图像形成设备的制作方法

专利名称：图像形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及诸如复印机、激光打印机或传真机等的使用电子照相方法的图像形成设备，尤其涉及调色剂附着量的测量和图像浓度的控制。
背景技术：
在用于控制使用电子照相方法的图像形成设备所形成的图像的浓度的方法中，在感光鼓或中间转印带上形成浓度检测要使用的调色剂图像，并且基于从该调色剂图像检测到的浓度对图像形成条件进行反馈控制。图像形成条件包括承载带电调色剂的感光鼓的充电偏压、用于控制感光鼓所承载的带电调色剂的浓度的曝光光量、以及用于将感光鼓或中间转印带所承载的调色剂图像转印到诸如纸张等的记录材料上的转印电压。如果确定了图像形成条件，则确定了被转印到记录材料上的调色剂图像的浓度。近年来，已经能够以高精度检测感光鼓或中间转印带所承载的调色剂图像的高度。已经提出了用于根据检测到的调色剂图像的高度检测调色剂图像的浓度的方法。调色剂图像的浓度根据每单位面积所承载的调色剂量(调色剂附着量)而变化。更具体地，如果调色剂附着量增加以形成高浓度的调色剂图像，则调色剂图像的高度也增加。如果调色剂附着量减少以形成低浓度的调色剂图像，则调色剂图像的高度也减少。因此，可以通过检测调色剂图像的高度来检测调色剂图像的浓度。日本特开平4-156479号公报论述了利用光照射感光鼓或中间转印带所承载的浓度检测用的调色剂图像，并且根据用于接收从调色剂图像反射来的光的线传感器上的光接收位置测量调色剂图像的高度。通过参考预先存储的表示高度和浓度之间的对应关系的数据，将测量出的调色剂图像的高度转换成调色剂图像的浓度。然而，在这种图像形成设备中，如果显影单元中调色剂的带电量由于诸如温度和湿度等的环境变化或者作为调色剂和磁性载体的混合物的显影剂的劣化等而变化，则由于感光鼓或中间转印带所承载的调色剂图像的高度和从图像形成设备输出的图像的浓度之间的对应关系改变，因此无法以高精度控制要形成的调色剂图像的浓度。以下将说明在使用传统方法确定图像形成条件的状态下形成具有与预定浓度相对应的预定高度的调色剂图像的情况。在使用带电量小的调色剂所显影的调色剂图像中，由于调色剂颗粒之间的排斥力变低，因此形成调色剂图像的调色剂的密度变高。因此，输出承载有预定高度的带电量小的调色剂的调色剂图像，作为浓度高于预定浓度的图像。在使用带电量大的调色剂所显影的调色剂图像中，由于调色剂颗粒之间的排斥力变高，因此形成调色剂图像的调色剂的密度变低。因此，输出承载有预定高度的带电量大的调色剂的调色剂图像，作为浓度低于预定浓度的图像。

发明内容
本发明涉及一种即使在调色剂带电量变化时也能够形成具有适当浓度的调色剂图像的图像形成设备。根据本发明的一个方面，一种图像形成设备，包括图像形成单元，用于在图像承载构件上形成调色剂图像；第一检测单元，用于检测所述图像形成单元根据预定图像形成条件所形成的调色剂图像的高度，所述调色剂图像的高度是与所述图像承载构件的表面垂直的方向上的高度；确定单元，用于根据所述第一检测单元的检测结果来确定所述图像形成单元的图像形成条件；第二检测单元，用于检测所述图像形成单元根据预定图像形成条件所形成的调色剂图像的浓度；以及校正单元，用于基于所述第二检测单元检测到的所述调色剂图像的浓度，校正所述确定单元确定出的所述图像形成单元的图像形成条件。通过以下参考附图对典型实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。


包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的典型实施例、特征和方面，并和说明书一起用来解释本发明的原理。图1是示出图像形成设备的示意截面图。图2是示出根据第一典型实施例的调色剂高度传感器单元的主要部分的示意图。图3示出根据第一典型实施例的调色剂高度传感器单元测量出的片图像(patch image)的光强度分布。图4A示出光接收位置差和调色剂附着量之间的对应关系。图4B示出调色剂附着量和浓度之间的对应关系。图5示出由于调色剂带电量的差异引起的调色剂高度的变化。图6是根据第一典型实施例的图像形成设备的控制框图。图7是示出根据第一典型实施例的图像形成处理的流程图。图8是示出根据第二典型实施例的图像浓度传感器的主要部分的示意图。
具体实施例方式以下将参考附图来详细说明本发明的各种典型实施例、特征和方面。图1示出根据本典型实施例的图像形成设备100。图像形成设备100包括打印机单元100B以及安装在打印机单元100B上的读取器单元100A。读取器单元100A包括其上放置原稿80的原稿放置玻璃81 ；曝光灯82，用于扫描原稿放置玻璃81上放置的原稿80的图像；以及包括镜的图像扫描单元85。曝光灯82在图像扫描单元85在原稿放置玻璃81的下面移动的过程中，利用光照射原稿80。短焦点透镜阵列83会聚从原稿80反射来的光。所会聚的光被图像扫描单元85 中的镜所反射，并且被诸如电荷耦合器件(CCD)等的全色传感器84所读取。图像处理单元 108将全色传感器84所读取的光颜色分解成黄色成分、青色成分、品红色成分和黑色成分， 并且转换成针对这些颜色成分的图像信号。打印机单元100B包括在由箭头A所表示的方向上转动驱动的感光鼓1。充电装置 2、曝光装置3、显影装置4、转印装置5和鼓清洁器6等沿着感光鼓1的转动方向依次配置在感光鼓1周围。充电装置2是用于以非接触的方式对感光鼓1充电的电晕充电装置。充电装置2 可以是以与感光鼓1相接触或邻接的方式设置的诸如导电性充电辊、充电刷或磁性刷等的接触型充电装置。曝光装置3利用与图像信号相对应的曝光光E照射带电的感光鼓1。因而，在感光鼓1的表面上，针对各颜色成分顺次形成与原稿80相对应的静电潜像。显影装置4包括在由箭头B所表示的方向上转动的作为分别容纳黄色显影剂、品红色显影剂、青色显影剂和黑色显影剂的显影单元4Y、4M、4C和4K的组合的转动单元。显影单元4Y容纳黄色显影剂，显影单元4M容纳品红色显影剂，显影单元4C容纳青色显影剂， 并且显影单元4K容纳黑色显影剂。当对静电潜像进行显影时，显影装置4中的转动单元在由箭头B所表示的方向上转动，以使得显影用的颜色的显影单元移动至与感光鼓1的表面邻接的显影位置，并且使静电潜像可视化为调色剂图像。转印装置5包括中间转印带51、一次转印辊53、辊56和二次转印辊57。中间转印带51是在由箭头C所表示的方向上转动驱动的环形图像承载构件。一次转印辊53经由中间转印带51按压感光鼓1，以形成第一辊隙部。二次转印辊57经由中间转印带51按压辊 56，以形成第二辊隙部。在第一辊隙部中，感光鼓1上形成的调色剂图像从感光鼓1被转印到中间转印带 51上。在第二辊隙部中，中间转印带51所承载的调色剂图像从中间转印带51被转印到记录材料P上。将带清洁器55配置成沿着中间转印带51的移动方向位于第二辊隙部的下游侧， 其中带清洁器阳用于从中间转印带51去除残留在中间转印带51上的未被转印到记录材料P的调色剂。将鼓清洁器6配置成沿着感光鼓1的转动方向位于第一辊隙部的下游侧，其中鼓清洁器6用于从感光鼓1去除残留在感光鼓1上的未被转印到中间转印带51的调色剂。打印机单元100B包括容纳上述记录材料P的薄片盒7 ；环境传感器13，用于检测图像形成设备100中的温度和湿度；输送带58，用于从第二辊隙部输送其上已转印有调色剂图像的记录材料P ；以及定影装置9，用于将调色剂图像定影到记录材料P上。打印机单元100B还包括调色剂高度传感器单元21，其中调色剂高度传感器单元 21利用测量光照射已转印到中间转印带51上的片图像，并且基于光接收面上接收该测量光的反射光的位置来检测片图像的高度(调色剂高度)。以下将说明根据本典型实施例的图像形成设备100基于原稿80形成调色剂图像用的图像形成操作。充电装置2对感光鼓1的表面均勻充电。然后，曝光装置3将已根据从读取器单元100A输出的包含黄色成分的图像信号进行了调制的曝光光E照射到感光鼓1上。由此， 在感光鼓1的表面上形成与原稿80的包含黄色成分的图像相对应的静电潜像。然后，显影装置4在由箭头B所表示的方向上转动，以使显影单元4Y移动至显影位置。显影单元4Y使感光鼓1上形成的静电潜像可视化为黄色调色剂图像。然后，当随着感光鼓1在由箭头A所表示的方向上转动而使黄色调色剂图像进入第一辊隙部时，一次转印辊53对该黄色调色剂图像施加转印电压。由此，感光鼓1上的黄色调色剂图像被转印到中间转印带51上。鼓清洁器6去除残留在感光鼓1上的未被转印到中间转印带51的调色剂。然后，充电装置2对感光鼓1的表面均勻充电。然后，曝光装置3利用已根据从读取器单元100A输出的包含品红色成分的图像信号进行了调制的曝光光E对感光鼓1进行曝光。由此，在感光鼓1的表面上形成与原稿80的包含品红色成分的图像相对应的静电潜像。然后，显影装置4在由箭头B所表示的方向上转动，以使显影单元4M移动至显影位置。显影单元4M使感光鼓1上形成的静电潜像可视化为品红色调色剂图像。然后，感光鼓1在由箭头A所表示的方向上转动，以将品红色调色剂图像输送至第一辊隙部。中间转印带51在由箭头C所表示的方向上转动，以将黄色调色剂图像输送至第一辊隙部。当品红色调色剂图像进入第一辊隙部以与中间转印带51所承载的黄色调色剂图像重叠时，一次转印辊53对该品红色调色剂图像施加转印电压。由此，品红色调色剂图像被叠加并转印到黄色调色剂图像上。同样，在感光鼓1上顺次形成青色调色剂图像和黑色调色剂图像，并且在第一辊隙部中将该青色调色剂图像和黑色调色剂图像顺次叠加并转印到品红色调色剂图像上。由此，在中间转印带51上形成全色调色剂图像。在将各个颜色的调色剂图像顺次叠加在中间转印带51上以形成全色调色剂图像之前，二次转印辊57不施加转印电压。因此，中间转印带51继续承载中间转移带51所承载并输送的调色剂图像，直到这些调色剂图像变为全色调色剂图像为止。根据现有结构，带清洁器55与中间转印带51处于在空间上隔开的状态。因此，在转印到中间转印带51上的各个颜色的调色剂图像已被转印到记录材料P之前，带清洁器55 不去除这些调色剂图像。随着中间转印带51在由箭头C所表示的方向上转动，中间转印带51上形成的全色调色剂图像被输送至第二辊隙部。薄片进给辊71和72从薄片盒7 —次发送一张记录材料P。记录材料P在穿过由虚线所表示的输送路径之后，被输送至定位辊73。在调整了已被输送至定位辊73的记录材料P的定时之后，将该记录材料P发送至第二辊隙部以接触全色调色剂图像。与中间转印带51上的全色调色剂图像和记录材料P进入第二辊隙部的定时相对应地对二次转印辊57施加转印电压。由此，将中间转印带51上的全色调色剂图像转印到记录材料P上。带清洁器55去除残留在中间转印带51上的未被转印到记录材料P的调色剂。输送带58将承载有调色剂图像的记录材料P输送至定影装置9，以使得在调色剂图像被夹持于加热器(未示出)已经加热的定影辊91和92之间并被输送时，对该调色剂图像进行定影。然后，薄片排出辊74将其上已定影有调色剂图像的记录材料P排出到薄片排出托盘75上。图2是示出根据本典型实施例的调色剂高度传感器单元21的主要部分的示意图。激光振荡器201利用测量光(波长为780nm)经由聚光透镜202照射中间转印带
751。激光振荡器201所照射的测量光在中间转印带51上具有直径为50 μ m的光斑。在下文，将照射测量光的位置称为照射位置。线传感器204包括排成一行的大量光接收元件。线传感器204中的各个光接收元件在接收到光时，输出与该光的强度相对应的电压。这些光接收元件彼此在空间上隔开，以使得即使当片图像210改变了与具有平均颗粒直径的一个调色剂颗粒相对应的量时，也可以根据从片图像210反射来的光检测光接收位置的变化。接收从片图像210反射来的光的传感器可以是包括按二维方式排列的光接收元件的区域传感器。在本典型实施例中，调色剂高度传感器单元21用作第一检测单元。以下将说明用于利用调色剂高度传感器单元21接收从中间转印带51反射来的光和从片图像210反射来的光的方法。首先，在片图像210未到达照射位置时，激光振荡器201利用测量光照射中间转印带51。利用测量光从激光振荡器201经由聚光透镜202照射中间转印带51，并且该测量光从中间转印带51的表面反射。从中间转印带51的表面反射来的光经由光接收透镜203在线传感器204的光接收位置P(O)处形成图像。箭头G表示从中间转印带51反射来的光中、穿过光接收透镜203 的中心的光。无法入射到光接收透镜203上的反射光被遮蔽板(未示出)所阻挡。当中间转印带51在由箭头C所表示的方向上移动时，片图像210到达照射位置。 此时，激光振荡器201所照射的测量光从片图像210的表面反射。从片图像210的表面反射来的光经由光接收透镜203在线传感器204的光接收位置P(I)处形成图像。更具体地， 从片图像210反射来的光的光接收位置P(I)不同于光接收位置P(O)。箭头T表示从片图像210反射来的光中、穿过光接收透镜203的中心的光。无法入射到光接收透镜203上的反射光被遮蔽板(未示出)所阻挡。以下将说明用于指定从中间转印带51反射来的光的光接收位置P(O)和从片图像 210反射来的光的光接收位置P(I)的方法。图3示出线传感器204已测量出的、从中间转印带51的表面反射来的光的光强度分布D(O)和从片图像210的表面反射来的光的光强度分布D(I)。从中间转印带51反射来的光的光接收位置P(O)是线传感器204上的、从中间转印带51反射来的光的光强度到达其最大值的位置。在本典型实施例中，第一信号表示线传感器204上的光接收位置P(O)。从片图像 210反射来的光的光接收位置P(I)是线传感器204上的、从片图像210反射来的光的光强度到达其最大值的位置。在本典型实施例中，第二信号表示线传感器204上的光接收位置
ρα)。从中间转印带51反射来的光的光接收位置P(O)和从片图像210反射来的光的光接收位置P(I)之间的差ΔΡ(1)随着片图像210的调色剂高度的增加而增加，并且随着片图像210的调色剂高度的降低而减少。通过使用等式(1)来获得光接收位置差ΔΡ(1)Δ P ⑴=P(I)-P(O) …(1)根据本典型实施例的调色剂高度传感器单元21可以不测量从中间转印带51反射来的光的光接收位置P(O)而指定光接收位置差ΔΡ(1)。在该结构中，线传感器204被配置成在线传感器204的基准位置处接收从中间转印带51反射来的光。
因而，调色剂高度传感器单元21利用光照射片图像210，检测从片图像210反射来的光的光接收位置P(I)，然后根据光接收位置P(I)和基准位置之间的差来指定光接收位置差AP(I)0以下将说明用于根据调色剂高度传感器单元21所指定的光接收位置差ΔΡ(1)来检测片图像210的浓度的方法。图4Α示出表示光接收位置差和调色剂附着量之间的对应关系的数据。图4Β示出表示调色剂附着量和浓度之间的对应关系的数据。调色剂附着量是每单位面积承载的调色剂的量。通过参考图4Α所示的表示光接收位置差和调色剂附着量之间的对应关系的数据，将片图像210的光接收位置差ΔΡ(1)转换成片图像210的调色剂附着量Q。通过参考图4Β所示的表示调色剂附着量和浓度之间的对应关系的数据，将调色剂附着量Q转换成片图像210的浓度。然而，即使与预定浓度相对应的调色剂附着量Q总是相同，从具有预定调色剂附着量Q的调色剂图像检测到的光接收位置差ΔΡ(1)也由于环境变化或显影剂的劣化而改变。即使调色剂附着量Q总是相同，调色剂高度传感器单元21检测到的光接收位置差 ΔΡ(1)也由于以下原因而改变。图5示出使用带电量不同的调色剂分别形成的调色剂图像的调色剂高度。虚线N是表示使用已经搅动了预定时间段的新显影剂所形成的调色剂图像的调色剂附着量和该调色剂图像的调色剂高度之间的关系的数据。实线W是表示在对100，000 张薄片进行了显影之后形成的调色剂图像的调色剂附着量和该调色剂图像的调色剂高度之间的关系的数据。当根据本典型实施例的图像形成设备以最大浓度(利用X-Rite公司制造的X-Rite 530分光浓度计所测量出的浓度1.6)形成调色剂图像时，该调色剂图像的调色剂附着量为0. 6mg/cm2。在图5中，当形成调色剂附着量相同的调色剂图像时，在对100，000张薄片进行了显影之后形成的调色剂图像的调色剂高度(实线W)小于使用新显影剂所形成的调色剂图像的调色剂高度(虚线N)。在图5中，调色剂附着量相同的半色调图像(调色剂附着量为 0. 2mg/cm2)之间的调色剂高度的变化量Δ tl小于调色剂附着量相同的高浓度图像(调色剂附着量为0. 45mg/cm2)之间的调色剂高度的变化量At2。因此，即使调色剂图像的调色剂附着量相同，这些调色剂图像的调色剂高度也不同，由此调色剂高度传感器单元21所测量出的光接收位置差ΔΡ(1)也不同。在本典型实施例中，对表示光接收位置差和调色剂附着量之间的对应关系的数据 (图4Α)进行校正，以使得根据调色剂高度传感器单元21所测量出的光接收位置差以高精度来检测浓度。将表示光接收位置差和调色剂附着量之间的对应关系的数据(图4Α)称为第一数据，并且将表示调色剂附着量和浓度之间的对应关系的数据(图4Β)称为第二数据。针对各个颜色成分设置第一数据和第二数据。以下将参考图6和7来说明用于利用根据本典型实施例的图像形成设备100来校正第一数据的处理。在根据本典型实施例的图像形成设备100中，以256个灰度级(0 25 表示图像的浓度。当检测到片图像的浓度时，并且当校正第一数据时，针对各个颜色成分形成16 个片图像。这16个片图像的浓度为以16级为单位而递增的15、31.....239、255。在下文，将16个黄色片图像TWa)、.....T(Yp)统称为1^( )，其中a、
b、. . .、ρ分别表示浓度级为15、31、· · ·、255。同样，将品红色片图像T(Ma)、T(Mb).....T(Mp)统称为T(Mx)，将青色片图像
T (Ca)、T (Cb).....T (Cp)统称为 T (Cx)，并且将黑色片图像 T (Ka)、T (Kb).....T (Kp)统称
为 T(Kx)。尽管根据需要确定了片图像的数量及其浓度级，但在本典型实施例中，片图像的数量及其浓度级不限于此。图6是根据本典型实施例的图像形成设备100的控制框图。中央处理单元(CPU) 128是用于控制图像形成设备100的控制电路。只读存储器 (ROM) 130存储用于控制图像形成设备100所进行的各种类型的处理的控制程序。ROM 130 存储在校正第一数据时形成的片图像的图像形成条件。ROM 130存储第一数据和第二数据。ROM 130存储在校正第一数据时形成的片图像的图像形成条件。随机存取存储器 (RAM) 132是CPU 128进行处理所使用的系统工作存储器。图像形成条件包括充电装置2对感光鼓1充电用的充电偏压、曝光装置3照射的曝光光E的曝光强度和曝光时间、在各个显影单元4Y、4M、4C和4K与感光鼓1之间施加的显影偏压、以及从一次转印辊53和二次转印辊57施加的转印电压。紧挨在主电源接通之后，将第一数据和第二数据存储在RAM 132中。激光振荡器201响应于来自CPU 128的信号，利用测量光照射中间转印带51。由于在图2中已经说明了线传感器204，因此不重复对其的说明。读取器单元100A 读取原稿80或者其上已转印有片图像T(Yx)、T(Mx)、T(Cx)和T(Kx)的记录材料P(以下称为测试图)，并将各个颜色成分的图像信号输出至CPU 128。在本典型实施例中，读取器单元100A用作第二检测单元。打印机单元100B响应于来自CPU 1 的信号，形成与图像信号相对应的调色剂图像。在从CPU 1 将用于形成片图像的信号输入至打印机单元100B时，打印机单元100B使用ROM 130或RAM 132中存储的图像形成条件来形成片图像T(Yx)、T(Mx)、T(Cx)和Τ(Κχ)。操作单元101是图1所示的图像形成设备100中设置的操作面板(未示出)。操作单元101设置有开始按钮。当用户按下该开始按钮时，操作单元101将复制开始信号输出至 CPU 128。当用户从操作单元101进行预定输入时，操作单元101将用于进行校正第一数据的处理的信号输出至CPU 128。操作单元101可以是经由网络连接至图像形成设备100的个人计算机(PC)的鼠标或键盘。显示单元102是图1所示的图像形成设备100中设置的显示器(未示出)。显示单元102响应于来自CPU 128的信号，显示用于辅助用户针对图像形成设备100的各种控制进行操作的信息(以下称为向导)。显示单元102可以是经由网络连接至图像形成设备 100的PC的显示器。图7是示出图像形成设备100形成图像用的处理的流程图。该流程图包括用于校正第一数据的处理。当CPU 1 读出R0M130中存储的程序时，进行该流程图中的处理。
当图像形成设备100的主电源接通时，处理进入步骤S100。在步骤SlOO中，CPU 128将表示其上形成有图像的薄片的数量的计数值η设置为0。然后，在步骤SlOl中，CPU 1 判断是否从操作单元101输入了复制开始信号。如果没有从操作单元101输入复制开始信号(步骤SlOl中为“否”)，则处理进入步骤S113。另一方面，如果从操作单元101输入了复制开始信号(步骤SlOl中为“是”)，则处理进入步骤S102。在步骤S102中，CPU 128使打印机单元100B进行图像形成操作。在本典型实施例中，当从操作单元101输入一次复制开始信号时，CPU 128开始在预定数量的薄片上形成图像。在这种情况下，每当CPU 1 在一张记录材料上进行图像形成时，处理进入步骤S103。在输入一次复制开始信号时开始在预定数量的薄片上进行图像形成的情况下，将该图像形成称为图像形成作业。然后，在步骤S103中，CPU 128使计数值η增加1。在步骤S 104中，CPU 128判断计数值η是否小于1000。如果计数值η小于1000(步骤S104中为“是”)，则处理进入步骤S105。在步骤S105中，CPU 1 判断图像形成作业中的所有图像的形成是否完成。如果完成了所有图像的形成(步骤S105中为“是”)，则处理进入步骤S101。另一方面，如果图像形成作业中的所有图像的形成未完成(步骤S105中为“否”)， 则处理进入步骤S102，以使CPU 128开始形成下一图像。以下将说明在步骤S104中计数值η为1000以上的情况。如果计数值η为1000 以上(步骤S104中为“否”)，则CPU 1 进行以下所述的浓度控制。在步骤S106中，CPU 128使打印机单元100B使用ROM 130或RAM 132中存储的图像形成条件来形成片图像T (Yx)、T (Mx)、T (Cx)和T (Kx)。然后，在步骤S107中，CPU 1 照射来自激光振荡器201的光，并且测量从线传感器204输出的电压，以分别指定片图像T (Yx)、T (Mx)、T (Cx)和T (Kx)的光接收位置差 Δ P (Yx)、Δ P (Mx)、Δ P (Cx)禾口 Δ P (Kx)。根据光接收位置P(O)和P ( )，使用等式( 来计算光接收位置差Δ P (Yx)。光接
收位置P(Yx)包括从黄色片图像Taa)、T(%).....T(Yp)反射来的光的光接收位置PWa)、
P(Yb)、· · ·、P (Yp)Δ P (Yx) = P (Yx) -P (0) (χ = a, b，· · ·，ρ) ... (5)同样，根据从片图像T(Mx)、T(Cx)和T(Kx)测量出的光接收位置P(Mx)、P(Cx)和 P (Kx)、以及从中间转印带51测量出的光接收位置P(O)，使用等式(6) (8)来指定光接收位置差ΔΡ(Μχ)、AP(Cx)和ΔP(Kx)。ΔP(Mx)是品红色片图像T(Mx)的光接收位置差， AP(Cx)是青色片图像T (Cx)的光接收位置差，并且Δ P (Kx)是黑色片图像T (Kx)的光接收
位置差。Δ P (Mx)=P (Mx).-P (0) (χ =a, b , ..,.，P)...(6)
Δ P (Cx)=P (Cx).-P (0) (χ =a, b ,..,.，P)...(7)
Δ P (Kx)=P (Kx).-P (0) (χ =a, b , ..,.，P)...(8) 然后，在步骤S108中，CPU 1 根据在步骤S107中指定的光接收位置差Δ P (作)、 ΔP(Mx), AP(Cx)和ΔΡ(Κχ)，参考RAM 132中存储的第一数据，以检测调色剂附着量 Q (Yx)、Q (Mx)、Q (Cx)和 Q (Kx)。
调色剂附着量Q(Yx)包括黄色片图像T(Ya)、T(Yb).....T(Yp)的调色剂附着量
Q (Ya) ,Q(Yb).....Q(Yp)。同样，调色剂附着量Q (Mx)包括品红色片图像T (Ma) ,T(Mb).....
T(Mp)的调色剂附着量Q(Ma)、Q(Mb).....Q(Mp)0调色剂附着量Q(Cx)包括青色片图像
T (Ca)、T (Cb).....T (Cp)的调色剂附着量 Q (Ca)、Q (Cb).....Q (Cp)。调色剂附着量 Q (Kx)
包括黑色片图像T (Ka)、T (Kb).....T (Kp)的调色剂附着量Q (Ka)、Q (Kb).....Q (Kp)。然后，在步骤S109中，CPU 1 根据在步骤S108中检测到的调色剂附着量Q( )、 Q (Mx)、Q (Cx)和Q (Kx)，参考RAM 132中存储的第二数据，以检测浓度D (Yx)、D (Mx)、D (Cx) 禾口 D(Kx) ο浓度D (Yx)包括黄色片图像 T (Ya)、T (Yb).....T (Yp)的浓度 D (Ya)、D (Yb).....
D(Yp)0同样，浓度D(Mx)包括品红色片图像T(Ma)、T(Mb).....T(Mp)的浓度D(Ma)、
D (Mb)、. . .、D (Mp)。浓度 D (Cx)包括青色片图像 T (Ca)、T (Cb)、. . .、T (Cp)的浓度 D (Ca)、
D (Cb).....D (Cp)。浓度 D (Kx)包括黑色片图像 T (Ka)、T (Kb).....T (Kp)的浓度 D (Ka)、
D (Kb)、…、D (Kp)。在步骤SllO中，CPU 1 判断在步骤S109中检测到的浓度D (Yx)、D (Mx)、D (Cx) 和D(Kx)是否是预定浓度。预定浓度是与形成各颜色成分的片图像T(Yx)、T(Mx)、T(Cx)和 T(Kx)的图像信号水平相对应的浓度。如果检测到的浓度D (Yx)、D (Mx)、D (Cx)和D (Kx)不是预定浓度(步骤SllO中为 “否”)，则处理进入步骤S111。在步骤Slll中，CPU 1 改变图像形成条件，然后处理返回至步骤S106。在步骤Slll中，CPU 128将改变后的图像形成条件存储在RAM132中。CPU 1 重复步骤S106 S111，以指定图像形成条件，在该图像形成条件下，浓度 D (Yx)、D (Mx)、D (Cx)和 D (Kx)是预定浓度。另一方面，如果浓度D(Yx)、D(Mx)、D(Cx)和D(Kx)是预定浓度(步骤SllO中为 “是”)，则处理进入步骤S112。在步骤S112中，CPU 1 判断为指定了用于形成预定浓度的图像的图像形成条件，并且将计数值η设置为0，然后处理进入步骤S105。以下将说明在步骤SlOl中CPU 128判断为没有从操作单元101输入复制开始信号的情况。如果没有从操作单元101输入复制开始信号(步骤SlOl中为“否”)，则处理进入步骤S113。在步骤S113中，CPU 1 判断是否存在用以更新第一数据的请求。更具体地，CPU 128判断是否从操作单元101输入了用于进行校正第一数据的处理的信号。如果没有输入用于进行校正第一数据的处理的信号(步骤S113中为“否”)，则 CPU 1 判断为不存在用以更新第一数据的指示，然后处理返回至步骤S101。如果输入了用于进行校正第一数据的处理的信号(步骤S113中为“是”)，则处理进入步骤Sl 14。在步骤Sl 14中，CPU 128使打印机单元100B使用ROM 130中存储的图像形成条件来形成片图像T (Yx)、T (Mx)、T (Cx)和T (Kx)。然后，在步骤S115中，CPU 1 照射来自激光振荡器201的光，测量从线传感器 204输出的电压，并且指定片图像T (Yx)、T (Mx)、T (Cx)和T (Kx)的光接收位置差Δ P (Yx), Δ P (Mx), AP(Cx)和AP(Kx)0将在步骤S115中指定的光接收位置差Δ P (Υχ), Δ P (Mx), AP(Cx)和Δ P (Kx)分别与浓度级相关联，并且存储在RAM 132中。然后，在步骤S116中，CPU 1 将片图像T(Yx)、T(Mx)、T(Cx)和T(Kx)转印到记录材料P上，并将这些片图像输出至薄片排出托盘75。将其上已转印有片图像T(Yx)、T(Mx)、 T (Cx)和T (Kx)的记录材料P称为测试图。CPU 1 使打印机单元100B使用ROM 130中存储的图像形成条件来形成片图像 T(Yx), T(Mx), T(Cx)和T (Kx)。此时，将各个颜色成分的片图像T (作)、T(Mx)、T(Cx)和 T(Kx)以彼此不重叠的方式转印到一张记录材料P上。更具体地，黄色片图像T (作)、品红色片图像T (Mx)、青色片图像T (Cx)和黑色片图像T(Kx)在与中间转印带51的转动方向(C方向)垂直的方向上彼此间隔了预定距离。将片图像T(Yx)、T(Mx)、T(Cx)和T(Kx)转印并定影到记录材料P上，从而形成测试图。测试图不限于将各颜色成分的片图像T(Yx)、T(Mx)、T(Cx)和T(Kx)转印到一张记录材料P的结构。可以将与一个颜色成分相对应的片图像转印到一张记录材料P上。然后，在步骤S117中，CPU 1 使显示单元102显示用于读取测试图的向导。此时，在显示单元102上显示读取测试图的说明。然后，在步骤S118中，CPU 1 等待，直到从操作单元101输入了读取开始信号为止。在本典型实施例中，当用户将测试图放置在原稿放置玻璃81的预定位置并且按下操作单元101中的开始按钮时，从操作单元101向CPU 1 输入读取开始信号。如果从操作单元101输入了读取开始信号(步骤S118中为“是”)，则处理进入步骤S119。在步骤S119中，CPU 1 使读取器单元100A读取测试图，并且检测片图像Tax)、 T (Mx)、T (Cx)和 T (Kx)的浓度。CPU 128使图像扫描单元85扫描测试图，使全色传感器84接收从片图像T(Yx)、 T (Mx)、T (Cx)和T (Kx)分别反射来的光。全色传感器84在接收到从片图像T(Yx)、T(Mx)、T(Cx)和T(Kx)反射来的光时，根据反射光的强度获取与片图像T(Yx)、T(Mx)、T(Cx)和T(Kx)的浓度相对应的图像信号。CPU 128将所获取的图像信号转换成浓度，以检测片图像的浓度D(Yx)、D (Mx)、D (Cx)和D(Kx)。即使调色剂带电量改变并且片图像的调色剂高度改变，从片图像反射来的光的强度也不变。因此，在本典型实施例中，当读取器单元100A读取已被转印并定影到记录材料P 的片图像时，为了校正第一数据，基于从片图像反射来的光的强度来检测该片图像的浓度。然后，在步骤S120中，CPU 1 根据在步骤S 119中检测到的浓度D (Yx)、D (Mx)、 D(Cx)和D(Kx)，参考第二数据，并将该第二数据转换成调色剂附着量A(Yx)、A(Mx)、 Qd (Cx)和 Qd (Kx)。调色剂附着量 Qd (Yx)、Qd (Mx)、Qd (Cx)和 Qd (Kx)是具有浓度 D (Yx)、D (Mx)、 D(Cx)和D(Kx)的片图像的调色剂附着量。然后，在步骤S121中，CPU 128根据在步骤S120中获得的调色剂附着量GId(Yx)、 Qd(Mx), Qd(Cx)和Gj11(Kx)以及在步骤S 115中检测到的光接收位置差Δ P (Υχ), Δ P (Mx), AP(Cx)和Δ P (Kx)，来更新第一数据。CPU 128通过将与RAM 132中存储的光接收位置差Δ P (Yx)、Δ P (Mx)、Δ P (Cx)和 Δ P (Kx)相对应的调色剂附着量替换为步骤S 120中获得的调色剂附着量A(Yx)、Qd(Mx)、 Qd (Cx)和％ (Kx)，来校正第一数据。在本典型实施例中，从黄色片图像T (Yx)检测到16个调色剂附着量(^d(Yx)。因此， 通过对这16个调色剂附着量A(Yx)进行线性插值来获得与256个灰度级的所有浓度相对应的黄色调色剂附着量。
13
利用相同的方法，获得与256个灰度级的所有浓度相对应的品红色调色剂附着量、与256个灰度级的所有浓度相对应的青色调色剂附着量、以及与256个灰度级的所有浓度相对应的黑色调色剂附着量。将更新后的各个颜色成分的第一数据存储在RAM132中。然后，在步骤S121中，CPU 1 在校正第一数据之后，使用校正后的第一数据来进行浓度控制处理。使用各个颜色成分的片图像来进行浓度控制处理，从而确定出用于以预定浓度形成各颜色成分的调色剂图像的图像形成条件。在步骤S122中，CPU 128使打印机单元100B使用RAM 132中存储的图像形成条件，再次形成片图像T (Yx)、T (Mx)、T (Cx)和T (Kx)。在步骤S123中，CPU 1 照射来自激光振荡器201的光，测量从线传感器204输出的电压，并且指定各个片图像的光接收位置差ΔΡ(Υχ)、ΔΡ(Μχ)、AP(Cx)和AP(Kx)0然后，在步骤SlM中，CPU 1 根据在步骤S123中指定的光接收位置差Δ P (作)、 Δ P (Mx)、Δ P (Cx)和Δ P (Kx)，参考在步骤S121中校正后的第一数据，以检测调色剂附着量 Q (Yx)、Q (Mx)、Q (Cx)和 Q (Kx)。然后，在步骤S125中，CPU 1 根据在步骤SlM中检测到的调色剂附着量Q( )、 Q (Mx)、Q (Cx)和Q (Kx)，参考RAM 132中存储的第二数据，以检测浓度D (Yx)、D (Mx)、D (Cx) 禾口 D(Kx) ο然后，在步骤S126中，CPU 128判断在步骤S125中检测到的浓度D(Yx)、D(Mx)、 D(Cx)和D(Kx)是否是预定浓度。预定浓度是与形成各颜色成分的片图像T(Yx)、T(Mx)、 T(Cx)和T(Kx)的图像信号水平相对应的浓度。如果在步骤S125中检测到的浓度D (Yx)、D (Mx)、D (Cx)和D (Kx)不是预定浓度(步骤SU6中为“否”)，则处理进入步骤S127。在步骤S127中，CPU 128改变图像形成条件， 然后处理返回至步骤S122。在步骤S127中，CPU 1 将改变后的图像形成条件存储在RAM 132 中。CPU 128重复步骤S122 S127中的处理，以指定图像形成条件，在该图像形成条件下，浓度D (Yx)、D (Mx)、D (Cx)和D (Kx)是预定浓度。另一方面，如果浓度D(Yx)、D(Mx)、D(Cx)和D(Kx)是预定浓度(步骤SU6中为 “是”)，则CPU 128判断为指定了用于形成具有预定浓度的图像的图像形成条件，然后处理返回至步骤S100。第二典型实施例的基本结构与第一典型实施例的基本结构相同。因此，对与第一典型实施例中的组件相同或大致相同的组件分配相同的附图标记，因此省略了对这些组件的详细说明。以下将说明本典型实施例的特征部分。根据本典型实施例的图像形成设备包括图像浓度传感器M。图像浓度传感器M 在如图ι所示记录材料P正在双面输送路径79上输送的过程中，测量定影到该记录材料P 上的图像的图像浓度。图8是根据本典型实施例的图像浓度传感器M附近和记录材料P 的示意截面图。图像浓度传感器M包括发光二极管(LED) 2 和图像传感器Mb。LED 24a包括用于照射白色光的LED，并且利用该白色光照射在双面输送路径79 上输送的记录材料P。图像传感器24b包括设置有RGB(红色、绿色、蓝色)滤色器的电荷耦合器件(CXD)，并且接收LED 2 所照射的并从已被转印到记录材料P的片图像反射来的光，以检测片图像的浓度。因此，在本典型实施例中，图像浓度传感器对用作第二检测单元。以下将参考图1所示的图像形成设备100的示意截面图来说明用于从其上已定影有黄色片图像T(Yx)的记录材料P检测黄色片图像T(Yx)的浓度的方法。用于检测品红色片图像T(Mx)、青色片图像T(Cx)和黑色片图像T(Kx)的浓度的方法与用于检测黄色片图像 T(Yx)的浓度的方法相同，因此不重复对该方法的说明。其上已定影有黄色片图像T(Yx)的记录材料P在由第一切换引导件76引导至反转路径77并由反转辊78反转之后，经由双面输送路径79穿过由图像浓度传感器M中的 LED 2 利用光所照射的纸张输送路径。因而，在图像传感器Mb中接收到从黄色片图像T(Yx)反射来的光。此时，反转路径77和反转辊78反转记录材料P。因此，记录材料P所承载的黄色片图像T (Yx)在输送方向上的正面和反面被反转。因此，图像浓度传感器24依次检测片图像的浓度D(Yp)、 D (Yo)、…、D (Yb)、D (Ya)。与第一典型实施例所述的全色传感器84相同，图像传感器24b在接收到来自黄色片图像T(Yx)的反射光时，可以根据该反射光的强度来检测浓度。CPU 1 将与调色剂高度传感器单元21测量出的光接收位置差ΔΡ(Υχ)相对应的调色剂附着量替换为图像浓度传感器M检测到的调色剂附着量A(Yx)，以校正第一数据。在本典型实施例中，可以在将其上已定影有片图像的记录材料P排出到图像形成设备100外部之前检测到片图像的浓度。因此，节省了用户将测试图放置在读取器单元 100Α上并使读取器单元100Α进行读取的时间和负担。如果使用根据本典型实施例的图像浓度传感器24，则不具有读取器单元100Α的图像形成设备也可以控制图像形成条件，并且即使当调色剂带电量改变时，也可以形成灰度优良的图像。尽管与第一典型实施例相同，将第二典型实施例配置成在用户从操作单元101输入用于进行校正第一数据的处理的信号时开始用于校正第一数据的处理，但本发明不限于该结构。在第二典型实施例中，可以在环境传感器13已经测量出的图像形成设备100中的绝对湿度变化了预定值以上时，开始用于校正第一数据的处理。预定值可以例如为2g/m3。在第一典型实施例和第二典型实施例中，调色剂高度传感器单元21中的激光振荡器201利用测量光照射中间转印带51，并且根据穿过利用测量光所照射的照射位置的片图像来检测光接收位置差。然而，调色剂高度传感器单元21的配置不限于此。可以使用用于利用测量光照射其上转印有定影之前的片图像的记录材料P的调色剂高度传感器单元22 (图1)。在该结构中，调色剂高度传感器单元22测量从记录材料P 反射来的光的光接收位置，并且测量从被转印到记录材料P的片图像反射来的光的光接收位置。可以使用用于利用测量光照射感光鼓1上形成的片图像的调色剂高度传感器单元23。在该结构中，调色剂高度传感器单元23测量从感光鼓1反射来的光的光接收位置， 并且测量从感光鼓1上形成的片图像反射来的光的光接收位置。第一典型实施例和第二典型实施例具有表示光接收位置差和调色剂附着量之间的对应关系的第一数据以及表示调色剂附着量和浓度之间的对应关系的第二数据。然而， 第一典型实施例和第二典型实施例可以具有通过组合第一数据和第二数据所获得的、表示
15光接收位置差和浓度之间的对应关系的数据。在该结构中，可以基于调色剂高度传感器单元21指定的光接收位置差以及读取器单元100A或图像浓度传感器M检测到的片图像的浓度，来校正表示光接收位置差和浓度之间的对应关系的数据。根据第一典型实施例和第二典型实施例，即使调色剂带电量改变，也可以指定与预定浓度相对应的调色剂附着量，从而可以输出适当浓度的图像。尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
权利要求
1.一种图像形成设备，包括图像形成单元，用于在图像承载构件上形成调色剂图像；第一检测单元，用于检测所述图像形成单元根据预定图像形成条件所形成的调色剂图像的高度，所述调色剂图像的高度是与所述图像承载构件的表面垂直的方向上的高度；确定单元，用于根据所述第一检测单元的检测结果来确定所述图像形成单元的图像形成条件；第二检测单元，用于检测所述图像形成单元根据预定图像形成条件所形成的调色剂图像的浓度；以及校正单元，用于基于所述第二检测单元检测到的所述调色剂图像的浓度，校正所述确定单元确定出的所述图像形成单元的图像形成条件。
2.根据权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，所述第一检测单元包括照射单元，用于利用光照射所述图像承载构件；以及光接收单元，用于在所述光接收单元的光接收面上接收由所述照射单元照射的并从所述调色剂图像反射来的光，其中所述第一检测单元基于所述光接收单元对光的接收结果输出与所述调色剂图像的高度相对应的信号。
3.根据权利要求2所述的图像形成设备，其特征在于，所述光接收单元接收由所述照射单元照射的并从所述图像承载构件反射来的光以输出第一信号，并且接收由所述照射单元照射的并从所述调色剂图像反射来的光以输出第二信号，以及所述第一检测单元基于所述光接收单元输出的所述第一信号和所述第二信号之间的差，输出与所述调色剂图像的高度相对应的信号。
4.根据权利要求3所述的图像形成设备，其特征在于，所述第一信号表示在所述光接收面上接收到由所述照射单元照射的并从所述图像承载构件反射来的光的光接收位置，并且所述第二信号表示在所述光接收面上接收到由所述照射单元照射的并从所述调色剂图像反射来的光的光接收位置，以及所述第一检测单元基于根据所述光接收单元输出的所述第一信号和所述第二信号所指定的光接收位置之间的差，输出与所述调色剂图像的高度相对应的信号。
5.根据权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，所述第二检测单元基于从所述调色剂图像反射来的光的光量，检测所述调色剂图像的浓度。
6.根据权利要求2所述的图像形成设备，其特征在于，所述确定单元包括存储单元，所述存储单元用于存储表示所述第一检测单元输出的与所述调色剂图像的高度相对应的信号和所述调色剂图像的浓度之间的对应关系的数据，所述确定单元基于与所述调色剂图像的高度相对应的信号，通过参考存储在所述存储单元中的所述数据，来确定所述图像形成单元的图像形成条件，以及所述校正单元基于所述第二检测单元检测到的所述调色剂图像的浓度来校正存储在所述存储单元中的所述数据，以校正由所述确定单元确定出的所述图像形成单元的图像形成条件。
7.根据权利要求2所述的图像形成设备，其特征在于，所述确定单元包括存储单元，所述存储单元用于存储表示与所述调色剂图像的高度相对应的信号和所述调色剂图像的调色剂附着量之间的对应关系的第一数据以及表示所述调色剂附着量和所述调色剂图像的浓度之间的对应关系的第二数据；所述第二检测单元检测由所述图像形成单元转印到记录材料上的调色剂图像的浓度， 该调色剂图像是根据指定了调色剂图像的高度的图像形成条件而形成的，以及所述校正单元基于根据所述第二检测单元检测到的所述调色剂图像的浓度、通过参考存储在所述存储单元中的所述第二数据而指定的所述调色剂图像的调色剂附着量，来校正存储在所述存储单元中的所述第一数据，以校正由所述确定单元确定出的所述图像形成单元的图像形成条件。
8.根据权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，由所述第二检测单元检测浓度的调色剂图像是在与由所述第一检测单元检测高度的调色剂图像相同的图像形成条件下形成的。
9.根据权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，由所述第二检测单元检测浓度的调色剂图像是由所述第一检测单元检测高度的调色剂图像。
全文摘要
一种图像形成设备，包括图像形成单元，用于在图像承载构件上形成调色剂图像；第一检测单元，用于检测所述图像形成单元根据预定图像形成条件所形成的调色剂图像的高度；确定单元，用于根据所述第一检测单元的检测结果来确定所述图像形成单元的图像形成条件；第二检测单元，用于检测所述图像形成单元根据预定图像形成条件所形成的调色剂图像的浓度；以及校正单元，用于基于所述第二检测单元检测到的所述调色剂图像的浓度，校正所述确定单元确定出的所述图像形成单元的图像形成条件。
文档编号G03G15/00GK102163021SQ20111004124
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月18日 优先权日2010年2月18日
发明者广部文武 申请人:佳能株式会社