专利名称：图像形成装置和图像形成方法
技术领域：
本发明涉及图像形成装置和图像形成方法。
背景技术：
电子照相型的图像形成装置通过用借助于旋转多面镜偏转的激光扫描感光部件在感光部件上形成静电潜像，并且，通过用调色剂显影静电潜像形成图像。通过改变激光的光量，图像的浓度改变。透镜和反射镜被布置于从旋转多面镜到感光部件的光路上。沿通过旋转多面镜偏转的激光的扫描方向，通过旋转多面镜偏转的激光根据旋转多面镜的旋转角度入射到透镜和反射镜的各种位置上。激光穿过的透镜的透过率和反射激光的反射镜的反射率沿扫描方向是不均匀的。因此，沿激光的扫描方向，在被激光照射的感光部件上的不同的位置(扫描位置)之间，激光的光量(强度)变化。这导致图像的浓度沿激光的扫描方向不均匀的问题。日本专利公开N0.2005-178041提出了在不使用数字一模拟转换器的情况下根据扫描位置执行遮蔽(shading)控制的图像形成装置。但是，日本专利公开N0.2005-178041的发明没有考虑由图像形成装置周围的环境温度和图像形成装置中的经时变化导致的激光的发光特性的变化。因此，根据该发明，光量的控制程度偏离对于初始调整设定的控制程度，由此产生控制程度的误差。
发明内容
鉴于以上情况，本发明提供即使当激光器的发光特性由于环境温度和经时变化而改变时也使控制程度的误差保持在可允许的范围内的图像形成装置。本发明提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括:被配置为输出光束的光源；执行光量控制以使得从光源输出的光束的光量等于目标光量的光量控制单元；偏转从光源输出的光束并通过使用偏转的光束对扫描目标的表面进行扫描的偏转单兀；通过对于扫描目标的表面上的各扫描位置控制光源的驱动电流控制从光源输出的光束的光量的遮蔽控制单元；以及，通过使用与第一斑块(patch)的检测值和第二斑块的检测值对应的校正量校正驱动电流的校正单元，所述第一斑块是以通过光量控制单元将目标光量减小预先确定的百分比而获得的光量形成的，所述第二斑块是以通过遮蔽控制单元将目标光量减小预先确定的百分比而获得的光量形成的。本发明还提供一种图像形成方法，该图像形成方法包括以下的步骤:从光源输出光束；执行光量控制以使得从光源输出的光束的光量等于目标光量；偏转从光源输出的光束并通过使用偏转的光束对扫描目标的表面进行扫描；通过对于扫描目标的表面上的各扫描位置控制光源的驱动电流控制从光源输出的光束的光量；以及，通过使用与第一斑块的检测值和第二斑块的检测值对应的校正量校正驱动电流，所述第一斑块是以通过将目标光量减小预先确定的百分比执行光量控制的步骤中获得的光量形成的，所述第二斑块是以通过将目标光量减小预先确定的百分比进行控制的步骤中获得的光量形成的。
从(参照附图)对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。
图1示出图像形成装置的一个例子。图2示出控制单元的一个例子。图3示出布置浓度传感器的位置。图4示出激光曝光单元的一个例子。图5示出遮蔽控制的一个例子。图6示出激光驱动器的一个例子。图7示出斑块的例子。图8是用于调整遮蔽控制的程度的方法的流程图。图9示出光量-浓度特性的一个例子。
具体实施例方式现在描述示例性实施例。本实施例是执行遮蔽控制即根据激光的扫描位置控制激光的光量以限制在感光鼓(感光部件)上的各种区域中形成的图像的浓度的不均匀性的图像形成装置。特别地，图像形成装置根据从图案图像的检测的结果获得的浓度信息或电势信息调整遮蔽控制的程度。[图像形成装置的总体配置]以下参照图1简要描述根据本实施例的电子照相型的图像形成装置。图像形成装置I包括扫描仪单元100、激光曝光单元101、感光鼓102、图像形成单元103、定影单元104、纸馈送/传输单元105和控制这些部件的打印机控制单元107。扫描仪单元100在照射放置于台板上的文档的同时在光学上读取该文档的图像，并且通过将读取的图像转换成电信号创建图像数据。激光曝光单元101发射根据图像数据调制的激光。图像形成单元103包含充电器108、显影器109和转印单元110。图像形成单元103驱动并旋转感光鼓102。充电器108使被驱动和旋转的感光鼓102的表面充电。激光曝光单兀101将通过充电器108充电的感光鼓曝光于与图像数据对应的激光。作为曝光于激光的结果，在感光鼓102上形成静电潜像。显影器109通过使用调色剂将在感光鼓102上形成的静电潜像显影。转印单元110将在感光鼓102上形成的调色剂图像转印到通过片材传输带106 (片材传输部件)传输的片材。定影单元104通过热压熔融调色剂图像在片材上定影调色剂图像。打印机控制单元107总体控制图像形成装置I。注意，本实施例讨论了在感光鼓102上形成的调色剂图像被直接转印到通过传输带106传输的片材的例子。但是，实施例不限于这种方式。作为替代方案，图像形成装置可被布置为将在感光部件上形成的调色剂图像转印到诸如中间转印带的中间转印部件，并且将转印到中间转印部件的调色剂图像转印到片材。在根据本实施例的图像形成装置I中，在片材传输带106上形成将在后面描述的调色剂图案。另一方面，在包括中间转印部件的图像形成装置中，在中间转印部件上形成这些调色剂图案。在根据本实施例的图像形成装置和包括中间转印部件的图像形成装置中，可在诸如片材的记录介质上形成这些调色剂图案。
图2示出与打印机控制单元107连接的浓度传感器201和激光驱动器203Y、203M、203C 和 203K。打印机控制单元107包含CPU 204。浓度传感器201被布置为检测在片材传输带106上形成的调色剂图案，并且，CPU 204根据从浓度传感器201输出的结果控制激光驱动器 203Y、203M、203C 和 203K。激光驱动器 203Y、203M、203C 和 203K 根据来自 CPU 204 的指令分别驱动相应的光源即激光器205Y、205M、205C和205K。应当注意，字母Y、M、C和K分别表示黄色、品红色、青色和黑色。以下，当解释所有颜色相同的点时，从附图标记省略字母Y、M、C和K。基于检测的浓度信息，CPU 204对于各激光驱动器设定当驱动激光器时用作基准的基准电压和用于修改各扫描位置的激光光量的占空比(duty cycle)。CPU 204对于各激光器执行自动光量控制(APC)。自动光量控制的目标值被称为APC光量。占空比是与APC光量相乘的系数。存储器206在其中存储用于形成调色剂图案的数据。当形成调色剂图案时，CPU 204从存储器206读取用于形成斑块的数据，并且将读取的数据输出到激光驱动器203。图3示出关于片材传输带106布置浓度传感器201的位置。如图3所示，浓度传感器201检测以不同的浓度在片材传输带106上形成的调色剂图案，并且将与这些浓度对应的输出信号输出到CPU 204。浓度传感器201包含发光兀件和受光兀件。在从发光兀件输出的光中，被调色剂图案反射的光被受光元件接收。浓度传感器201输出与接收光的光量对应的输出信号。图2所示的电势传感器202检测充电的感光鼓102的电势和在感光鼓102上形成的静电潜像的电势。CPU 204根据通过电势传感器202检测的电势调整充电电压和激光量。以这种方式，即使当感光鼓102的感光特性随时间改变时，也可使图像的浓度保持恒定。[激光曝光单元101的细节]现在参照图4描述激光曝光单元101。从激光器205发射的光束由于准直透镜401和光阑(diagraph)402变为准直光，并且，平行光以预先确定的光束直径入射到多面镜403上。多面镜403偏转从光源输出的激光，使得激光扫描感光鼓102。在图4中，多面镜403以均匀的角速度沿箭头的方向旋转。在多面镜403旋转时，激光入射到多面镜403的反射表面上。结果，激光被转换成沿预先确定的方向(扫描方向)扫描感光鼓102的扫描光。在被多面镜403偏转的激光穿过f Θ透镜404之后，感光鼓102被曝光于激光。f Θ透镜404具有导致由多面镜403偏转的激光沿双头箭头的方向以恒定的速度扫描感光鼓102的功能。射束检测传感器405经由反射镜406检测由多面镜403反射的光。来自射束检测传感器405的检测信号(BD信号)作为用于使多面镜403的旋转与数字写入同步化的同步信号被CPU 204使用。注意，BD是射束检测的缩写。顺便说一句，沿激光的扫描方向，光学系统的透射率和反射率是不均匀的。因此，即使当激光器发射具有恒定的光量的激光时，将感光鼓102曝光的光量也在不同的扫描位置之间变化。不同的扫描位置之间的光量的这种变化导致感光鼓102上的扫描位置不是被曝光于具有对应的目标光量的激光的问题。出于这种原因，CPU 204根据扫描位置控制光量(遮蔽控制)。这里假定从当射束检测传感器405检测到激光时到当射束检测传感器405随后检测到激光时的时间段是一个扫描周期。在使用射束检测传感器405检测激光的定时作为基准的同时，由执行计数操作的计数器规定感光鼓102上的激光的扫描位置(曝光位置)。计数器内置于CPU 204中。图5示出遮蔽控制的一个例子。1_表示由将在后面描述的APC确定的光量(以下，称为APC光量)。Ci表示对于图像区域中的各扫描位置确定的修改数据。在根据本实施例的图像形成装置中，感光鼓102上的图像区域沿主扫描方向被分成10个子区域。如图5所示，对于10个子区域中的每一个设定修改数据。[激光驱动器203的细节]以下参照图6描述由激光驱动器203执行的遮蔽控制。首先，解释图像数据产生单元620和图像PWM信号产生单元621。图像数据产生单元620通过例如将从主机计算机或扫描仪单元100输入的多值数据转换成二值数据并执行颜色处理等产生二值图像数据。图像数据产生单元620然后将产生的图像数据输出到图像PWM信号产生单元621。图像PWM信号产生单元621将二值图像数据转换成PWM信号并将PWM信号输出到电流SW 622。从图像PWM信号产生单元621输出的PWM信号是一种类型的用于控制激光器即光源的开启/关闭的控制信号。也就是说，PWM信号是用于在电流SW 622的开启与关闭之间切换的高电平或低电平逻辑信号。例如，当PWM信号处于高电平时，电流SW 622接通，并且电流从电流源602被供给到激光器205。另一方面，当PWM信号处于低电平时，电流SW关断，并且，从电流源602到激光器205的电流供给被阻挡。光量控制单元601用作执行自动光量控制(APC)以使得从光源发射的激光的光量等于目标光量的自动光量控制(自动功率控制)单元。电流源602通过向激光器205供给与从减法电路输出的电压对应的驱动电流来驱动激光器。光电二极管607是接收从激光器205输出的光的受光兀件。在本实施例中，光电二极管607和激光器205被布置于同一封装中。电流-电压转换电路603将从受光元件输出的电流转换成电压。比较器604是比较从转换电路输出的电压与对应于目标光量的基准电压的比较电路。S/Η电路605是采样和保持从比较电路输出的比较的结果的采样和保持电路。计算电路606是输出与从采样和保持电路输出的电压以及从遮蔽控制单元609输出的电压之间的差值对应的电压的减法电路。APC序列控制器608基于从射束检测传感器405输出的BD信号管理用于执行APC的定时。例如，在APC序列控制器608的控制下，在激光扫描不形成图像的非图像区域的定时执行APC。通过激光扫描的区域被分成通过使用激光形成图像的图像区域和不通过使用激光形成图像的非图像区域。因此，一个扫描周期被分成形成图像的图像形成时段和不形成图像的非图像形成时段。在两个非图像形成时段之间出现图像形成时段。由于空间区域和时间段由此一一对应，因此，可通过基于BD信号执行计数操作的计数器获得绝对扫描位置。CPU 204控制激光驱动器203以导致激光器205在一个扫描周期内的非图像形成时段中发射激光。也就是说，为了使得电流源602向激光器205供给驱动电流，CPU 204导致图像PWM信号产生单元输出高电平信号以接通电流SW 622。光电二极管607接收在非图像形成时段中从激光器205发射的激光，并且产生与接收的激光的光量对应的电流。产生的电流通过电流-电压转换电路603被转换成电压值。可通过例如电阻器实现电流-电压转换电路603。比较器604比较与接收的激光的光量对应的电压值Vpd与事先由CPU 204设定的基准电压Vref。S/Η电路605通过计算电路606向电流源602输出指令电压，使得电流源602向激光器205供给电流。在比较器604比较基准电压Vref与电压值Vpd之后，当比较的结果表明电压值Vpd与基准电压Vref相比要小时，S/Η电路605将指令电压增加一个水平(level)。另一方面，当比较的结果表明电压值Vpd与基准电压Vref相比要大时，S/Η电路605将指令电压减小一个水平。通过重复该反馈操作，从电流源602供给到激光器205的激光驱动电流被控制，使得与接收光的光量对应的电压值Vpd匹配目标基准电压Vref0在扫描图像区域的同时，电流SW 622控制激光器205的开启/关闭。更具体地讲，在来自激光器205的激光正在扫描感光鼓102上的图像区域的同时，电流SW 622接通/关断从电流源602供给到激光器205的电流。因此，在图像区域被扫描的同时，激光器205接通和关断。如上所述，图像数据产生单元620产生图像数据并且将图像数据输出到图像PWM信号产生单元621。图像PWM信号产生单元621根据输入的图像数据产生确定与像素对应的照射时间段(占空比)的图像PWM信号，并且将图像PWM信号输出到电流SW 622。电流SW622根据输入的图像PWM信号在开启与关闭之间切换。换句话说，电流SW 622根据输入的图像PWM信号通过和阻挡从电流源602供给到激光器205的电流。注意，激光器205的照射时间段与像素的浓度对应。由APC确定的激光器205的光量与基准电压Vref 对应。光量关于基准电压Vref线性变化。遮蔽控制单元609包含PWM信号产生单元611和LPF 610，并且，通过对于感光鼓102的表面上的各扫描位置控制用于驱动激光器205的电流,控制从激光器205发射的激光的光量。PWM是脉冲宽度调制的缩写，而LPF是低通滤波器的缩写。图6所示的PWM信号产生单元611以根据激光的扫描位置由CPU 204设定的占空比(脉冲宽度)输出PWM信号。更具体地讲，PWM信号产生单元611产生具有与自检测到BD信号起经过的时间段(由计数器计数的值)对应的脉冲宽度的PWM信号(用于遮蔽修改)。计数值表示沿主扫描方向正由激光扫描的位置。换句话说，计数值表示主扫描位置。CPU 204从限定主扫描位置与脉冲宽度之间的关系的表读取与当前的主扫描位置对应的脉冲宽度，并且将读取的脉冲宽度设置到PWM信号产生单元611。注意，脉冲宽度与不同的主扫描位置的光量修改量(遮蔽量)对应。从PWM信号产生单元611输出的PWM信号通过LPF 610而被平滑化。LPF 610是向减法电路施加由脉冲信号的低通过滤产生的电压的低通滤波器。在图6中，LPF 610通过将PWM信号平滑化产生遮蔽控制电压，并且将遮蔽控制电压输出到计算电路606。计算电路606基于从LPF 610输出的信号修改由APC序列控制器608设定的基准电压值，并且将修改的电压值输出到电流源602。电流源602将与输入的电压值对应的驱动电流输出到激光器205。更具体地讲，计算电路606向电流源602输出通过从由APC确定的S/Η电路605的输出电压减去遮蔽控制电压X产生的电压。通过增加PWM信号的占空t匕，遮蔽控制电压X增加。随着遮蔽控制电压X增加，从减法电路606输出到电流源602的电压值减小。结果，供给到激光器205的驱动电流的值减小，因此，从激光器205输出的激光的光量减少。另一方面，通过减小PWM信号的占空比，遮蔽控制电压X减小。随着遮蔽控制电压X减小，从减法电路606输出到电流源602的电压值增加。结果，供给到激光器205的驱动电流的值增加，因此，从激光器205输出的激光的光量增加。如上所述，当激光正在扫描非图像区域时，执行APC。在APC的执行中，遮蔽控制单元609将遮蔽控制电压X设为零。当不执行APC时(在图像形成期间)，S/Η电路605保持由APC确定的电压。由此，仅通过遮蔽控制电压控制图像区域中的激光量。在上述的方式中，通过改变从PWM信号产生单元609输出的PWM信号的占空比，激光的光量可被控制以与激光的扫描位置对应。但是，由于关于遮蔽控制的程度(激光驱动电流的校正量)的光量的变化量根据激光特性随时间波动，因此必须调整遮蔽控制的程度。[用于调整遮蔽控制的程度的方法]在本实施例中，浓度传感器201读取在片材传输带106上形成的调色剂图案，并且，基于读取的结果确定遮蔽控制的程度。图7示出在片材传输带106上形成的调色剂图案的例子。在本实施例中，以APC光量为基准设定光量的五个水平，并且，以不同的浓度形成五个调色剂图案Pl P5。调色剂图案Pl P5被称为第一调色剂图案组。当形成调色剂图案Pl P5时，不执行遮蔽控制。也就是说，当形成调色剂图案Pl P5时，从PWM信号产生单元611输出的脉冲信号的占空比保持在O 。以基于遮蔽数据(PWM信号的占空比)设定的光量形成调色剂图案P6。在图7的例子中，以设为80%的遮蔽数据(设为20%的修改数据)形成调色剂图案P6。虽然在图7中存在一个调色剂图案P6，但是，调色剂图案P6可被设置为多个，并因此被称为第二调色剂图案组。在本实施例中，CPU 204基于与第一调色剂图案组的浓度的检测结果和第二调色剂图案组的浓度的检测结果对应的校正量调整遮蔽控制的程度。由于APC将激光的光量控制为与基准电压对应，因此，以与对应于基准电压的光量对应的浓度形成第一调色剂图案组。因此，可以获得光量与浓度之间的关系(光量-浓度特性)。通过比较光量-浓度特性与基于事先确定的遮蔽数据形成的第二调色剂图案组的浓度，可以导出与该遮蔽数据对应的光量。可基于导出的遮蔽数据与光量之间的关系校正修改数据。以这种方式，即使当激光特性随时间改变时，也可将遮蔽数据和修改数据保持在适当的值处。以下参照图8解释具体的操作。CPU 204在紧接着接通图像形成装置I的电源之后的初始调整时段期间或在多个打印作业之间调整遮蔽控制的程度。在S801中，CPU 204确定是否满足用于开始遮蔽控制程度的调整的条件。该条件为例如图像形成装置I的接通状态或打印作业的完成。当满足该条件时，该处理移动到S802。在S802中，CPU 204控制激光曝光单元101、感光鼓102和图像形成单元103，产生第一调色剂图案组。第一调色剂图案组由通过导致激光器205发射分别具有与APC光量的60%、70%、80%、90%和100%对应的光量的光形成的调色剂图案Pl P5构成。结果，在片材传输带106上形成图7所示的调色剂图案Pl P5。此时，100%的占空比被设置到PWM信号产生单元611。以这种方式，当形成第一调色剂图案时，光量控制单元601控制光源，以使目标光量减小其最大值(100%)的预先确定的百分比，并且，从PWM信号产生单元611输出的脉冲信号的占空比保持于0%处。也就是说，通过改变用于设定目标光量的基准电压Vref形成第一调色剂图案。可通过改变APC的目标光量或者通过改变遮蔽光量Is (修改数据Ci)，调整从激光器205发射的光的光量。可通过改变其中的目标光量形成第一调色剂图案。在S803中，CPU 204通过使用浓度传感器201检测在片材传输带106上形成的第一调色剂图案组的浓度。以这种方式，浓度传感器201检测包含于第一调色剂图案组和将在后面描述的第二调色剂图案组中的调色剂图案的浓度。在S804中，CPU 204控制激光曝光单元101、感光鼓102和图像形成单元103，以形成第二调色剂图案组。例如，CPU 204设定从PWM信号产生单元611输出的脉冲信号的占空t匕，以使得，当形成第二调色剂图案组时，用于执行遮蔽控制的PWM信号的占空比为20%。结果，以通过具有20%的占空比的PWM信号修改了光量的激光在片材传输带106上形成调色剂图案P6。以这种方式，当形成第二调色剂图案时，光量控制单元601以其最大值(100%)保持目标光量，并且，遮蔽控制单元609使光源的占空比减小预先确定的百分比(例如，20%)。也就是说，通过改变占空比即遮蔽控制的程度形成第二调色剂图案。在S805中，CPU 204通过使用浓度传感器201检测在片材传输带106上形成的第二调色剂图案组的浓度。在S806中，CPU 204从用于形成第一调色剂图案组的光量和与这些光量对应的浓度创建光量-浓度特性(基准轮廓)。以这种方式，CPU 204从用于形成调色剂图案组的光量与从调色剂图案组获得的检测值之间的对应关系创建光量-检测值特性。在S807中，CPU 204比较调色剂图案P6即第二调色剂图案组的浓度与光量-浓度特性，并且确定遮蔽控制的程度Is的校正系数R。CPU 204用作计算单元，所述计算单元从通过创建单元创建的光量-检测值特性获得与第二调色剂图案组的检测值对应的光量，并且计算校正系数使得关于用于形成第一调色剂图案组的光量不存在与第二调色剂图案组的检测值对应的光量的误差。在后面将参照图9描述具体的用于确定校正系数R的方法。在S808中，CPU 204将校正系数R设置到激光驱动器203。校正系数R是对于所有的扫描位置使用的乘法系数。用通过将目标光量减小预先确定的百分比获得的光量形成的第一调色剂图案组的检测值和用通过将目标光量减小预先确定的百分比获得的光量形成的第二调色剂图案组的检测值表示由环境温度和经时变化导致的激光器的发光特性的变化的程度。也就是说，可从第一调色剂图案组的检测值和第二调色剂图案组的检测值获得相应的校正量。上述的校正系数R与用通过将目标光量减小预先确定的百分比获得的光量形成的第一调色剂图案组的检测值和用通过将目标光量减小预先确定的百分比获得的光量形成的第二调色剂图案组的检测值对应。因此，CPU 204通过使用与第一和第二调色剂图案组的检测值对应的校正量校正驱动电流。图9示出光量-浓度特性的一个例子。浓度的变化反映激光量、显影特性和转印特性的变化。也就是说，当用于改变浓度的变化的APC光量的调整程度与遮蔽控制的程度一一对应时，可通过在保持APC光量恒定的同时调整遮蔽控制的程度来调整浓度。因此，在本实施例中，CPU 204首先通过对于与多个不同的激光量对应的浓度的检测结果施加线性近似来创建光量-浓度特性(基准轮廓)。多个激光量中的一个是与APC光量的80%对应的光量。这里假定遮蔽控制的程度与光量之间的对应关系(在图9的右侧表示的激光特性)被事先存储于内置于CPU 204中的ROM中。CPU 204通过创建的基准轮廓与通过修改数据Xi被设为20% (遮蔽数据被设为80%)的发光形成的调色剂图案P5的浓度的比较计算确定修改数据Xi的校正系数R。当修改数据被设为20%时，占空比为80%，并且，遮蔽数据为APC光量的80%。因此，以与APC光量的80%对应的光量形成的调色剂图案P3的浓度本应匹配以被设为20%的修改数据形成的调色剂图案P6的浓度。但是，由于上述的原因，这两个浓度不匹配，在其间出现误差α。以下解释用于比较计算的方法的一个例子。这里，CPU 204比较调色剂图案Ρ6的浓度D6 (遮蔽数据=80%，修改数据=20%)与调色剂图案Ρ3的浓度D3 (APC光量的80%)，并且从其间的差值计算校正系数R。可通过使用下式I 3计算校正系数R。式IG = (D3-D5) /20%式2α [%] = (D3-D6) /G式3R = Υ/Χ = 20%/ (20%-误差 α )G表示调色剂图案Ρ3和Ρ5的浓度梯度。浓度梯度相当于与多个激光量对应的浓度的检测结果的线性近似。因此，可通过将调色剂图案Ρ3和Ρ5的浓度之间的差值除以调色剂图案Ρ3与Ρ5的光量之间的差值(％)获得浓度梯度G。α表示关于调色剂图案Ρ3的调色剂图案Ρ6的误差，并且可通过将调色剂图案Ρ3和Ρ6的浓度之间的差值除以浓度梯度G获得。作为校正系数的R是从遮蔽数据(占空比)与光量之间的关系、激光特性、以及调色剂图案Ρ3和Ρ6的浓度确定的值。Y表示100%的占空比与调色剂图案Ρ6的遮蔽数据(80%的占空比)之间的差值。X表示100%的占空比与调色剂图案Ρ3的光量之间的差值。由于校正系数R是用于校正修改数据以消除误差α的系数，因此，式3是有效的。例如，当误差α = 10%时,校正系数R = 2。如上所述，以通过将目标光量(例如，APC光量的100%)减小预先确定的百分比(例如，20%)获得的光量(例如，APC光量的80%)形成第一调色剂图案。另一方面，以通过遮蔽控制单元609执行预先确定的百分比(例如，20%)的减小获得的光量形成第二调色剂图案组。CPU 204确定遮蔽控制单元609对于各扫描位置的控制程度共同使用的校正系数R，使得在第一调色剂图案组的检测值与第二调色剂图案组的检测值之间不存在差值(误差α )。CPU 204可通过将各扫描位置的修改数据Ci乘以乘法系数即校正系数R获得校正的修改数据Duty cycle i。具体而言，CPU 204将校正系数R设置到PWM信号产生单元611，并且，PWM信号产生单元611通过将各扫描位置的修改数据Ci乘以校正系数R产生相应的PWM信号。由此，校正系数R具有与图像区域上的扫描位置无关的恒定值。在下式4中表示这一点。式4Duty cycle_i =(1-Ci) XRDuty cycle」表示区域i中使用校正系数R校正的修改数据。Ci表示区域i中的校正之前的修改数据。通过由此使用校正系数R，当遮蔽数据被设为80% (修改数据被设为20%)时，输出具有与APC光量的80%对应的光量的激光。虽然以上对于颜色Y、M、C和K中的一个描述了操作流程，但是，依次关于其它的三种颜色进行所述调整。在本实施例中，通过使用基于APC光量在五个水平上调整的光量形成五个调色剂图案。但是，水平的数量和光量的水平不限于此方式。本实施例描述了用于通过使用被布置为面向片材传输带106的周围表面的浓度传感器201检测调色剂图案的浓度的方法。作为替代方案，本实施例可使用图4所示的通过使用被布置为面向感光鼓102的周围表面的电势传感器202检测潜像图案的电势的方法。这是由于潜像图案的电势基本上与调色剂浓度对应。当基于来自电势传感器202的输出进行调整时，可在用电势替代浓度的同时原样执行式I 4的计算。以这种方式，电势传感器202检测潜像即第一潜像图案组和第二潜像图案组的电势。在本发明中，在诸如片材传输带、中间转印部件和感光部件的图像载体上形成调色剂图案，并且，可从调色剂图案的浓度或电势与遮蔽控制的程度之间的关系计算遮蔽数据(修改数据)的校正系数。以这种方式，图像形成装置可在不需要多个D/A转换器的情况下执行遮蔽控制，并因此在成本方面是有利的。并且，在本发明中，激光驱动器203不需要具有检测激光器205的发光阈值的功能和用于检测光量梯度特性的功能。这使得能够以更便宜的配置和更高的精度实现遮蔽控制。并且，常规上包含于图像形成装置I中的用于浓度控制的部件可被用于CPU 204、浓度传感器201和电势传感器202。由于不需要附加的部件，因此，该配置在成本方面是有利的。在上述的方式中，即使当关于激光器的驱动电流的光量输出特性由于环境温度的变化和激光器的耐久性的劣化而改变时，也可通过使用校正系数修改光量输出特性。虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释以包含所有的修改以及等同的结构和功能。
权利要求
1.一种图像形成装置，包括: 光源，所述光源被配置为输出光束； 光量控制单元，所述光量控制单元执行光量控制以使得从所述光源输出的光束的光量等于目标光量； 偏转单元，所述偏转单元偏转从所述光源输出的光束并通过使用偏转的光束对扫描目标的表面进行扫描； 遮蔽控制单元，所述遮蔽控制单元通过对于扫描目标的表面上的各扫描位置控制光源的驱动电流控制从所述光源输出的光束的光量；和 校正单元，所述校正单元通过使用与第一斑块 的检测值和第二斑块的检测值对应的校正量校正驱动电流，所述第一斑块是以通过所述光量控制单元将目标光量减小预先确定的百分比而获得的光量形成的，所述第二斑块是以通过所述遮蔽控制单元将目标光量减小所述预先确定的百分比而获得的光量形成的。
2.按权利要求1所述的图像形成装置，其中， 当形成第一斑块时， 所述光量控制单元控制光源，以将目标光量减小所述预先确定的百分比，并且， 所述遮蔽控制单元使所述光源的占空比保持于100%处，并且， 当形成第二斑块时， 所述光量控制单元保持目标光量，并且， 所述遮蔽控制单元将所述光源的占空比减小所述预先确定的百分比。
3.按权利要求1所述的图像形成装置，还包括: 校正系数确定单元，所述校正系数确定单元确定遮蔽控制单元对于各扫描位置的控制程度共同使用的校正系数，使得在用通过光量控制单元将目标光量减小所述预先确定的百分比获得的光量形成的第一斑块的检测值与用通过遮蔽控制单元将目标光量减小所述预先确定的百分比获得的光量形成的第二斑块的检测值之间不存在差值， 其中，所述校正单元通过将各扫描位置的控制程度乘以校正系数而使用所述校正量来校正驱动电流，并且， 所述遮蔽控制单元通过使用已使用所述校正量校正了的各扫描位置的控制程度来控制所述光源的驱动电流。
4.按权利要求3所述的图像形成装置，其中， 第一斑块被包含于由用不同的光量形成的多个斑块构成的斑块组中，并且， 所述校正系数确定单元包含: 创建单元，所述创建单元从用于形成斑块组的多个光量与从所述斑块组获得的多个检测值之间的对应关系创建光量-检测值特性；和 计算单元，所述计算单元从通过所述创建单元创建的光量-检测值特性获得与第二斑块的检测值对应的光量，并且计算校正系数以使得相对于用于形成第一斑块的光量在与第二斑块的检测值对应的光量中不存在误差。
5.按权利要求3所述的图像形成装置，其中， 光量控制单元包含: 受光元件，所述受光元件接收从光源输出的光；转换电路， 所述转换电路将从所述受光元件输出的电流转换成电压； 比较电路，所述比较电路比较从所述转换电路输出的电压与对应于目标光量的基准电压； 采样和保持电路，所述采样和保持电路采样和保持从所述比较电路输出的比较的结果; 减法电路，所述减法电路输出与从所述采样和保持电路输出的电压以及从所述遮蔽控制单元输出的电压之间的差值对应的电压；和 电流源，所述电流源将与从减法电路输出的电压对应的驱动电流供给到光源，并且， 所述遮蔽控制单元包含: 脉冲信号产生单元，所述脉冲信号产生单元产生具有通过使用校正系数校正的占空比的脉冲信号；和 低通滤波器，所述低通滤波器向所述减法电路施加通过对脉冲信号进行低通滤波而产生的电压。
6.按权利要求1所述的图像形成装置，还包括: 浓度检测单元，所述浓度检测单元检测作为第一斑块和第二斑块的调色剂图案的浓度， 其中，所述校正单元通过使用与由所述浓度检测单元检测的第一和第二斑块的检测值对应的校正量校正驱动电流。
7.按权利要求1所述的图像形成装置，还包括: 电势检测单元，所述电势检测单元检测作为第一斑块和第二斑块的潜像的电势， 其中，所述校正单元通过使用与由所述电势检测单元检测的第一和第二斑块的检测值对应的校正量校正驱动电流。
8.一种图像形成方法，包括以下的步骤: 从光源输出光束； 执行光量控制以使得从光源输出的光束的光量等于目标光量； 偏转从所述光源输出的光束并通过使用偏转的光束对扫描目标的表面进行扫描；通过对于扫描目标的表面上的各扫描位置控制光源的驱动电流控制从光源输出的光束的光量；和 通过使用与用在通过将目标光量减小预先确定的百分比执行光量控制的步骤中获得的光量形成的第一斑块的检测值和用在通过将目标光量减小所述预先确定的百分比进行控制的步骤中获得的光量形成的第二斑块的检测值对应的校正量校正驱动电流。
全文摘要
本发明涉及一种图像形成装置和图像形成方法。图像形成装置用通过将光量控制单元的目标光量减小预先确定的百分比获得的光量形成第一斑块，并且，用通过遮蔽控制单元将目标光量减小所述预先确定的百分比获得的光量形成第二斑块。并且，图像形成装置确定对于各扫描位置的修改数据共同使用的校正系数，以使得在第一斑块的检测值与第二斑块的检测值之间不存在误差。
文档编号G03G15/00GK103092028SQ20121041538
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月26日 优先权日2011年10月28日
发明者古田泰友 申请人:佳能株式会社