行控制，由此利用該非磁性、單一組分的顯影劑進(jìn)行該潛像的顯影。該控制器將目標(biāo)透射密度設(shè)定在該顯影劑的透射密度與有效顯影偏壓成比例關(guān)系的區(qū)域內(nèi)，并基于該目標(biāo)透射密度以及該透射密度和該有效顯影偏壓兩者之間的比例關(guān)系控制有效顯影偏壓的數(shù)值。
此方案確保將基本固定量的顯影劑轉(zhuǎn)送到圖像承載體上來進(jìn)行潛像的顯影，而不論形成當(dāng)前圖像之前剛形成過任何圖像。因而，可以按穩(wěn)定密度形成圖像。


本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將通過理解下文結(jié)合下列附圖給出的對于優(yōu)選實施例的說明而更為清楚。下列附圖中圖1示出的是采用非磁性、單一組分的顯影劑的類型的圖像形成裝置中有效顯影偏置電壓和透射密度兩者之間的關(guān)系；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的彩色激光打印機各主要元件的側(cè)向剖視圖；圖3示出圖2中的處理單元的各主要元件的側(cè)向放大剖視圖；圖4示出圖2中彩色激光打印機中有效顯影偏置電壓和透射密度兩者之間關(guān)系的曲線圖；圖5(a)示出圖2中彩色激光打印機中用于控制有效顯影偏置電壓數(shù)值的控制系統(tǒng)的框圖；圖5(b)示出的是圖5(a)中的透射密度換算表；圖6示出有效顯影偏置電壓和透射密度兩者之間關(guān)系并給出默認(rèn)的有效顯影偏置電壓和目標(biāo)有效顯影偏置電壓的曲線圖；
圖7示出的是透射密度和反射密度兩者之間的關(guān)系；圖8(a)是由圖2的彩色激光打印機執(zhí)行的密度修正處理過程的流程圖的一部分；圖8(b)是該密度修正處理過程的流程圖的余下部分；圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的用于基于溫度/濕度表對有效顯影偏置電壓的數(shù)值進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)的框圖；圖10示出的是圖9中的溫度/濕度表的細(xì)節(jié)內(nèi)容；圖11示范的是對于溫度和相對濕度的多個不同組合的有效顯影偏置電壓和透射密度兩者之間的多個關(guān)系以表明如何生成圖9中的溫度/濕度表；圖12是根據(jù)第三實施例的用于基于累積驅(qū)動時間表對有效顯影偏置電壓的數(shù)值進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)的框圖；圖13示出的是圖12中的累積驅(qū)動時間表的細(xì)節(jié)內(nèi)容；圖14示范的是對于多個不同長度的累積驅(qū)動時間的有效顯影偏置電壓和透射密度兩者之間的多個關(guān)系以表明如何生成圖12中的累積驅(qū)動時間表；圖15(a)是第四實施例中用于基于累積驅(qū)動時間/消耗量表對有效顯影偏置電壓的數(shù)值進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)的框圖；圖15(b)示出的是圖15(a)中的累積驅(qū)動時間/消耗量表的細(xì)節(jié)內(nèi)容。
具體實施例方式
下面參照

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的圖像形成裝置，附圖中對相同的組成部分和元件注上相同標(biāo)號以避免重復(fù)說明。
<第一實施例>
參照圖2至圖6說明根據(jù)第一實施例的彩色激光打印機1。
彩色激光打印機1屬于水平級聯(lián)型，其中多個處理單元16按水平方向直線排列。激光打印機1具有一主機箱2，其中設(shè)置紙張供給部4、圖像形成部5、以及紙張排出部6。
紙張供給部4用于提供作為記錄介質(zhì)的紙張3。圖像形成部5用于在紙張供給部4所提供的紙張3上形成圖像。紙張排出部6用于將圖像形成部5形成圖像的紙張3排出。
主機箱2起到彩色激光打印機1殼體的作用。該主機箱2呈盒子形狀，其頂部開口由頂蓋7所覆蓋。該頂蓋7以可繞鉸鏈8轉(zhuǎn)動的方式支撐于主機箱2上，并可以如虛線所示相對于主機箱2開閉。
下面說明中的各表述“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、以及“右”用于定義按其使用狀態(tài)的方位放置彩色激光打印機1時的各個部位。具體來說，“后側(cè)”指鉸鏈8所處的那一側(cè)，而“前側(cè)”則是就水平(前后)方向而言與后側(cè)相反的另一側(cè)。
頂蓋7限定紙張排出口9。頂蓋7包括排出盤10和一對排出輥11。紙張排出口9用于將紙張3排出到主機箱2的外部。排出盤10呈內(nèi)凹形狀，其接近紙張排出口9的后側(cè)深于其前側(cè)。這樣，紙張3可堆疊于排出盤10上。各排出輥11均處于紙張排出口9中排出盤10的后部邊緣位置。當(dāng)頂蓋7打開或閉合時，紙張排出口9、排出盤10、以及排出輥11均以與頂蓋7一體的方式活動。
紙張供給部4處于主機箱2的下部。該紙張供給部4包括紙張供給盤12、紙張供給輥13、一對轉(zhuǎn)印輥14、以及導(dǎo)向構(gòu)件15。紙張供給盤12可脫卸地安裝于主機箱2中。紙張供給盤12可從主機箱2的前側(cè)相對于主機箱2水平安裝或脫卸。紙張供給輥13處于紙張供給盤12前部邊緣的上方位置。轉(zhuǎn)印輥14處于紙張傳送方向上紙張供給輥13的下游側(cè)位置。導(dǎo)向構(gòu)件15處于紙張供給輥13和轉(zhuǎn)印輥14兩者之間的位置。該導(dǎo)向構(gòu)件15在紙張供給輥13和轉(zhuǎn)印輥14兩者之間按紙張傳送方向基本垂直地延伸。
紙張3堆疊于紙張供給盤12中。紙張供給盤12包括一壓板(未圖示)，該壓板使紙張供給盤12中堆疊的最上面的紙張?zhí)幱谂c紙張供給輥13相接觸的狀態(tài)，并壓靠到紙張供給輥13上。
紙張供給輥13旋轉(zhuǎn)時，紙張供給盤12中的最上面的紙張從紙張供給盤12提供給轉(zhuǎn)印輥14。紙張供給盤12所提供的紙張3由導(dǎo)向構(gòu)件15導(dǎo)向并傳送至轉(zhuǎn)印輥14。此后，隨著轉(zhuǎn)印輥14的旋轉(zhuǎn)，紙張3傳送至下面將說明的處于傳送帶67和感光鼓56兩者之間的各個轉(zhuǎn)印位置。
圖像形成部5包括多個處理單元16、轉(zhuǎn)印部17以及定影部18。所設(shè)置的各處理單元16與多個不同色彩的色粉一一對應(yīng)。
具體來說，處理單元16包括4個處理單元黃色處理單元16Y、品紅色處理單元16M、青色處理單元16C、以及黑色處理單元16K。上述處理單元16Y、16M、16C、以及16K依這樣的次序從前側(cè)排列到后側(cè)。上述處理單元16Y、16M、16C、以及16K彼此間按預(yù)定距離分開設(shè)置。上述處理單元16Y、16M、16C、以及16K設(shè)置于彼此相同的垂直位置。換言之，上述處理單元16Y、16M、16C、以及16K按水平方向彼此重疊的方式設(shè)置。
每一處理單元16包括掃描單元19、顯影單元20、以及感光鼓單元21。
掃描單元19在垂直方向上設(shè)置為和傳送帶67分離。每一掃描單元19以固定方式安裝于主機箱2中。各掃描單元19處于彼此相同的垂直位置。換言之，各掃描單元19按水平方向彼此重疊的方式設(shè)置。
如圖3所示，掃描單元19包括掃描器殼體22。掃描器殼體22中，掃描單元19具有激光發(fā)射部分(未圖示)、多角鏡23、透鏡24和25、以及反射鏡26、27和28。
掃描器殼體22呈盒子形狀，從其側(cè)面觀察基本上呈長條的矩形形狀。掃描器殼體22以固定方式安裝于主機箱2中。掃描器殼體22的取向使其縱向方向與垂直方向平行。掃描器殼體22的壁部上形成的照射窗29朝向感光鼓單元21。激光光束通過該照射窗29從掃描器殼體22出射。
掃描單元19中，根據(jù)表示所要形成的圖像的圖像數(shù)據(jù)從發(fā)射部分(未圖示)發(fā)出激光光束。該激光光束由多角鏡23反射，經(jīng)過透鏡24，由反射鏡26反射，再由反射鏡27反射，經(jīng)過透鏡25，由反射鏡28反射，才通過照射窗29射出掃描器殼體22。如下面將要說明的那樣，用從該照射窗29輸出的激光光束照射感光鼓56。
顯影單元20包括顯影殼體30。該顯影殼體30呈盒子形狀，從其側(cè)面觀察基本上具有長條的矩形形狀。該顯影殼體30其底部開放。該顯影殼體30的內(nèi)部在上部限定色粉容納室31。該顯影殼體30的內(nèi)部在下部則限定顯影室47。因而，該顯影室47處于色粉容納室31的下方位置。顯影單元20包括供給輥32、顯影輥33、以及層厚調(diào)節(jié)刮片34，它們?nèi)堪惭b于顯影室47內(nèi)。
色粉容納室31中存放有色粉。根據(jù)本實施例，色粉是具有正向充電性質(zhì)的非磁性、單一組分的聚合體色粉，起到顯影劑的作用。具體來說，黃色處理單元16Y中的色粉容納室31中存放黃色色粉，品紅色處理單元16M中的色粉容納室31中存放品紅色色粉，青色處理單元16C中的色粉容納室31中存放青色色粉，而黑色處理單元16K中的色粉容納室31中存放黑色色粉。
具體來說，色粉是一種基本上呈球形的顆粒，其直徑基本上均勻的聚合體色粉。聚合體色粉包括粘合樹脂作為其主要組分。每一粘合樹脂都采用諸如懸浮聚合的公知的聚合方法通過對聚合單體進(jìn)行共聚制成。聚合單體的例子包括諸如苯乙烯的苯乙烯單體和諸如丙烯酸、烴基(C1-C4)丙烯酸酯、烴基(C1-C4)偏丙烯酸酯的丙烯酸單體。
主色粉顆粒通過向粘合樹脂加入著色劑、電荷調(diào)節(jié)劑、以及石蠟形成。本實施例中，著色劑是黃色、品紅色、青色、以及黑色著色劑?？捎糜诒緦嵤├碾姾烧{(diào)節(jié)劑的例子包括通過使離子單體與共聚單體共聚合在一起得到的電荷調(diào)節(jié)樹脂。在該情況下，該離子單體可以是銨鹽或具有離子功能團(tuán)的其他單體。該共聚單體可以與該離子單體共聚合在一起，可以是苯乙烯單體、丙烯酸單體、或其他單體。
將諸如硅石的外部添加劑加入到主色粉顆粒中用以提高各種色粉的流動性。各種無機材料的粉體可用作外部添加劑。舉例來說，金屬氧化物、碳化物或金屬鹽的粉體可用作外部添加劑?？捎米魍獠刻砑觿┑慕饘傺趸锓垠w的例子包括硅石、氧化鋁(礬土)、氧化鈦、鈦酸鍶、氧化鈰、以及氧化鎂。
本實施例中，色粉由添加電荷調(diào)節(jié)樹脂的苯乙烯丙烯酸樹脂制成。該電荷調(diào)節(jié)樹脂用作電荷調(diào)節(jié)劑來賦予苯乙烯-丙烯酸樹脂正向充電性質(zhì)。因而，本實施例中的色粉是具有正向充電性質(zhì)的非磁性、單一組分的聚合體色粉。
色粉容納室31內(nèi)部的下部設(shè)置攪拌器48。該攪拌器48用于攪拌色粉容納室31中的色粉。該攪拌器48包括轉(zhuǎn)軸49和攪拌構(gòu)件50。該轉(zhuǎn)軸49以可旋轉(zhuǎn)方式支撐于顯影殼體30的兩個側(cè)壁51上。攪拌構(gòu)件50由從該轉(zhuǎn)軸49起在半徑方向上延伸的薄膜所形成。
轉(zhuǎn)軸49由從電動機(未圖示)所輸入的動力驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。這使得攪拌構(gòu)件50如圖中箭頭所示以順時針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)攪拌構(gòu)件50與顯影殼體30的壁內(nèi)表面接觸時，該攪拌構(gòu)件50的自由端部抵靠住顯影殼體30的壁內(nèi)表面摩擦，并朝向該攪拌構(gòu)件50旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè)彎曲。該攪拌構(gòu)件50使色粉容納室31中的色粉流向顯影室47一側(cè)。
側(cè)壁51中在面對色粉容納室31的位置設(shè)置檢測窗90。該檢測窗90能夠檢測何時色粉容納室的色粉量低于一預(yù)定量。檢測窗口90的外側(cè)設(shè)置色粉用完傳感器91(圖5(a))。當(dāng)色粉容納室31內(nèi)的色粉低于該預(yù)定量時，該色粉用完傳感器91便輸出色粉用完信號給下面將會說明的CPU 71(圖5(a))。當(dāng)色粉補充到色粉容納室31內(nèi)或顯影單元20用新的顯影單元20更換時將該色粉用完信號取消。
顯影殼體30在顯影室47的前上部中具有供給輥上側(cè)壁部38。該顯影殼體30還具有從該供給輥上側(cè)壁部38往下延伸的供給輥前側(cè)彎曲壁部40。供給輥32安裝于顯影室47中時其外周表面沿著該供給輥前側(cè)彎曲壁部40延伸。
供給輥32具有由輥體部包覆的輥軸32a。該輥軸32a由金屬制成，而該輥體部則由導(dǎo)電的海綿材料制成。
輥軸32a以可旋轉(zhuǎn)方式由顯影殼體30的兩個側(cè)壁51支撐。該輥軸32a由電動機(未圖示)提供能量，按圖中箭頭所示的逆時針方向旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行顯影操作。在供給輥32和顯影輥33兩者之間的輥隙部位，供給輥32和顯影輥33彼此按相反方向運動。
顯影輥33處于顯影室47的前下部位置。顯影輥33從下面面對供給輥32。供給輥32和顯影輥33彼此壓靠在一起。顯影輥33的下表面通過顯影殼體30的底部開口外露。
顯影輥33具有由輥體部包覆的輥軸33a。該輥軸33a由金屬制成，而該輥體部則由諸如導(dǎo)電的橡膠材料的彈性材料制成。具體來說，該顯影輥33的輥體部為具有輥體部分和包覆層的雙層結(jié)構(gòu)。該輥體部分由諸如含碳顆粒的聚氨酯橡膠、硅橡膠、或EPDM橡膠的導(dǎo)電橡膠制成。包覆層覆蓋輥體部分表面。該包覆層由聚氨酯橡膠、聚氨酯樹脂、或聚酰亞胺樹脂作為主要組分制成。
輥軸33a以可旋轉(zhuǎn)方式由顯影殼體30的兩個側(cè)壁51支撐。該輥軸33a由電動機(未圖示)提供能量，按圖中箭頭所示的逆時針方向旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行顯影操作。在顯影輥33和感光鼓56兩者之間的輥隙部位，顯影輥33和感光鼓56彼此按相同方向運動。顯影輥33外周表面運動的圓周速度為感光鼓56外周表面運動的圓周速度的1.5倍或以上。為了執(zhí)行顯影操作，下面將會說明該顯影輥33由直流(DC)電源75(圖5(a))加上顯影偏置電壓。
色粉容納室31中設(shè)置一個薄膜構(gòu)件52。該薄膜構(gòu)件52靠壓力與顯影輥33的表面保持接觸。該薄膜構(gòu)件52防止色粉通過顯影輥33的前表面和色粉容納室31的前壁兩者之間的間隙漏出。
層厚調(diào)節(jié)刮片34相對于顯影輥33的旋轉(zhuǎn)方向處于顯影輥33和供給輥32兩者之間輥隙部位的下游側(cè)。該層厚調(diào)節(jié)刮片34在顯影殼體30的整個寬度范圍內(nèi)延伸。該層厚調(diào)節(jié)刮片34包括主刮片53和按壓部54。該主刮片53由金屬片簧形成。
顯影殼體30包括刮片支撐壁部45。主刮片53的根基端與該刮片支撐壁部45的上表面結(jié)合。該主刮片53從該刮片支撐壁部45延伸到前側(cè)時其前側(cè)自由端朝向顯影輥33的上側(cè)表面。
按壓部54設(shè)置于主刮片53其自由端位置的底部表面上。該按壓部54具有半圓形的截面。該按壓部54由電絕緣的硅橡膠制成。
該按壓部54處于與顯影輥33的上表面相接觸的狀態(tài)，并依靠主刮片53所產(chǎn)生的彈性作用力壓靠顯影輥33的上表面。
顯影輥33的上側(cè)表面在顯影輥33的前側(cè)與供給輥32相接觸，以形成顯影輥33和供給輥32兩者之間的輥隙。顯影輥33的上側(cè)表面還在顯影輥33和供給輥32兩者之間輥隙部位的后側(cè)與按壓部54相接觸。顯影輥33與按壓部54接觸的位置與顯影輥33和供給輥32兩者之間的輥隙部位離開一定的長度量。顯影輥33的上側(cè)表面在其限定在與供給輥相接觸的位置(輥隙部位)和與按壓部54相接觸的位置兩者之間的區(qū)域接觸色粉。
當(dāng)攪拌構(gòu)件50攪拌容納室31中的色粉時，色粉便流入到顯影室47中。隨著供給輥32的旋轉(zhuǎn)，色粉由供給輥32提供給顯影輥33。色粉因供給輥32和顯影輥33兩者之間部位的摩擦而帶有電荷。供給輥32的表面相對于顯影輥33的表面按相反方向移動。因而，色粉從供給輥32提供給顯影輥33時有效率地帶上電荷。
隨著顯影輥33的旋轉(zhuǎn)，顯影輥33表面所承載的帶有正電荷的色粉便進(jìn)入按壓部54和顯影輥33兩者之間的間隙。層厚調(diào)節(jié)刮片34將色粉的厚度調(diào)節(jié)為一預(yù)定量。這樣，顯影輥33所承載的色粉便成為具有該預(yù)定厚度量的色粉層。
各感光鼓單元21安裝于主機箱2中。各感光鼓單元21均可單獨從該主機箱2上脫卸。該感光鼓單元21包括鼓殼體55。感光鼓56和柵控式電暈充電器57安裝于該鼓殼體55中。當(dāng)將某一種色彩的感光鼓單元21和顯影單元20安裝于主機箱2中時，感光鼓56定位于朝向顯影輥33。
鼓殼體55包括鼓容納框架58和背板59。該鼓容納框架58和背板59彼此形成為一體。該鼓容納框架58基本上呈中空四方棱柱形狀，其頂部和底部均開放。背板59從該鼓容納框架58中的前壁的上邊緣向上延伸。該背板59在其上接納顯影殼體30。
感光鼓56是由諸如鋁的金屬制成的圓柱管，其外表面覆蓋感光層。該感光層由包含聚碳酸酯作為其主要組分的有機感光材料制成。該感光鼓56的外徑大于顯影輥33的外徑。該感光鼓56具有轉(zhuǎn)軸60，并通過該轉(zhuǎn)軸60以可旋轉(zhuǎn)方式由鼓容納框架58的兩個側(cè)壁支撐。該感光鼓56的轉(zhuǎn)軸60由電動機(未圖示)提供能量，按圖中箭頭所示的順時針方向旋轉(zhuǎn)來接收來自顯影輥33的色粉圖像。這樣，該感光鼓56的表面在該感光鼓56和傳送帶67兩者之間的輥隙部位按和傳送帶67相同的方向移動。
注意到，來自掃描單元19的激光光束可到達(dá)該感光鼓56表面上預(yù)定區(qū)域內(nèi)的位置。該預(yù)定區(qū)域?qū)⒎Q為該感光鼓56表面上的潛像可形成區(qū)域。
柵控式電暈充電器57固定于鼓容納框架58的后壁。該柵控式電暈充電器57處于感光鼓58的后側(cè)位置，并與該感光鼓58分開一定的距離量。該柵控式電暈充電器57屬于正向充電類型，具有由例如鎢制成的充電線用于產(chǎn)生電暈放電。柵控式電暈充電器57由電源(未圖示)加上電壓來使感光鼓56的表面帶上正電荷。
隨著感光鼓56的旋轉(zhuǎn)，柵控式電暈充電器57使該感光鼓56的整個表面以正極性均勻充電。結(jié)果，該感光鼓56表面上的潛像可形成區(qū)域以正極性得到均勻充電。因而，整個潛像可形成區(qū)域具有預(yù)定正值的表面電位。
隨著感光鼓56的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，潛像可形成區(qū)域有選擇地暴露于來自掃描單元19的激光光束的高速掃描。激光光束照射到的部位其電荷便從感光鼓56的表面上消除。在潛像可形成區(qū)域內(nèi)的激光照射區(qū)中，該感光鼓56表面上的電位便降低。這樣形成的潛像可形成區(qū)域內(nèi)的各低電位區(qū)便在感光鼓56的表面上形成靜電潛像。因為激光光束的強度在本實施例中是固定的，因而潛像可形成區(qū)域內(nèi)的各低電位區(qū)便具有預(yù)定的表面電位。
隨著感光鼓56的旋轉(zhuǎn)，顯影輥33表面上承載的帶正電荷的色粉便與感光鼓56上形成的靜電潛像相接觸。結(jié)果，該帶正電荷的色粉便從顯影輥33提供給感光鼓56表面上的各低電位區(qū)。這樣，色粉便有選擇地承載于感光鼓56上，從而靜電潛像通過反轉(zhuǎn)顯影法顯影成為可視的色粉圖像。
注意到，靜電潛像電位定義為感光鼓56上經(jīng)激光光束照射因而電荷從其上消除所形成的靜電潛像的表面電位。根據(jù)本實施例，該靜電潛像電位具有一預(yù)定值。有效顯影偏置電壓定義為該靜電潛像電位和從DC電源75加到顯影輥33上的顯影偏置電壓兩者之間的差值。
根據(jù)本實施例，上述反轉(zhuǎn)顯影發(fā)生于4個處理單元6中的每一個當(dāng)中。因而，由4個處理單元16分別形成4種色彩色粉的各可視圖像。
下面回過來參照圖2詳細(xì)說明轉(zhuǎn)印部17。
轉(zhuǎn)印部17設(shè)置于主機箱2中相對于各感光鼓單元21來說各顯影單元20的相對側(cè)位置。因為各顯影單元20在垂直方向上處于各感光鼓單元21的上方，因而轉(zhuǎn)印部17在垂直方向上處于各感光鼓單元21的下方。該轉(zhuǎn)印部17面對各感光鼓單元21中的各感光鼓56。
轉(zhuǎn)印部17包括驅(qū)動輥65、從動輥66、傳送帶67、以及多個(本例中為4個)轉(zhuǎn)印輥68。
驅(qū)動輥65設(shè)置于黃色處理單元16Y中的感光鼓56的前側(cè)。從動輥66則設(shè)置于黑色處理單元16K中的感光鼓56的后側(cè)。
傳送帶67是具有傳導(dǎo)性的環(huán)形帶。該傳送帶67由其中分散有諸如碳的導(dǎo)電顆粒的聚碳酸酯或聚酰亞胺樹脂制成。該傳送帶67環(huán)繞于驅(qū)動輥65和從動輥66上。該驅(qū)動輥65和該從動輥66上環(huán)繞的傳送帶67其外側(cè)表面處于與全部處理單元16中的各感光鼓56面對并接觸的狀態(tài)。
當(dāng)驅(qū)動輥65按逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，傳送帶67其外周環(huán)繞驅(qū)動輥65和從動輥66移動，從而按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。因而，在傳送帶67的上側(cè)部位與各感光鼓相接觸的其各圖像轉(zhuǎn)印位置，傳送帶67的上側(cè)部位以與各感光鼓56相同的方向移動。
驅(qū)動輥65和從動輥66上環(huán)繞的傳送帶67的循環(huán)圈中設(shè)置4個轉(zhuǎn)印輥68，通過傳送帶67的上側(cè)部位與各感光鼓56相面對。每個轉(zhuǎn)印輥68包括由輥體部包覆的金屬輥軸，該輥體部由諸如導(dǎo)電橡膠的彈性材質(zhì)制成。上述各轉(zhuǎn)印輥67均可按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。因而，在各轉(zhuǎn)印輥68與傳送帶67相接觸的各位置上各轉(zhuǎn)印輥68與傳送帶67按相同方向移動。各轉(zhuǎn)印輥68由電源(未圖示)加上一轉(zhuǎn)印偏壓，來使色粉圖像從各感光鼓56轉(zhuǎn)印到傳送帶67上。
紙張3從紙張供給部4輸送至轉(zhuǎn)印輥14。當(dāng)傳送帶67在驅(qū)動輥65和從動輥66的旋轉(zhuǎn)帶動下移動時，紙張3接連通過傳送帶67和各感光鼓56兩者之間的各輥隙部位。結(jié)果，4種色彩的色粉圖像分別按重疊方式從各處理單元6中的各感光鼓56上轉(zhuǎn)印到該紙張3上。這樣，該紙張3上便形成多色彩的圖像。
具體來說，通過先將黃色處理單元16Y中的感光鼓56表面上承載的黃色色粉圖像轉(zhuǎn)印到紙張3上，接著將品紅色處理單元16M中的感光鼓56表面上承載的品紅色色粉圖像轉(zhuǎn)印到該紙張3上當(dāng)前承載的黃色色粉圖像上，再同樣將青色處理單元16C中的感光鼓56表面上承載的青色色粉圖像、以及黑色處理單元16K中的感光鼓56表面上承載的黑色色粉圖像轉(zhuǎn)印到其上先前的各色粉圖像上，從而在該紙張3上形成多色彩的圖像。
反射率傳感器74設(shè)置于傳送帶67后端上方以及紙張3進(jìn)給方向上黑色處理單元16K的下游側(cè)。該反射率傳感器74用于對由傳送帶67傳送到面對該反射率傳感器74的位置的對象檢測其反射率I的數(shù)值。該反射率I定義為由該對象反射的光量相對于入射到該對象的總光量的比值。
以下列公式對紙張上所形成的色粉圖像定義反射密度。
＝-log10{[紙張未形成色粉圖像的背景部分的反射率]-[紙張形成色粉圖像的部分的反射率]}注意到，對象的透射率定義為通過該對象的光量相對于入射到該對象的總光量的比值。以下列公式對紙張上所形成的色粉圖像定義透射密度。
＝-log10{[紙張形成色粉圖像的部分的透射率]}該透射密度所具有的數(shù)值與單位面積紙張上所附著的色粉量成比例關(guān)系。
彩色激光打印機1屬于包括4種色彩的感光鼓56的級聯(lián)型。每一種色彩的圖像基本上按和形成單色圖像時相同的速度形成。這樣，該彩色激光打印機1便可實現(xiàn)迅速的彩色圖像形成。
下面說明定影部18。
該定影部18設(shè)置于各處理單元16和轉(zhuǎn)印部17的后側(cè)以及紙張輸送方向上各處理單元16和轉(zhuǎn)印部17的下游側(cè)。
定影部18包括加熱輥70以及加壓輥69。
該加熱輥70由其表面上形成釋放層的金屬管構(gòu)成。加熱輥70其中置放一個在該加熱輥70的軸向上延伸的鹵素?zé)?。該鹵素?zé)魧⒃摷訜彷?0表面加熱到固定溫度。加壓輥69利用壓力與該加熱輥70接觸。
定影部18中，其上形成多色彩色粉圖像的記錄紙3從加熱輥70和加壓輥69兩者之間通過，利用壓力使該多色彩色粉圖像熱固定于紙張3上。
紙張排出部6包括紙張排出口9、排出盤10、以及排出輥11。來自定影部18的紙張3由排出輥11通過紙張排出口9排出到主機箱2的外面，并堆疊于排出盤10上。
當(dāng)某色彩的感光鼓56上的潛像可形成區(qū)域的全部面積得到激光光束的均勻照射時，靜電潛像形成于整個潛像可形成區(qū)域。在該情況下，當(dāng)潛像可形成區(qū)域面對顯影輥33時，便由對應(yīng)的色粉在感光鼓56的整個潛像可形成區(qū)域上形成均質(zhì)的色粉圖像，并轉(zhuǎn)印到紙張上。
另一方面，當(dāng)感光鼓56上的潛像可形成區(qū)域中沒有任何區(qū)域得到激光光束的照射時，無靜電潛像形成于該潛像可形成區(qū)域中。在該情況下，當(dāng)潛像可形成區(qū)域面對顯影輥33時，便由對應(yīng)的色粉在感光鼓56的潛像可形成區(qū)域上形成有空白色粉圖像，并轉(zhuǎn)印到紙張上。
如圖3中所示，位置A按顯影輥33的旋轉(zhuǎn)方向定義在該顯影輥33的表面上。該位置A處于該顯影輥33與按壓部54相接觸點的下游位置，以及該顯影輥33與感光鼓56相接觸點的上游位置。
根據(jù)本實施例，添加到色粉(本例中為苯乙烯丙烯酸樹脂)中的電荷調(diào)節(jié)劑(本例中為電荷調(diào)節(jié)樹脂)的數(shù)量調(diào)節(jié)為滿足下列條件(1)(1)感光鼓56上形成均質(zhì)色粉圖像后緊接著顯影輥33的表面上在位置A承載的色粉單位質(zhì)量的電荷量(q/m)，和感光鼓56上形成空白色粉圖像后緊接著顯影輥33的表面上在位置A承載的色粉單位質(zhì)量的電荷量(q/m)彼此相等，并且所具有的數(shù)值為10μC/g或以上。
注意到，通過提高電荷調(diào)節(jié)劑的添加量，色粉更有可能帶上電荷。最好是從有可能以相同極性(本實施例中為正極性)帶上電荷的材料來形成包括樹脂(主要組分)和外部添加劑在內(nèi)的色粉的全部組分。最好是該外部添加劑經(jīng)過表面處理以便經(jīng)處理后結(jié)果的色粉更有可能帶上電荷。這樣，便可通過選擇色粉各組分的材料，通過控制電荷調(diào)節(jié)劑的數(shù)量，并通過根據(jù)需要使外部添加劑經(jīng)過表面處理來達(dá)到條件(1)。
也注意到，色粉將可能具有這樣的特性，即色粉的電荷量將隨色粉重復(fù)用于圖像形成操作而減少。該情況下，當(dāng)色粉使用了相對較長時間而造成電荷量低于10μC/g時，必須對色粉容納室31補充新色粉來滿足條件(1)。
此外，色粉中外部添加劑的添加量也調(diào)節(jié)為滿足下列條件(2)(2)感光鼓56上形成均質(zhì)色粉圖像后緊接著顯影輥33的表面上在位置A承載的色粉單位面積的質(zhì)量(m/a)小于感光鼓56上形成空白色粉圖像后緊接著顯影輥33的表面上在位置A承載的色粉單位面積的質(zhì)量(m/a)。
舉例來說，可通過增加粒徑為50nm或以上的外部添加劑的數(shù)量，同時減少粒徑為50nm以下的其他外部添加劑的數(shù)量，由此減小色粉的流動性來滿足條件(2)。
由于滿足上述條件(1)和(2)，由顯影輥33和感光鼓56組成的顯影系統(tǒng)達(dá)到如圖4所示的有效顯影偏置電壓和透射密度兩者之間的關(guān)系。
具體來說，當(dāng)顯影系統(tǒng)形成均質(zhì)色粉圖像(第一均質(zhì)色粉圖像)后緊接著形成另一均質(zhì)色粉圖像(第二均質(zhì)色粉圖像)時，該第二均質(zhì)色粉圖像具有如圖4中均質(zhì)-均質(zhì)曲線SS所示的有效顯影偏置電壓和透射密度兩者之間的關(guān)系。另一方面，當(dāng)顯影系統(tǒng)形成空白色粉圖像后緊接著形成均質(zhì)色粉圖像時，該均質(zhì)色粉圖像具有如圖4中空白-均質(zhì)曲線BS所示的有效顯影偏置電壓和透射密度兩者之間的關(guān)系。
由圖4可知，該均質(zhì)-均質(zhì)曲線SS表明，當(dāng)有效顯影偏置電壓相對低時透射密度的增加與該有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系，而當(dāng)有效顯影偏置電壓相對高時則透射密度飽和為數(shù)值Dss。同樣，該空白-均質(zhì)曲線BS表明，當(dāng)有效顯影偏置電壓相對低時透射密度的增加與該有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系，而當(dāng)有效顯影偏置電壓相對高時則透射密度飽和為數(shù)值Dbs。
由于滿足上述條件(1)和(2)，均質(zhì)-均質(zhì)曲線SS的比例常數(shù)等于空白-均質(zhì)曲線BS的比例常數(shù)Pbs。換言之，該均質(zhì)-均質(zhì)曲線SS和該空白-均質(zhì)曲線BS如圖4所示相對于有效顯影偏置電壓具有相同的透射密度的斜率(1/dV)。
注意到，色粉的顯影可由公式Q＝C×V來近似，其中Q是從顯影輥33轉(zhuǎn)移到感光鼓56的單位面積的總電荷量，C是感光鼓56的感光層的電容，而V是有效顯影偏置電壓。因而知道，若有某一固定量的有效顯影偏置電壓加在感光鼓56上的靜電潛像部分和顯影輥33兩者之間，轉(zhuǎn)移到感光鼓56上的單位面積的色粉質(zhì)量便隨著單位質(zhì)量的色粉電荷量(q/m)的增加而減小。因而，圖4中每一曲線的比例常數(shù)將隨著單位質(zhì)量的色粉電荷量(q/m)的增加而減小，隨著單位質(zhì)量的色粉電荷量(q/m)的減小而增加。換言之，如果單位質(zhì)量的色粉電荷量(q/m)固定，圖4中每一曲線的比例常數(shù)便不會變化。根據(jù)本實施例，由于滿足條件(1)，均質(zhì)-均質(zhì)曲線SS的比例常數(shù)等于空白-均質(zhì)曲線BS的比例常數(shù)。
可從顯影輥33提供給感光鼓56的色粉量的確定取決于顯影輥33上承載的單位面積的色粉量和顯影輥33的圓周速度相對于感光鼓56的圓周速度的比率兩者之積。若能從顯影輥33提供給感光鼓56足夠大的色粉量的話，即便是有效顯影偏置電壓提高到高數(shù)值，每一曲線SS、BS也會保持其有效顯影偏置電壓和透射密度兩者之間的比例關(guān)系。但如果不能的話，當(dāng)有效顯影偏置電壓提高到相對高數(shù)值，每一曲線SS、BS都會飽和。
根據(jù)本實施例，顯影輥33的圓周速度設(shè)定為感光鼓56圓周速度的1.5倍或以上以增加可從顯影輥33提供給感光鼓56的色粉量，并盡可能拓寬曲線SS、BS具有比例特性的范圍。還有，當(dāng)有效顯影偏置電壓提高到某一相對高數(shù)值時，每一曲線SS、BS仍然會飽和。
由于滿足條件(2)，感光鼓56上形成均質(zhì)色粉圖像后顯影輥33上承載的色粉量小于感光鼓56上形成空白色粉圖像后顯影輥33上承載的色粉量。這確保形成均質(zhì)色粉圖像后顯影輥33上承載的色粉將會比形成空白色粉圖像后顯影輥33上承載的色粉更容易帶上電荷。這確保條件(1)將會得到滿足，因而均質(zhì)-均質(zhì)曲線SS的比例常數(shù)將會等于空白-均質(zhì)曲線BS的比例常數(shù)。此外，由于滿足條件(2)，均質(zhì)-均質(zhì)曲線SS中的飽和透射密度數(shù)值Dss低于空白-均質(zhì)曲線BS中的飽和透射密度數(shù)值Dbs。
根據(jù)本實施例，目標(biāo)透射密度Dr設(shè)定在對于均質(zhì)-均質(zhì)曲線SS和空白-均質(zhì)曲線BS兩者來說透射密度均與有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系的區(qū)域內(nèi)。根據(jù)有效顯影偏置電壓和透射密度兩者之間的比例關(guān)系，即根據(jù)透射密度相對于有效顯影偏置電壓的斜率，對有效顯影偏置電壓的數(shù)量進(jìn)行控制來達(dá)到該目標(biāo)透射密度Dr。
這確保將有基本上固定不變數(shù)量的色粉轉(zhuǎn)移到感光鼓56上形成色粉圖像，而不論所提及色粉圖像形成之前剛形成過何種色粉圖像(例如是空白色粉圖像、均質(zhì)色粉圖像)。結(jié)果，可以穩(wěn)定地按目標(biāo)透射密度Dr在紙張3上形成圖像。
如圖5(a)中所示，彩色激光打印機1配備CPU 71用于控制有效顯影偏置電壓的數(shù)值。
反射率傳感器74與該CPU 71連接。該反射率傳感器74生成輸入至該CPU 71的檢測信號。該檢測信號表示處于與該反射率傳感器74正對位置的對象的反射率I。舉例來說，當(dāng)沒有形成任何圖像的紙張與該反射率傳感器74正對時，反射率傳感器74生成表示該紙張本身反射率Ib的檢測信號。該反射率Ib下面稱為“本底反射率Ib”。另一方面，當(dāng)紙張上以某一種色彩形成的某一均質(zhì)圖像(斑點)與反射率傳感器74正對時，該反射率傳感器74生成表示該斑點反射率Ip的檢測信號。該反射率Ip下面稱為“斑點反射率Ip”。
CPU 71配備ROM 72和RAM 73。該ROM 72在其中存儲用于控制有效顯影偏置電壓數(shù)值的程序(圖8(a)和圖8(b))。該ROM 72其中還存儲有與全部4種色彩一一對應(yīng)的4個透射密度換算表T；與全部4種色彩一一對應(yīng)的4個目標(biāo)透射密度Dr的數(shù)據(jù)；與全部4種色彩一一對應(yīng)的4個默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta的數(shù)據(jù)；以及與全部4種色彩一一對應(yīng)的4個默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vtb的數(shù)據(jù)。
如圖5(b)所示，透射密度換算表T對每一種色彩列出與本底反射率Ib和斑點反射率Ip兩者之間的差的多個差值一一對應(yīng)的多個透射密度數(shù)值D。
圖8(a)和圖8(b)的程序、透射密度換算表T、目標(biāo)透射密度Dr、以及默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb都對每一種色彩事先進(jìn)行存儲。
RAM 73起到CPU 71執(zhí)行ROM 72中存儲的程序時用于暫時保存諸如數(shù)字?jǐn)?shù)值的數(shù)據(jù)的工作區(qū)的作用。
DC電源75與CPU 71連接。該DC電源75用于生成顯影偏置電壓，并對顯影輥33加上該顯影偏置電壓。CPU 71將該DC電源75作為控制目標(biāo)進(jìn)行控制。也就是說，CPU 71根據(jù)ROM 72中存儲的程序執(zhí)行圖8(a)和圖8(b)的密度修正處理過程，對DC電源75進(jìn)行控制以便對顯影輥33加上經(jīng)過控制的顯影偏置電壓。
下面說明如何對每一種色彩確定透射密度換算表T、目標(biāo)透射密度Dr、以及默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb。
彩色激光打印機1裝運出廠前，就每一種色彩確定了透射密度換算表T、目標(biāo)透射密度Dr、以及默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb，并將其存儲于ROM 72中。
注意到，對全部色彩來說均是按相同方式確定透射密度換算表T、目標(biāo)透射密度Dr、以及默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb。因而，下列說明將針對某一種色彩(下面稱為“目標(biāo)色彩”)而言。
首先通過用反射率傳感器74來測定預(yù)定種類的標(biāo)準(zhǔn)用紙的反射率Ib。
接著，控制某一目標(biāo)色彩的處理單元16來執(zhí)行斑點形成操作，以便在該標(biāo)準(zhǔn)用紙上形成多個均質(zhì)圖像(諸多斑點)，同時將有效顯影偏置電壓改變?yōu)楦鞣N不同數(shù)值。其他色彩的處理單元16控制為不執(zhí)行任何圖像形成操作。
接下來，執(zhí)行透射密度確定操作，以通過測定各斑點的透射率并通過運算公式[透射密度]＝-log10[透射率]來確定各斑點的透射密度。注意到，各斑點的透射率是通過使用與彩色激光打印機1分開準(zhǔn)備的透射率測定設(shè)備來測定的。通過繪制透射密度相對于有效顯影偏置電壓的曲線來如圖6所示確定電壓-透射密度曲線。
接著，執(zhí)行反射密度確定操作，以通過測定各斑點的斑點反射率Ip并運算公式[反射密度]＝-log10[Ib-Ip]來確定各斑點的反射密度。通過繪制反射密度相對于透射密度的曲線來如圖7所示確定透射密度-反射密度曲線。
根據(jù)圖6中的曲線圖確定目標(biāo)透射密度Dr以及默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb，并將其存儲于ROM 72中。具體來說，確定默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb，使得相應(yīng)的透射密度Dma和Dmb處于透射密度飽和的范圍以外。目標(biāo)透射密度Dr也確定為處于該飽和范圍以外。這樣，默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb以及目標(biāo)透射密度Dr均被確定在透射密度與有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系的范圍內(nèi)。注意到，默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb以及目標(biāo)透射密度Dr被確定為使該目標(biāo)透射密度Dr處于對于該默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb的透射密度Dma和Dmb兩者之間。
此外，根據(jù)圖7中的曲線圖，并根據(jù)反射密度和反射率差值(Ib-Ip)兩者之間的關(guān)系([反射密度]＝-log10[Ib-Ip])確定該差值(Ib-Ip)和透射密度兩者之間的關(guān)系。這樣確定的該差值(Ib-Ip)和透射密度兩者之間的關(guān)系作為如圖5(b)所示的透射密度換算表T存儲于ROM 72中。
用戶購得彩色激光打印機1后，每次開始圖像形成操作前CPU 71都對每一種色彩執(zhí)行密度修正處理過程。
下面參照圖8(a)和圖8(b)說明本實施例的密度修正處理過程。
注意到，密度修正處理過程對于全部色彩而言均相同。因而，下面就某一種色彩(下面稱為“目標(biāo)色彩”)說明該密度修正處理過程。
如圖8(a)所示，該密度修正處理過程期間，首先在S1中，CPU 71控制從紙張供給盤12將紙張3送出，同時控制全部處理單元16不執(zhí)行圖像形成操作。當(dāng)紙張3到達(dá)反射率傳感器74時，該反射率傳感器74對紙張3的本底反射率Ib進(jìn)行檢測。
接著，在S2中，CPU 71對DC電源75進(jìn)行控制，對目標(biāo)色彩的顯影輥33加上一個通過向預(yù)定的靜電潛像電位增加第一默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta所確定的第一默認(rèn)的顯影偏置電壓。紙張3被進(jìn)給，并且目標(biāo)色彩的均質(zhì)圖像(斑點)打印在該紙張3上。注意到，其他色彩的各處理單元16被控制為不執(zhí)行任何圖像形成操作。
紙張3通過各處理單元16，直到該紙張3到達(dá)反射率傳感器74的檢測位置為止(S3中為肯定YES)。接著，在S4中，反射率傳感器74檢測斑點的斑點反射率Ipa。
然后，在S5中，CPU 71運算本底反射率Ib和斑點反射率Ip兩者之間的差值(Ib-Ipa)。該CPU 71接著在參照透射密度換算表T的同時根據(jù)該差值(Ib-Ipa)確定該斑點的透射密度Dma。
接著，如圖8(b)所示，CPU 71在S6中對DC電源75進(jìn)行控制，對目標(biāo)色彩的顯影輥33加上一個通過對預(yù)定的靜電潛像電位增加第二默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vtb所確定的第二默認(rèn)的顯影偏置電壓。紙張3被進(jìn)給，并且目標(biāo)色彩的均質(zhì)圖像(斑點)打印在該紙張3上。其他色彩的各處理單元16被控制為不執(zhí)行任何圖像形成操作。
紙張3通過各處理單元16，直到該紙張3到達(dá)反射率傳感器74的檢測位置為止(S7中為肯定YES)。接著，在S8中，反射率傳感器74檢測斑點的斑點反射率Ipb。
然后，在S9中，CPU 71運算本底反射率Ib和斑點反射率Ip兩者之間的差值(Ib-Ipb)。該CPU 71接著在參照透射密度換算表T的同時根據(jù)該差值(Ib-Ipb)確定該斑點的透射密度Dmb。
接著，在S10中，CPU 71通過運算下列公式(3)來確定斜率(1/dV)的倒數(shù)(dV)。
dV＝(Vta-Vtb)/(Dma-Dmb)…(3)接下來，在S11中，CPU 71根據(jù)下列公式(4)確定目標(biāo)有效顯影偏置電壓VbVb＝(Dr-Dma)*dV+Vta…(4)如圖6所示，與透射密度Dma和目標(biāo)透射密度Dr相對應(yīng)的兩個點處于電壓/透射密度曲線中透射密度與有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系的部分中。乘積“(Dr-Dma)*dV”表示水平軸方向上兩點間的距離。這樣，對于目標(biāo)透射密度Dr的目標(biāo)有效顯影偏置電壓Vb便可通過向該乘積“(Dr-Dma)*dV”加上達(dá)到了透射密度Dma的默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta來確定。
確定該目標(biāo)有效顯影偏置電壓Vb以后，CPU 71通過向預(yù)定的靜電潛像電位加上該目標(biāo)有效顯影偏置電壓Vb確定對于目標(biāo)色彩的將要加到顯影輥33上的顯影偏置電壓的數(shù)值。
CPU 71對全部色彩中的每一種色彩執(zhí)行上述密度修正處理過程來確定每一種色彩的顯影偏置電壓。此后，CPU 71對DC電源75進(jìn)行控制，以便對每一種色彩的顯影輥33加上所確定的顯影偏置電壓，并且開始對圖像形成操作的執(zhí)行。這確保彩色激光打印機1在紙張3上按其相應(yīng)的目標(biāo)透射密度Dr形成每一種色彩的圖像。
綜上所述，根據(jù)本實施例，色粉因供給輥32和顯影輥33兩者之間的摩擦而帶上電荷，從而所具有的電荷至少為10μC/g。這樣，顯影輥33表面上承載的色粉可穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移到感光鼓56的表面上。由于此原因，紙張3上形成的圖像其密度可確保穩(wěn)定。
另外，顯影輥33的圓周速度設(shè)定為感光鼓56圓周速度的至少1.5倍。利用該構(gòu)造，顯影輥33表面上承載的色粉可更為順利地轉(zhuǎn)移到感光鼓56的表面上。由于此原因，紙張3上形成的圖像其密度可確保更加穩(wěn)定。
由于對于各處理單元16分別進(jìn)行有效顯影偏置電壓的控制，因而能夠以各自彩色的穩(wěn)定圖像密度形成圖像。
<修改>
如圖7所示，反射密度隨透射密度的提高而提高，最終當(dāng)透射密度達(dá)到某一閾值Th時在一固定數(shù)值上飽和。將目標(biāo)透射密度Dr設(shè)定在反射密度飽和區(qū)域內(nèi)的措施，確保形成穩(wěn)定密度的各圖像而不受紙張3底色的影響。
根據(jù)本修改，為了以更為穩(wěn)定的密度形成圖像，所以將目標(biāo)透射密度Dr設(shè)定在圖6中透射密度與有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系的區(qū)域內(nèi)，還設(shè)定在圖7中反射密度飽和的區(qū)域內(nèi)。具體來說，目標(biāo)透射密度Dr設(shè)定為大于閾值Th以及在圖6中透射密度與有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系的區(qū)域內(nèi)。
同樣，將第一和第二默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb設(shè)定在圖6中透射密度與有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系的區(qū)域內(nèi)，還設(shè)定在圖7中反射密度飽和的區(qū)域內(nèi)。具體來說，第一和第二默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb設(shè)定為大于閾值Th以及在圖6中透射密度與有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系的區(qū)域內(nèi)。
<第二實施例>
下面參照圖9至圖11說明第二實施例。
圖9中示出根據(jù)第二實施例的控制系統(tǒng)，如下面所述不同于第一實施例中的控制系統(tǒng)(圖5(a))。圖9中，與圖5(a)中各元件相對應(yīng)的部分以與圖5(a)中所用的參照標(biāo)號相同的標(biāo)號標(biāo)注。
根據(jù)本實施例，彩色激光打印機1中未設(shè)置反射率傳感器74，ROM 72中未存儲圖8(a)和圖8(b)的程序、透射密度換算表T、目標(biāo)透射密度Dr、或默認(rèn)的有效顯影偏置電壓Vta和Vtb。而是在彩色激光打印機1中安裝溫度/濕度傳感器76，并將其與CPU 71連接。該溫度/濕度傳感器76用于檢測該彩色激光打印機1周圍的環(huán)境溫度和相對濕度。該溫度/濕度傳感器76的檢測信號輸入至CPU 71。
根據(jù)本實施例，ROM 72在其中存儲與全部4種色彩一一對應(yīng)的4個溫度/濕度表77。全部色彩的溫度/濕度表77均事先存儲于ROM 72中。
如圖10所示，每一種色彩的溫度/濕度表77列出與溫度和相對濕度的多個不同組合一一對應(yīng)的多個目標(biāo)有效顯影偏置電壓。本例中，多個不同的溫度/濕度組合包括溫度為10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、以及35℃、而相對濕度為0％、20％、40％、60％、80％、以及100％這樣的36個不同組合。
下面參照圖11說明如何生成溫度/濕度表77。彩色激光打印機1裝運出廠前，對每一種色彩生成了溫度/濕度表77，并將其存儲于ROM 72中。
全部色彩的溫度/濕度表77均按相同方式生成。因而，下列說明將針對某一種色彩(下面稱為“目標(biāo)色彩”)而言。
在溫度和相對濕度的多個不同組合其中之一種組合的條件下執(zhí)行斑點形成操作以便在標(biāo)準(zhǔn)用紙上形成多個斑點，同時將有效顯影偏置電壓改變?yōu)楦鞣N不同數(shù)值。執(zhí)行透射密度確定操作以便確定各斑點的透射密度。斑點形成操作和透射密度確定操作與圖6中第一實施例期間確定電壓/透射密度曲線所執(zhí)行的各操作相同。上述操作對于溫度和相對濕度的全部多個不同組合重復(fù)執(zhí)行。
圖11給出36個不同溫度/濕度組合當(dāng)中3個不同的溫度/濕度組合的電壓/透射密度曲線。具體來說，圖11給出的是溫度為30℃、而相對濕度為80％的高溫度/濕度組合的電壓/透視密度曲線HH；溫度為20℃、而相對濕度為60％的常態(tài)溫度/濕度組合的電壓/透視密度曲線NN；以及溫度為10℃、而相對濕度為20％的低溫度/濕度組合的電壓/透視密度曲線LL。
在全部36個溫度/濕度組合的各電壓/透視密度曲線中，在透射密度軸(垂直軸)上透射密度與有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系的區(qū)域內(nèi)確定目標(biāo)透射密度Dr。
接著，根據(jù)每一溫度/濕度組合的電壓/透射密度曲線，對每一溫度/濕度組合確定與目標(biāo)透射密度Dr相對應(yīng)的目標(biāo)有效顯影偏置電壓。這樣確定的目標(biāo)有效顯影偏置電壓與相應(yīng)的溫度/濕度組合一一對應(yīng)記錄于溫度/濕度表77中。
舉例來說，如圖11所示，分別對高溫度/濕度組合、常態(tài)溫度/濕度組合、以及低溫度/濕度組合確定目標(biāo)有效顯影偏置電壓VHH、VNN、以及VLL。目標(biāo)有效顯影偏置電壓VHH、VNN、以及VLL在溫度/濕度表77中分別與高、常態(tài)、以及低溫度/濕度組合相對應(yīng)地列出。
用戶購得彩色激光打印機1后，CPU 71每次開始圖像形成操作之前均就每一種色彩執(zhí)行本實施例的密度修正處理過程。
下面說明本實施例的密度修正處理過程。
注意到，對于全部色彩而言該密度修正處理過程均相同。因而，下面就某一種色彩(下面稱為“目標(biāo)色彩”)說明密度修正處理過程。
首先，CPU 71從溫度/濕度傳感器76接收表示所檢測出的溫度和相對濕度的組合的檢測信號。該CPU 71接著參照目標(biāo)色彩的溫度/濕度表77，并讀出和其溫度和相對濕度等于所檢測出的溫度和相對濕度的某一組合相對應(yīng)的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。
有可能會有這種情形，溫度/濕度傳感器76所檢測的溫度和濕度中至少有一個不同于溫度/濕度表77中存儲的全部溫度數(shù)值和全部相對濕度數(shù)值。
在該情況下，從溫度/濕度表77中的各溫度數(shù)值當(dāng)中選擇與所檢測出的溫度最為接近的溫度數(shù)值，并從溫度/濕度表77中的各相對濕度數(shù)值當(dāng)中選擇與所檢測出的相對濕度最為接近的相對濕度數(shù)值。接著，從溫度/濕度表77當(dāng)中選擇和由所選定溫度和所選定相對濕度組成的組合相對應(yīng)的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。
舉例來說，現(xiàn)假定溫度/濕度傳感器76所檢測出的溫度和相對濕度分別為22℃和35％。在該情況下，CPU 71從溫度/濕度表77當(dāng)中讀出與溫度為20℃、而相對濕度為40％的組合相對應(yīng)的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。
或者，CPU 71可以從溫度/濕度表77當(dāng)中讀出若干個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值，根據(jù)所讀出的若干個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值執(zhí)行內(nèi)插運算來確定與所檢測出的溫度和相對濕度的組合適當(dāng)對應(yīng)的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。
舉例來說，若溫度/濕度傳感器76所檢測出的溫度和相對濕度分別如上所述為22℃和35％的話，CPU 71可以從溫度/濕度表77當(dāng)中讀出與下列4個組合相對應(yīng)的4個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值，其中包括溫度為20℃、而相對濕度為20％的組合；溫度為20℃、而相對濕度為40％的組合；溫度為25℃、而相對濕度為20％的組合；以及溫度為25℃、而相對濕度為40％的組合。通過使所讀出的4個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值經(jīng)過內(nèi)插運算來確定對于該溫度為22℃、而相對濕度為35％的目標(biāo)有效顯影偏置電壓。
CPU 71接著通過對預(yù)定的靜電潛像電位加上該確定的目標(biāo)有效顯影偏置電壓，就目標(biāo)色彩確定將要加到顯影輥33上的顯影偏置電壓的數(shù)值。
CPU 71對全部色彩中的每一種色彩執(zhí)行上述密度修正處理過程來確定對于每一種色彩的顯影偏置電壓。此后，CPU 71對DC電源75進(jìn)行控制以便對每一種色彩的顯影輥33加上所確定數(shù)值的顯影偏置電壓。這確保紙張3上穩(wěn)定地以其相應(yīng)的固定不變的目標(biāo)透射密度Dr形成每一種色彩的圖像，而不論色彩激光打印機1周圍的溫度和相對濕度如何變化。
<第三實施例>
下面參照圖12至圖14說明第三實施例。
圖12中示出根據(jù)第三實施例的控制系統(tǒng)，如下面所述不同于第二實施例中的控制系統(tǒng)(圖9)。圖12中，與圖9中各元件相對應(yīng)的部分以與圖9中所用的參照標(biāo)號相同的標(biāo)號標(biāo)注。
根據(jù)本實施例，彩色激光打印機1中未設(shè)置溫度/濕度傳感器76。ROM 72中未存儲溫度/濕度表77。而是在RAM 73中配備與全部4種色彩一一對應(yīng)的4個累積驅(qū)動時間計數(shù)器78。
每一種色彩的累積驅(qū)動時間計數(shù)器78用于測定自色粉最新引進(jìn)到相應(yīng)的色粉容納室31中起對相應(yīng)的顯影輥33加上顯影偏置電壓以進(jìn)行顯影操作的累積驅(qū)動時間的長度。
當(dāng)來自某一種色彩的色粉用完傳感器91的色粉用完信號消除時，CPU 71確定所提及色彩的色粉新引進(jìn)到相應(yīng)的色粉容納室31中，并使該目標(biāo)色彩的累積驅(qū)動時間計數(shù)器78復(fù)位。復(fù)位后，當(dāng)相應(yīng)的顯影輥33工作時，該累積驅(qū)動時間計數(shù)器78便開始計數(shù)并對驅(qū)動時間進(jìn)行累積。
根據(jù)本實施例，ROM 72在其中存儲與全部4種色彩一一對應(yīng)的4個累積驅(qū)動時間表79。ROM 72事先保存全部色彩的累積驅(qū)動時間表79。
如圖13所示，每一種色彩的累積驅(qū)動時間表79列出與多個不同長度的累積驅(qū)動時間一一對應(yīng)的多個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。
本例中，每一種色彩的累積驅(qū)動時間表79列出了與其中包括0秒、1×104秒、2×104秒、3×104秒、和4×104秒的5個不同長度的累積驅(qū)動時間一一對應(yīng)的目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值Vt0、Vt1、Vt2、Vt3、和Vt4。
下面參照圖14說明如何生成累積驅(qū)動時間表79。色彩激光打印機1裝運出廠前，對每一種色彩生成該累積驅(qū)動時間表79，并將其存儲于ROM 72中。
全部色彩的累積驅(qū)動時間表79均按相同方式生成。因而，下列說明將針對某一種色彩(下面稱為“目標(biāo)色彩”)而言。
累積驅(qū)動時間計數(shù)器78復(fù)位后緊接著執(zhí)行斑點形成操作以便在紙張3上形成多個斑點，同時將有效顯影偏置電壓改變?yōu)楦鞣N不同數(shù)值。執(zhí)行透射密度確定操作來確定各斑點的透射密度。斑點形成操作和透射密度確定操作與第一實施例期間所執(zhí)行的各操作相同。透射密度和有效顯影偏置電壓兩者之間的關(guān)系如圖14所示確定為其累積驅(qū)動時間為0秒的電壓/透射密度曲線。
接下來，重復(fù)、連續(xù)地在各紙張上形成其打印面積比為4％的特征圖形的圖像。該打印面積比是圖像形成部分(打印部分)相對于紙張3表面面積的比例。每當(dāng)累積驅(qū)動時間達(dá)到1×104秒、2×104秒、3×104秒、和4×104秒，就再度執(zhí)行斑點形成操作以便在紙張3上形成諸多斑點，同時將有效顯影偏置電壓改變?yōu)楦鞣N不同數(shù)值，并執(zhí)行透射密度確定操作來確定各斑點的透射密度。斑點形成操作和透射密度確定操作與上面所述各操作相同。透射密度和有效顯影偏置電壓兩者之間的關(guān)系如圖14所示確定為其累積驅(qū)動時間分別為1×104秒、2×104秒、3×104秒、和4×104秒的電壓/透射密度曲線。
在0秒、1×104秒、2×104秒、3×104秒、和4×104秒全部5個累積驅(qū)動時間的各電壓/透視密度曲線中透射密度與有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系的區(qū)域內(nèi)確定目標(biāo)透射密度Dr。
接著，根據(jù)每一累積驅(qū)動時間的電壓/透射密度曲線，對于相應(yīng)的累積驅(qū)動時間確定與目標(biāo)透射密度Dr相對應(yīng)的目標(biāo)有效顯影偏置電壓。這樣確定的目標(biāo)有效顯影偏置電壓與相應(yīng)的累積驅(qū)動時間長度一一對應(yīng)記錄于累積驅(qū)動時間表79中。
本例中，如圖14所示，分別對于0秒、1×104秒、2×104秒、3×104秒、和4×104秒的累積驅(qū)動時間長度確定目標(biāo)有效顯影偏置電壓Vt0、Vt1、Vt2、Vt3、和Vt4。目標(biāo)有效顯影偏置電壓Vt0、Vt1、Vt2、Vt3、和Vt4如圖13所示，在累積驅(qū)動時間表79中分別與0秒、1×104秒、2×104秒、3×104秒、和4×104秒這種累積驅(qū)動時間長度相對應(yīng)地列出。
用戶購得彩色激光打印機1后，每當(dāng)色粉新引進(jìn)到色粉容納室31中時，累積驅(qū)動時間計數(shù)器78便開始對顯影輥33工作期間的時間長度進(jìn)行累積。
每次開始圖像形成操作之前，CPU 71均就每一種色彩執(zhí)行根據(jù)本實施例的密度修正處理過程。
下面說明根據(jù)本實施例的密度修正處理過程。
注意到，對于全部色彩而言該密度修正處理過程均相同。因而，下面就某一種色彩(下面稱為“目標(biāo)色彩”)說明密度修正處理過程。
首先，CPU 71檢查目標(biāo)色彩的累積驅(qū)動時間計數(shù)器78中當(dāng)前存儲的累積驅(qū)動時間，參照目標(biāo)色彩的累積驅(qū)動時間表79，并讀出一個和等于當(dāng)前累積驅(qū)動時間數(shù)值的一個累積驅(qū)動時間數(shù)值相對應(yīng)的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。
具體來說，假定當(dāng)開始進(jìn)行圖像形成操作時存儲于累積驅(qū)動時間計數(shù)器78中的累積驅(qū)動時間長度達(dá)到0秒、1×104秒、2×104秒、3×104秒、和4×104秒其中任何一個時間長度。在該情況下，CPU 71讀出相應(yīng)的目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值Vt0、Vt1、Vt2、Vt3、或Vt4。
有可能會有這種情形，圖像形成操作開始時累積驅(qū)動時間計數(shù)器78所存儲的累積驅(qū)動時間長度不同于累積驅(qū)動時間表79中所保存的0秒、1×104秒、2×104秒、3×104秒、和4×104秒其中任何一個時間長度。
在該情況下，CPU 71可以從0秒、1×104秒、2×104秒、3×104秒、和4×104秒的累積驅(qū)動時間當(dāng)中選擇某一與當(dāng)前累積驅(qū)動時間最為接近的累積驅(qū)動時間。接著，CPU 71讀出和從累積驅(qū)動時間表79中選定的累積驅(qū)動時間相對應(yīng)的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。
或者，CPU 71可以從0秒、1×104秒、2×104秒、3×104秒、和4×104秒的累積驅(qū)動時間當(dāng)中選擇與當(dāng)前累積驅(qū)動時間最接近的第一和第二兩個累積驅(qū)動時間，其中該當(dāng)前累積驅(qū)動時間落在這兩個累積驅(qū)動時間之間。接著，CPU 71讀出和從累積驅(qū)動時間表79當(dāng)中選定的兩個累積驅(qū)動時間相對應(yīng)的兩個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。CPU 71根據(jù)所讀出的兩個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值執(zhí)行內(nèi)插運算來確定與當(dāng)前累積驅(qū)動時間適當(dāng)對應(yīng)的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。
CPU 71接著通過對這樣確定的目標(biāo)有效顯影偏置電壓加上預(yù)定的靜電潛像電位來就目標(biāo)色彩確定將要加到顯影輥33上的顯影偏置電壓的數(shù)值。
CPU 71對全部色彩中的每一種色彩執(zhí)行上述密度修正處理過程，來確定全部色彩中的每一種色彩的顯影偏置電壓。
此后，CPU 71對DC電源75進(jìn)行控制以便對每一種色彩的顯影輥33加上所確定數(shù)值的顯影偏置電壓，并且開始執(zhí)行圖像形成操作。這確保紙張3上穩(wěn)定地以其相應(yīng)的固定不變的目標(biāo)透射密度Dr形成每一種色彩的圖像，而不論自色粉最新引進(jìn)到色粉容納室31中起該顯影輥33已經(jīng)工作了如何長的時間。
根據(jù)本實施例，與第一實施例不同之處在于，即便是色粉具有色粉的電荷量隨著該色粉重復(fù)用于圖像形成操作而減少這種特性，仍然無需向該色粉容納室31補充新色粉。
<第四實施例>
下面參照圖15(a)和圖15(b)說明第四實施例。
圖15(a)中示出根據(jù)第四實施例的控制系統(tǒng)，如下面所述不同于第三實施例中的控制系統(tǒng)(圖12)。圖15(a)中，與圖12中各元件相對應(yīng)的部分以與圖12中所用的參照標(biāo)號相同的標(biāo)號標(biāo)注。
根據(jù)本實施例，RAM 73還配備與全部4種色彩一一對應(yīng)的4個累積消耗量測定部80。每一種色彩的累積消耗量測定部80用于測定并累積在色粉新引進(jìn)到相應(yīng)的色粉容納室31中以后所消耗的該相應(yīng)色粉的數(shù)量。
當(dāng)來自某一種色彩的色粉用完傳感器91的色粉用完信號消除時，CPU 71確定所提及色彩的色粉新引進(jìn)到相應(yīng)的色粉容納室31中，并使所提及色彩的累積驅(qū)動時間計數(shù)器78和累積消耗量測定部80復(fù)位。復(fù)位后，當(dāng)相應(yīng)的顯影輥33工作時該累積驅(qū)動時間計數(shù)器78便開始計數(shù)并累積驅(qū)動時間，同時，該累積消耗量測定部80便開始測定并累積色粉消耗量。累積消耗量測定部80在其中存儲累積消耗量。
具體來說，每一種色彩的累積消耗量測定部80運算自色粉新引進(jìn)到相應(yīng)的色粉容納室31中起紙張3上的總計打印面積或紙張3上形成的總計點數(shù)。該累積消耗量測定部80根據(jù)自色粉新引進(jìn)到相應(yīng)的色粉容納室31中起由相應(yīng)的掃描單元19執(zhí)行高速掃描所用的圖像數(shù)據(jù)來進(jìn)行其運算。接著，根據(jù)所運算出的總計打印面積，該累積消耗量測定部80運算自色粉新引進(jìn)到色粉容納室31中起已經(jīng)消耗的、基本上與該總計打印面積成比例關(guān)系的色粉累積消耗量。
根據(jù)本實施例，ROM 72并不保存累積驅(qū)動時間表79，而保存與全部4種色彩一一對應(yīng)的4個累積時間/消耗量表81。ROM 72事先保存全部色彩的累積時間/消耗量表81。
如圖15(b)所示，每一種色彩的累積時間/消耗量表81列出與累積驅(qū)動時間長度和累積色粉消耗量的多個不同組合一一對應(yīng)的多個目標(biāo)有效顯影偏置電壓。
下面說明如何生成累積時間/消耗量表81。彩色激光打印機1裝運出廠前，對每一種色彩生成該累積時間/消耗量表81，并將其存儲于ROM 72中。
全部色彩的累積時間/消耗量表81均按相同方式生成。因而，下列說明將針對某一種色彩(下面稱為“目標(biāo)色彩”)而言。
累積驅(qū)動時間計數(shù)器78和累積消耗量測定部80復(fù)位后緊接著執(zhí)行斑點形成操作以便在紙張3上形成多個斑點，同時將有效顯影偏置電壓改變?yōu)楦鞣N不同數(shù)值。執(zhí)行透射密度確定操作來確定各斑點的透射密度。斑點形成操作和透射密度確定操作與第一實施例期間所執(zhí)行的各操作相同。透射密度和有效顯影偏置電壓兩者之間的關(guān)系如圖14所示確定為其累積驅(qū)動時間為0秒的電壓/透射密度曲線。
接下來，重復(fù)、連續(xù)地在各紙張上形成其打印面積比為1％的特征圖形的圖像。當(dāng)累積驅(qū)動時間達(dá)到1×104秒時，累積消耗量測定部80根據(jù)直到累積驅(qū)動時間達(dá)到1×104秒為止總共已經(jīng)打印的總計打印面積來運算累積的色粉消耗量。而且，再度執(zhí)行斑點形成操作在紙張3上形成諸多斑點，同時將有效顯影偏置電壓改變?yōu)楦鞣N不同數(shù)值。執(zhí)行透射密度確定操作來確定各斑點的透射密度。斑點形成操作和透射密度確定操作與上面所述各操作相同。透射密度和有效顯影偏置電壓兩者之間的關(guān)系確定為對于當(dāng)前累積驅(qū)動時間(1×104秒)和當(dāng)前累積色粉消耗量的組合的電壓/透射密度曲線。
進(jìn)一步重復(fù)、連續(xù)地在各紙張上形成其打印面積比為1％的特征圖形的圖像。每當(dāng)累積驅(qū)動時間達(dá)到2×104秒、3×104秒、和4×101秒，就執(zhí)行與累積驅(qū)動時間達(dá)到1×104秒時所執(zhí)行的各操作相同的操作，以確定對于相應(yīng)的累積驅(qū)動時間(2×104秒、3×104秒、和4×104秒)和相應(yīng)的累積色粉消耗量的組合的電壓/透射密度曲線。這樣，可對各累積驅(qū)動時間和各累積色粉消耗量兩者的組合確定多個電壓/透射密度曲線。
從0秒到4×104秒以1％的打印面積比連續(xù)打印特征圖形的圖像的同時執(zhí)行上述操作。從0秒到4×104秒以3％的打印面積比連續(xù)打印特征圖形的圖像的同時執(zhí)行與上述操作相同的操作。同樣，從0秒到4×104秒以4％、6％、以及8％中之一的打印面積比連續(xù)打印特征圖形的圖像的同時進(jìn)一步執(zhí)行與上述操作相同的操作。這樣，便可與各累積驅(qū)動時間長度和各累積色粉消耗量兩者的多個不同組合相對應(yīng)確定多個電壓/透射密度曲線。
在透射密度軸(垂直軸)上全部多個電壓/透視密度曲線中透射密度與有效顯影偏置電壓成比例關(guān)系的區(qū)域內(nèi)確定目標(biāo)透射密度Dr。
接著，根據(jù)累積驅(qū)動時間和累積消耗量的每一組合的電壓/透射密度曲線，對該累積驅(qū)動時間和該累積消耗量的相應(yīng)組合確定與目標(biāo)透射密度Dr相對應(yīng)的目標(biāo)有效顯影偏置電壓。這樣確定的目標(biāo)有效顯影偏置電壓與該累積驅(qū)動時間和該累積消耗量的相應(yīng)組合一一對應(yīng)記錄于累積時間/消耗量表81中。
用戶購得彩色激光打印機1后，每當(dāng)色粉新引進(jìn)到某一種色彩的色粉容納室31中時，相應(yīng)的累積驅(qū)動時間計數(shù)器78便開始對相應(yīng)顯影輥33工作期間的時間長度進(jìn)行累積，而累積消耗量測定部80則開始對被消耗的相應(yīng)色粉的消耗量進(jìn)行累積。
每次開始圖像形成操作之前，CPU 71均就每一種色彩執(zhí)行根據(jù)本實施例的密度修正處理過程。
下面說明本實施例的密度修正處理過程。
注意到，對于全部色彩而言該密度修正處理過程均相同。因而，下面就某一種色彩(下面稱為“目標(biāo)色彩”)說明密度修正處理過程。
首先，CPU 71檢查目標(biāo)色彩的累積驅(qū)動時間計數(shù)器78中當(dāng)前存儲的累積驅(qū)動時間和目標(biāo)色彩的累積消耗量測定部80中當(dāng)前存儲的累積消耗量，參照目標(biāo)色彩的累積時間/消耗量表81，并讀出和等于當(dāng)前累積驅(qū)動時間和當(dāng)前累積消耗量的累積驅(qū)動時間和累積消耗量的一個組合相對應(yīng)的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。
有可能會有這種情形，累積驅(qū)動時間計數(shù)器78中當(dāng)前存儲的累積驅(qū)動時間長度和累積消耗量測定部80當(dāng)前存儲的累積消耗量其中的至少一個不同于累積時間/消耗量表81中存儲的全部累積驅(qū)動時間長度和全部累積消耗量數(shù)值。
在該情況下，從累積時間/消耗量表81中的累積驅(qū)動時間長度當(dāng)中選擇與當(dāng)前累積驅(qū)動時間長度最為接近的累積驅(qū)動時間長度，并從累積時間/消耗量表81中的累積消耗量數(shù)值當(dāng)中選擇與當(dāng)前累積消耗量最為接近的累積消耗量數(shù)值。接著，從累積時間/消耗量表81當(dāng)中選擇和所選定的累積驅(qū)動時間長度和所選定的累積消耗量的組合相對應(yīng)的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。
或者，CPU 71可以從累積時間/消耗量表81當(dāng)中讀出若干個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值，并根據(jù)所讀出的若干個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值執(zhí)行內(nèi)插運算來確定與當(dāng)前累積驅(qū)動時間長度和當(dāng)前累積消耗量的組合適當(dāng)對應(yīng)的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓數(shù)值。
CPU 71接著通過對這樣確定的目標(biāo)有效顯影偏置電壓加上預(yù)定的靜電潛像電位，就目標(biāo)色彩確定將要加到顯影輥33上的顯影偏置電壓的數(shù)值。
CPU 71對全部色彩中的每一種色彩執(zhí)行上述密度修正處理過程來確定全部色彩中的每一種色彩的顯影偏置電壓。此后，CPU 71對DC電源75進(jìn)行控制以便對每一種色彩的顯影輥33加上所確定數(shù)值的顯影偏置電壓，并開始執(zhí)行圖像形成操作。這確保紙張3上穩(wěn)定地以其相應(yīng)的固定不變的目標(biāo)透射密度Dr形成每一種色彩的圖像，而不論自色粉最新引進(jìn)到色粉容納室31中起該顯影輥33已經(jīng)工作了如何長時間和已經(jīng)消耗了多少色粉。
雖然參考其具體實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)的說明，但本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員將會清楚，可以在不背離本發(fā)明的精神的情況下進(jìn)行各種變化和修改。
舉例來說，上述實施例中對加到顯影輥33上的顯影輥偏置電壓進(jìn)行控制來控制有效顯影偏置電壓，但可以以其他方式控制該有效顯影偏置電壓。例如，可以控制柵控式電暈充電器57來調(diào)節(jié)感光鼓56表面的電位。或者，可以控制激光發(fā)射部分來調(diào)節(jié)照射在感光鼓56上的激光光束的強度，由此調(diào)節(jié)感光鼓56上激光光束照射部位的電位。
在第二實施例中，溫度傳感器可以被安裝在彩色激光打印機1中，代替溫度/濕度傳感器76。在這種情況下，每個溫度/濕度表77(圖10)被修改為只包括一欄用于參考相對濕度(例如60％)。用于參考相對濕度的欄，列出了與多個不同的溫度值一一對應(yīng)的多個目標(biāo)有效顯影偏置電壓。在本實施例中，用于參考相對濕度的欄列出了六個目標(biāo)有效顯影偏置電壓，一一對應(yīng)六個溫度值10℃、15℃、20℃、25℃、30℃以及35℃。在密度修正處理過程中，CPU71接收來自溫度傳感器的指示檢測到的溫度的檢測信號。CPU71從修改的溫度/濕度表77選擇對應(yīng)于檢測溫度的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓值。或者CPU71從修改的溫度/濕度表77可選擇對應(yīng)該檢測溫度的若干目標(biāo)有效顯影偏置電壓值，并且在所選擇的目標(biāo)有效顯影偏置電壓值的基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)插計算。溫度傳感器可以用比溫度/濕度傳感器76低的成本被制造。少量的存儲區(qū)足夠保存只有一欄的溫度/濕度表77。
同樣，在第二實施例中，濕度傳感器可以被安裝在彩色激光打印機1中，代替溫度/濕度傳感器76。在這種情況下，每個溫度/濕度表77(圖10)被修改為只包括一行用于參考溫度(例如20℃)。用于參考溫度的行，列出了與多個不同的相對濕度值一一對應(yīng)的多個目標(biāo)有效顯影偏置電壓。在本實施例中，用于參考溫度的行列出了六個目標(biāo)有效顯影偏置電壓，一一對應(yīng)六個相對濕度值0％、20％、40％、60％、80％以及100％。在密度修正處理過程中，CPU71接收來自濕度傳感器的指示檢測到的相對濕度的檢測信號。CPU71從修改的溫度/濕度表77選擇對應(yīng)于檢測的相對濕度的一個目標(biāo)有效顯影偏置電壓值?；蛘逤PU71可從修改的溫度/濕度表77選擇對應(yīng)于檢測的相對濕度的若干目標(biāo)有效顯影偏置電壓值，并且在選擇到的目標(biāo)有效顯影偏置電壓值的基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)插計算。濕度傳感器可以用比溫度/濕度傳感器76低的成本被制造。少量的存儲區(qū)足夠保存只有一行的溫度/濕度表77。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，其特征在于，該圖像形成裝置包括在其上形成潛像的圖像承載體；顯影劑承載體，該顯影劑承載體設(shè)置為朝向該圖像承載體，并處于與該圖像承載體相接觸的狀態(tài)，該顯影劑承載體在其上承載非磁性、單一組分的顯影劑；以及控制器，該控制器對所述潛像的電位和所述顯影劑承載體的電位兩者之間建立的有效顯影偏壓的數(shù)值進(jìn)行控制，由此利用所述非磁性、單一組分的顯影劑進(jìn)行所述潛像的顯影，所述控制器將目標(biāo)透射密度設(shè)定在所述顯影劑的透射密度與有效顯影偏壓成比例關(guān)系的區(qū)域內(nèi)，并基于所述目標(biāo)透射密度和所述透射密度和所述有效顯影偏壓兩者之間的比例關(guān)系控制所述有效顯影偏壓的數(shù)值。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，該圖像形成裝置還包括檢測顯影劑的透射密度的密度檢測器，其中所述控制器根據(jù)所述密度檢測器檢測出的數(shù)值來控制所述有效顯影偏壓的數(shù)值。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，該圖像形成裝置還包括檢測溫度和濕度的溫度/濕度檢測器，其中所述控制器包括在其中存儲溫度/濕度表的存儲器，該溫度/濕度表在其中記錄與溫度和濕度的多個不同組合相對應(yīng)的所述有效顯影偏壓的多個數(shù)值，所述控制器基于所述溫度/濕度表控制所述有效顯影偏壓的數(shù)值。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，該圖像形成裝置還包括驅(qū)動時間測定裝置，該驅(qū)動時間測定裝置對自所述顯影劑最新引進(jìn)到所述顯影劑承載體中起該顯影劑承載體加上有效顯影偏壓的驅(qū)動時間的累積長度進(jìn)行測定，其中所述控制器包括在其中存儲時間表的存儲器，該時間表在其中記錄與多個不同的累積驅(qū)動時間長度相對應(yīng)的所述有效顯影偏壓的多個數(shù)值，所述控制器基于所述時間表控制所述有效顯影偏壓的數(shù)值。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，該圖像形成裝置還包括驅(qū)動時間測定裝置，該驅(qū)動時間測定裝置對自所述顯影劑最新引進(jìn)到所述顯影劑承載體中起使顯影劑承載體工作以進(jìn)行所述潛像的顯影的累積驅(qū)動時間的長度進(jìn)行測定；以及消耗量時間測定裝置，該消耗量時間測定裝置對自所述顯影劑最新引進(jìn)到所述顯影劑承載體中起所消耗的顯影劑的累積消耗量進(jìn)行測定，其中所述控制器包括在其中存儲時間/消耗量表的存儲器，該時間/消耗量表在其中記錄與所述累積驅(qū)動時間長度和所述累積消耗量的多個不同組合相對應(yīng)的所述有效顯影偏壓的多個數(shù)值，所述控制器基于所述時間/消耗量表控制所述有效顯影偏壓的數(shù)值。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，其中所述圖像承載體的全部預(yù)定區(qū)域被顯影后緊接著承載于所述顯影劑承載體的表面上的所述顯影劑的單位質(zhì)量的電荷量，等于所述圖像承載體的該預(yù)定區(qū)域無任何部分被顯影后緊接著承載于所述顯影劑承載體的表面上的所述顯影劑的單位質(zhì)量的電荷量。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，其中所述圖像承載體的全部預(yù)定區(qū)域被顯影后緊接著承載于所述顯影劑承載體的表面上的所述顯影劑的單位面積的質(zhì)量，小于所述圖像承載體的該預(yù)定區(qū)域無任何部分被顯影后緊接著承載于所述顯影劑承載體的表面上的所述顯影劑的單位面積的質(zhì)量。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，其中所述控制器將目標(biāo)透射密度設(shè)定在所述顯影劑的反射密度相對于所述透射密度飽和的區(qū)域內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，其中所述控制器通過控制加到所述顯影劑承載體上的外加電壓的數(shù)值來控制所述有效顯影偏壓的數(shù)值。
10.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，其中所述顯影劑承載體的運動速度為所述圖像承載體的運動速度的1.5倍或以上。
11.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，其中所述顯影劑的電荷量為10μC/g或以上。
12.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，其中所述顯影劑為帶正電荷的色粉，其包括苯乙烯-丙烯酸樹脂，并被添加對其賦予正向充電性質(zhì)的電荷調(diào)節(jié)樹脂。
13.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，其中所述圖像承載體包括與多個不同色彩一一對應(yīng)的多個圖像承載體，每一個圖像承載體在其上形成對應(yīng)的潛像；所述顯影劑承載體包括與多個不同色彩一一對應(yīng)的多個顯影劑承載體，每一個顯影劑承載體設(shè)置為朝向相對應(yīng)的圖像承載體，并處于與相對應(yīng)的圖像承載體相接觸的狀態(tài)，每一個顯影劑承載體在其上承載相對應(yīng)色彩的非磁性、單一組分的顯影劑；以及所述控制器以彼此獨立的方式控制多個色彩的所述有效顯影偏壓的數(shù)值，每一種色彩的所述有效顯影偏壓的數(shù)值建立于相對應(yīng)圖像承載體上的潛像的電位和相對應(yīng)顯影劑承載體的電位兩者之間以進(jìn)行所提及色彩的潛像的顯影。
14.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括檢測溫度的溫度檢測器，所述控制器包括在其中存儲溫度表的存儲器，該溫度表中記錄對應(yīng)于多個不同的溫度值的多個用于有效顯影偏置電壓的值，所述控制器在溫度表的基礎(chǔ)上控制有效顯影偏置值。
15.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括檢測濕度的濕度檢測器，所述控制器包括在其中存儲濕度表的存儲器，該濕度表中記錄對應(yīng)于多個不同的濕度值的多個用于有效顯影偏置電壓的值，所述控制器在濕度表的基礎(chǔ)上控制有效顯影偏置值。
全文摘要
在本發(fā)明的圖像形成裝置中，控制器對圖像承載體上形成的潛像的電位和顯影劑承載體的電位兩者之間建立的有效顯影偏壓的數(shù)值進(jìn)行控制，由此利用非磁性、單一組分的顯影劑進(jìn)行該潛像的顯影。該控制器將目標(biāo)透射密度設(shè)定在該顯影劑的透射密度與該有效顯影偏壓成比例關(guān)系的區(qū)域內(nèi)，并基于該目標(biāo)透射密度以及該透射密度和該有效顯影偏壓兩者之間的比例關(guān)系控制該有效顯影偏壓的數(shù)值。
文檔編號G03G15/01GK1755545SQ20051010889
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者柄澤稔 申請人:兄弟工業(yè)株式會社