專利名稱：圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子照相類型的圖像形成設(shè)備，諸如打印機、復(fù)印機或傳真機。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的電子照相圖像形成設(shè)備中，已出現(xiàn)了如下問題，感光部件的充電電位根 據(jù)總的圖像形成的數(shù)量(經(jīng)歷連續(xù)圖像形成的片材的數(shù)量)、環(huán)境等而改變。例如，在其中 在使用包含調(diào)色劑和載體的雙成分顯影劑的圖像形成設(shè)備中感光部件的充電電位和顯影 電位之間的差不小于特定值的情況下，載體可能沉積在感光部件上，從而損害感光部件或 者污染圖像形成設(shè)備的主組件的內(nèi)部。在其中充電電位和顯影電位之間的差不大于特定值 的情況下，出現(xiàn)被稱為背景霧(background fog)的圖像缺陷。感光部件的充電電位偏離目標值的因素之一已被認為是當(dāng)經(jīng)歷連續(xù)圖像形成的 片材的數(shù)量增加時，感光部件的暗衰減(darkdecay)量增加。已知在包括預(yù)曝光裝置的 設(shè)備中，暗衰減量顯著衰減。此外，在其中與感光部件接觸而對感光部件充電的充電部件的 情況下，因充電部件的污染引起的電阻值的變化也被認為是感光部件充電電位的偏離的因
ο日本專利申請公開(JP-A) 2006-189654公開了一種設(shè)備，其中通過傳感器測量充 電了的感光部件的電位，并基于傳感器的測量結(jié)果來調(diào)整充電偏壓。結(jié)果，可以使感光部件 的充電電位保持在期望的值，并且抑制了諸如背景霧的圖像缺陷的出現(xiàn)。近年來，市場中需要緊湊型圖像形成設(shè)備。為了使圖像形成設(shè)備緊湊，需要減小設(shè) 備的各個構(gòu)成元件的尺寸并且高密度地進行設(shè)置。出于該原因，難于確保用于允許通過電 位傳感器測量感光部件的電位的空間。作為示例，當(dāng)感光鼓的直徑約為60mm時，在感光鼓 (感光部件)周圍，除了充電裝置、顯影裝置、轉(zhuǎn)印裝置和清潔刮板之外，還可以提供電位傳 感器。然而，在使用具有約30mm直徑的感光鼓的圖像形成設(shè)備中，不能夠確保其中提供電 位傳感器的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個主要目的在于，在不使用電位傳感器的情況下抑制諸如背景霧的圖 像缺陷的出現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種圖像形成設(shè)備，包括感光部件；充電單元，用于對感光部件充電；曝光單元，用于將通過充電單元充電了的感光部件曝露于光，以形成靜電圖像；顯影單元，用于利用調(diào)色劑使靜電圖像顯影以形成第一斑塊(patch)和第二斑 塊；檢測單元，用于檢測通過顯影單元形成的第一和第二斑塊的濃度；以及控制單元，用于基于在感光部件上的感光部件的表面電位為0伏的部分處形成的第一斑塊和在通過將預(yù)定充電偏壓施加到充電單元而充電的部分處形成的第二斑塊之間 的濃度差來控制圖像形成條件。在結(jié)合附圖考慮以下的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述時，本發(fā)明的這些和其他目 的、特征和優(yōu)點將變得更加明顯。


圖1是圖像形成設(shè)備的示意性截面示圖。圖2是用于示出顯影裝置和調(diào)色劑供給裝置的示意圖。圖3(a)和3(b)是分別示出顯影偏壓A和B的時間波形的示意圖。圖4(a)和4(b)是分別示出基于顯影偏壓的顯影特性的曲線圖。圖5(a)和5(b)是每一均示出顯影偏壓的切換定時的時序圖。圖6(a)和6(b)是每一均示出感光鼓的表面上的圖像區(qū)域和非圖像區(qū)域的示意 圖。圖7是用于示出充電輥的正常環(huán)境中的充電特性的曲線圖。圖8是示出在長期使用之前和之后的圖像形成期間的感光部件表面電位和顯影 電位的示意圖。圖9是用于示出條件控制(conditioned control)的示意圖。圖10是用于示出實施例1中的條件控制的流程圖。圖11是示出感光部件的充電電位和DC充電偏壓之間的關(guān)系的曲線圖。圖12是用于示出實施例2中的條件控制的流程圖。圖13是用于示出實施例2中的斑塊濃度和顯影對比度(developing contrast) 之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式下面將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的圖像形成設(shè)備。實施例1首先將簡要地描述圖像形成設(shè)備的總的結(jié)構(gòu)和操作。隨后將描述顯影偏壓波形和 顯影特性之間的關(guān)系。最后，將沿流程圖描述用于考慮長期使用(圖像形成)和環(huán)境調(diào)整 圖像形成條件的控制。[圖像形成設(shè)備的總的結(jié)構(gòu)和操作]首先將參照圖1描述本實施例中的圖像形成設(shè)備100的總的結(jié)構(gòu)和操作。本實施 例中的圖像形成設(shè)備100是電子照相全色打印機，其包括與黃色、品紅色、青色和黑色這四 種色彩對應(yīng)地提供的四個圖像形成部(站)1Y、1M、1C和IBk(第一、第二、第三和第四圖像 形成部)。圖像形成設(shè)備100可以響應(yīng)于從連接到圖像形成設(shè)備100的主組件的外部裝置 發(fā)送的圖像信號，在記錄材料(記錄片材、塑料膜、織物等)上形成全色圖像。所述外部裝 置可以包括原稿讀取裝置、諸如個人計算機的主機裝置、數(shù)字相機等。第一 第四圖像形成部l(lY、lM、lC、lBk)包括作為在由箭頭指示的方向上旋轉(zhuǎn) 的圖像承載部件的圓柱形感光部件2(2Y、2M、2C、2Bk)(在下文中稱為感光鼓)。在第一 第 四圖像形成部1(1Y、1M、lC、lBk)中，感光鼓2(2￥、211、2(、2810上形成的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到作為中間轉(zhuǎn)印部件的中間轉(zhuǎn)印帶8上。隨后，中間轉(zhuǎn)印帶8上的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到記 錄材料P上以形成記錄圖像。順便提及，在以下描述中，通過添加后綴Y、M、C和Bk，來由相 同的附圖標記表示對于四個圖像形成部l(lY、lM、lC、lBk)共有的構(gòu)成元件。在其中不需要 特別區(qū)分和描述構(gòu)成元件的情況下，通過省略被分別添加用于表示關(guān)于黃色、品紅色、青色 和黑色的色彩的構(gòu)成元件的后綴Y、M、C和Bk，共同地描述這些構(gòu)成元件。此外，在感光鼓2周圍，設(shè)置了作為充電單元的充電輥3、作為顯影單元的顯影裝 置4、作為一次轉(zhuǎn)印單元的一次轉(zhuǎn)印輥5、和作為清潔單元的清潔設(shè)備6。在圖1中的感光鼓 2上方，設(shè)置了作為用于形成靜電潛像的潛像形成單元的激光掃描儀7 (曝光裝置或曝光單 元)。此外，與每個圖像形成部1的感光鼓2相對地設(shè)置中間轉(zhuǎn)印帶8。中間轉(zhuǎn)印帶8圍繞 驅(qū)動輥9、二次轉(zhuǎn)印對置輥10和隨動輥11伸展，并且通過傳送到驅(qū)動輥9的驅(qū)動力在由箭 頭指示的方向上做循環(huán)運動。中間轉(zhuǎn)印帶8接觸感光鼓2，在一次轉(zhuǎn)印輥5與感光鼓2相對 的位置處形成一次轉(zhuǎn)印部(一次轉(zhuǎn)印壓合部(nip)W1(N1Yj1Mj1Cj1Bk)15此外，作為二次 轉(zhuǎn)印單元的二次轉(zhuǎn)印輥12與二次轉(zhuǎn)印對置輥10相對地設(shè)置，中間轉(zhuǎn)印帶8被設(shè)置在這兩 個輥12和10之間。二次轉(zhuǎn)印輥12接觸中間轉(zhuǎn)印帶8，在其與二次轉(zhuǎn)印對置輥10相對的位 置處形成二次轉(zhuǎn)印部(二次轉(zhuǎn)印壓合部)N2。在該實施例中，圖像形成設(shè)備100可以以全色圖像形成模式操作，在該全色圖像 形成模式中，其利用所有第一至第四圖像形成部1Y、1M、1C和IBk形成全色圖像。此外，圖 像形成設(shè)備100可以以單色圖像形成模式操作，在所述單色圖像形成模式中僅利用第四圖 像形成站IBk來形成黑色(單色)圖像。首先，將描述全色圖像形成模式中的圖像形成操作。當(dāng)圖像形成操作開始時，通過 充電輥3(3Y、3M、3C、3Bk)對圖像形成部1 (1Y、1M、1C、IBk)處的旋轉(zhuǎn)的感光鼓2 (2Y、2M、2C、 2Bk)的表面均勻充電。在該情況下，從充電偏壓電源將充電偏壓施加到充電輥3(3Y、3M、 3C、3Bk)。接著，根據(jù)用于與各個圖像形成站對應(yīng)的分開的色彩的圖像信號，從曝光裝置 7(7Y、7M、7C、7Bk)發(fā)射激光。結(jié)果，根據(jù)關(guān)于相應(yīng)的分開的色彩的圖像信息，使每個感光鼓 2(2Y、2M、2C、2Bk)曝露于光，從而在感光鼓上形成依賴于圖像信號的靜電圖像(潛像)。利用關(guān)聯(lián)的顯影裝置4(4Y、4M、4C、4Bk)中存儲的調(diào)色劑，將在每個感光鼓2 (2Y、 2M.2C.2Bk)上形成的靜電圖像顯影為調(diào)色劑圖像。在該實施例中，使用反轉(zhuǎn)顯影方法作 為顯影方法，從而使來自顯影裝置4的調(diào)色劑被沉積在感光鼓2上的曝光部(亮電位部 (light potential portion))。在各個感光鼓2(2Y、2M、2C、2Bk)上形成的調(diào)色劑圖像在一次轉(zhuǎn)印部N1中被疊加 地順序轉(zhuǎn)印(一次轉(zhuǎn)印)到中間轉(zhuǎn)印帶8上。在該情況下，從一次轉(zhuǎn)印偏壓電源將極性與 調(diào)色劑的正常電荷極性相反的一次轉(zhuǎn)印偏壓施加到一次轉(zhuǎn)印輥5(5Y、5M、5C、5Bk)。結(jié)果， 通過疊加的四個調(diào)色劑圖像，在中間轉(zhuǎn)印帶8上形成了多色圖像。順便提及，感光鼓2(2Y、 2M、2C、2Bk)的表面上剩余的調(diào)色劑(一次轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑)由清潔裝置6(6Y、6M、6C、6Bk) 收集。另外，通過供給輥15等，與中間轉(zhuǎn)印帶8上的調(diào)色劑圖像的移動同步地，將記錄材 料容納盒(未示出)中容納的記錄材料P傳送到二次轉(zhuǎn)印部N2。中間轉(zhuǎn)印帶8上的疊加的 調(diào)色劑圖像隨后被共同轉(zhuǎn)印(二次轉(zhuǎn)印)到二次轉(zhuǎn)印部N2中的記錄材料P上。在該情況下，從二次轉(zhuǎn)印偏壓電源將極性與調(diào)色劑的正常電荷極性相反的二次轉(zhuǎn)印偏壓施加到二次 轉(zhuǎn)印輥12。隨后，通過傳送部件等將記錄材料P傳送到作為定影單元的定影裝置14。通過定 影裝置14，記錄介質(zhì)P上的調(diào)色劑經(jīng)歷熱和壓力以熔化和混合，從而使記錄介質(zhì)P上的調(diào)色 劑被定影在記錄材料P上以在記錄材料P上形成全色圖像。其后，將記錄材料P排放到圖 像形成設(shè)備外部。順便提及，在二次轉(zhuǎn)印部N2中未轉(zhuǎn)印到記錄材料P上并剩余在中間轉(zhuǎn)印 帶8上的調(diào)色劑(二次轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑)由中間轉(zhuǎn)印帶清潔器13收集。下面將描述單色圖像形成模式中的圖像形成操作。在單色圖像形成模式中，僅在 第四圖像形成部IBk中在感光鼓2Bk上形成調(diào)色劑圖像。隨后，在該調(diào)色劑圖像被一次轉(zhuǎn) 印到中間轉(zhuǎn)印帶8上之后，調(diào)色劑圖像被二次轉(zhuǎn)印到記錄材料P上。第四圖像形成部IBk 中的調(diào)色劑圖像的圖像形成操作、一次轉(zhuǎn)印操作和二次轉(zhuǎn)印操作與上述全色圖像形成模式 中的相同。[顯影裝置]下面將描述顯影裝置的詳細構(gòu)造，并隨后將描述調(diào)色劑和載體。順便提及，稍后將 描述基于調(diào)色劑斑塊的光學(xué)密度的調(diào)色劑供給量和顯影偏壓調(diào)整。(顯影裝置構(gòu)造)將參照圖2，描述顯影裝置4 (4Y、4M、4C、4Bk)和用于向顯影裝置4 (4Y、4M、4C、4Bk) 供給調(diào)色劑的調(diào)色劑供給裝置49。在該實施例中，各個顯影裝置4Y、4M、4C和4Bk具有相同 的構(gòu)造。因此，它們將被共同地描述為顯影裝置4。再者，在該實施例中，所有調(diào)色劑供給 裝置49在構(gòu)造上相同，并且該構(gòu)造對于所有顯影裝置4(4Y、4M、4C、4Bk)是共同的。在圖2 中，以在圖1中從上方所見的平面視圖的形式示出了顯影裝置4，并且以沿感光鼓2的軸方 向(即，垂直于感光鼓2的表面移動方向的方向)的截面正視圖的形式示出了調(diào)色劑供給 裝置49。顯影裝置4包括顯影容器44 (顯影裝置的主體)，其中容納主要由非磁性調(diào)色劑 顆粒(調(diào)色劑)和磁性載體顆粒(載體)構(gòu)成的雙成分顯影劑(顯影劑)。在顯影容器44 中，設(shè)置了作為攪拌傳送單元的兩個螺桿，其由第一攪拌傳送螺桿(screw)43a和第二攪拌 傳送螺桿43b構(gòu)成。顯影容器44具有面向感光鼓2并且使作為顯影劑承載部件的顯影套 筒41部分曝露的開口，該顯影套筒41可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在顯影容器44中。在顯影套筒41內(nèi) 部，固定地設(shè)置作為磁場生成單元的磁輥(未示出)。該磁輥沿其圓周方向具有多個磁極， 并且其磁力吸引顯影容器44中的顯影劑，不僅使顯影劑被承載在顯影套筒41上，而且使顯 影劑在其面對感光鼓2的顯影位置處形成顯影劑的直立鏈(erected chain)(磁刷)。顯影套筒41以及第一和第二攪拌傳送螺桿43a和43b被平行設(shè)置。此外，顯影套 筒41以及第一和第二攪拌傳送螺桿43a和43b被設(shè)置為平行于感光鼓2的軸方向。顯影 容器44的內(nèi)部被分隔壁44d分為第一腔室44a (顯影腔室)和第二腔室44b (攪拌腔室)。 顯影腔室44a和攪拌腔室44b在顯影容器44的兩個縱向末端部分(圖2中的左端和右端) 處彼此連接。第一攪拌傳送螺桿43a被設(shè)置在顯影腔室44a中，而第二攪拌傳送螺桿43b被設(shè) 置在攪拌腔室44b中。通過齒輪系54，利用馬達52的旋轉(zhuǎn)，在相同的方向上旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動這 些第一和第二攪拌傳送螺桿43a和43b。通過該旋轉(zhuǎn)，通過第二攪拌傳送螺桿43b使攪拌腔室44b中的顯影劑在圖2中向左移動，同時通過螺桿43b對其攪拌，并且隨后，使其移動 通過連接部到顯影腔室44a中。此外，通過第一攪拌傳送螺桿43a使顯影腔室44a中的顯 影劑在圖2中向右移動，同時通過螺桿43a對其攪拌，并且使其移動通過連接部到攪拌腔室 44b中。換言之，通過第一和第二攪拌傳送螺桿43a和43b使顯影劑在顯影容器44中做循 環(huán)運動，同時通過這兩個螺桿43a和43b對其攪拌。通過如上文所述的攪拌和傳送，向顯影劑中的調(diào)色劑提供電荷。在該實施例中，通 過在顯影劑傳送方向上游末端部分側(cè)上的攪拌腔室44b的內(nèi)部的上部提供的調(diào)色劑供給 開口 44c，將調(diào)色劑供給到顯影容器44中。在圖中的攪拌腔室44b的右手端側(cè)，提供了窗 口，人眼可以通過該窗口觀察攪拌腔室44b的內(nèi)部的狀態(tài)。在圖1中的箭頭指示的方向(逆時針方向)上，通過馬達51旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動顯影套筒 41。顯影套筒41通過其旋轉(zhuǎn)，利用調(diào)節(jié)刮片(未示出)將涂覆在其表面上的層狀的顯影劑 傳送到顯影劑層與感光鼓2相對的顯影位置。在該顯影位置，通過磁輥的磁力使顯影套筒 41上的顯影劑形成其直立鏈，從而形成磁刷，該磁刷接觸或接近感光鼓2的表面。因此，將 調(diào)色劑從已被傳送到顯影位置的(雙成分)顯影劑供給到感光鼓2上的靜電圖像。結(jié)果， 調(diào)色劑被選擇性地沉積在用于靜電圖像的圖像部分上，從而使靜電圖像被顯影為調(diào)色劑圖 像。此外，當(dāng)感光鼓2上的靜電圖像到達顯影位置時，從顯影偏壓電源(未示出)將AC 和DC電壓疊加的形式的顯影偏壓施加到顯影套筒41。此時，通過馬達51，在圖1中的箭頭 指示的方向上旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動顯影套筒41，并且與感光鼓2的表面上的靜電圖像對應(yīng)地，通過 上述顯影偏壓將顯影劑中的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到感光鼓2上。(調(diào)色劑和載體)下面將描述該實施例中使用的調(diào)色劑和載體。在該實施例中，調(diào)色劑包含有色樹脂顆粒，該有色樹脂顆粒包含粘結(jié)劑樹脂、著 色劑、以及在必要時添加的添加劑，并且調(diào)色劑包含已被添加諸如膠體氧化硅(colloidal silica)的微細粉末的外部添加劑的有色顆粒。調(diào)色劑由通過聚合產(chǎn)生的可帶負電的聚酯 樹脂形成，并且可以優(yōu)選地具有不小于5 μ m和不大于8 μ m的體積平均顆粒尺寸。在該實 施例中，調(diào)色劑的體積平均顆粒尺寸是6. 2 μ m。作為載體，優(yōu)選可以使用表面氧化或者未氧化的金屬(諸如鐵、鎳、鈷、錳、鉻和稀 土金屬)；這些金屬的合金；鐵氧體等的磁性顆粒。用于制造這些磁性顆粒的方法沒有特別 的限制。載體的重量平均顆粒尺寸(weight average particle size)是20 50 μ m，優(yōu)選 地是30 40 μ m,并且載體的電阻率不小于IO7Ohm · cm,優(yōu)選地不小于108ohm · cm。在該 實施例中，使用具有IO8Ohm · cm的電阻率的載體。在該實施例中，作為低比重的磁性載體， 使用通過按預(yù)定比例混合酚醛粘結(jié)劑樹脂、磁性金屬氧化物和非磁性金屬氧化物并且使混 合物經(jīng)歷聚合而制造的樹脂磁性載體。該實施例中使用的載體具有35 μ m的體積平均顆粒 尺寸、3. 6 3. 7g/cm3的真密度和53A. m2/kg的磁化量。(調(diào)色劑供給機構(gòu)和控制部件)通過上述顯影操作，雙成分顯影劑中的調(diào)色劑被消耗，從而使顯影容器44中的顯 影劑的調(diào)色劑含量(調(diào)色劑與顯影劑的重量比)逐漸下降。因此，通過作為供給單元的調(diào) 色劑供給裝置49向顯影容器44供給調(diào)色劑，從而使控制部件控制調(diào)色劑含量以便于將其保持在恒定水平。調(diào)色劑供給裝置49包括用于容納待供給顯影裝置4的調(diào)色劑的調(diào)色劑 容器(調(diào)色劑供給容器或調(diào)色劑存儲部)46。在圖2中的調(diào)色劑容器46的左下末端部分， 提供了調(diào)色劑排放開口 48。調(diào)色劑排放開口 48連接到顯影裝置4的調(diào)色劑供給開口 44c。 此外，在調(diào)色劑容器46中，提供了作為用于向調(diào)色劑排放開口 48傳送調(diào)色劑的調(diào)色劑供給 部件的調(diào)色劑供給螺桿47。由馬達53旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動調(diào)色劑供給螺桿47。馬達53的旋轉(zhuǎn)由作為圖像形成設(shè)備主組件中提供的引擎控制部60的控制單元的 CPU(中央處理單元)61控制。通過實驗等已獲得了在預(yù)定量的調(diào)色劑被容納在調(diào)色劑容器 46中的狀態(tài)下的馬達53的旋轉(zhuǎn)時間和將由調(diào)色劑供給螺桿47通過調(diào)色劑排放開口(調(diào)色 劑供給開口)供給到顯影容器44中的調(diào)色劑量之間的關(guān)系。其結(jié)果已例如作為表數(shù)據(jù)存 儲在如圖2中所示的連接到CPU 61 (或在CPU 61中)的R0M(只讀存儲器)62中。S卩，CPU 61控制(調(diào)整)馬達53的旋轉(zhuǎn)時間，從而控制供給到顯影容器44的調(diào)色劑的量。順便提 及，在該實施例中，如圖2中所示，在顯影裝置4上提供了存儲裝置23。在該實施例中，作為 存儲裝置23，使用了能夠執(zhí)行讀取和寫入的EPR0M(可擦除可編程ROM)。通過將顯影裝置 4設(shè)置在圖像形成設(shè)備100中，存儲裝置23電連接到CPU 61，因此存儲裝置23能夠從圖像 形成設(shè)備主組件讀取關(guān)于顯影裝置4的圖像形成處理信息以及將圖像形成處理信息寫入 到圖像形成設(shè)備主組件中。[斑塊形成期間的顯影偏壓和控制定時]下面將描述如下控制方法使用調(diào)色劑形成斑塊圖像，并基于斑塊圖像的濃度來 控制圖像形成設(shè)備的各部。首先，將參照圖3(a)和3(b)描述要在正常圖像形成期間施加 的顯影偏壓的波形(波形A)和要在斑塊圖像形成期間施加的顯影偏壓的波形(波形B)。 接著，將參照圖4(a)和4(b)描述關(guān)于各個顯影偏壓波形的顯影對比度和圖像濃度之間的 關(guān)系。隨后將參照圖5(a)和5(b)以及圖6(a)和6 (b)描述當(dāng)利用調(diào)色劑形成斑塊圖像時 的定時。(用于形成斑塊圖像和檢測斑塊濃度的構(gòu)造)在該實施例中，在感光鼓2上生成其中感光鼓2的表面被充電到預(yù)定基準電位的 狀態(tài)之后，通過在預(yù)定顯影條件下將感光鼓2上的所得到的潛像顯影，來在感光鼓2上形成 用于圖像濃度檢測的基準調(diào)色劑圖像(斑塊圖像)。由圖2中示出的CPU 61提供用以形成 斑塊圖像的指令。隨后，將該斑塊圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶8上，并隨后通過圖像濃度檢測單 元(圖像濃度傳感器)17來檢測斑塊圖像的濃度。圖像濃度檢測單元17與斑塊圖像的圖 像濃度(調(diào)色劑沉積量)對應(yīng)地將濃度信號輸入到CPU 61中。CPU 61將來自圖像濃度傳 感器17的濃度信號與預(yù)先存儲在CPU 61中的初始基準信號比較，并且基于比較結(jié)果控制 調(diào)色劑供給裝置49的驅(qū)動時間。順便提及，作為圖像濃度傳感器17，可以使用光反射類型 的普通光學(xué)傳感器。將更詳細地描述斑塊圖像形成期間的操作。作為控制單元的CPU 61 讀取預(yù)先存儲在ROM 62中的環(huán)境表。在環(huán)境表中，記錄了預(yù)先存儲的依賴于關(guān)于溫度和濕 度的信息的用于處理條件的設(shè)定值、以及諸如顯影偏壓或轉(zhuǎn)印偏壓的用于處理條件的設(shè)定 值。CPU 61從環(huán)境傳感器獲得圖像形成設(shè)備的周圍環(huán)境(溫度和濕度)并且基于環(huán)境表確 定圖像形成條件。順便提及，當(dāng)通過后面描述的斑塊(圖像)濃度來調(diào)整圖像形成條件以減輕曝光 裝置7對圖像形成條件的影響時，在沒有曝光裝置7的曝光的情況下形成斑塊圖像。S卩，利用顯影偏壓和感光部件(在其中感光部件由充電輥進行充電但是未經(jīng)歷曝光裝置的曝光 的區(qū)域中)的電位之間的電位差，在充電的感光部件基本上未經(jīng)歷激光曝光的情況下，形 成用于斑塊潛像的對比度電位。隨后，將所得到的斑塊潛像顯影成斑塊圖像，從而形成斑塊 圖像。該方法被稱為“模擬(analog)斑塊圖像(形成)方法，，。這里，表述“基本上未經(jīng)歷激光曝光”不僅意指其中未執(zhí)行激光曝光的情況，而且 意指其中將驅(qū)動電壓施加到作為圖像曝光單元的半導(dǎo)體激光器并且半導(dǎo)體激光器在未使 感光部件電位衰減的程度上發(fā)射微弱的光的情況。順便提及，“數(shù)字斑塊圖像(形成)方法”意指其中通過根據(jù)PWM(脈沖寬度調(diào)制) 方法執(zhí)行圖像曝光來形成斑塊潛像并且隨后將其顯影為斑塊圖像的方法。在該實施例中， 圖像形成設(shè)備在正常圖像形成期間根據(jù)PWM方法通過圖像曝光在片材上形成圖像。這里，該實施例中的圖像形成設(shè)備基于由其中充電的感光部件基本上未經(jīng)歷激光 曝光的模擬斑塊圖像方法形成的斑塊圖像的濃度來調(diào)整圖像形成條件。此外，為了調(diào)整要 在圖像形成期間輸出的圖像的濃度，圖像形成設(shè)備基于由其中根據(jù)PWM方法執(zhí)行圖像曝光 的數(shù)字斑塊圖像方法形成的斑塊圖像的濃度，來調(diào)整要在圖像形成期間輸出的調(diào)色劑圖像 的濃度級(density gradation)等。(顯影偏壓波形和顯影特性)下面將描述該實施例中的顯影偏壓。如圖2中所示，圖像形成設(shè)備包括作為顯影 偏壓輸出單元的高電壓供電裝置29，其連接到作為控制單元的CPU 61。高電壓供電裝置29 具有兩個高電壓電源(顯影偏壓施加電源)，即，第一和第二高電壓電源29a和29b。第一 高電壓電源29a能夠向每個顯影裝置施加顯影偏壓A，而第二高電壓電源29b能夠向每個 顯影裝置施加顯影偏壓B。此外，高電壓供電裝置29包括顯影偏壓切換單元29c，其使得高 電壓供電裝置29能夠選擇性地向顯影套筒41施加第一或第二高電壓電源29a和29b的輸 出。因此，可以選擇性地切換待施加到顯影套筒41的顯影偏壓。圖3 (a)和3 (b)是分別示出顯影偏壓A和B的波形的示圖，顯影偏壓A和B是要 施加到顯影套筒41的交變電壓(其中橫坐標表示時間，而縱坐標表示施加到顯影套筒41 的電壓)。圖4(a)和4(b)是示出將顯影偏壓A和B施加到顯影裝置時的顯影特性的曲線圖。 在這些圖中，橫坐標表示顯影對比度電位(絕對值)，而縱坐標表示傳感器檢測到的斑塊圖 像濃度。圖3 (a)中示出的顯影偏壓A是具有如下波形的偏壓(空白脈沖偏壓(blank pulse bias))，該波形交替地包括作為矩形波并且具有預(yù)定數(shù)量的脈沖的脈沖部分以及空白部 分。脈沖部分是通過向顯影套筒41施加具有AC和DC電壓的疊加的形式的電壓而生成交 變電場的交變部分。空白部分是通過僅向顯影套筒41施加DC電壓而生成特定電場的休止 部分。如圖4(a)中所示的，在使用該顯影偏壓A的情況下，即使當(dāng)顯影裝置4中的調(diào)色劑 濃度變化時，該變化不易反映在感光鼓2上形成的調(diào)色劑圖像上。在該圖中，實線表示(圖 像濃度和顯影對比度之間的)理想的關(guān)系，而虛線表示當(dāng)顯影裝置中的調(diào)色劑濃度改變時 的(圖像濃度和顯影對比度之間的)關(guān)系。出于該原因，顯影偏壓A具有可以使圖像濃度 穩(wěn)定的顯影特性。此外，空白脈沖偏壓具有如下特性，其在圖像的高亮部分處的高圖像質(zhì)量 顯影方面是優(yōu)異的，不易引起背景霧，并且即使在圖像形成設(shè)備的長期使用中仍能夠使調(diào)色劑顆粒尺寸分布保持穩(wěn)定。此外，顯影偏壓A不易使調(diào)色劑濃度變化反映在待形成的調(diào) 色劑圖像的圖像濃度中。由于這些特性，當(dāng)在顯影偏壓A下基于調(diào)色劑圖像的圖像濃度變 化來控制顯影劑的調(diào)色劑濃度時，存在使作用在顯影劑上的負荷增加的趨勢，從而易于使 顯影劑的劣化加速。另一方面，圖3(b)中示出的顯影偏壓B是矩形脈沖偏壓，并且重復(fù)地包括交變部 分，在該交變部分處通過向顯影套筒41施加具有AC和DC電壓的疊加的形式的電壓而生成 交變電場。當(dāng)使用顯影偏壓B時，如圖4(b)中所示的，呈現(xiàn)了如下的顯影特性，要(通過顯 影)形成的圖像(調(diào)色劑圖像)忠實地反映和再現(xiàn)了顯影裝置4中的顯影劑的調(diào)色劑濃度。 在圖中，實線表示(圖像濃度和顯影對比度之間的)理想的關(guān)系，而虛線表示當(dāng)顯影裝置4 中的調(diào)色劑濃度改變時的(圖像濃度和顯影對比度之間的)關(guān)系。出于該原因，當(dāng)使用顯 影偏壓B時，圖像濃度的波動量靈敏地反映了顯影劑的調(diào)色劑濃度的波動量。對于該顯影 偏壓B，待形成的調(diào)色劑圖像的圖像濃度根據(jù)顯影劑的調(diào)色劑濃度的波動而靈敏地波動。因 此，顯影偏壓B適用于控制顯影劑的調(diào)色劑濃度。結(jié)果，按適當(dāng)?shù)恼{(diào)色劑_載體比在顯影裝 置中攪拌顯影劑，從而可以抑制顯影劑的劣化。此外，由于待形成的調(diào)色劑圖像的圖像濃度 根據(jù)調(diào)色劑濃度的波動而靈敏地波動，因此減輕了可歸因于感光鼓2的膜厚度的改變的調(diào) 色劑濃度的波動。如上文所述，顯影偏壓A不易使調(diào)色劑圖像的圖像濃度(調(diào)色劑沉積量)的波動 量跟隨顯影劑的調(diào)色劑濃度的波動量，即，穩(wěn)定了調(diào)色劑圖像濃度。此外，顯影偏壓B使調(diào) 色劑圖像的圖像濃度(調(diào)色劑沉積量)的波動量靈敏地反映顯影劑的調(diào)色劑濃度的波動 量。因此，將用于使斑塊潛像顯影的顯影偏壓從顯影偏壓A切換到顯影偏壓B。結(jié)果，可以 增強圖像濃度傳感器17對將在非圖像區(qū)域中形成的斑塊圖像的檢測輸出值的可靠性。出 于該原因，可以減輕顯影劑上的負荷并且可以使圖像區(qū)域中的輸出圖像的濃度穩(wěn)定。(斑塊圖像形成的定時)隨后將根據(jù)時序圖描述正常圖像形成期間和斑塊圖像形成期間的曝光和顯影偏 壓。圖5(a)和5(b)是用于示出正常圖像形成期間和斑塊圖像形成期間的各個圖像形成部 的狀態(tài)的時序圖。如上文所述，在正常圖像形成期間，通過將顯影偏壓A施加到顯影裝置來形成圖 像，以便于對比度電位和濃度之間的關(guān)系可以更接近線性關(guān)系。此外，在其中在圖像區(qū)域C 和圖像區(qū)域D中形成將轉(zhuǎn)印到片材上的斑塊圖像的情況下，通過其中不執(zhí)行曝光裝置的曝 光的模擬斑塊圖像方法來形成斑塊潛像，并且隨后將顯影偏壓B施加到顯影裝置。結(jié)果，在 中間轉(zhuǎn)印帶上形成斑塊圖像。通過施加連續(xù)的矩形波(顯影偏壓B)來形成這些斑塊圖像。 結(jié)果，待形成的斑塊圖像的濃度依賴于感光部件的改變電位和顯影偏壓的DC分量之間的 差而靈敏地改變。下面將根據(jù)時序圖描述各個圖像形成部的操作。圖5(a)和5(b)是在正常圖像形 成期間和斑塊圖像形成期間的顯影偏壓切換的時序圖。在圖中，“潛像”表示其中形成潛像 的時段，并且“顯影”表示其中使顯影套筒41旋轉(zhuǎn)的時段。此外，"D. B. A”和“D. B. B”表示 其中分別將顯影偏壓A和顯影偏壓B施加到顯影套筒41的時段。在該實施例中，每預(yù)定的時段(例如，每預(yù)定數(shù)量的經(jīng)歷圖像輸出的片材)，按除 了其中形成要被記錄并輸出在記錄材料P上的圖像的圖像形成期間以外的預(yù)定定時(在非圖像形成期間)執(zhí)行斑塊檢測方法的調(diào)色劑供給控制。作為除了圖像形成期間以外的預(yù)定 定時(在非圖像形成期間)，可以使用在圖像形成操作之前或之后的預(yù)備操作期間、與當(dāng)在 多個記錄材料上連續(xù)地進行圖像形成時記錄材料和后續(xù)的記錄材料之間的間隔對應(yīng)的定 時、以及類似的定時。圖6 (a)和6 (b)分別示出了在正常圖像形成期間和斑塊圖像形成期間在多個記錄 材料P上連續(xù)形成圖像的情況下的感光鼓2上的圖像區(qū)域C和D以及非圖像區(qū)域E。在每 個圖中，箭頭表示感光鼓2的表面移動方向。將參照圖6 (a)和6 (b)描述連續(xù)圖像形成期間的操作的模擬斑塊圖像形成處理過 程。用于將在感光鼓2上的圖像區(qū)域C中形成的正常圖像的靜電潛像被以數(shù)字潛像的形式 形成。當(dāng)數(shù)字潛像到達其與顯影裝置相對的顯影位置時，將圖3(a)中示出的顯影偏壓A施 加到顯影套筒41以使?jié)撓耧@影。隨后，在開始形成用于后續(xù)的正常圖像的靜電潛像之前的 時段期間，形成比正常圖像形成期間形成的非圖像區(qū)域E(圖6(a))寬的非圖像區(qū)域E(圖 6(b))。在非圖像區(qū)域E中，形成潛像并且隨后基于斑塊濃度執(zhí)行多種調(diào)整。S卩，在非圖像區(qū)域E中，感光鼓2僅改變Vd(暗部電位)而不經(jīng)歷激光曝光，從而 形成提供Vd和顯影偏壓電位Vdc之間的電位差的模擬潛像。當(dāng)斑塊潛像到達顯影位置時， 待施加到顯影套筒41的顯影偏壓從圖3(a)中示出的顯影偏壓A切換到圖3(b)中示出的 顯影偏壓B。通過從顯影偏壓A切換的顯影偏壓B使?jié)撓耧@影，從而形成模擬斑塊圖像。隨 后，當(dāng)后續(xù)的圖像區(qū)域D到達顯影位置時，顯影偏壓從顯影偏壓B切換到顯影偏壓A，從而使 用于輸出圖像的潛像顯影在圖像區(qū)域D中。順便提及，依賴于顯影裝置的操作狀態(tài)和操作 環(huán)境，圖像濃度傳感器的目標信號值可以被設(shè)定在最優(yōu)目標值或者改變?yōu)樽顑?yōu)目標值。(調(diào)色劑供給控制)下面將簡要解釋用于基于上述斑塊圖像的濃度來控制調(diào)色劑供給量的控制過程。 在控制調(diào)色劑供給量的情況下，如上文所述，通過圖像濃度傳感器17檢測圖像形成設(shè)備 100初始安裝時的斑塊圖像濃度，并且將其檢測輸出值作為斑塊目標信號值輸入到CPU 61 中。CPU 61使用輸入的斑塊目標信號值來控制將從調(diào)色劑容器46供給到顯影裝置4的顯 影容器44中的調(diào)色劑的量。即，CPU 61控制將供給到顯影容器44的調(diào)色劑的量，從而使 斑塊目標信號值與后面執(zhí)行的調(diào)色劑供給控制期間檢測到的用于調(diào)色劑供給的斑塊圖像 濃度(即，圖像濃度傳感器17的輸出值)彼此相等。在使用其中通過執(zhí)行激光曝光來形成斑塊圖像的“數(shù)字斑塊圖像方法”的情況下， 由于因感光鼓2的使用引起的劣化、依賴于環(huán)境的電位波動等，感光鼓2的特性，特別是感 光鼓2的感光特性，可以改變。出于該原因，出現(xiàn)了通過利用曝光裝置7的激光輸出使感光 鼓2曝光而獲得的電位和圖像形成設(shè)備的初始安裝時實質(zhì)上獲得的電位之間的差，從而因 該電位差，感光鼓2上形成的圖像的濃度偏離所期望的值。當(dāng)以包括了該誤差的圖像濃度 值執(zhí)行調(diào)色劑供給控制時，顯影裝置4中的調(diào)色劑濃度在所期望的范圍外，導(dǎo)致了出現(xiàn)圖 像濃度波動、調(diào)色劑霧等，從而存在出現(xiàn)圖像缺陷的可能性。特別地，隨著成本和尺寸的減小，在未配備作為高功能的和昂貴的部件的感光部 件電位測量傳感器的圖像形成設(shè)備中，基于用于調(diào)色劑供給的斑塊圖像來控制調(diào)色劑供給 量的情況下，顯影裝置4中的顯影劑的調(diào)色劑濃度的變化程度可能增加。在該情況下，作用 在顯影劑上的負荷增加，從而存在出現(xiàn)諸如包括霧圖像等的異常圖像增加以及顯影劑壽命降低的缺點的可能性。出于該原因，為了消除感光鼓2上的激光照射部電位的變化，使用模擬斑塊圖像 (形成)方法。即，在不經(jīng)歷激光曝光的情況下在穩(wěn)定的電位下形成用于調(diào)色劑供給的斑 塊潛像，并且隨后使其顯影以形成斑塊圖像。順便提及，在感光部件電位被充分控制的狀態(tài) 中，還可以使用數(shù)字斑塊圖像(形成)方法來控制調(diào)色劑濃度。然而，在該實施例中，用于 校正后面描述的充電電位的斑塊可以優(yōu)選地是模擬斑塊，并且可以與用于控制調(diào)色劑濃度 的斑塊組合使用，因此在控制時間方面是有利的。因此，使用模擬斑塊圖像方法。[基于斑塊濃度的圖像形成條件的調(diào)整]將詳細描述基于斑塊圖像的光學(xué)密度來調(diào)整圖像形成條件的控制，代替通過使用 電位傳感器的對感光部件表面電位的測量結(jié)果來改變圖像形成條件。首先，將參照附圖描述該實施例中的作為充電裝置的充電輥的充電特性以及由于 長期使用導(dǎo)致的感光部件的充電電位的降低。隨后，將描述可以通過光學(xué)密度指明與顯影 對比度電位對應(yīng)的電位的原因。其后，將根據(jù)流程圖描述如何利用光學(xué)密度調(diào)整圖像形成 條件(在該實施例中是顯影偏壓)。在該實施例中，將描述其中基于斑塊圖像濃度調(diào)整充電 偏壓的示例。即使在基于斑塊圖像濃度調(diào)整顯影偏壓以防止圖像霧和載體沉積時，也可以 使用用于調(diào)整曝光條件的構(gòu)造。即，還可以調(diào)整作為除了充電條件以外的圖像形成條件的 諸如顯影條件、曝光條件和這些條件的組合的條件。(充電輥的充電特性和感光部件的耐久特性)將更加具體地描述充電電位的校正。在該實施例中，導(dǎo)電橡膠輥被用作充電部件 (在下文中被稱為“充電輥”)。從AC和DC高電壓源向該充電輥施加疊加有AC偏壓的略 高于充電電位目標值的DC偏壓的形式的高電壓。這些高電壓源由CPU 61控制。圖7示出 了在通常環(huán)境(溫度20°C，濕度30%RH)中在該實施例中使用的充電輥的充電特性。該 圖像形成設(shè)備設(shè)有包括具有660nm的發(fā)射波長的LED (發(fā)光二極管)的預(yù)曝光裝置(未示 出)，以便于防止?jié)撓竦闹叵?ghost image) 0結(jié)果，帶電的感光部件的表面電位因預(yù)曝光 生成的載流子(空穴或電子)而衰減，從而使顯影位置處的所得到的充電電位比所施加的 充電偏壓低約50V。接著，將描述出現(xiàn)調(diào)色劑霧的原因。圖8是示出在長期使用之前和之后的在圖像 形成期間感光部件表面電位和顯影電位之間的關(guān)系的示意圖。充電輥的電阻因長期使用而 增加，并且暗衰減量因感光部件的光劣化而增加，從而使得顯影裝置位置處的充電電位低 于所施加的充電DC偏壓的值。因此，如圖8中所示，充電電位和顯影電位之間的差(在下 文中被稱為“Vback”)是小的。結(jié)果，調(diào)色劑沉積在感光部件上非圖像部分處，從而出現(xiàn)被 稱為“霧”的圖像缺陷。(使用0V斑塊的電位降低的計算過程)如上文所述，為了抑制諸如霧的圖像缺陷的出現(xiàn)，僅需要感光部件經(jīng)歷電位測量。 然而，在使用小尺寸的感光鼓以便于減小圖像形成設(shè)備的尺寸的情況下，難于提供電位傳 感器。此外，較之光學(xué)密度傳感器，用于測量感光部件電位的電位傳感器是昂貴的。出于該 原因，將描述用于使用較之電位傳感器是廉價的光學(xué)密度傳感器來測量因感光部件的長期 使用而導(dǎo)致的充電電位的降低量的過程。該實施例中的控制裝置基于調(diào)色劑斑塊濃度來計算充電電位的降低程度，并基于計算結(jié)果來校正待施加的充電偏壓(高DC電壓條件)。具體地，在0V的感光鼓表面電位以 及在一個或更多個其他電位，在未使感光鼓2經(jīng)歷曝光單元的圖像曝光的情況下，形成多 個斑塊圖像。隨后，通過圖像濃度傳感器17檢測這些多個斑塊濃度。基于該檢測的結(jié)果， 在圖像形成期間的高充電DC電壓設(shè)定下計算感光鼓2的表面電位，并隨后校正充電裝置3 的高DC電壓條件以便于在圖像形成期間提供適當(dāng)?shù)?即，預(yù)定的)圖像濃度。圖9是用于示出控制的具體內(nèi)容的示意圖。在圖9中，在左側(cè)示出了長期使用的 初始狀態(tài)中的高電壓設(shè)定和電位狀態(tài)。在長期使用的初始狀態(tài)中，將600V的充電DC偏壓 施加到充電裝置，并且其后已經(jīng)歷預(yù)曝光的感光部件的充電電位是550V。此外，施加到顯影 裝置的顯影DC偏壓(在下文中被稱為顯影電位)是400V，并且已經(jīng)經(jīng)歷了使用曝光裝置用 最大曝光量的曝光的部分處的電位是200V。然而，當(dāng)感光部件長期使用時，感光部件充電電位低于目標充電電位。該充電電位 的降低量依賴于使用狀態(tài)和環(huán)境條件而變化。出于該原因，在傳統(tǒng)的圖像形成設(shè)備中，通過 使用電位傳感器確定充電電位的降低量并且隨后通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整圖像形成條件，來抑制圖 像缺陷的出現(xiàn)。另一方面，在該實施例中，基于0V(零伏)的斑塊的濃度來計算充電電位的 降低量。首先，通過將0V的充電DC偏壓施加到充電裝置，使感光部件表面的電位是0V。在 被充電到0V的部分處，將100V的顯影DC偏壓(第一顯影偏壓)施加到顯影裝置。結(jié)果， 形成了 0V斑塊(第一斑塊)。在施加0V的充電DC偏壓期間，疊加AC偏壓，從而使充電電 位收斂到基本上0V。出于該原因，可以理解，此時的模擬斑塊濃度是靜電圖像對應(yīng)于100V 的顯影對比度時的調(diào)色劑斑塊濃度。順便提及，感光部件的表面被充電到0V，從而不存在因 暗衰減而導(dǎo)致的充電電位的降低。隨后，將600V的充電DC偏壓施加到充電裝置。對于長期使用，當(dāng)將600V的充電 DC偏壓施加到充電裝置時，感光部件的充電電位依賴于使用狀態(tài)而變化。這里，長期使用 之后的感光部件的充電電位被假定為與長期使用的初始狀態(tài)的情況中類似地為550V。隨 后，通過向顯影裝置施加高于第一顯影偏壓(100V)的650V的第二顯影偏壓，形成模擬斑塊 (第二斑塊)，從而與第一斑塊的情況中類似地，斑塊濃度對應(yīng)于100V的顯影對比度。如上 文所述，通過長期使用，感光部件的充電電位降低。如可以從圖9的右側(cè)示出的高電壓設(shè)定 和電位狀態(tài)理解的，當(dāng)長期使用之后的感光部件充電電位降低到620V時，第二斑塊的顯影 對比度是120V，從而第二斑塊濃度高于第一斑塊濃度?；谠摤F(xiàn)象，可以計算長期使用之后 的感光部件充電電位。具體地，第一斑塊具有對應(yīng)于100V的顯影對比度的濃度，而與長期使用狀態(tài)無 關(guān)。利用600V的充電DC偏壓和650V的顯影DC偏壓來形成第二斑塊。在其中與初始狀態(tài) 中類似地，感光部件的充電電位是550V的情況下，與第一斑塊濃度的情況中類似，第二斑 塊濃度對應(yīng)于100V的顯影對比度。在其中與長期使用的初始狀態(tài)中類似地，感光部件充電 電位是550V的情況下，與第一斑塊濃度的情況中類似，第二斑塊濃度對應(yīng)于100V的顯影對 t匕貞。然而，在其中感光部件充電電位因長期使用而降低的情況下，得所到的顯影對比 度大于100V。出于該原因，第二斑塊濃度高于第一斑塊濃度。換言之，基于第二斑塊相對于 與100V的顯影對比度對應(yīng)的斑塊(即，第一斑塊)的濃度增加的程度，可以估計感光部件充電電位因長期使用而降低的程度。在其中第一斑塊濃度和第二斑塊濃度彼此相等的情況 下，感光部件充電電位因長期使用而降低的程度被判斷為不存在降低。因此，不需要校正作 為圖像形成條件的高充電DC電壓。作為校正將施加到充電裝置的充電DC偏壓的方法，可以根據(jù)所需的充電電位的 精度，考慮各種方法。在該實施例中，采用根據(jù)第二斑塊濃度相對于與100V的顯影對比度 對應(yīng)的斑塊濃度(第一斑塊濃度)的改變比例來校正Vback(充電電位和顯影電位之間的 差)的方法。例如，第一斑塊濃度(對應(yīng)于100V的顯影對比度)被取為1.0。此時，假設(shè)第二斑 塊的濃度(所施加的充電DC偏壓600V，顯影電位650V)是1. 2，由于與100V的顯影對比 度對應(yīng)的第一斑塊濃度是1. 0，因此從1. 2的第二斑塊濃度可以理解，形成第二斑塊時的顯 影對比度是120V。結(jié)果，形成第二斑塊時的感光部件充電電位Vd2被判斷為其降低至530V。 即，當(dāng)?shù)谝话邏K顯影電位是Vdcl，第二斑塊顯影電位是Vdc2，第一斑塊檢測濃度是D1，并且 第二斑塊檢測濃度是D2時，顯影對比度可由下式表示Vd2 = Vdc2-VdclXD2/Dl因此，為了與長期使用的初始狀態(tài)的情況中類似提供150V的Vback(充電電 位和顯影電位之間的差)，通過向初始充電DC偏壓增加與充電電位Vd的降低對應(yīng)的 20V(550V-530V)，將充電DC偏壓改變?yōu)?20V。結(jié)果，可以補償因長期使用而使感光部件充 電電位降低的量，以使感光部件充電電位保持在長期使用的初始狀態(tài)中的基本上等于550V 的水平。在該實施例中的方法中，因顯影劑的使用劣化而導(dǎo)致的顯影特性的改變未成為問 題。這是因為，即使在其中在相同的顯影對比度下顯影劑的量(即，圖像濃度)不同的情 況下，仍可以在關(guān)于劣化狀態(tài)中的特定顯影對比度的濃度處進行第一斑塊和第二斑塊的比 較。更嚴格地，感光部件充電電位的降低程度在某種程度上依賴于所施加的充電DC 偏壓的設(shè)定值而變化。具體地，在其中使用充電輥和感光部件將800V的DC電壓施加到充 電輥，從而使得在將600V的DC電壓施加到充電輥時感光部件充電電位是550V的情況下， 感光部件的充電電位是735V。S卩，存在如下趨勢，通過增加高充電DC電壓設(shè)定值而使感光部件的電場加強，衰 減量增加，因此導(dǎo)致了更大的充電電位的降低量。因此，在其中待隨著使用而校正的DC電 壓設(shè)定值增加的情況下，進行相應(yīng)的校正。具體地，當(dāng)相對于初始充電DC偏壓進行100V的 校正時，僅需要進行額外的8V的校正。在前面的示例中，在其中將充電偏壓校正20V的情 況下，實際上進行21. 6V( = 20+(8/100) X20)的校正。出于該原因，為了在長期使用之后 提供550V的感光部件充電電位而施加到充電輥的偏壓變?yōu)?21. 6V。在該實施例中，如上文所述，每預(yù)定數(shù)量的片材(例如，20頁片材)上的圖像輸出 (圖像形成操作)，在非圖像區(qū)域中形成第一斑塊圖像以控制調(diào)色劑供給量。此外，每完成 預(yù)定數(shù)量的片材(例如，1000頁片材)上的圖像形成操作時，接連形成用于校正充電電位的 第二斑塊，從而校正高充電電位和高顯影電壓。(根據(jù)流程圖的調(diào)整控制)將根據(jù)流程圖描述如上文所述的用于基于第一斑塊濃度和第二斑塊濃度來計算 感光部件充電電位因長期使用而降低的程度的控制。圖10是示出該實施例中的用于調(diào)整圖像形成條件的調(diào)整控制過程的流程圖。下文將描述通過作為控制單元的CPU根據(jù)程序來 控制圖像形成部的過程。將詳細解釋各個步驟中的CPU的控制內(nèi)容。S101是基于輸入圖像形成信號來形成圖像的步驟。作為控制單元的CPU根據(jù)輸入 圖像形成信號在記錄材料上形成圖像。S102是執(zhí)行用于每預(yù)定數(shù)量的片材調(diào)整充電偏壓的調(diào)整過程的步驟。作為控制單 元的CPU從用于對經(jīng)歷圖像形成的片材的總數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器(未示出)獲得經(jīng)歷圖像 形成的片材數(shù)量。每1000頁經(jīng)歷圖像形成的片材，執(zhí)行S103 S105的調(diào)整過程。在其中 從執(zhí)行前一調(diào)整過程起的片材數(shù)量小于1000頁片材的情況下，繼續(xù)圖像形成(S106)。S103是形成用于計算感光部件充電電位因長期使用而降低的量的調(diào)色劑斑塊的 步驟。作為控制單元的CPU通過將0V的充電DC偏壓施加到充電裝置并且將100V的顯影 DC偏壓施加到顯影裝置，在感光部件上形成第一斑塊。類似地，CPU通過施加600V的充電 DC偏壓并且施加650V的顯影DC偏壓，在感光部件上形成第二斑塊。S104是從所形成的第一和第二斑塊計算與感光部件充電電位對應(yīng)的信息的步驟。 作為控制單元的CPU基于從濃度傳感器獲得的第一斑塊濃度和第二斑塊濃度，從顯影對比 度和濃度之間的上述關(guān)系來計算感光部件充電電位。S105是基于步驟S104中計算的感光部件充電電位來調(diào)整圖像形成條件的步驟。 作為控制單元的CPU基于步驟S104中計算的感光部件充電電位來控制(校正)充電DC偏 壓的值，從而可以確保適當(dāng)?shù)娘@影對比度和適當(dāng)?shù)腣back。通過如上文所述的構(gòu)造，在處于已輸出140X 103頁片材的狀態(tài)中(在長期使用之 后)的圖像形成設(shè)備中，充電DC偏壓可以被校正約55V。結(jié)果，可以維持良好的狀態(tài)而不會 出現(xiàn)非圖像部分處的調(diào)色劑霧以及因感光部件上的載體沉積而引起的圖像缺陷。(感光部件的充電部和因長期使用而導(dǎo)致的電位降低)將參照曲線圖描述長期使用和電位降低。圖11是示出充電DC偏壓和感光部件的 充電電位之間的關(guān)系的曲線圖。橫坐標表示充電DC偏壓，而縱坐標表示感光部件充電電 位。由該曲線圖，在長期使用的初始階段(實線)，施加到充電裝置的充電DC偏壓的值基本 上與感光部件的充電電位的值一致。然而，在其中在20X 103頁片材上執(zhí)行圖像形成的長期 使用的較后面的階段(虛線)，出現(xiàn)了感光部件充電電位相對于施加到充電裝置的充電DC 偏壓的偏離(在施加700V的充電DC偏壓時，約120V)。由于個體裝置之間的差異，難于估 計該充電電位的降低。在該實施例中，將0V的充電DC偏壓施加到充電輥。在其中將0V的偏壓施加到充 電輥的情況下，不僅在長期使用的初始階段，而且在長期使用的較后面的階段，感光部件充 電電位是0V。出于該原因，可以精確地確定顯影對比度而沒有因長期使用引起的充電電位 降低的影響。為了精確地確定長期使用之前和之后的顯影對比度，可以僅需要感光部件充電電 位因長期使用而降低的量是小的。具體地，施加100V的充電DC偏壓的情況下的充電電位 的降低量是非常小的，即，約10V 約20V。出于該原因，當(dāng)施加0V的充電DC偏壓時，充電 電位的降低量是非常小的，從而可以精確地確定顯影對比度電位，由此充分抑制霧和載體 沉積的出現(xiàn)。在優(yōu)選示例中，當(dāng)施加約為0V(0V 50V)的充電DC偏壓時，充電電位的降低量基本上可忽略。在其中充電裝置被充電到約0V(基本上0V)的情況下，顯影對比度改變。 出于該原因，通過計算適當(dāng)?shù)匦Ｕ鳛榛鶞实臐舛群惋@影對比度之間的關(guān)系。實施例2與實施例1中的相同的部分由相同的附圖數(shù)字或符號表示，因此省略其描述。在 該實施例中，除了第一斑塊和第二斑塊之外，還通過形成第三斑塊，更精確地校正圖像形成 條件。在該實施例中，以0V的充電DC偏壓和100V的顯影DC偏壓形成第一斑塊，并且以 600V的充電DC偏壓和650V的顯影DC偏壓形成第二斑塊。此外，在其中第二斑塊濃度相對 于第一斑塊濃度增加的情況下，以0V的充電DC偏壓和值大于100V的顯影DC偏壓形成第
三斑塊。在實施例1中，以0V的充電DC偏壓和100V的顯影DC偏壓(即，具有100V的顯 影對比度)形成第一斑塊，從而使第一斑塊濃度P1是1.0。此外，在其中當(dāng)以600V的充電 DC偏壓和650V的顯影DC偏壓形成第二斑塊時，第二斑塊濃度P2是1. 2的情況下，顯影對 比度被判斷為其為120V。換言之，在該第二斑塊形成期間的充電電位Vd2被判斷為其降低 至 530V。然而，顯影對比度和斑塊濃度之間的關(guān)系并不總是比例關(guān)系。圖13是用于示出斑 塊濃度和顯影對比度之間的關(guān)系的曲線圖。在圖13中，縱坐標表示斑塊濃度，而橫坐標表 示顯影對比度。這里，假設(shè)在調(diào)整控制期間的圖像形成設(shè)備的顯影特性由圖中的曲線A表
7J\ o根據(jù)實施例1中的方法，基于直線B由P1和P2的結(jié)果計算試驗性校正值Y = 20V。 然而，第二斑塊濃度實際上是在位置(1)的點處輸出的，從而該校正量引起了偏離。因此， 在實施例1中，對于充電電位Vd的20V(550V-530V)的降低量被添加到充電DC偏壓，并且 隨后以620V的充電DC偏壓完成控制。在該實施例中，考慮到顯影特性，通過如下方式校正圖像形成條件。圖12是用于示出該實施例中的調(diào)整控制的流程圖。在該實施例中，步驟S201 S203和S208分別與實施例1中的步驟S101 S103和S106相同，因此省略其描述。S204是基于第一斑塊濃度和第二斑塊濃度而改變處理的步驟。作為控制單元的 CPU在第二斑塊濃度(P2)不小于第一斑塊濃度(P1)的情況下執(zhí)行S206的處理。此外，CPU 在第二斑塊濃度小于第一斑塊濃度的情況下執(zhí)行S205的處理。S205是在第二斑塊濃度小于第一斑塊濃度的情況下執(zhí)行的步驟。圖像形成設(shè)備易 于因長期使用而降低感光部件充電電位。然而，在第二斑塊濃度小于第一斑塊濃度的情況 下，感光部件充電電位增加。而且在該情況下，作為控制單元的CPU利用實施例1中描述的 方法基于第一斑塊濃度和第二斑塊濃度來調(diào)整圖像形成條件。S206是在第二斑塊濃度不小于第一斑塊濃度的情況下執(zhí)行的步驟。CPU從第一斑 塊濃度和第二斑塊濃度之間的差計算校正量(20V)。隨后，利用比用于第一斑塊的顯影對 比度(100V)大出所計算的校正量(20V)的兩倍(40V)的顯影對比度，形成第三斑塊(顯影 對比度是140V)。具體地，通過將0V的充電DC偏壓施加到充電裝置并且將140V的顯影DC 偏壓施加到顯影裝置，形成第三斑塊。隨后，作為控制單元的CPU基于第一斑塊濃度、第三斑塊濃度和第二斑塊濃度精確地計算在形成第二斑塊時的顯影對比度。具體地，當(dāng)?shù)谌邏K濃度是P3時，可以根據(jù)下 式在步驟S207中精確地獲得顯影對比度(P2-Pl)/(P3-Pl)+Vdcl0當(dāng)P3是1.25時，用于第二斑塊的顯影對比度是132V。因此，通過將32V加到充 電DC偏壓(600V)，在圖像形成期間施加的充電DC偏壓值被設(shè)定在632V，從而確保150V的 Vbacko如上文所述，根據(jù)本發(fā)明，在0V的感光部件充電電位形成模擬斑塊并且隨后測量 濃度，從而可以抑制非圖像部分處的調(diào)色劑霧和因感光部件上的載體沉積引起的圖像缺陷 的出現(xiàn)。當(dāng)在0V的感光部件充電電位形成模擬斑塊以形成第一斑塊時，通過預(yù)曝光而具 有充分收斂在0V電位的表面電位的感光部件不需要施加充電偏壓。此外，當(dāng)相對于所施加 的充電偏壓的充電電位約為0V并且處于可以被充分確定的電平(level)時，該充電電位是 可用的。此外，斑塊的數(shù)量和高電壓設(shè)定不是限制性的，而是可以依賴于所需的精度、操作 環(huán)境和顯影特性而改變?yōu)槿魏沃?。此外，可以通過同時執(zhí)行復(fù)數(shù)個曝光單元的校正來校正 顯影對比度。充電方法也不限于充電輥方法，而是可以類似地使用電暈充電、電刷充電等。盡管已參照此處公開的結(jié)構(gòu)描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于所闡述的細節(jié)，并 且本申請意在涵蓋落于所附權(quán)利要求的改進目的或范圍內(nèi)的這些修改或改變。
權(quán)利要求
一種圖像形成設(shè)備，包括感光部件；充電單元，用于對所述感光部件充電；曝光單元，用于使通過所述充電單元充電的所述感光部件曝露于光，以形成靜電圖像；顯影單元，用于利用調(diào)色劑使靜電圖像顯影以形成第一斑塊和第二斑塊；檢測單元，用于檢測通過所述顯影單元形成的第一和第二斑塊的濃度；以及控制單元，用于基于第一斑塊和第二斑塊之間的濃度差來控制圖像條件，其中，所述第一斑塊形成在所述感光部件上的其中所述感光部件的表面電位為0伏的部分處，以及，所述第二斑塊形成在通過將預(yù)定充電偏壓施加到所述充電單元而充電的部分處。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述充電部件是用于與所述感光部件接觸地對所 述感光部件充電的充電輥，以及其中，0伏的DC偏壓被施加到充電輥以形成所述第一斑塊。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述控制單元基于在基本上沒有來自所述曝光單 元的發(fā)光的情況下形成的所述第一斑塊和所述第二斑塊之間的濃度差來控制圖像形成條 件，以及基于通過所述曝光單元進行圖像曝光而形成的斑塊的濃度來控制圖像形成期間的 濃度級。
4.一種圖像形成設(shè)備，包括 感光部件；充電單元，用于對所述感光部件充電；曝光單元，用于使通過所述充電單元充電的所述感光部件曝露于光，以形成靜電圖像；顯影單元，用于利用調(diào)色劑使靜電圖像顯影以形成第一斑塊和第二斑塊； 檢測單元，用于檢測通過所述顯影單元形成的第一和第二斑塊的濃度；以及 控制單元，用于基于第一斑塊和第二斑塊之間的濃度差來控制圖像形成條件，其中，所 述第一斑塊是通過將基本上0伏的DC電壓施加到所述充電單元并將第一偏壓施加到所述 顯影單元而形成的，以及，所述第二斑塊是通過將預(yù)定的DC電壓施加到所述充電單元并將 第二偏壓施加到所述顯影單元而形成的。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，第二偏壓大于第一偏壓。
全文摘要
一種圖像形成設(shè)備，包括感光部件；充電裝置，用于對感光部件充電；曝光裝置，用于使通過充電裝置充電的感光部件曝露于光，以形成靜電圖像；顯影裝置，用于利用調(diào)色劑使靜電圖像顯影以形成第一斑塊和第二斑塊；檢測裝置，用于檢測通過顯影裝置形成的第一和第二斑塊的濃度；以及控制裝置，用于基于第一斑塊和第二斑塊之間的濃度差來控制圖像形成條件，其中，所述第一斑塊形成在感光部件上的感光部件的表面電位為0伏的部分處，以及，所述第二斑塊形成在通過將預(yù)定充電偏壓施加到充電裝置而充電的部分處。
文檔編號G03G15/00GK101923304SQ20101020291
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
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