圖像形成設備和控制方法
2023-06-01 22:46:36
專利名稱：圖像形成設備和控制方法
技術領域：
本發明涉及一種電子照相圖像形成設備及其控制方法，尤其涉及一種防止濃度和色感(色味)的變化的圖像形成設備及其控制方法。
背景技術：
電子照相型或靜電列印型圖像形成設備中的顯影裝置通常使用主要包含調色劑顆粒和載體顆粒的雙組分顯影劑。尤其在用於形成全色或多色圖像的彩色圖像形成設備中，大多數顯影裝置使用雙組分顯影劑。雙組分顯影劑的調色劑濃度(即調色劑顆粒的重量與載體顆粒和調色劑顆粒的總重量的比)是穩定圖像質量的非常重要的因素。在顯影中消耗雙組分顯影劑的調色劑顆粒，並且調色劑濃度逐漸降低。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色劑濃度、並且根據所檢測到的調色劑濃度控制對顯影裝置的調色劑補充，將雙組分顯影劑的調色劑濃度控制為恆定。然而，電子照相方法和靜電列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號公報提出了用於根據靜置時間和溼度環境估計調色劑電荷量的變化、並且根據估計結果攪拌顯影劑以穩定圖像質量的控制。然而，如日本特開平11-212343號公報一樣僅利用調色劑電荷量的前饋預測，預測的調色劑電荷量可能與實際的調色劑電荷量發生偏離。對於使用反饋的調色劑電荷量觀測器校正的需求增加。反饋的例子是用於創建測試圖案圖像(稱為塊圖像)、檢測濃度並且校正調色劑電荷量的控制。然而，塊圖像濃度不僅根據調色劑電荷量、而且還根據顯影效率來確定，因而不能僅檢測調色劑電荷量。因此難以通過塊圖像來預測調色劑電荷量。
發明內容
本發明提出了調色劑電荷量的適當反饋控制，由此提供一種能夠獲得穩定的濃度和色感變化的圖像形成設備。根據本發明的一個方面，提供一種圖像形成設備，其基於圖像數據，隨同承載雙組分顯影劑中包含的調色劑和載體的顯影套筒的轉動一起在圖像承載體上形成圖像，所述圖像形成設備包括形成單元，用於使用由所述顯影套筒所承載的調色劑在所述圖像承載體上形成濃度檢測調色劑圖像；檢測單元，用於檢測由所述形成單元所形成的濃度檢測調色劑圖像的濃度；預測單元，用於預測所述雙組分顯影劑中的調色劑電荷量；校正單元，用於使用根據由所述預測單元所預測的調色劑電荷量和由所述檢測單元所檢測到的濃度檢測調色劑圖像的濃度之間的關系所獲得的值，校正所述雙組分顯影劑中的調色劑電荷量；以及控制單元，用於在由所述形成單元形成所述濃度檢測調色劑圖像時，進行控制以與基於圖像數據的圖像形成相比，增大顯影效率。根據本發明的另一方面，提供一種圖像形成設備的控制方法，所述圖像形成設備基於圖像數據，隨同承載雙組分顯影劑中包含的調色劑和載體的顯影套筒的轉動一起在圖
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，用於使用由所述顯影套筒所 承載的調色劑在所述圖像承載體上形成濃度檢測調色劑圖像；檢測步驟，用於檢測在所述 形成步驟中所形成的濃度檢測調色劑圖像的濃度；預測步驟，用於預測所述雙組分顯影劑 中的調色劑電荷量；校正步驟，用於使用根據在所述預測步驟中所預測的調色劑電荷量和 在所述檢測步驟中所檢測到的濃度檢測調色劑圖像的濃度之間的關系所獲得的值，校正所 述雙組分顯影劑中的調色劑電荷量；以及控制步驟，用於當在所述形成步驟中形成所述濃 度檢測調色劑圖像時，進行控制以與基於圖像數據的圖像形成相比，增大顯影效率。根據本發明，通過增大顯影效率並檢測塊，可以根據塊圖像可靠地檢測調色劑電 荷量。基於該檢測結果，進行對預測的調色劑電荷量的觀測器校正。可以穩定地形成具有 恆定圖像濃度的高質量圖像。通過以下(參考附圖)對典型實施例的說明，本發明的其它特製將變得明顯。
圖1是用於說明圖像形成設備的結構的斷面圖；圖2是示出讀取器圖像處理單元的信號處理的框圖；圖3是用於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的框圖；圖5是用於說明塊圖像形成處理的圖；圖6是用於說明塊濃度測量處理的框圖；圖7是用於說明圖像濃度和光傳感器輸出之間的關係的圖；圖8是示出用於計算調色劑電荷量的序列的流程圖；圖9是示出用於根據圖像比率計算收斂Q/M1的關係的圖；圖10是示出用於說明顯影效率的感光鼓1的電位的示意圖；圖11是示出用於基於塊校正調色劑電荷量的塊的形成的流程圖；圖12是示出塊Q的濃度和調色劑電荷量之間的關係的圖；圖13是示出顯影設置的峰峰值和顯影效率之間的關係的圖；圖14是不出調色劑電荷量和雷射束量之間的關係的圖；圖15是用於說明根據第一實施例的控制的效果的圖；圖16是示出用作顯影設置的顯影套筒41的速度和顯影效率之間的關係的圖；以 及圖17是用於說明根據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參考附圖詳細說明本發明的第一實施例。即使在以可選結構替換本實施例的結 構的一部分或全部的其它實施例中，也可以實現本發明，只要在增強顯影效率的同時，根據 檢測塊的結果來控制雙組分顯影劑中所預測的調色劑電荷量即可。因此，只要圖像形成設備使用電子照相方法形成圖像，不管是串聯式/單鼓式還 是中間轉印式/直接轉印式都可以實現本發明。本實施例僅說明與調色劑圖像的形成和轉印有關的主要部分。然而，通過添加必要的裝置、裝備或外殼結構，對於印表機、各種列印設備、複印機、FAX或多功能外圍設備等中的各種用途實現本發明。圖像形成設備圖I是用於說明圖像形成設備的結構的斷面圖。圖像形成設備100是串聯式中間轉印全色印表機，其中，沿中間轉印帶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上形成黃色調色劑圖像，並且將其一次轉印至中間轉印帶6。圖像形成單元PM在感光鼓IM上形成品紅色調色劑圖像，並且一次轉印該品紅色調色劑圖像以重疊在中間轉印帶6上的黃色調色劑圖像上。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色劑圖像，並且順次將它們一次轉印至中間轉印帶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動。將被一次轉印至中間轉印帶6上的四種顏色的調色劑圖像輸送至二次轉印部T2， 並且將其整體二次轉印至列印介質P上。通過定影裝置11對承載二次轉印的四種顏色的調色劑圖像的列印介質P加熱和加壓以將調色劑圖像定影在表面。然後，從設備排出列印介質P。中間轉印帶6在張力輥61、驅動輥62和對向輥63之間環繞並且由它們支持中間轉印帶6。通過驅動輥62驅動中間轉印帶6以預定處理速度在箭頭R2所示的方向上轉動。通過分離棍66逐一分離從列印介質盒65拾取的列印介質P,並且將各列印介質P 發送至定位輥67。當定位輥67停止時，它們容納和保持列印介質P，並且與中間轉印帶6 上的調色劑圖像的定時同步將列印介質P提供給二次轉印部T2。二次轉印輥64與通過對向輥63支持的中間轉印帶6接觸，並且形成二次轉印部 T2。通過向二次轉印輥64提供正DC電壓，將帶負電並由中間轉印帶6承載的調色劑圖像二次轉印至列印介質P。除顯影裝置4Y、4M、4C和4K中使用的調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具有幾乎相同的結構。在下面的說明中，當不必區分圖像形成單元PY、PM、PC和PK時，將省略用於表示各自的顏色的附圖標記的後綴「Y」、「M」、 「C」和「K」，並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 以預定處理速度在箭頭Rl所示的方向上轉動。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矽類的感光體。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部。從充電偏壓電源(未示出)向充電裝置2 的電極絲施加預定充電偏壓。從柵網偏壓電源(未示出)向充電裝置2的柵網部施加預定柵網偏壓。對感光鼓I充電至近似於施加給柵網部的電壓，但是這依賴於施加給電極絲的電壓。曝光裝置3使用旋鏡掃描雷射束以在帶電感光鼓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色劑，從而將靜電圖像顯影成調色劑圖像。一次轉印輥7對中間轉印帶6的內表面加壓以在感光鼓I和中間轉印帶6之間形成一次轉印部Tl。當向一次轉印輥7施加正DC電壓時，將感光鼓I上承載的負調色劑圖像一次轉印至正通過一次轉印部Tl的中間轉印帶6。清潔裝置8利用清潔刮板擦拭感光鼓I以回收未被轉印至中間轉印帶6並保留在感光鼓I上的調色劑。帶清潔裝置68利用清潔刮板擦拭中間轉印帶6以回收未被轉印至列印介質P並在通過二次轉印部T2之後保留在中間轉印帶6上的調色劑。圖像形成設備100包括操作單元20。根據本實施例的圖像形成設備100還包括圖像讀取單元A和印表機單元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和圖像形成設備100的控制單元110連接。用戶可以經由操作單元20輸入諸如圖像類型和薄片計數等的各種條件。印表機單元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 是用於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讀取被置於原稿臺玻璃102上的原稿 G的面朝下的表面(原稿臺玻璃102側)上的圖像。通過光源103照射並且經由光學系統 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、光學系統104 和CCD傳感器105的光學系統單元在箭頭R103所示的方向上移動，以讀取原稿G的圖像並將其轉換成各行的電信號數據串。抵靠構件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的白電平並且對CXD傳感器105 進行推力方向上的遮光。由CXD傳感器105獲得的圖像信號經過讀取器圖像處理單元108的圖像處理，被發送至印表機控制單元(印表機圖像處理單元)109，並且進一步經過圖像處理。如圖2所示，時鐘生成單元211生成各像素的時鐘(CLOCK信號)。主掃描地址計數器212通過計數來自時鐘生成單元211的時鐘生成針對一行的各像素的主掃描地址。響應於HSYNC信號清除主掃描地址計數器212，並且主掃描地址計數器212開始計數下一行的主掃描地址。解碼器213對來自主掃描地址計數器212的主掃描地址進行解碼，並且生成諸如各行的移位脈衝或復位脈衝等的CCD驅動信號。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間信號。使用VSYNC信號讀取(掃描)邏輯「I」區間的圖像，並且順次形成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間信號。使用VE信號調整邏輯「I」區間的主掃描開始位置的定時，並且主要在用於線延遲的線計數控制中使用VE信號。時鐘(CLOCK)信號是像素同步信號，並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據。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整和偏移調整。然後，A/D轉換器202將各顏色信號轉換成8位數字圖像信號R1、G1和BI。遮光校正單元203接收數字圖像信號R1、 Gl和BI，並且使用基準白色板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信號以將它們調整為與B信號相適應。輸入掩模單元205通過執行以下面的公式給出的矩陣計算，將根據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換成NTSC標準顏色空間
權利要求
1.一種圖像形成設備，其基於圖像數據，隨著承載雙組分顯影劑中所包含的調色劑和載體的顯影套筒的轉動在圖像承載體上形成圖像，所述圖像形成設備包括形成單元，用於使用由所述顯影套筒所承載的調色劑在所述圖像承載體上形成濃度檢測調色劑圖像；檢測單元，用於檢測由所述形成單元所形成的濃度檢測調色劑圖像的濃度；預測單元，用於預測所述雙組分顯影劑中的調色劑電荷量；校正單元，用於使用根據由所述預測單元所預測的調色劑電荷量和由所述檢測單元所檢測到的濃度檢測調色劑圖像的濃度之間的關系所獲得的值，校正所述雙組分顯影劑中的調色劑電荷量；以及控制單元，用於在由所述形成單元形成所述濃度檢測調色劑圖像時，進行控制以使得與基於圖像數據的圖像形成相比、增大顯影效率。
2.根據權利要求I所述的圖像形成設備，其特徵在於，當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動速度。
3.根據權利要求I所述的圖像形成設備，其特徵在於，當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.根據權利要求I所述的圖像形成設備，其特徵在於，所述控制單元將所述顯影效率控制成大致為100%。
5.一種圖像形成設備的控制方法，所述圖像形成設備基於圖像數據，隨著承載雙組分顯影劑中所包含的調色劑和載體的顯影套筒的轉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，用於使用由所述顯影套筒所承載的調色劑在所述圖像承載體上形成濃度檢測調色劑圖像；檢測步驟，用於檢測在所述形成步驟中所形成的濃度檢測調色劑圖像的濃度；預測步驟，用於預測所述雙組分顯影劑中的調色劑電荷量；校正步驟，用於使用根據在所述預測步驟中所預測的調色劑電荷量和在所述檢測步驟中所檢測到的濃度檢測調色劑圖像的濃度之間的關系所獲得的值，校正所述雙組分顯影劑中的調色劑電荷量；以及控制步驟，用於當在所述形成步驟中形成所述濃度檢測調色劑圖像時，進行控制以使得與基於圖像數據的圖像形成相比、增大顯影效率。
全文摘要
一種圖像形成設備和控制方法，所述圖像形成設備隨同承載雙組分顯影劑中包含的調色劑和載體的顯影套筒的轉動一起在圖像承載體上形成圖像，所述圖像形成設備包括形成單元，用於使用調色劑在圖像承載體上形成濃度檢測調色劑圖像；檢測單元，用於檢測所形成的濃度檢測調色劑圖像的濃度；預測單元，用於預測所述雙組分顯影劑中的調色劑電荷量；校正單元，用於使用根據由所述預測單元所預測的調色劑電荷量和由所述檢測單元所檢測到的調色劑圖像的濃度之間的關系所獲得的值，校正所述雙組分顯影劑中的調色劑電荷量；以及控制單元，用於在由所述形成單元形成所述濃度檢測調色劑圖像時，進行控制以與基於圖像數據的圖像形成相比，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 優先權日2011年1月19日
發明者藤原基裕 申請人:佳能株式會社