專利名稱：圖像形成設(shè)備和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子照相圖像形成設(shè)備及其控制方法，尤其涉及一種防止?jié)舛群蜕?色味)的變化的圖像形成設(shè)備及其控制方法。
背景技術(shù)：
電子照相型或靜電打印型圖像形成設(shè)備中的顯影裝置通常使用主要包含調(diào)色劑顆粒和載體顆粒的雙組分顯影劑。尤其在用于形成全色或多色圖像的彩色圖像形成設(shè)備中，大多數(shù)顯影裝置使用雙組分顯影劑。雙組分顯影劑的調(diào)色劑濃度(即調(diào)色劑顆粒的重量與載體顆粒和調(diào)色劑顆粒的總重量的比)是穩(wěn)定圖像質(zhì)量的非常重要的因素。在顯影中消耗雙組分顯影劑的調(diào)色劑顆粒，并且調(diào)色劑濃度逐漸降低。考慮到這種情況，通過檢測顯影裝置中的雙組分顯影劑的調(diào)色劑濃度、并且根據(jù)所檢測到的調(diào)色劑濃度控制對顯影裝置的調(diào)色劑補充，將雙組分顯影劑的調(diào)色劑濃度控制為恒定。然而，電子照相方法和靜電打印方法利用靜電力形成圖像。如果雙組分顯影劑中的電荷量(稱為調(diào)色劑電荷量)變化，則圖像濃度也變化。為解決這一問題，日本特開平11-212343號公報提出了用于根據(jù)靜置時間和濕度環(huán)境估計調(diào)色劑電荷量的變化、并且根據(jù)估計結(jié)果攪拌顯影劑以穩(wěn)定圖像質(zhì)量的控制。然而，如日本特開平11-212343號公報一樣僅利用調(diào)色劑電荷量的前饋預(yù)測，預(yù)測的調(diào)色劑電荷量可能與實際的調(diào)色劑電荷量發(fā)生偏離。對于使用反饋的調(diào)色劑電荷量觀測器校正的需求增加。反饋的例子是用于創(chuàng)建測試圖案圖像(稱為塊圖像)、檢測濃度并且校正調(diào)色劑電荷量的控制。然而，塊圖像濃度不僅根據(jù)調(diào)色劑電荷量、而且還根據(jù)顯影效率來確定，因而不能僅檢測調(diào)色劑電荷量。因此難以通過塊圖像來預(yù)測調(diào)色劑電荷量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了調(diào)色劑電荷量的適當(dāng)反饋控制，由此提供一種能夠獲得穩(wěn)定的濃度和色感變化的圖像形成設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種圖像形成設(shè)備，其基于圖像數(shù)據(jù)，隨同承載雙組分顯影劑中包含的調(diào)色劑和載體的顯影套筒的轉(zhuǎn)動一起在圖像承載體上形成圖像，所述圖像形成設(shè)備包括形成單元，用于使用由所述顯影套筒所承載的調(diào)色劑在所述圖像承載體上形成濃度檢測調(diào)色劑圖像；檢測單元，用于檢測由所述形成單元所形成的濃度檢測調(diào)色劑圖像的濃度；預(yù)測單元，用于預(yù)測所述雙組分顯影劑中的調(diào)色劑電荷量；校正單元，用于使用根據(jù)由所述預(yù)測單元所預(yù)測的調(diào)色劑電荷量和由所述檢測單元所檢測到的濃度檢測調(diào)色劑圖像的濃度之間的關(guān)系所獲得的值，校正所述雙組分顯影劑中的調(diào)色劑電荷量；以及控制單元，用于在由所述形成單元形成所述濃度檢測調(diào)色劑圖像時，進行控制以與基于圖像數(shù)據(jù)的圖像形成相比，增大顯影效率。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種圖像形成設(shè)備的控制方法，所述圖像形成設(shè)備基于圖像數(shù)據(jù)，隨同承載雙組分顯影劑中包含的調(diào)色劑和載體的顯影套筒的轉(zhuǎn)動一起在圖
3像承載體上形成圖像，所述控制方法包括以下步驟形成步驟，用于使用由所述顯影套筒所 承載的調(diào)色劑在所述圖像承載體上形成濃度檢測調(diào)色劑圖像；檢測步驟，用于檢測在所述 形成步驟中所形成的濃度檢測調(diào)色劑圖像的濃度；預(yù)測步驟，用于預(yù)測所述雙組分顯影劑 中的調(diào)色劑電荷量；校正步驟，用于使用根據(jù)在所述預(yù)測步驟中所預(yù)測的調(diào)色劑電荷量和 在所述檢測步驟中所檢測到的濃度檢測調(diào)色劑圖像的濃度之間的關(guān)系所獲得的值，校正所 述雙組分顯影劑中的調(diào)色劑電荷量；以及控制步驟，用于當(dāng)在所述形成步驟中形成所述濃 度檢測調(diào)色劑圖像時，進行控制以與基于圖像數(shù)據(jù)的圖像形成相比，增大顯影效率。根據(jù)本發(fā)明，通過增大顯影效率并檢測塊，可以根據(jù)塊圖像可靠地檢測調(diào)色劑電 荷量?；谠摍z測結(jié)果，進行對預(yù)測的調(diào)色劑電荷量的觀測器校正?？梢苑€(wěn)定地形成具有 恒定圖像濃度的高質(zhì)量圖像。通過以下(參考附圖)對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特制將變得明顯。


圖1是用于說明圖像形成設(shè)備的結(jié)構(gòu)的斷面圖；圖2是示出讀取器圖像處理單元的信號處理的框圖；圖3是用于說明讀取器圖像處理單元的控制信號的定時的時序圖；圖4是示出圖像形成單元的控制系統(tǒng)的框圖；圖5是用于說明塊圖像形成處理的圖；圖6是用于說明塊濃度測量處理的框圖；圖7是用于說明圖像濃度和光傳感器輸出之間的關(guān)系的圖；圖8是示出用于計算調(diào)色劑電荷量的序列的流程圖；圖9是示出用于根據(jù)圖像比率計算收斂Q/M1的關(guān)系的圖；圖10是示出用于說明顯影效率的感光鼓1的電位的示意圖；圖11是示出用于基于塊校正調(diào)色劑電荷量的塊的形成的流程圖；圖12是示出塊Q的濃度和調(diào)色劑電荷量之間的關(guān)系的圖；圖13是示出顯影設(shè)置的峰峰值和顯影效率之間的關(guān)系的圖；圖14是不出調(diào)色劑電荷量和激光束量之間的關(guān)系的圖；圖15是用于說明根據(jù)第一實施例的控制的效果的圖；圖16是示出用作顯影設(shè)置的顯影套筒41的速度和顯影效率之間的關(guān)系的圖；以 及圖17是用于說明根據(jù)第二實施例的控制的效果的圖。
具體實施例方式第一實施例現(xiàn)參考附圖詳細說明本發(fā)明的第一實施例。即使在以可選結(jié)構(gòu)替換本實施例的結(jié) 構(gòu)的一部分或全部的其它實施例中，也可以實現(xiàn)本發(fā)明，只要在增強顯影效率的同時，根據(jù) 檢測塊的結(jié)果來控制雙組分顯影劑中所預(yù)測的調(diào)色劑電荷量即可。因此，只要圖像形成設(shè)備使用電子照相方法形成圖像，不管是串聯(lián)式/單鼓式還 是中間轉(zhuǎn)印式/直接轉(zhuǎn)印式都可以實現(xiàn)本發(fā)明。本實施例僅說明與調(diào)色劑圖像的形成和轉(zhuǎn)印有關(guān)的主要部分。然而，通過添加必要的裝置、裝備或外殼結(jié)構(gòu)，對于打印機、各種打印設(shè)備、復(fù)印機、FAX或多功能外圍設(shè)備等中的各種用途實現(xiàn)本發(fā)明。圖像形成設(shè)備圖I是用于說明圖像形成設(shè)備的結(jié)構(gòu)的斷面圖。圖像形成設(shè)備100是串聯(lián)式中間轉(zhuǎn)印全色打印機，其中，沿中間轉(zhuǎn)印帶6排列黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)和黑色⑷圖像形成單元PY、PM、PC和PK。圖像形成單元PY在用作圖像承載體的感光鼓IY上形成黃色調(diào)色劑圖像，并且將其一次轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶6。圖像形成單元PM在感光鼓IM上形成品紅色調(diào)色劑圖像，并且一次轉(zhuǎn)印該品紅色調(diào)色劑圖像以重疊在中間轉(zhuǎn)印帶6上的黃色調(diào)色劑圖像上。圖像形成單元PC和PK分別在感光鼓IC和IK上形成青色和黑色調(diào)色劑圖像，并且順次將它們一次轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶6上。此時，假定各感光鼓在圖I示出的箭頭所示的方向上轉(zhuǎn)動。將被一次轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶6上的四種顏色的調(diào)色劑圖像輸送至二次轉(zhuǎn)印部T2， 并且將其整體二次轉(zhuǎn)印至打印介質(zhì)P上。通過定影裝置11對承載二次轉(zhuǎn)印的四種顏色的調(diào)色劑圖像的打印介質(zhì)P加熱和加壓以將調(diào)色劑圖像定影在表面。然后，從設(shè)備排出打印介質(zhì)P。中間轉(zhuǎn)印帶6在張力輥61、驅(qū)動輥62和對向輥63之間環(huán)繞并且由它們支持中間轉(zhuǎn)印帶6。通過驅(qū)動輥62驅(qū)動中間轉(zhuǎn)印帶6以預(yù)定處理速度在箭頭R2所示的方向上轉(zhuǎn)動。通過分離棍66逐一分離從打印介質(zhì)盒65拾取的打印介質(zhì)P,并且將各打印介質(zhì)P 發(fā)送至定位輥67。當(dāng)定位輥67停止時，它們?nèi)菁{和保持打印介質(zhì)P，并且與中間轉(zhuǎn)印帶6 上的調(diào)色劑圖像的定時同步將打印介質(zhì)P提供給二次轉(zhuǎn)印部T2。二次轉(zhuǎn)印輥64與通過對向輥63支持的中間轉(zhuǎn)印帶6接觸，并且形成二次轉(zhuǎn)印部 T2。通過向二次轉(zhuǎn)印輥64提供正DC電壓，將帶負電并由中間轉(zhuǎn)印帶6承載的調(diào)色劑圖像二次轉(zhuǎn)印至打印介質(zhì)P。除顯影裝置4Y、4M、4C和4K中使用的調(diào)色劑的顏色分別為黃色、品紅色、青色和黑色以外，圖像形成單元PY、PM、PC和PK具有幾乎相同的結(jié)構(gòu)。在下面的說明中，當(dāng)不必區(qū)分圖像形成單元PY、PM、PC和PK時，將省略用于表示各自的顏色的附圖標(biāo)記的后綴“Y”、“M”、 “C”和“K”，并且概括說明圖像形成單元。圖4是更詳細地示出圖I中的各圖像形成單元的圖。將參考圖I和4詳細說明圖像形成單元。在圖像形成單元中，在感光鼓I周圍布置充電裝置2、曝光裝置3、顯影裝置4、 一次轉(zhuǎn)印輥7和清潔裝置8。通過在鋁圓柱體的外表面上形成負電荷極性的感光層來形成感光鼓I。感光鼓I 以預(yù)定處理速度在箭頭Rl所示的方向上轉(zhuǎn)動。感光鼓I是例如對近紅外光(960nm)的反射率約為40%的OPC感光體。然而，感光鼓I可以是具有幾乎相同反射率的非晶硅類的感光體。充電裝置2使用scorotron充電器。充電裝置2利用電暈放電時的帶電粒子照射感光鼓I，以使感光鼓I的表面充電至均一負電位。Scorotron充電器包括施加有高壓的電極絲、接地屏蔽部和施加有期望電壓的柵網(wǎng)部。從充電偏壓電源(未示出)向充電裝置2 的電極絲施加預(yù)定充電偏壓。從柵網(wǎng)偏壓電源(未示出)向充電裝置2的柵網(wǎng)部施加預(yù)定柵網(wǎng)偏壓。對感光鼓I充電至近似于施加給柵網(wǎng)部的電壓，但是這依賴于施加給電極絲的電壓。曝光裝置3使用旋鏡掃描激光束以在帶電感光鼓I的表面上寫入圖像的靜電圖像。用作電位檢測部件的電位傳感器5可以檢測通過曝光裝置3在感光鼓I上所形成的靜電圖像的電位。顯影裝置4向感光鼓I上的靜電圖像施加調(diào)色劑，從而將靜電圖像顯影成調(diào)色劑圖像。一次轉(zhuǎn)印輥7對中間轉(zhuǎn)印帶6的內(nèi)表面加壓以在感光鼓I和中間轉(zhuǎn)印帶6之間形成一次轉(zhuǎn)印部Tl。當(dāng)向一次轉(zhuǎn)印輥7施加正DC電壓時，將感光鼓I上承載的負調(diào)色劑圖像一次轉(zhuǎn)印至正通過一次轉(zhuǎn)印部Tl的中間轉(zhuǎn)印帶6。清潔裝置8利用清潔刮板擦拭感光鼓I以回收未被轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶6并保留在感光鼓I上的調(diào)色劑。帶清潔裝置68利用清潔刮板擦拭中間轉(zhuǎn)印帶6以回收未被轉(zhuǎn)印至打印介質(zhì)P并在通過二次轉(zhuǎn)印部T2之后保留在中間轉(zhuǎn)印帶6上的調(diào)色劑。圖像形成設(shè)備100包括操作單元20。根據(jù)本實施例的圖像形成設(shè)備100還包括圖像讀取單元A和打印機單元B。操作單元20包括顯示器218。操作單元20與圖像讀取單元A的CPU 214和圖像形成設(shè)備100的控制單元110連接。用戶可以經(jīng)由操作單元20輸入諸如圖像類型和薄片計數(shù)等的各種條件。打印機單元B在該輸入條件下形成圖像。圖像讀取單元圖2是示出圖像讀取單元A的讀取器圖像處理單元108的信號處理的框圖。圖3 是用于說明讀取器圖像處理單元108中的控制信號的定時的時序圖。如圖I所示，圖像讀取單元(讀取器單元)A讀取被置于原稿臺玻璃102上的原稿 G的面朝下的表面(原稿臺玻璃102側(cè))上的圖像。通過光源103照射并且經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng) 104在CXD傳感器105上形成原稿G的圖像。CXD傳感器105使用按三行排列的紅色(R)、 綠色(G)和藍色(B) CXD線傳感器生成R、G和B顏色成分信號。包括光源103、光學(xué)系統(tǒng)104 和CCD傳感器105的光學(xué)系統(tǒng)單元在箭頭R103所示的方向上移動，以讀取原稿G的圖像并將其轉(zhuǎn)換成各行的電信號數(shù)據(jù)串。抵靠構(gòu)件107被配置在原稿臺玻璃102上以通過抵靠確定原稿G的位置。在原稿臺玻璃102上配置基準白色板106以確定CXD傳感器105的白電平并且對CXD傳感器105 進行推力方向上的遮光。由CXD傳感器105獲得的圖像信號經(jīng)過讀取器圖像處理單元108的圖像處理，被發(fā)送至打印機控制單元(打印機圖像處理單元)109，并且進一步經(jīng)過圖像處理。如圖2所示，時鐘生成單元211生成各像素的時鐘(CLOCK信號)。主掃描地址計數(shù)器212通過計數(shù)來自時鐘生成單元211的時鐘生成針對一行的各像素的主掃描地址。響應(yīng)于HSYNC信號清除主掃描地址計數(shù)器212，并且主掃描地址計數(shù)器212開始計數(shù)下一行的主掃描地址。解碼器213對來自主掃描地址計數(shù)器212的主掃描地址進行解碼，并且生成諸如各行的移位脈沖或復(fù)位脈沖等的CCD驅(qū)動信號。另外，解碼器213生成表示CCD傳感器105 的一行讀取信號中的有效區(qū)域的VE信號以及行同步信號HSYNC。如圖3所示，VSYNC信號是副掃描方向上的圖像有效區(qū)間信號。使用VSYNC信號讀取(掃描)邏輯“I”區(qū)間的圖像，并且順次形成M、C、Y和K輸出信號。VE信號是主掃描方向上的圖像有效區(qū)間信號。使用VE信號調(diào)整邏輯“I”區(qū)間的主掃描開始位置的定時，并且主要在用于線延遲的線計數(shù)控制中使用VE信號。時鐘(CLOCK)信號是像素同步信號，并且使用時鐘信號在從“O ”到“ I ”的上升沿處傳送一個像素的圖像數(shù)據(jù)。如圖2所不,將從(XD傳感器105輸出的圖像信號輸入給模擬信號處理單兀201。 模擬信號處理單元201對輸入信號進行增益調(diào)整和偏移調(diào)整。然后，A/D轉(zhuǎn)換器202將各顏色信號轉(zhuǎn)換成8位數(shù)字圖像信號R1、G1和BI。遮光校正單元203接收數(shù)字圖像信號R1、 Gl和BI，并且使用基準白色板106的讀取信號對各顏色進行遮光校正。在R、G和B之間以預(yù)定距離配置CXD傳感器105的各個線傳感器。線延遲電路 204校正數(shù)字圖像信號R2、G2和B2之間在副掃描方向上的空間移位。更具體地，線延遲電路204在副掃描方向上線延遲R和G信號以將它們調(diào)整為與B信號相適應(yīng)。輸入掩模單元205通過執(zhí)行以下面的公式給出的矩陣計算，將根據(jù)CXD傳感器105 的R、G和B濾波器的光譜特性所確定的讀取顏色空間轉(zhuǎn)換成NTSC標(biāo)準顏色空間
權(quán)利要求
1.一種圖像形成設(shè)備，其基于圖像數(shù)據(jù)，隨著承載雙組分顯影劑中所包含的調(diào)色劑和載體的顯影套筒的轉(zhuǎn)動在圖像承載體上形成圖像，所述圖像形成設(shè)備包括形成單元，用于使用由所述顯影套筒所承載的調(diào)色劑在所述圖像承載體上形成濃度檢測調(diào)色劑圖像；檢測單元，用于檢測由所述形成單元所形成的濃度檢測調(diào)色劑圖像的濃度；預(yù)測單元，用于預(yù)測所述雙組分顯影劑中的調(diào)色劑電荷量；校正單元，用于使用根據(jù)由所述預(yù)測單元所預(yù)測的調(diào)色劑電荷量和由所述檢測單元所檢測到的濃度檢測調(diào)色劑圖像的濃度之間的關(guān)系所獲得的值，校正所述雙組分顯影劑中的調(diào)色劑電荷量；以及控制單元，用于在由所述形成單元形成所述濃度檢測調(diào)色劑圖像時，進行控制以使得與基于圖像數(shù)據(jù)的圖像形成相比、增大顯影效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，當(dāng)增大所述顯影效率時，所述控制單元增大所述顯影套筒的轉(zhuǎn)動速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，當(dāng)增大所述顯影效率時，所述控制單元增大要施加至所述顯影套筒的偏壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，所述控制單元將所述顯影效率控制成大致為100%。
5.一種圖像形成設(shè)備的控制方法，所述圖像形成設(shè)備基于圖像數(shù)據(jù)，隨著承載雙組分顯影劑中所包含的調(diào)色劑和載體的顯影套筒的轉(zhuǎn)動在圖像承載體上形成圖像，所述控制方法包括以下步驟形成步驟，用于使用由所述顯影套筒所承載的調(diào)色劑在所述圖像承載體上形成濃度檢測調(diào)色劑圖像；檢測步驟，用于檢測在所述形成步驟中所形成的濃度檢測調(diào)色劑圖像的濃度；預(yù)測步驟，用于預(yù)測所述雙組分顯影劑中的調(diào)色劑電荷量；校正步驟，用于使用根據(jù)在所述預(yù)測步驟中所預(yù)測的調(diào)色劑電荷量和在所述檢測步驟中所檢測到的濃度檢測調(diào)色劑圖像的濃度之間的關(guān)系所獲得的值，校正所述雙組分顯影劑中的調(diào)色劑電荷量；以及控制步驟，用于當(dāng)在所述形成步驟中形成所述濃度檢測調(diào)色劑圖像時，進行控制以使得與基于圖像數(shù)據(jù)的圖像形成相比、增大顯影效率。
全文摘要
一種圖像形成設(shè)備和控制方法，所述圖像形成設(shè)備隨同承載雙組分顯影劑中包含的調(diào)色劑和載體的顯影套筒的轉(zhuǎn)動一起在圖像承載體上形成圖像，所述圖像形成設(shè)備包括形成單元，用于使用調(diào)色劑在圖像承載體上形成濃度檢測調(diào)色劑圖像；檢測單元，用于檢測所形成的濃度檢測調(diào)色劑圖像的濃度；預(yù)測單元，用于預(yù)測所述雙組分顯影劑中的調(diào)色劑電荷量；校正單元，用于使用根據(jù)由所述預(yù)測單元所預(yù)測的調(diào)色劑電荷量和由所述檢測單元所檢測到的調(diào)色劑圖像的濃度之間的關(guān)系所獲得的值，校正所述雙組分顯影劑中的調(diào)色劑電荷量；以及控制單元，用于在由所述形成單元形成所述濃度檢測調(diào)色劑圖像時，進行控制以與基于圖像數(shù)據(jù)的圖像形成相比，增大顯影效率。
文檔編號G03G15/08GK102608894SQ20121002032
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者藤原基裕 申請人:佳能株式會社