图像形成装置、显影装置及成像单元的制作方法

文档序号:18542879发布日期:2019-08-27 21:24阅读:253来源:国知局
图像形成装置、显影装置及成像单元的制作方法

本发明涉及图像形成装置以及搭载其中的显影装置和成像单元。



背景技术:

以往,已知有一种图像形成装置,该图像形成装置包括承载潜像的潜像承载体和具有多个显影构件的显影机构,并从共通的电源对施加到各个显影构件中的显影偏压进行周期性地变动后输出,其中,前述多个显影构件对潜像承载体上的潜像进行显影。

例如,专利文献1中记载的图像形成装置包括作为潜像承载体的感光体、作为显影机构的显影装置以及输出显影偏压的高压电源,其中,前述显影机构具有作为显影构件的第一显影辊及第二显影辊,前述显影偏压施加到各个显影辊上。然后,以检测到感光体的旋转姿势为规定姿势的时机为基准,周期性地变动来自高压电源的显影偏压的输出。根据所述构成,就能够抑制因感光体的旋转振动而引起的感光体旋转周期的图像浓度不均了。

但是,无法抑制伴随着2根显影辊的各自的旋转而产生的显影辊旋转周期的图像浓度不均。

【专利文献1】

(日本)特许第5790078号公报



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供一种图像形成装置,其包括承载潜像的潜像承载体和具有对所述潜像承载体上的潜像进行显影的多个显影构件的显影机构,并从共同的电源对分别施加到多个的所述显影构件上的显影偏压进行周期性的变动并输出,其特征在于:所述图像形成装置以相同的周期来使得多个的所述显影构件的表面分别作环绕移动,并根据对多个的所述显影构件中的至少一个的表面的环绕移动姿势进行检测的姿势检测机构的检测结果,以与所述周期为相同的周期来使得所述显影偏压的输出值变动。

根据本发明,能够抑制伴随着多个显影构件的表面环绕移动而产生的显影构件的表面环绕转动周期的图像浓度不均。

附图说明

图1所示是实施方式所涉及复印机的概要构成图。

图2所示是该复印机的图像形成部中y用的成像单元的构成图。

图3所示是放大该图像形成部的放大构成图。

图4所示是搭载在该图像形成装置的光学传感器单元上的y用反射型光电传感器的放大结构图。

图5所示是搭载在该光学传感器单元上的k用反射型光电传感器的放大构成图。

图6所示是转印在该图像形成部的中间转印带上的各色补片图案图像的平面模式图。

图7所示是通过过程控制处理构筑的调色剂附着量和显影偏差的关系的近似直线式的图表。

图8所示是该图像形成部的y用显影装置中的第一显影套筒的立体图。

图9所示是该显像装置中套筒旋转传感器的输出电压随时间变化的图表。

图10所示是该复印机的电路要部的模块图。

图11所示是因该第一显像套筒的偏心而产生的套筒旋转周期的图像浓度不均的一个例子。

图12所示是该成像单元中两个显影区域分别产生的图像浓度不均的波形和它们的合成波的第一示例图。

图13所示是用于说明该成像单元的套筒配设距离的模式图。

图14所示是在使得套筒旋转相位一致并且套筒配设距离和感光体的套筒的1个周期移动距离为相同时与该第一显影套筒相关的各种波形图。

图15所示是在使得套筒旋转相位一致并且套筒配设距离和感光体的套筒的1个周期移动距离为相同时与第二显影区域相关的各种波形图。

图16所示是在使得套筒旋转相位一致并且套筒配设距离和感光体的套筒的1/2个周期移动距离为相同时各种图像浓度不均波形图。

图17所示是在使得套筒旋转相位一致并且套筒配设距离和感光体的套筒的1/2个周期移动距离为相同时与第二显影区域相关的各种波形图。

图18所示是转印在该图像形成部的中间转印带上的各色测试调色剂像的平面模式图。

图19所示是用于说明二倍波、三倍波的图。

具体实施方式

以下,作为适用本发明的图像形成装置,来对电子照相方式的全彩色复印机(以下简称为“复印机”)的一个实施方式进行说明。

首先,对实施方式所涉及的复印机的基本构成进行说明。图1所示是实施方式所涉及复印机的概要构成图。在该图中,复印机具有在记录片材上形成图像的图像形成部100、对图像形成部100供给记录片材5的供纸装置200、读取原稿的图像的扫描仪300等。另外,还具有安装在扫描仪300上部的原稿自动输送装置(adf)400等。图像形成部100中设置有用于以手动来放置记录片材5的手动托盘6,以及用于堆叠已完成图像形成的记录片材5的堆叠托盘7等。

图像形成部100具有用于对y(黄色)、c(青色)、m(品红色)、k(黑色)的调色剂像进行成像的成像单元18y、18c、18m、18k。作为这些成像单元18y、18c、18m、18k的潜像承载体的感光体20y、20c、20m、20k通过驱动装置在图中逆时针方向上被旋转驱动的同时,其外周面通过后述的带电装置被均匀充电。

在成像单元18y、18c、18m、18k的上方设置有激光写入装置21。该激光写入装置21根据扫描仪300读取的原稿的图像信息或从外部的个人计算机发送来的图像信息来射出写入光。具体来说就是根据图像信息,通过激光控制部来驱动半导体激光并发射写入光l。然后,利用该写入光l来对均匀带电的鼓状感光体20y、20c、20m、20k的外周面进行曝光扫描。由此,感光体20y、20c、20m、20k的外周面上的曝光部位会使得电位衰减并成为y、c、m、k用的静电潜像。也就是说,激光写入装置21在感光体20y、20c、20m、20k的外周面上写入了y、c、m、k用的静电潜像。另外,作为写入光l的光源并不限于激光二极管,例如也可以是led。

成像单元118y、18c、18m、18k除了所使用的调色剂的颜色是不同的以外,相互间基本是相同的构成。以用于对y调色剂进行成像的y用的成像单元18y为例,就如图2所示地具有感光体20y。另外,还具有配设在感光体20y周围作为充电机构的充电装置19y、作为显影机构的显影装置80y、鼓清洁装置27y、润滑剂涂敷装置26y等。

感光体20y通过驱动机构在图中箭头方向(图中逆时针方向)上被旋转驱动。该旋转方向是使感光体20y的表面在与中间转印带10的抵接位置处和带移动方向为相同的方向来移动的方向。另外,该方向也是在与后述的显影装置80y的第一显影套筒81y的对置位置处使得感光体20y的表面与第一显影套筒81y的表面为相同的方向来移动,或在与第二显影套筒82y的对置位置处与第二显影套筒82y的表面为相同的方向来移动的方向。

旋转驱动的感光体20y的表面在与充电装置19y的对置位置处被均匀充电为与调色剂的带电极性为相同极性。在该图中,作为充电装置19y所示的方式是与感光体20y隔着规定的间隙,在相向而对的同时对于在感光体20y的旋转轴线方向上伸展的电线施加充电偏压,并通过电线和感光体20y的表面之间的放电来使得感光体20y的表面带电。作为上述方式的代替,也可以对于与感光体20y的表面接触或接近的充电辊或充电刷辊在施加充电偏压的同时,通过辊或刷与感光体20y表面之间的放电来使得感光体20y表面带电的方式。无论哪种方式,作为充电偏压,都采用由交流电压和与调色剂的带电极性为相同极性的直流电压重叠而成的重叠电压来促进放电。

在显像装置80y的内部收纳有含有磁性载体和y调色剂的显像剂,并通过3个螺杆(44,45,46)在作为显影机构的显影装置80y内循环输送。在该显影装置80y中,作为显影构件的第一显影套筒81y以及第二显影套筒82y沿着感光体20y的表面移动方向被排列配置。这些显影套筒(81y、82y)都内含不能带动转动的磁辊,并通过磁辊的磁力将显影装置80y内的显影剂承载到外周面上,其中,上述磁辊具有在圆周方向上排列的多个的磁极。

由显影装置80y所具备的第一搅拌输送螺杆83y输送的显影剂被汲取到第一显影套筒81y的外周面上后,就伴随着第一显影套筒81y的旋转来被输送到与感光体20y相向而对的第一显影区域。在第一显影套筒81y上施加有交流电压和与调色剂的带电极性为相同极性(负极性)的显影偏压。

显影偏压的绝对值大于感光体20y上承载的静电潜像的电位(例如-50v)的绝对值,且小于感光体20y的底面部(非静电潜像部分)的电位(例如-800v)。因此,在第一显影区域中,在第一显影套筒81y和感光体20y的底面部之间,对于调色剂来说作用有使其从感光体20y一侧向套筒一侧作静电移动的非显影电位。另一方面,在第一显影套筒81y和感光体20y的静电潜像之间,对于调色剂来说作用有使其从套筒一侧向感光体20y一侧作静电移动的显影电位。由此,第一显影套筒81y上承载的显影剂的负极性(例如-30μc/g)的调色剂就选择性地附着到感光体20y的静电潜像上,从而进行静电潜像的显影。

通过第一显影区域之后的第一显影套筒81y表面上的显影剂就被交付到第二显影套筒82y的表面上。然后,随着第二显影套筒82y的旋转,被输送到与感光体20y相向而对的第二显影区域。由于在第二显影套筒82y上也施加有显影偏压,所以第二显影套筒82y上的显影剂也对感光体20y的静电潜像进行显影。

通过2根显影套筒(81y、82y)来进行显影,就能够增加有助于显影的显影区域的长度、即显影时间,从而能够提高显影效率。另外,虽然通过增大1根显影套筒的直径也能够增加显影时间,但在这种构成中,因为会使得显影装置大型化,同时又增加装置内的死区,所以不优选考虑。

通过第二显影区域之后的第二显影套筒82y上的显影剂从第二显影套筒82y脱离并被回收到显影装置80y内的第二搅拌输送螺杆84y中。然后,从第二搅拌输送螺杆84y交接到第三搅拌输送螺杆85y里后,再从第三搅拌输送螺杆85y交接到第一搅拌输送螺杆83y里。

第一显影套筒81y和与其接近并被配设在比第一显影套筒81y更靠感光体20y的表面移动方向上的下游侧的第二显影套筒82y都在图中位于感光体2y的左侧一方并在顺时针转动方向上旋转。由此,在与感光体20y相向而对区域的显影区域中,使得自身的表面与感光体20y的表面在相同的方向上作表面移动。

对y用的成像单元18y中的显影处理进行了说明,但在c、m、k用的成像单元(18c、18m、18k)中,也同样地对感光体(20c、20m、20k)上的静电潜像进行显影。由此,在感光体20y、20c、20m、20k上就形成了y、c、m、k的调色剂像。

另外,在第一显影套筒81y的旋转轴构件中固定有第一套筒齿轮,其与第一显影套筒81y成为一体地旋转。另外,在第二显影套筒82y的旋转轴构件中固定有第二套筒齿轮,其与第二显影套筒82y一体地旋转。在第一套筒齿轮和第二套筒齿轮之间存在有惰轮,其与各套筒齿轮啮合。由此,第一显影套筒81y的旋转驱动力就经过第一套筒齿轮、惰轮和第二套筒齿轮被传递到第二显影套筒82y里了。由于第一套筒齿轮和第二套筒齿轮为相同直径且齿数也相同,所以第一显影套筒81y和第二显影套筒82y就以互为相同的角速度来一体地旋转了。

在图2中,配设在感光体20y下方的一次转印辊62y一边朝向感光体20y被推压,一边和感光体20y一起将中间转印带10夹入其间。由此,通过感光体20y和中间转印带10的外表面之间的抵接而形成y用的一次转印夹持部。感光体20y上的调色剂像随着感光体20y的旋转而进入一次转印夹持部,并被一次转印到中间转印带10的外表面上。

在通过前述一次转印夹持部的感光体20y的表面上,附着有未被一次转印到中间转印带10上的转印残留调色剂。该转印残留调色剂通过鼓清洁装置27y来从感光体20y的表面移除。

图3所示是放大表示图像形成部100的放大构成图。在图像形成部100中的成像单元18y、18c、18m、18k的下方设有转印单元,该转印单元具有作为转印体的环状的中间转印带10。转印单元的中间转印带10以架设在3个支承辊14,15,16上的状态,通过这些支承辊的某一个的旋转驱动,在图中顺时针方向上进行环状移动。

在支撑辊14,15,16之中的第一支撑辊14和第二支撑辊15之间移动的带部分的外表面上,有黄色(y)、青色(c)、品红色(m)、黑色(k)等4个成像单元相向而对。另外,在第一支撑辊14和第三支承辊16之间移动的带部分的外表面上,对置有用于检测形成在中间转印带10上的调色剂像的图像浓度(单位面积的调色剂附着量)的光学传感器单元150,。

在中间转印带10的环内侧配设有y、c、m、k用的一次转印辊62y、62c、62m、62k,并与y、c、m、k用的感光体20y、20c、20m、20k一起将中间转印带10夹入其间。由此,就形成了中间转印带10的外表面和y、c、m、k用的感光体20y、20c、20m、20k所抵接的y、c、m、k用的一次转印夹持部。然后,被施加有一次转印偏压的y、c、m、k用的一次转印辊62y、62c、62m、62k和感光体20y、20c、20m、20k之间就分别形成了一次转印电场。

中间转印带10的外表面随着带的环绕移动而依次通过y、c、m、k用的一次转印夹持部。在该过程中,感光体20y、20c、20m、20k上的y、c、m、k的调色剂像依次重叠在中间转印带10的外表面上而被一次转印。由此,在中间转印带10的外表面上就形成了4色叠加的调色剂像。

在中间转印带10的下方配设有通过第一张紧架设辊22和第二张紧架设辊23来张紧架设的环状的输送带24,并随着某一根张紧架设辊的旋转驱动,在图中逆时针方向上进行环绕移动。然后,使得其外表面在中间转印带10的全部区域之中相对于第三支撑辊16卷绕的位置里抵接后形成二次转印夹持部。在该二次转印夹持部的周边,在被接地的第二张紧架设辊23和被施加二次转印偏压的第三支承辊16之间形成有二次转印电场。

在图1的图像形成部100中设有用于将从供纸装置200或手动供纸盘6供给来的记录片材5依次输送到二次转印夹持部、后述的定影装置25、排出辊对56中的输送路径48。另外,还设有用于将从供纸装置200供给到图像形成部100的记录片材5输送到输送路径48的入口为止的输送路径49。另外,在输送路径48的入口处配设有对位辊对47。

当打印作业开始时,从供纸装置200或手动供纸盘6陆续放出的记录片材5朝向输送路径48被输送,并与对位辊对47抵碰。然后,对位辊对47通过以适当的时机来开始旋转驱动,将记录片材5朝着二次转印夹持部送入。在二次转印夹持部中,中间转印带10上的4色重叠调色剂像与记录片材5紧密接触。然后,通过二次转印电场和夹持压力的作用,4色重叠调色剂像就被二次转印到记录片材5的表面成为全彩色调色剂像。

经过二次转印夹持部的记录片材5通过输送带24朝着定影装置25输送。然后,通过在定影装置25内被加压和加热,就使得全彩色调色剂像被定影在其表面上了。然后,记录片材5从定影装置25排出之后,经过排出辊对56被堆叠到堆叠托盘7上。

在中间转印带10的下方,在通过中间转印带10圆周方向全部区域之中k用的一次转印夹持部后进入二次转印夹持部之前的区域里,隔着规定的间隙相向而对地配设有光学传感器单元150。

在本复印机中,为了在长时间内稳定图像浓度而不因环境变动等变化,是定期地以规定的时机来实施被称为过程控制处理的控制的。在过程控制处理中,是在y用的感光体20y上进行由多个补片状y调色剂像构成的y补片图案图像的成像,并将其转印到中间转印带10上。多个补片状y调色剂像分别是用于检测y调色剂附着量的调色剂附着量检测用调色剂像。

后述的控制部(110)在感光体20c、20m、20k上也同样地对c、m、k补片图案图像进行成像,并使得它们不重合地转印到中间转印带10上。然后,通过光学传感器单元150来检测这些补片图案图像中的各调色剂像的调色剂附着量(图像浓度)。接着,根据这些检测结果,分别对成像单元18y、18c、18m、18k来个别地调整作为显影偏压的基准值的显影偏压基准值等的成像条件。

光学传感器单元150具有在中间转印带10的带宽度方向上隔开规定间隔而排列的4个反射型光电传感器。各个反射型光电传感器输出与中间转印带10和中间转印带10上的补片状调色剂像的光反射率相对应的信号。在4个反射型光电传感器之中的3个是对带表面上的正反射光及漫反射光的双方捕捉后,来进行对应于各自的光量的输出,以进行对应于y调色剂附着量、c调色剂附着量和m调色剂附着量的输出。

图4所示是搭载在光学传感器单元150上的y用的反射型光电传感器151y的放大构成图。y用的反射型光电传感器151y具有作为光源的led152y、接收正反射光的正反射型受光元件153y以及接收漫反射光的漫反射型受光元件154y。正反射型受光元件153y输出的电压对应于y补片状调色剂像的表面所得到的正反射光的光量。另外,漫反射型受光元件154y输出的电压对应于y补片状调色剂像的表面所得到的漫反射光的光量。控制部根据这些电压就能够计算出y补片状调色剂像的y调色剂附着量。对y用的反射型光电传感器151y进行了说明,c、m用的反射型光电传感器151c、151m的构成与y用的相同。

图5所示是搭载在光学传感器单元150上的k用的反射型光电传感器151k的放大构成图。k用的反射型光电传感器151k具备作为光源的led152k和接收正反射光的正反射型受光元件153k。正反射型受光元件153k输出的电压对应于k补片状调色剂像的表面所得到的正反射光的光量。控制部根据该电压就能够计算出k补片状调色剂像的k调色剂附着量。

作为led(152y、c、m、k)使用的是所发光的光的峰值波长为950nm的gaas红外发光二极管。另外,作为正反射受光元件(153y、c、m、k)和漫反射光受光元件(154y、c、m),使用的是峰值受光灵敏度为800nm的si光电晶体管等。但是,峰值波长和峰值受光灵敏度不限于上述的值。

在4个反射型光电传感器和中间转印带10的外表面之间设置有5mm左右的间距。

控制部是以主电源的启动时、经过规时机间之后的待机时、输出规定页数以上的打印后的待机时等的规定的时机来进行过程控制处理的。然后,开始过程控制处理时,首先是在获得通过纸张页数、印字率、温度、湿度等的环境信息后,来掌握成像单元18y、18c、18m、18k中各自的显影特性。具体来说就是,对于各个颜色来计算显影γ和显影开始电压。更为详细来说就是,在旋转感光体20y、20c、20m、20k的同时,使它们各自均匀带电。对于带电,作为从充电电源12y、12c、12m、12k输出的充电偏压,输出的是与通常打印时不同的电压。详细来说就是,在由重叠偏压构成的充电偏压的直流电压和交流电压之中,直流电压的绝对值不是恒定的值,而是逐渐增大的。

对于以这样的条件下来充电的感光体20y、20c、20m、20k进行激光写入装置21的激光扫描,来形成多个补片状y调色剂像、补片状c调色剂像、补片状m调色剂像、补片状k调色剂像用的静电潜像。通过显影装置80y、80c、80m、80k对它们的显影,在感光体20y、20c、20m、20k上对y、c、m、k补片图案图像进行成像。此时,控制部也分别逐渐增大施加到各颜色的第一显影套筒和第二显影套筒上的显影偏压的绝对值。然后,将各个补片状调色剂像中的静电潜像电位和显影偏压之间的差值作为显影电位来存储到ram中。

如图6所示,y、c、m、k补片图案图像是在中间转印带10上不重叠地排列在带宽度方向上的。具体来说就是,y补片图案图像ypp被转印在中间转印带10的宽度方向上的一端部里。另外,c补片图案图像cpp在带宽方向上是被转印在比y补片图案图像更向中央侧偏靠的位置里。另外,m补片图案图像mpp被转印到中间转印带10的宽度方向上的另一端部里。另外,k补片图案图像kpp在带宽方向上是被转印在比m补片图案图像更向中央侧偏靠的位置里。

光学传感器单元150具有以在带宽度方向上互为不同的位置处检测带的光反射特性的y用的反射型光电传感器151y。另外还具有c用的反射型光电传感器151c、k用的反射型光电传感器151k、m用的反射型光电传感器151m。

y用的反射型光电传感器151y被配设在对形成在中间转印带10的宽度方向的一端部里的y补片图案图像ypp的y补片状调色剂像的y调色剂附着量进行检测的位置里。另外,c用的反射型光电传感器151c被配设在带宽方向中位于y补片图案图像ypp附近对c补片图案图像cpp的c补片状调色剂像的c调色剂附着量进行检测的位置里。另外,m用的反射型光电传感器151m被配设在对形成在中间转印带10的宽度方向的另一端部里的m补片图案图像mpp的m补片状调色剂像的m调色剂附着量进行检测的位置里。另外,k用的反射型光电传感器151k被配设在带宽方向中位于m补片图案图像mpp附近对k补片图案图像kpp的k补片状调色剂像的k调色剂附着量进行检测的位置里。

控制部根据从光学传感器单元150的四个反射型光电传感器依次送来的输出信号来计算各色的补片状调色剂像的光反射率,并根据计算结果来求得调色剂附着量后存放到ram中。还有,随着中间转印带10的移动而通过与光学传感器单元150的相向而对的位置的各色的补片图案图像是通过清洁装置来从带正面表面得到清洁的。

接着,控制部根据存储在ram中的调色剂附着量,和另外存储在ram中的各补片调色剂像中的潜像电位的数据以及显影偏压vb的数据,来计算直线近似式(y=a×vp+b)。具体来说就是,如图7所示,是表示将y轴作为调色剂附着量,并且将x轴作为显影电位时的二维坐标中的两者之间的关系的近似直线式。然后,根据近似直线式来求取实现目标调色剂附着量的显影电位vp,并求出作为实现该显影电位vp的显影偏压vb的显影偏压基准值及充电偏压基准值(以及ld功率)。

这些结果被存储在非易失性存储器中。对于y、c、m、k的各个颜色分别进行这样的显影偏压基准值及充电偏压基准值(及ld功率)的计算和存储之后,结束过程控制处理。然后,在打印作业中,对于y、c、m、k分别从显影电源11y、11c、11m、11k输出基于存储在非易失性存储器中的显影偏压基准值的值的显影偏压。另外,从充电电源12y、12c、12m、12k输出基于存储在非易失性存储器中的充电偏压基准值的值的充电偏压。

通过进行这样的过程控制处理来决定实现目标调色剂附着量的显影偏压基准值、充电偏压基准值,对于y、c、m、k的各颜色来说,就能够使得图像整体的图像浓度长期稳定化。

还有,将在后面详述的是,控制部在打印作业中,为了抑制显影套筒旋转周期中增减的图像浓度不均,实施的是使得显影电源11y、11c、11m、11k的显影偏压的输出值周期性变动的输出变动处理。但是,在过程控制处理中,是不对显影偏压的输出值进行周期变动地来进行各颜色的补片图案图像的显影的。因此,在各颜色的补片状调色剂像中虽然发生图像浓度不均,为了抑制由此引起的调色剂附着量的检测精度的下降,对于各补片状调色剂像来说,是以规定的时间间隔多次检测调色剂附着量并存储其平均值。

接着,对本复印机的特征结构进行说明。

图8所示是y用的第一显影套筒81y的立体图。第一显影套筒81y具有圆柱状的辊部81ay和从辊部81ay的旋转轴线方向的两端面开始在旋转轴线方向上突出的旋转轴构件81by等。

分别从辊部81ay的两端面突出的旋转轴构件81by的一方贯穿套筒旋转传感器76y,从套筒旋转传感器76y突出的部分通过轴承来接收。套筒旋转传感器76y包括被固定在第一显影套筒81y的旋转轴构件81by上并与旋转轴构件81by一体地旋转的遮光构件77y以及透射型光电传感器78y等。遮光构件77y在旋转轴构件81by的外周面上的预定位置处成为向法线方向突出的形状。然后,当第一显影套筒81y处于规定的旋转姿势时,透射型光电传感器78y就位于透射型光电传感器78y的发光元件和受光元件的之间。由此,由于受光元件不再受光,透射型光电传感器78y的输出电压值就大幅下降。也就是说,透射型光电传感器78y在第一显影套筒81y处于规定的旋转姿势时,会对其进行检测并使得输出电压值大幅降低。

图9所示是y用的套筒旋转传感器76y的输出电压随时间变化的图。还有,具体来说就是,套筒旋转传感器76y的输出电压就是透射型光电传感器78y的输出电压。如图所示,在第一显影套筒81y旋转时,大部分时间都从套筒旋转传感器76y输出有6[v]的电压。但是,第一显影套筒81y每绕一周,套筒旋转传感器76y的输出电压都会在一瞬间大幅度降低到0[v]附近。这是因为,第一显影套筒81y每旋转一周,遮光构件77y都会位于透射型光电传感器78y的发光元件和受光元件之间,从而使得受光元件不能接收光的缘故。输出电压如此大幅降低的时机是第一显影套筒81y成为规定的旋转姿势的时机。以下,将该时机称为基准姿势时机。

y用的套筒旋转传感器76y的功能是作为对y用的第一显影套筒81y进入规定的旋转姿势进行检测的旋转姿势检测装置。另外,如上所述,由于第一显影套筒81y和第二显影套筒82y以相同的旋转角速度(=旋转周期)来一体地旋转,y用的套筒旋转传感器76y还具有作为y用的第二显影套筒82y的旋转姿势检测装置的功能。

图10所示是本复印机的电路的要部的框图。在该图中,作为控制装置的控制部110具有cpu、ram、rom、非易失性存储器等。在该控制部110中电连接有y、c、m、k用的显影装置80y、80c、80m、80k的调色剂浓度传感器89y、89c、89m、89k。由此,控制部110就能够掌握被收容在y、c、m、k的显影装置80y、80c、80m、80k中的显影剂的调色剂浓度。

在控制部110中还电连接有y、c、m、k用的单元装卸传感器28y、28c、28m、28k。作为装卸检测机构的单元装卸传感器28y、28c、28m、28k能够检测成像单元18y、18c、18m、18k从图像形成部100被取下或被安装到图像形成部100中。由此,控制部110就能够把握成像单元18y、18c、18m、18k相对于图像形成部100的装卸情况了。

另外,在控制部110中还电连接有y、c、m、k用的显影电源11y、11c、11m、11k。控制部110通过向显影电源11y、11c、11m、11k分别单独地输出控制信号,能够个别地调整从显影电源11y、11c、11m、11k输出的显影偏压的值。也就是说,能够分别单独地调整施加到各颜色的第一显影套筒和第二显影套筒的组合(81y和82y、81c和82c、81m和82m、81k和82k)里的显影偏压的值。

另外,在控制部110中还电连接有y、c、m、k用的充电电源12y、12c、12m、12k。控制部110通过对充电电源12y、12c、12m、12k分别单独地输出控制信号,就能够个别地控制从充电电源12y、12c、12m、12k输出的充电偏压中的直流电压的值。也就是说,能够分别单独地调整施加在y、c、m、k用的充电装置19y、19c、19m、19k的电线上的充电偏压的直流电压的值。

另外,在控制部110中还电连接有套筒旋转传感器76y、76c、76m、76k,来用于个别地检测y、c、m、k用的第一显影套筒81y、81c、81m、81k分别成为规定的旋转姿势。控制部110根据套筒旋转传感器76y、76c、76m、76k的输出,能够个别地检测y、c、m、k用的第一显影套筒81y、81c、81m、81k分别成为规定的旋转姿势。

控制部110还与写入控制部125、光学传感器单元150、处理电机120、转印电机121、对位电机122、供纸电机123等电连接。处理电机120是成为成像单元18y、18c、18m、18k的驱动源的电机。另外,转印电机121是成为中间转印带10的驱动源的电机。另外,对位电机122是成为对位辊对47的驱动源的电机。另外,供纸电机123是成为用于从供纸装置200的供纸卡盒201来送出记录片材5的捡拾辊202的驱动源的电机。另外,写入控制部125根据图像信息来控制激光写入装置21的驱动。

在y、c、m、k的调色剂像中,会发生以显影套筒旋转周期来增加或减少的图像浓度不均。该图像浓度不均是由显影套筒的偏心、第一间距变动、第二间距变动、显影套筒表面的微小变形、显影套筒的圆周方向的电阻不均匀等引起的。第一间距变动是感光体20y、20c、20m、20k和第一显影套筒81y、81c、81m、81k之间的显影间距的变动。另外,第二间距变动是感光体20y、20c、20m、20k与第二显影套筒82y、82c、82m、82k之间的显影间距的变动。由于显影套筒旋转周期是短时间的,所以图像浓度不均在副扫描方向(感光体表面移动方向)上会在页面内以短间隔出现而显眼。

具体来说就是,图像浓度不均是如下所述地发生的。即,当第一显影套筒81y、81c、81m、81k的旋转轴偏心时,就会因此而在套筒每旋转一周产生正弦曲线状的变动曲线形状的间距变动。由此,在感光体20y、20c、20m、20k和第一显影套筒81y、81c、81m、81k之间形成的显影电场中,也会套筒每旋转一周产生正弦曲线状的变动曲线形状的电场强度变动。然后,由于该电场强度变动,套筒每旋转一周就会产生正弦曲线状的变动曲线形状的图像浓度不均。另外,在第一显影套筒81y、81c、81m、81k的外形上会有不小的变形。在与该变形对应的套筒每旋转一周时,也会发生由相同方式的特性的周期性间距变动引起的图像浓度不均。更进一步地,还会发生第一显影套筒81y、81c、81m、81k的圆周方向的电阻不均匀导致的周期性的图像浓度不均。

虽然对伴随第一显影套筒81y、81c、81m、81k的旋转而在第一显影区域中产生的周期性图像浓度不均进行了说明,但在第二显影区域中也同样地会随着第二显影套筒82y、82c、82m、82k的旋转而产生周期性的图像浓度不均。

因此,控制部110在打印作业时会对y、c、m、k的各颜色分别实施以下的输出变动处理。即,控制部110在非易失性存储器中存储有显影偏压的输出图案数据,对于y、c、m、k的各颜色,该显影偏压用于产生能够与随着套筒旋转发生的周期性图像浓度不均相互抵消的显影电场强度变动。以下,将该输出图案数据称为偏压变动数据。

分别各自对应y、m、c、k的4个偏压变动数据表示以第一显影套筒81y、81c、81m、81k的基准姿势时机为基准的图案。这些偏压变动数据用于改变来自于显影电源(11y、11c、11m、11k)的显影偏压的输出,该显影偏压是以由过程控制处理所确定的y、c、m、k用的显影偏压基准值为基准的。例如,如果是数据表格方式的数据,则在基准姿势时机到套筒旋转一周期量的期间内,存储表示每隔规定的时间间隔的显影偏压输出差值的数据组。该数据组的开头的数据表示基准姿势时机中的显影偏压输出差值,第二、第三、第四…的数据表示之后的每隔规定的时间间隔的显影偏压输出差值。由0、-5、-7、-9…的数据组构成的输出图案表示将基准姿势时机开始的每隔规定时间间隔的显影偏压输出差值作为0v、-5v、-7v、-9v…。

在成像处理时,控制部110每隔规定的时间间隔从分别各自对应于y、c、m、k的偏压变动数据来进行数据的读入。关于该读入,如果读入至数据组的最后也没有基准姿势时机到来时,就直到到来为止都将读入值设为与最后的数据相同的值。另外,如果在读入至数据组的最后之前基准姿势时机到来时,就将数据的读入位置返回到最初的数据。

对显影电源的控制是,将分别对y、c、m、k进行上述的数据读入的结果和显影偏压基准值相加,并使得显影电源输出相加后的值的显影偏压。对于y、c、m、k,每隔规定的时间间隔来分别进行这样的处理。

由此,在感光体20y、20c、20m、20k和第一显影套筒81y、81c、81m、81k之间的显影电场中,产生了可以降低伴随套筒旋转而发生的周期性图像浓度不均的电场强度变动。如此,无论第一显影套筒81y、81c、81m、81k的旋转姿势如何,都能够抑制伴随第一显影套筒81y、81c、81m、81k的旋转以套筒旋转周期来产生的图像浓度不均。同样地,能够抑制伴随第二显影套筒82y、82c、82m、82k的旋转而以套筒旋转周期来产生的图像浓度不均。

作为输出显影偏压的显影电源,如果设置用于输出施加在第一显影套筒81y上的显影偏压的专用装置和用于输出施加在第二显影套筒82y上的显影偏压的专用装置,就会导致成本的增加。此外,作为套筒旋转传感器,如果设置检测第一显影套筒81y的旋转姿势和检测第二显影套筒82y的旋转姿势的2个,也会导致成本增加。更进一步地,作为用于分别监视各套筒旋转传感器的输出的同时,根据监视结果来控制各个显影电源的输出的控制部,也会因为设置可以进行高速处理的高价设备而导致成本增加。

因此,在该复印机中,如图10所示,从一个显影电源11y输出的周期性波动的显影偏压被施加到第一显影套筒81y和第二显影套筒82y里。在这种构成中,能够避免因设置多个显影电源而导致的成本增加。此外,作为套筒旋转传感器,由于仅设有检测第一显影套筒81y的旋转姿势的套筒旋转传感器76y,因此能够避免因设置多个套筒旋转传感器而导致的成本增加。更进一步地,由于不需要分别监视多个套筒旋转传感器的输出,所以就能够避免因采用可以进行高速处理的高价的控制部而导致的成本增加。对于c、m、k来说也是同样的。

如上所述,周期性的图像浓度不均中既有伴随第一显影套筒81y的旋转而产生的,也有伴随第二显影套筒82y的旋转而产生的,最终,这些图像浓度不均叠加而成的不均会出现在图像中。

图11所示是由第一显影套筒81y的偏心引起的套筒旋转周期的图像浓度不均的一个例图。该图中的纵轴是图像浓度,图中的目标值表示目标图像浓度。由于第一显影套筒81y的偏心,伴随第一显影套筒81y旋转的套筒旋转周期的图像浓度不均如图所示地,一般地,是以套筒每旋转一周来描绘一个正弦波的方式发生的。在正弦波中山侧的峰值中,图像浓度比目标值高,而在谷侧的峰值中,图像浓度比目标值低。在第一显影套筒81y的每次环绕转动中会产生该正弦波形状的图像浓度不均。虽然因第二显影套筒82y的偏心产生的伴随第二显影套筒82y旋转而发生的套筒旋转周期的图像浓度不均也是如此,但振幅有时会与第一显影套筒81y的情况不同。

在图示的例子中,是使得显影偏压变动以形成与图像浓度不均的波形为相反的相位,并以套筒旋转周期来增减的变动曲线的。这样一来,在第一显影区域中,通过显影偏压的变动引起的显影电场的强度变动来抵消与第一显影套筒81y的旋转姿势对应的显影电场的强度变动,从而与第一显影套筒81y的旋转姿势无关地使显影电场的强度基本恒定。由此,就能够基本消除伴随第一显影套筒81y旋转而以套筒旋转周期来增减的图像浓度不均。

对于伴随第二显影套筒82y的旋转而以套筒旋转周期来增减的图像浓度不均也能够同样地抑制。但是,在该复印机中,对于第一显影套筒81y和第二显影套筒82y是从共用的显影电源11y来输出显影偏压的。因此,就不能分别地对各显影套筒施加对应于图像浓度不均的波形的专用的显影偏压。

以下,为方便起见,假定在显影套筒上施加具有与图像浓度不均的波形相同的振幅且相反相位的波形的显影偏压时,能够使得伴随显影套筒的旋转而产生的套筒旋转周期的图像浓度不均设为0。

图12所示是在2个显影区域中分别发生的图像浓度不均的波形和它们的合成波的第一例图。该图所示是如下的成像单元中的图像浓度不均。即,是在使得第一显影套筒的旋转姿势为峰值浓度姿势的时机和使得第二显影套筒的旋转姿势为峰值浓度姿势的时机一致的条件下,将第一显影套筒和第二显影套筒组装到显影装置里的成像单元。峰值浓度姿势是使图像浓度不均的波形的山侧峰值出现的旋转姿势。以下,在上述条件下将第一显影套筒和第二显影套筒组装到显影装置里称为使得套筒旋转相位一致。另外,在错开前者的时机和后者的时机的条件下将第一显影套筒和第二显影套筒组装到显影装置里称为使得套筒旋转相位错开。

在该图中,第一根线的图像浓度不均是伴随第一显影套筒的旋转产生的套筒旋转周期的图像浓度不均。另外,第二根线的图像浓度不均是伴随第二显影套筒的旋转产生的套筒旋转周期的图像浓度不均。第一根线的图像浓度不均的时间轴由图框下侧的x轴表示。另外,第二根线的图像浓度不均的时间轴由图框上侧的x轴表示。

第一根线的图像浓度不均的时间轴上的0[1/100sec]和第二根线的图像浓度不均的时间轴上的100[1/100sec]在x轴方向上彼此处于相同的位置。这意味着,第一显影套筒81y于0[1/100sec]时显影的图像部位在第二显影套筒82y于100[1/100sec]时再次得到显影。2个显影套筒的旋转周期在100[1/100sec]时互相相同。因此,第一显影套筒和第二显影套筒在感光体表面上的配设距离(以下称为套筒配设距离)和感光体的表面在与套筒旋转周期为相同时间内移动的距离(以下称为感光体的套筒1周期移动距离)是相同的。如图13所示,套筒配设距离是感光体20y表面上最接近第一显影套筒81y的位置和最接近第二显影套筒82y的位置之间的距离d1。

在使得2个显影套筒的旋转相位一致并且套筒配设距离与感光体的套筒1周期移动距离为相同的构成中,如图所示地,第一根图像浓度不均的波形和第二根图像浓度不均的波形在第二根位置上是相互以相同相位来重叠的。由于第二根线的图像浓度不均的波形的振幅是第一根线的图像浓度不均的波形的振幅的一半,因此合成波的振幅就是第一根线的图像浓度不均的波形的1.5倍。该合成波的相位相对于第一根图像浓度不均的波形和第二根图像浓度不均的波形分别为相同相位。

假定图像浓度的目标值的偏离量与用于补正的显影偏压的基准值的偏移量(正负极性与前一个偏离量为相反)是以在同一曲线图上为相同值(绝对值)的条件来生成曲线图。这样一来,在图12的例子中,只要振幅是合成波的振幅的1/2,并且以与合成波相反相位的图案来使得显影偏压变动,就能够避免以套筒旋转周期而增减的图像浓度不均的发生了。该显影偏压的相位是以感光体表面进入第一显影区域的时机为基准的时间轴来表示的。以所述图案来变动显影偏压为前提进行说明。

图14所示是在使得套筒旋转相位一致并且套筒配设距离和感光体的套筒1周期移动距离为相同时与第一显影套筒相关的各种波形图。在第一显影区域中,以使得第一根的图像浓度不均的波形的山侧峰值出现的时机,来使得显影偏压的变动波形的谷侧峰值出现。如果两峰值的绝对值相同就能够使得图像浓度变为目标值,但由于上述谷侧峰值的绝对值是上述山侧峰值的绝对值的0.75倍,所以还剩下0.25的浓度偏差。也就是说,第一根通过后的不均残留的波形相对于第一根的图像浓度不均的波形来说,是以相同相位且将振幅减少为0.25倍的波形。

图15所示是在使得套筒旋转相位一致并且套筒配设距离和感光体的套筒的1个周期移动距离为相同时与第二显影区域相关的各种波形图。这时,在第二显影区域中,相对于显影偏压的变动波形(振幅=0.75),是以相反相位来分别叠加第二根的图像浓度不均的波形(振幅=0.5)以及第一根通过后的不均残留的波形(振幅=0.25)的。由此,通过显影偏压的变动波形来抵消第二根的图像浓度不均的波形和第一根通过后的不均残留的波形,就能够消除最终不均剩差。即,能够避免伴随着第一显影套筒和第二显影套筒的旋转而产生的套筒旋转周期的图像浓度不均的发生。

即使使得套筒旋转相位一致,但如果套筒配设距离和感光体的套筒1周期移动距离不相同,最终不均剩差的波形还是会与图15所示的最终不均剩差的波形不同的。本发明工作者在使套筒旋转相位一致的条件下,通过个人计算机的模拟,对套筒配设距离与感光体的套筒1周期移动距离的偏差量进行各种变化,来调查各种波形的重叠程度。

图16所示是在使得套筒旋转相位一致并且套筒配设距离和感光体的套筒的1/2个周期移动距离为相同时各种图像浓度不均波形图。套筒1/2周期移动距离是感光体的表面在套筒旋转周期的1/2的时间内移动的距离。在该图中,第一根的时间轴上的0[1/100sec]和第二根的时间轴上的100[1/100sec]在x轴方向上彼此处于相同的位置。这意味着,第一显影套筒81y于0[1/100sec]时显影的图像部位在第二显影套筒82y于50[1/100sec]时再次得到显影。第二显影套筒82y的显影与第一显影套筒81y的显影相比是仅错开1/2周期来进行的。

在该图的情况下,第一根的图像浓度不均的波形和第二根的图像浓度不均的波形是以互为相反相位来重叠的。如图所示,它们的合成波与第一根的图像浓度不均的波形为相同相位,且振幅是该波形的一半。成为一半的理由是因为第二根的图像浓度不均的波形的振幅是第一根的图像浓度不均的波形的振幅的一半。

图17所示是在使得套筒旋转相位一致并且套筒配设距离和感光体的套筒的1/2个周期移动距离为相同时与第二显影区域相关的各种波形图。这时,如图所示,在第二显影区域中,相对于第二根的图像浓度不均的波形(振幅=0.5),是以相反相位来分别叠加显影偏压的变动波形(振幅=0.25)和第一根通过后的不均残留的波形(振幅=0.75)的。由此,最终不均剩差的波形的振幅为0.5,与第一根通过后的不均残留的波形为相同相位。将图16所示的合成波与图17所示的最终不均剩差的波形进行比较,两者的振幅彼此相同都是0.5。这意味着,尽管显影偏压周期性变动,但是最终不均剩差的浓度最大偏差量与不使得显影偏压周期变动时得到的合成波中的浓度最大偏差量是相同的。即,使得显影偏压作周期变动时和不作周期变动时,图像浓度不均的程度完全没有变化。

造成这种结果的理由将说明如下。即,假定存在有成像单元的理想模型,完全不会产生伴随第一显影套筒81y旋转的图像浓度不均和伴随第二显影套筒82y旋转的图像浓度不均。在该理想模型中,使得显影偏压周期变动时,只会出现由该周期变动引起的图像浓度不均。在第一显影区域中,以在开始的1/2周期中描绘正弦波的谷侧的弧线,在接下来的1/2周期中描绘正弦波的山侧的弧线的图案来使得显影偏压作周期性的变动。这样一来,显影偏压的行为就如下所述。·显影偏压在0~第1/2周期为∪、在第1/2周期~第1周期为∩、在第1周期~第1.5周期为∪

在该显影偏压的图案中,在第一显影区域中产生如下所示图案的图像浓度不均(以下称为第一图像浓度不均)。·第一图像浓度不均在0~第1/2周期为∩、在第1/2周期~第1周期为∪

该第一图像浓度不均在第1/2周期~第1.5周期与第二显影区域中产生的图像浓度不均(以下称为第二图像浓度不均)重叠。在第1/2周期~第1.5周期中,如上所述,由于显影偏压以∩、∪的图案来变动,因此由该变动产生的第二图像浓度不均的图案如下。·第二图像浓度不均在第1/2周期~第1周期为∪、在第1/2周期~第1.5周期为∩

于是,在第一显影区域中产生的∩、∪图案的第一图像浓度不均和在第二显影区域中产生的∪、∩图案的第二图像浓度不均以互为相同的振幅来重叠,就恰好抵消而完全没有了最终不均剩差。也就是说,与不使显影偏压发生周期变动时的结果完全相同。

在使得套筒旋转相位一致并且套筒配设距离和感光体的套筒3/2周期移动距离为相同的情况下,也进行了计算机模拟。结果是,与套筒1周期移动距离为相同的情况同样地,即使使显影偏压周期变动,最终不均剩差的波形也与不使显影偏压周期变动的情况下的最终不均剩差的波形相同。因此,当套筒配设距离和感光体表面以与套筒旋转周期的1/2乘以奇数所得的解为相同值的时间来移动的距离相同时,使得显影偏压周期变动的效果不会出现了。

另外,上述对第一根的图像浓度不均的振幅大于第二根的图像浓度不均的振幅的情况进行了说明,但在将图像浓度不均的大小关系反过来并进行同样的模拟后,结果与没有逆转时的情况相同。

因此,在该复印机中,使套筒旋转相位一致并且使得套筒配设距离和感光体表面以与套筒旋转周期的1/2乘以奇数所得的解为不同值的时间来移动的距离相同的。

另外,如后所述,使得套筒旋转相位一致并不是必须的。无论将套筒旋转相位设定为怎样的值,都能够得到与一致时同样的效果。

另外,第一显影套筒81y和第二显影套筒82y虽然使用的直径彼此相同,但只要使得两者的旋转周期(旋转一周时间)彼此相同,即使两者的直径不同也可以的。这时,两者虽然是以互为不同的角速度来旋转,但是旋转一周所需的时间彼此相同。

另外,对第一根的图像浓度不均的波形和第二根的图像浓度不均的波形都是以正弦波为例进行了说明,但在不是正弦波的情况下,有时会不是同样的结果。具体来说就是,即使套筒配设距离和感光体表面以与套筒旋转周期的1/2乘以奇数所得的解为相同值的时间来移动的距离相同,有时也会得到使得显影偏压周期变动导致的最终不均剩差的抑制效果。

对于分别与y、c、m、k各自对应的4个偏压变动数据,可以通过在规定的时机进行构筑处理来构筑。该规定的时机是在出厂后最初的打印作业之前的时机(以下称为初始启动时机)、检测到成像单元18y、18c、18m、18k的更换的时机(以下称为更换检测时机)以及实施上一次的构筑处理时的环境与当前环境之间的差即环境变动量超过阈值时的时机。在初始启动时机、环境变动量超过阈值的时机中,对于y、c、m、k的全部颜色来分别构筑偏压变动数据。相对于此,在更换检测时机,仅对于检测到更换的成像单元来构筑偏压变动数据。为了能够进行这样的构筑,设有用于分别对像单元18y、18c、18m、18k的更换进行个别地检测的单元装卸传感器17y、17c、17m、17k(参照图10)。

控制部110使用环境的绝对湿度的变动量作为环境的变动量。然后,关于绝对湿度,是根据环境传感器124对温度的检测结果和环境传感器124对相对湿度的检测结果来计算的。在上次的构筑处理时,已计算并存储了绝对湿度。然后,以后就定期地计算基于环境传感器124对温湿度的检测结果的绝对湿度,并在该值和绝对湿度的存储值之间的差(=环境变动量)超过了规定阈值的情况下,实施新的构筑处理。

在初始启动时机的构筑处理中,首先是在感光体20y上对y实心调色剂像构成的y测试调色剂像进行成像。此外,在感光体20c、感光体20m、感光体20k上对c实心调色剂像、m实心调色剂像、k实心调色剂像构成的c测试调色剂像、m测试调色剂像、k测试调色剂像进行成像。然后,如图18所示,将这些测试调色剂像一次转印到中间转印带10上。在该图中,由于y测试调色剂像yit用于检测在感光体20y的旋转周期中产生的图像浓度不均,因此在带移动方向上形成为比感光体20y的周长要大的长度。同样地,c测试调色剂像cit、m测试调色剂像mit、k测试调色剂像kit的带移动方向的长度也要大于感光体20c、20m、20k的周长。

另外,在该图中,为了方便起见,示出了将4个测试调色剂像(yit、cit、mit、kit)在带宽度方向呈一直线排列形成的例子。然而,在实际情况中,各个测试调色剂像的带上的形成位置在带移动方向上最大可以相差与感光体的周长为相同的值左右。这是因为,例如对于各颜色来说,是使得各自的测试调色剂像的前端位置和感光体的圆周方向上的基准位置(以基准姿势时机进入第一显影区域的感光体表面位置)为一致地来开始测试调色剂像的成像的。即,各颜色的测试调色剂像以使其前端与感光体的圆周方向上的基准位置为一致的方式来进行成像的。

作为测试调色剂像,也可以形成半色调调色剂像来代替实心调色剂像。例如,可以形成点面积率为70%的半色调调色剂像。

控制部110将构筑处理和过程控制处理一起进行。具体来说就是,在即将实施构筑处理之前实施过程控制处理,并针对各颜色分别决定显影偏压基准值。然后,在过程控制处理之后立即执行的构筑处理中,针对各颜色分别以使得过程控制处理所确定的显影偏压基准值恒定地输出为条件来显影测试调色剂像。理论上,测试调色剂像的成像是具有目标调色剂附着量,但在实际情况中,会出现伴随第一显影套筒和第二显影套筒旋转的套筒旋转周期的图像浓度不均。

在测试调色剂像的成像开始(从静电潜像的写入开始),直到测试调色剂像的前端进入光学传感器单元150的反射型光电传感器的检测位置为止的时间滞后,对于各颜色来说是不同的值。但是,如果是相同的颜色,则在经历时间上是恒定的值(以下,将该值称为写入-检测时间滞后)。

控制部110将各颜色的写入-检测时间滞后分别事先存储到非易失性存储器里。然后,在各颜色分别开始测试调色剂像的成像之后,从写入-检测时间滞后经过的时间点起,来开始对反射型光电传感器的输出进行采样。对于该采样是每隔规定的时间间隔来反复进行的。该时间间隔与读入输出图案数据中各数据的时间间隔为相同的值,所述输出图案数据用于根据偏压变动数据来使得显影偏压变动的输出变动处理。控制部110对于各颜色是分别根据采样数据来构筑表示调色剂附着量(图像浓度)和时间(或感光体表面位置)之间的关系的图像浓度不均波形的式子,并从该图像浓度不均波形提取套筒旋转周期的图像浓度不均波形。

接着,控制部110对于各颜色来分别计算测试调色剂像的调色剂附着量平均值(图像浓度平均值)。该调色剂附着量平均值是基本反映了套筒旋转周期中的图像浓度平均值的值。因此,控制部110以该调色剂附着量平均值为基准,构筑用于抵消套筒旋转周期的图像浓度不均的偏压变动数据。具体来说就是,计算分别与图像浓度不均波形所包含的多个调色剂附着量数据各自对应的偏压输出差值。该偏压输出差值是以调色剂附着量平均值为基准的。

关于对应于和调色剂附着量平均值为相同值的调色剂附着量数据的偏压输出差值,是作为0来计算的。另外,关于对应于比调色剂附着量平均值大的调色剂附着量数据的偏压输出差值,是作为对应于该调色剂附着量和调色剂附着量平均值的差值的正极性的值来计算的。由于是正极性的偏压输出差值,所以是使负极性的显影偏压变化为比显影偏压基准值低的值(绝对值小的值)的数据。另外,关于对应于比调色剂附着量平均值小的调色剂附着量数据的偏压输出差值,是作为对应于该调色剂附着量和调色剂附着量平均值的差值的负极性的值来计算的。由于是负极性的偏压输出差值,所以是使负极性的显影偏压变化为比显影偏压基准值高的值(绝对值大的值)的数据。

如此来求出与各个调色剂附着量数据对应的偏压输出差值,并将它们依次排列后的数据作为偏压变动数据来构筑。

如上所述,对于各颜色,使用各自在构筑处理中构筑的偏压变动数据,在输出变动处理中,使显影偏置vb的来自显影电源(11y、11c、11m、11k)的输出值变化。

另外,感光体的套筒1周期移动距离是根据感光体的线速度而变化的。在该复印机中,可以切换高速打印模式和以比其慢的线速度来驱动感光体的高画质打印模式,上述套筒1周期移动距离是高画质打印模式下的距离。

接着,对于将实施方式涉及的复印机构成的一部分变形为其他构成时的各变形例进行说明。另外,以下除非另有说明,各变形例所涉及的复印机的构成与实施方式是同样的。

[第一变形例]

如上所述,如果采用使得套筒旋转相位一致且套筒配设距离和在感光体的1周期移动距离的1/2里乘以奇数的值为不同的构成,就能够避免使得显影偏压周期变动的效果得不到显现的问题。但是,如果是这样的构成,对于是否必定能够得到使显影偏压周期变动而产生的图像浓度不均的抑制效果,是需要验证的。

于是,对于前述构成,作为与在感光体的套筒1/2周期移动距离里乘以奇数所得解为不同的值,本发明工作者采用各种值来对各个值进行设定套筒配设距离并调查最终不均剩差的模拟。具体来说就是,将套筒配设距离从和上述解为相同的值开始一点点地错开,来调查第一根的图像浓度不均和第二根的图像浓度不均的合成波以及最终不均剩差的波形。这样一来,通过使得套筒配设距离和对感光体的套筒1周期移动距离乘以0.01~0.49范围的值所得到的解为相同的值,就获得了使显影偏压周期变动而产生的最终不均剩差的振幅降低效果。另外,通过使得套筒配设距离和对感光体的套筒1周期移动距离乘以0.51~1.00范围的值所得到的解为相同的值,也获得了使显影偏压周期变动而产生的最终不均剩差的振幅降低效果。也就是说,通过将套筒配设距离设定为如下的值,就能够得到通过使显影偏压周期变动而产生的最终不均剩差的振幅降低效果。即,上述值等于在感光体的套筒1周期移动距离里乘以整数(包含0)和0~0.49的相加值而得到的解,或者等于对感光体的套筒1周期移动距离从整数(不包含0)减去0.51~0.99而得到的解。

在第二显影区域中,第一根通过后的不均残留的波形和第二根的图像浓度不均的波形以及显影偏压的变动波形的之间的相位关系除了套筒配设距离以外,还受到套筒旋转相位的影响。到目前为止,对使得套筒旋转相位一致的例子进行了说明,对于使得套筒旋转相位互相错开的构成,通过模拟来调查了图像浓度不均的合成波的振幅和最终不均剩差的振幅之间的关系。关于套筒旋转相位的偏差量,采用90°、180°、270°等3种。其结果是,无论是哪个偏差量,结果都与使得套筒旋转相位为一致的情况相同。即,与套筒旋转相位无关地,通过使得套筒配设距离等同于和在感光体的套筒1周期移动距离的1/2里乘以奇数所得的解为不同的值,就能够得到使显影偏压周期变动而产生的最终不均剩差的抑制效果。

于是,在第一变形例所涉及的复印机中,对于套筒旋转相位不设置制约,而对套筒配设距离设置了设定为下值的制约。即,所述值等于在感光体的套筒1周期移动距离里乘以整数(包含0)和0~0.49的相加值而得到的解,或者等于对感光体的套筒1周期移动距离从整数(不包含0)减去0.51~0.99而得到的解。

[第二变形例]

在第二变形例所涉及的复印机中,对于套筒旋转相位不设置制约,对于套筒配设距离,设定的是和感光体的套筒1周期移动距离的整数倍(不包含0)为相同的值。在这样的结构中,如使用图15所说明的那样,通过使显影偏压进行周期变动,就能够基本消除最终不均剩差。

另外,在图15中,对使得套筒旋转相位一致的例子进行了说明,但无论将套筒旋转相位的偏差量设定为怎样的值,第一根、第二根的图像浓度不均的合成波在显影套筒的各环绕转动中相互都是相同的形状和相位。因此,通过采用以感光体表面进入第一显影区域时的时间轴为基准,并且与该合成波相比振幅为1/套筒根数且相位为相反的显影偏压,就能够基本消除最终不均剩差。

[第三变形例]

根据显影套筒的电阻不均匀和外形变形,还可以认为以套筒旋转周期的1/整数的周期来增减的图像浓度不均的振幅要大于以套筒旋转周期来增减的图像浓度不均的振幅。以下,将以套筒旋转周期的1/2的周期来增减的图像浓度不均的波形称为二倍波。另外,将以套筒旋转周期的1/3的周期来增减的图像浓度不均的波形称为三倍波。

图19所述是用于说明二倍波、三倍波的图。如图所示,二倍波在套筒旋转周期中产生2个正弦波形状的波形。另外,三倍波在套筒旋转周期中产生3个正弦波形状的波形。

如果是二倍波,通过使得套筒配设距离等同于和在套筒旋转周期的1/4里乘以奇数所得解为不同的值,就能够避免使得显影偏压作周期变动的效果得不到显现的问题。

另外,如果是三倍波,通过使得套筒配设距离等同于和在套筒旋转周期的1/4里乘以奇数所得解为不同的值,就能够避免使得显影偏压作周期变动的效果得不到显现的问题。

于是,在第三变形例中,为了抑制二倍波或三倍波的图像浓度不均,是将套筒配设距离等同于和在套筒旋转周期的1/4或1/6里乘以奇数所得解为不同的值。对于显影偏压来说,是根据与第一根的二倍波的图像浓度不均和第二根的二倍波的图像浓度不均的合成波为相反相位(振幅为1/2)的变动图案来进行变动的。或者是根据与第一根的三倍波的图像浓度不均和第二根的三倍波的图像浓度不均的合成波为相反相位(振幅为1/2)的变动图案来进行变动。

作为套筒配设距离的具体例,是下列4个中的每一个。·与在感光体的套筒1/2周期移动距离里乘以整数(包含0)和0~0.49的相加值而得到的解为相同的值。·与在感光体的套筒1/2周期移动距离里从整数(不包含0)减去0.51~0.99而得到的解为相同的值。·与在感光体的套筒1/3周期移动距离里乘以整数(包含0)和0~0.49的相加值而得到的解为相同的值。·与在感光体的套筒1/3周期移动距离里从整数(不包含0)减去0.51~0.99而得到的解为相同的值。

[第四变形例]

在第四变形例中,为了消除二倍波或三倍波,将套筒配设距离设为与在套筒旋转周期的1/4或1/6里乘以偶数而得到的解为相同的值。在这种结构中,能够基本消除二倍波或三倍波的图像浓度不均的发生。

到此为止,对设置有y、c、m、k用的4个成像单元18y、18c、18m、18k的复印机进行了说明,但也可以在仅设有1个成像单元的单色机中应用本发明。另外,对于将各颜色的调色剂像重叠到中间转印带上一次转印的复印机进行了说明,对于在被保持在中间转印带上的记录片材叠加后进行一次转印的图像形成装置来说,也可以应用本发明。此外,本发明还可以应用于将单色的调色剂像从感光体转印到记录片材上的图像形成装置。

以上的说明只是一例,下面的各种方式都具有特有的效果。

[第一方式]

第一方式的图像形成装置包括承载潜像的潜像承载体(例如感光体20y)和具有对所述潜像承载体上的潜像进行显影的多个显影构件(例如第一显影套筒81y及第二显影套筒82y)的显影机构(例如显影装置80y),并从共同的电源(例如显影电源11y)对分别施加到多个的所述显影构件上的显影偏压进行周期性的变动并输出,其特征在于:所述图像形成装置以相同的周期来使得多个的所述显影构件的表面分别作环绕移动,并根据对多个的所述显影构件中的至少一个的表面的环绕移动姿势进行检测的姿势检测机构(例如套筒旋转传感器76y)的检测结果,以与所述周期为相同的周期来使得所述显影偏压的输出值变动。

在第一方式中,因为是以互为相同的周期来使得多个的显影构件的表面作环绕移动,多个的显影构件的每一个随环绕移动移动而产生的周期性图像浓度不均的周期就彼此相同。然后,当潜像载体的表面依次通过多个的显影构件的显影位置时,随上游侧的显影构件的表面移动产生的图像浓度不均和随下游侧的显影构件的表面移动产生的图像浓度不均就会叠加在一起。互相之间以怎样的相位来叠加,是通过上游侧的显影构件中的表面环绕移动的相位和下游侧的显影构件中的表面环绕移动的相位之间的偏差量,以及这些显影构件之间的距离来决定的。该偏差量和距离的组合在相互以相同的周期进行表面环绕移动的多个的显影构件的各环绕转动中是不变的。因此,通过最下游侧的显影构件的显影位置之后的最终图像浓度不均的波形在显影构件的各环绕转动中都是相同的。此外,对于以互为相同的周期来进行表面环绕移动的多个显影部件中的至少任何一个,通过姿势检测机构来检测到规定的环绕移动姿势的时机,对于其他显影构件来说也成为检测到规定的环绕移动姿势的时机。根据该时机,通过比前述最终图像浓度不均的波形的振幅为更小的图案来使得显影偏压变动,就能够抑制伴随着多个显影构件的表面环绕移动而产生的显影构件的表面环绕转动周期的图像浓度不均。

[第二方式]

第二方式是第一方式,其特征在于:相对于多个的所述显影构件之中在显影工序为最后的所述显影构件的显影结束后的图像里出现的周期性图像浓度不匀波形,是以时间轴上为相反相位的波形来使得所述显影偏压变动的,其中,所述时间轴是以所述潜像承载体的表面进入多个的所述显影构件之中显影工序为最初的所述显影构件的显影位置时为基准的。在这样的构成中,通过以与在结束最终的显影后的图像中出现的周期性图像浓度不均波形为相反相位的波形来使显影偏压变动,就能够抑制随多个显影构件的表面环绕移动而产生的显影构件的表面环绕转动周期的图像浓度不均。

[第三方式]

第三方式是在第二方式中,沿着所述潜像承载体的表面移动方向为互邻的上游侧的所述显影构件和下游侧的所述显影构件在所述潜像承载体的表面上的配设距离,是所述潜像承载体的表面以与解不同的值的时间来移动的距离,其中,所述解是在所述周期的1/2里乘以奇数而得到的解。在这样的结构中,如以上所述,对于随着显影构件的旋转而作为正弦波的变动图案出现的图像浓度不均,能够避免使得显影偏压周期变动的效果得不到显现的问题。

[第四方式]

第四方式是在第三方式中,所述配设距离是所述潜像承载体的表面以与解相同的值的时间来移动的距离,其中,所述解是在所述周期的1/2里乘以偶数而得到的解。在这样的构成中,能够基本消除伴随着多个显影构件的表面环绕移动而产生的显影构件的表面环绕转动周期的图像浓度不均。

[第五方式]

第五方式是在第二方式中,沿着所述潜像承载体的表面移动方向为互邻的上游侧的所述显影构件和下游侧的所述显影构件在所述潜像承载体的表面上的配设距离,是所述潜像承载体的表面以与解不同的值的时间来移动的距离,其中,所述解是在所述周期的1/4里乘以奇数而得到的解,以及在所述周期的1/6里乘以奇数而得到的解。在这样的构成中,对于作为以正弦波构成的二倍波或三倍波来出现的图像浓度不均,能够避免使得显影偏压周期变动的效果得不到显现的问题。

[第六方式]

第六方式是在第五方式中,所述配设距离是所述潜像承载体的表面以与解相同的值的时间来移动的距离,其中,所述解是在所述周期的1/4里乘以偶数而得到的解,以及在所述周期的1/6里乘以偶数而得到的解。在这种结构中,能够基本消除随着多个显影构件的表面移动而作为二倍波或三倍波来出现的图像浓度不均。

[第七方式]

第七方式是第二、三、四、五或六方式,在以所述显影偏压为恒定值的条件下通过所述显影机构对所述潜像承载体上的潜像进行显影而得到的测试图像中,根据图像浓度检测机构对每个所述周期都为相同图案的图像浓度不均的检测的结果,以规定的时机来进行构筑用于使所得述显影偏压周期性变动的图案数据的处理。在这样的构成中,能够自动构建可以抑制伴随着多个显影构件的表面环绕移动而产生的图像浓度不均的显影偏压的变动的图案数据,而不依赖于操作者。

[第八方式]

第八方式是一种显影装置,其作为显影机构搭载在图像形成装置中,所述图像形成装置包括承载潜像的潜像承载体和具有对所述潜像承载体上的潜像进行显影的多个显影构件的显影机构,并从共同的电源对用于分别施加到多个的所述显影构件上的显影偏压进行周期性的变动并输出,其特征在于:所述显影装置被搭载在第一、二、三、四、五、六或七方式中。

[第九方式]

第九方式是一种成像单元,其搭载在图像形成装置中,所述图像形成装置包括承载潜像的潜像承载体和具有对所述潜像承载体上的潜像进行显影的多个显影构件的显影机构,并从共同的电源对用于分别施加到多个的所述显影构件上的显影偏压进行周期性的变动并输出,并且至少所述潜像承载体和所述显影机构构成为一个单元来一体地装卸于图像形成装置主体,其特征在于:所述成像单元被搭载在第一、二、三、四、五、六或七方式中。

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