成像设备和图像密度控制方法

专利名称：成像设备和图像密度控制方法
技术领域：
本发明涉及一种成像设备，例如采用由色调剂和磁性载体构成的二组分 显影剂成像的复印机、打印机或传真设备，并且涉及图像密度控制方法。
背景技术：
在相关领域中， 一种二组分显影系统已经公知。在该二组分显影系统中， 由色调剂和磁性载体构成的二元显影剂(此后将被简称为"显影剂")保持 在显影剂承载器上，显影剂被用来通过设置在显影剂承载器内部的磁极构成 磁性刷，显影操作通过将磁性刷滑过形成于潜像载体上的潜像完成。由于用 它可以轻松形成彩色图像，因此这种二组分显影系统被广泛采用。在二组分 显影系统中，当色调剂浓度，也就是显影剂中色调剂和磁性载体之间的比值 (例如，重量比)太高时，就会在形成的图像上发生背景染色和细节分辨率 的降低。另一方面，当色调剂浓度太低时，实体图像部分的密度可能下降， 并且载体可能粘附在潜像载体上。因此，执行色调剂浓度控制以探测显影装 置中显影剂的色调剂浓度并控制色调剂补充操作以便显影剂的色调剂浓度 始终在适当的范围内是很重要的。
另外，在一种成像设备中完成成像操作以使得一直获得不变的图像密度 通常也是很重要的。图像密度主要取决于显影装置的显影能力。显影能力取 决于在显影过程中能够粘附到潜像上的色调剂的量，并且依据色调剂浓度、 显影条件，例如由潜像载体表面的潜像和被施加显影偏压的显影载体表面之 间的电势差值而形成的显影电势，以及用于显影的色调剂电荷而变化。表示 色调剂粘附量相对于显影电势的关系式的斜线(显影Y)被广泛用作显影能 力的指标。由于图像密度取决于显影装置的显影能力，所以图像密度无法简 单地通过执行色调剂浓度控制从而令色调剂浓度一直在适当范围内(如上所 述)而被固定。另外，尽管显影条件，例如显影电势，可被相对容易地固定， 但固定用于显影的色调剂的电荷是很困难的。因此，即使固定了显影条件并 且执行色调剂浓度控制来固定色调剂浓度，显影能力也无法被固定，并且因
此无法获取恒定的图像密度。
更具体地说，当输出图像面积比低的图像时，例如，在显影过程中消耗 的色调剂的量较低，因此为了保持理想的色调剂浓度而需要补充的色调剂量 就较少。因此，在相当长时间段内，保持显影装置内的显影剂的量较大。保 持在显影装置内相当长时间的显影剂被长时间搅动，因此显影装置内的色调 剂很可能带有过多的电荷。因此，显影能力比较低。相反的是，当输出图像 面积比高的图像时，未被充分充电的新补充的色调剂的量就较大，因此用于 显影的色调剂内未被充电至所需电荷的色调剂比例就较大。因此，显影能力 比较高。近年来已经形成一种趋势，即为了响应降低显影装置尺寸的要求， 尽可能地减少显影装置中显影剂的量。因此，在成像过程中输出高图像面积
因此，在成像过程中输出高图像面积比的图像后，显影能力趋于变得相对较 高》
基于这种结构，输出低图像面积比的图像时的显影能力可能变得高于输 出高图像面积比的图像时的显影能力。例如，当采用的色调剂带有粘附添加 剂并且采用的显影装置中色调剂承受的压力水平较高时，添加剂可被埋入或 脱离由于长期搅动而在显影装置中存在了相当长时间的色调剂的色调剂表 面。当这样的色调剂大量存在时，显影剂的流动性恶化并且色调剂的充电能 力降低，并且因此，用于显影的色调剂无法被充电至所需电荷。因此，当输 出低图像面积比的图像时，在用于显影的色调剂中无法被充电至所需电荷的 色调剂的比例增加，因此，显影能力变得相对较高。相反地是，当输出高图 像面积比的图像时，补充色调剂的量较大，因此存在于显影装置中较长时间 的色调剂的量就较小。因此，显影剂的流动性足够好，并且具有充分充电性 能的色调剂量变大。相应的，用于显影的色调剂可被充电至所需电荷，因此， 显影能力相对较低。
如上所述，在补充色调剂之后显影装置中的新色调剂的比例是不同的， 该比例取决于所实施的色调剂补充操作是在输出低图像面积比的图像之后 还是在输出高图像面积比的图像之后，这种差别导致了显影能力的变化。因 此，即使在显影条件被固定并且执行色调剂浓度控制以固定色调剂浓度时， 显影能力也无法固定，并且因此无法获得恒定的图像密度。
公开号为S57-136667的日本未审专利申请和公开号为H2-34877的日本
未审专利申请中所述的成像设备在此作为能够消除这个问题的装置的实例被引用。在这一成像设备中，为了探测并输出显影装置中的二组分显影剂的 色调剂浓度，设置有色调剂浓度探测装置。色调剂浓度探测装置的输出值与 色调剂浓度控制参考值相比较，并且基于该比较结果控制色调剂补充装置以 便显影装置中二组分显影剂的色调剂浓度达到所需的色调剂浓度。然后，通 过探测形成于无图部分的参考色调剂图案的密度，即可得知在参考色调剂图 案形成期间的图像密度，并基于这一探测结果，修正色调剂浓度控制参考值。 根据这种方法，在色调剂浓度控制参考值修正后的一定时间段内，可以在所 需图像密度下进行图像形成。因此，通过形成参考色调剂图案并周期性地根 据探测结果修正色调剂浓度控制参考值，可以获得恒定的图像密度。
然而，在这些出版物中所述的成像设备中，每次修正色调剂浓度控制参 考值，就必须形成参考色调剂图案，这导致为了这一目的而不是图像形成而 消耗的色调剂的量增加。
为了解决这一问题，日本专利申请No.2005-327647中所述的成傳_设备包 括信息探测装置，为了获知经过预定时间段后显影装置中色调剂的置换量而 探测信息，例如输出图像的图像面积比。从信息探测装置的探测结果中可以 获知显影装置中新色调剂或旧色调剂的比例，并因此获知显影装置的显影能 力。另外，基于信息探测装置的探测结果，色调剂浓度控制参考值由色调剂 浓度控制参考值修正装置进行修正，并通过调整显影装置的色调剂浓度，获 得了恒定的图像密度。在该成像设备中，与色调剂置换数量有关的用于修正 色调剂浓度控制参考值的信息可以被探测到而不消耗色调剂，以探测输出图 像的图像面积比或类似信息，因此，除成像目的之外所消耗的色调剂量的增 长可以被抑制。
然而，这种成像设备不能对显影装置中除了预定时间段内色调剂置换量 之外的因素引起的显影能力的变化作出响应，例如环境变化，停机时间等等。 因此，图像密度不能通过这些背景技术中提出的发明进行合适的控制。
与本发明相关的技术还公开于，例如，公开号为2005-331720的日本未 审专利申请。

发明内容
本发明是在考虑上述背景技术的情况下设计的，其目的是提供一种成像 设备和图像密度控制方法，能够抑制为了成像之外的目的而消耗的色调剂的 量并且能够对由于环境变化或类似因素导致的显影装置的显影能力的变化
作出响应，因此获得了恒定的图像密度。
在本发明的一个方面中，成像设备包括用于承载潜像的图像载体；用
于使用包括色调剂和磁性载体的显影剂将图像载体上的潜像显影成色调剂
图像的显影装置；用于向显影装置供应补充色调剂的色调剂补充装置；用于 探测显影装置中二组分显影剂的色调剂浓度的色调剂浓度探测装置；根据为 了控制色调剂浓度而参考的色调剂浓度控制参考值来控制显影装置的色调 剂浓度的色调剂浓度控制装置；设置在与图像载体接触的位置上并且由多个 拉伸部件拉伸的带部件；用于探测形成于带部件上的色调剂图案的色调剂图 案探测装置；用于探测为了获知经过预定时间段后显影装置中色调剂置换量 信息的信息探测装置；用于在信息探测装置的探测结果的基础上修正色调剂 浓度控制参考值的第一色调剂浓度控制参考值修正装置；以及用于在色调剂 图案探测装置的探测结果的基础上修正色调剂浓度控制参考值的第二色调 剂浓度控制参考值修正装置。
在本发明的另一方面中，图像密度控制方法是为成像设备提供的，所述 成像设备包括用于承载潜像的图像载体；用于使用包括色调剂和磁性载体 的显影剂将图像载体上的潜像显影成色调剂图像的显影装置；用于向显影装 置供应补充色调剂的色调剂补充装置；用于探测显影装置中二组分显影剂的 色调剂浓度的色调剂浓度探测装置；根据为了控制色调剂浓度而参考的色调 剂浓度控制参考值控制显影装置的色调剂浓度的色调剂浓度控制装置；设置 在与图像载体接触的位置上并且由许多拉伸部件拉伸的带部件；用于探测形 成于带部件上的色调剂图案的色调剂图案探测装置。输出图像的图像密度是 通过至少使用基于用来探测用于获知经过预定时间段后显影装置中色调剂 置换量的信息的信息探测装置的探测结果而对色调剂浓度控制参考值进行 调整的第一色调剂浓度控制参考值调整装置以及用于在色调剂图案探测装 置的探测结果的基础上调整色调剂浓度控制参考值的第二色调剂浓度控制 参考值调整装置、作为调整色调剂浓度控制参考值的装置、从而调整色调剂 浓度控制参考值而进行控制的。


从下面的结合附图进行的详细描述中，本发明的上述和其它目的、特征 以及优势将变得更加明显，其中
图1是示出根据本发明一个实施例作为成像设备的激光打印机的主要部
件的简要结构的视图2是示出设置于激光打印机中的图像生成装置中的黄色图像生成装置
的简要结构的视图；； " 口 t ' - '""
图4是曲线图，它的纵坐标代表渗透性传感器的输出值，其横坐标代表
探测对象显影剂的色调剂浓度；
图5是用于说明与目标输出值修正过程有关的控制过程的视图6是示出根据输出图像面积比变化的显影y的曲线图7是横坐标为图像面积比而纵坐标为显影y的曲线图8是示出由第一目标输出值修正装置J执行的目标输出值修正过程流
程的流程图9是示出当渗透性传感器的灵敏度为0.3时lut的一个实例的表格；
图10是横坐标为图像面积比的活动平均值而纵坐标是为了固定与参考 色调剂浓度相关的显影y所需的色调剂浓度修正量；
图11是示出由第二目标输出值修正装置执行的目标输出值修正过程流 程的流程图12是示出实验示例的比较结果的曲线图。
具体实施例方式
首先将对本发明的概要进行描述。
如上所述，由于显影装置中新补充色调剂或旧色调剂量的差别导致的显 影能力的变化，所以无法获得恒定的图像密度。因此，在本发明中，用于获 知经过预定时间段后色调剂置换量的信息被探测。从这一信息中可以获知显 影装置在预定时间段内所消耗的色调剂的量和所需新补充色调剂的量。换句 话说，可以获悉显影装置中新色调剂的比例或旧调色剂的比例。因此，可以 获知显影能力，并因此，在信息探测结果的基础上，色调剂浓度控制参考值 可由第 一 色调剂浓度控制参考值调整装置进行修正，因此显影装置的显影能 力保持在固定的水平上。因此，即使当成像过程完成时显影装置中的色调剂 置换量发生了变化，仍可以通过调整色调剂浓度将显影能力保持在固定水平 上，并因此获得恒定的图像密度。用于获知显影装置中色调剂置换量的信息 可以不消耗色调剂而被探测到，并且因此，当由第一色调剂浓度控制参考值
调整装置对色调剂浓度控制参考值进行修正时，不必消耗色调剂。
另外，即使显影能力根据环境变化、停机时间等因素发生变化时，也可 以通过探测形成于带部件上的色调剂图案而获知图像密度，并且色调剂浓度 控制参考值可由第二色调剂浓度控制参考值调整装置进行修正。因此，即使 当由于显影装置中色调剂的置换量之外的因素而导致显影能力发生了变化 时(这是无法由第一色调剂浓度控制参考值调整装置处理的)，也可以调整 色调剂浓度控制参考值以便将显影能力保持在恒定的水平上，并且可以调整 色调剂浓度。因此，可以获得恒定的图像密度。
当结合第 一 色调剂浓度控制参考值调整装置和第二色调剂浓度控制参考 值调整装置对色调剂浓度控制参考值进行调整时，如在本发明中,可由第一 色调剂浓度控制参考值调整装置将图像密度保持在基本固定的水平上而不 消耗色调剂，并且伴随由环境变化等引起的显影能力的变化而发生的图像密 度的调整也可被第二色调剂浓度控制参考值调整装置处理。值得注意的是， 由环境变化、停机时间等引起的显影能力的变化并不会迅速发生，因此，由 环境变化等引起的显影能力的变化也可被处理，即使色调剂浓度控制参考值 很少由第二色调剂浓度控制参考值调整装置进行调整。因此，在本发明中，
与图像密度仅仅基于色调剂图案探测结果而被保持在固定水平的现有技术 相比，为了将图像密度保持在固定水平而用来探测色调剂图案的频率可以减 少，因此可以抑制色调剂的消耗量。
本发明被应用于作为成像设备的电子照相彩色激光打印机(此后将被称 为"激光打印机")的实施例将在下面被描述。
图1是示出根据该实施例的激光打印机的主要部件的简要结构的视图。
在该激光打印机中，用于分别生成品红色(M)、青色(C)、黄色(Y)、和黑 色(Bk)图像的四个图像生成装置1Y 、 1C、 1M、 1Bk(此后，后缀Y 、 C、 M、 Bk附到参考标记上，分别代表黄色、青色、品红色以及黑色要素)由 表面运动方向(作为中间转印体的中间转印带6的图1中箭头A的方向)的 上游侧依次有序设置。图像生成装置1Y 、 1C、 1M、 1Bk分别包括带有 作为潜像载体的鼓状感光体11Y 、 IIC、 IIM、 11Bk的感光体单元IOY、 IOC、 IOM、 10Bk，和显影装置20Y、 20C、 20M、 20Bk 。图像生成装置1Y、 1C、 1M、 1Bk被设置成令各个感光体单元中的感光体IIY、 IIC、 IIM、 11Bk的 旋转轴在中间转印带6的表面运动方向上以预定间距彼此互相平行。
通过将由图4象生成装置1Y、 1C、 1M、 1Bk形成于感光体IIY、 IIC、 IIM、
11Bk上的色调剂图像依次重叠至中间转印带6上而完成第一转印过程。获 得的彩色层叠图像利用中间转印带6的表面运动被转移至中间转印带6和第 二转印辊3之间的第二转印部分。另外，在该激光打印机中，光学写入单元 (图中未示出)被设置在图像生成装置1Y、 1C、 1M、 1Bk的下方，供纸盒 (图中未示出)被设置在光学写入单元的下方。图中的点划线表示转印纸张 的传送路径。由供纸盒提供的转印纸张由转印辊转印，同时由转印导轨引导 (图中未示出)并被保持在设置有抵抗辊5的临时停靠位置。在预定时序， 转印纸张由抵抗辊5提供到第二转印部分。然后，形成于中间转印带6上的 彩色图像经过转印到转印纸张上的第二转印以便在转印纸张上形成彩色图 像。然后，形成于转印纸张上的彩色色调剂图像由定影单元7定影并被输出 到出纸托盘8上。
图2是示出图像生成装置1Y、 1C、 1M、 1Bk中黄色图像生成装置1Y 的简要结构的放大视图。其它图像生成装置1M、 1C、 1Bk的结构与黄色图 像生成装置1Y的相同，因此省略其描述。
在图2中，如上所述，图像生成装置1Y包括感光体单元10Y和显影装 置20Y。除了感光体IIY之外，感光体单元10Y包括用于清洁感光体表面 的清洁叶片13Y,用于均匀地为感光体表面充电的充电辊15Y等等。还设置 有具有为感光体表面涂润滑剂并且中和感光体表面的作用的润滑剂供应和 中和刷辊12Y。润滑剂供应和中和刷辊12Y的刷子部分是由导电纤维构成 的，并且用于施加中和偏压的中和电源(图中未示出)与其核心部分连接。
在具有上述结构的感光体单元10Y中，感光体11Y的表面净皮施加有电压 的充电辊15Y均匀充电。当感光体11Y的表面被已被光学写入单元调制和 偏转的扫描激光束LY辐射时(图中未示出)，静电潜像就形成于感光体11Y 的表面上。感光体11Y上的静电潜像被显影装置20Y显影(如下所述)以 形成黄色的色调剂图像。在感光体11Y面向中间转印带6的第一转印部分， 感光体IIY上的色调剂图像被转印至中间转印带6上。色调剂图像转印后， 感光体11Y的表面被作为感光体清洁装置的清洁叶片13Y清洁。然后，感 光体IIY的表面然后涂有预订量的润滑剂并且被润滑剂供应和中和刷辊12Y 中和，为接下来的静电潜像的形成做准备。
显影装置20Y使用包括磁性载体和负充电色调剂的二组分显影剂(此后
将被筒称为"显影剂")作为用于显影静电潜像的显影剂。显影装置20Y还
包括由被设置成通过显影盒的感光体侧的开口而部分暴露的非磁性材料构成并作为显影剂载体的显影套筒22Y，被固定设置在显影套筒22Y内部的并 作为磁场生成装置的磁体辊(未示出)，作为搅拌传输装置的搅拌传输螺钉 23Y、 24Y,显影刮片25Y，作为色调剂浓度探测装置的渗透传感器26Y, 作为色调剂补充装置的粉末泵27Y等等。通过在负直流电压DC ( DC分量) 上叠加交流电压AC ( AC分量)获得的显影偏压由作为显影电场形成装置的 显影偏压电源(图中未示出)施加至显影套筒22Y,由此，相对于感光体11Y 的金属基层，显影套筒22Y被施加预定的电压。应当注意的是，负电直流电 压DC (DC成分)可单独用作显影偏压。
在图2中，当位于显影盒内的显影剂被搅拌传输螺钉23Y、 24Y搅拌并 传输时，色调剂被摩擦充电。设置有第一搅拌传输螺钉23Y的第一搅拌传输 通道中的一部分显影剂被装载于显影套筒22Y的表面上，其层厚由显影刮片 25Y限制，然后被传输至与感光体IIY相对的显影区域。在显影区域内，显 影套筒22Y上的显影剂中的色调剂通过显影电场粘附到感光体11Y上的静 电潜像上，因此形成色调剂图像。通过显影区域后，在显影剂套筒22Y上的 显影剂移除极点的位置处从显影剂套筒22Y中被移除，并返回至第一搅拌传 输通道。在被传输至第一搅拌传输通道的下游端之后，显影剂移动至设置有 第二搅拌传输螺钉24Y的第二搅拌传输通道的上游端，在第二搅拌传输通道 中完成色调剂补充。在被传输至第二搅拌传输通道的下游端之后，显影剂移 动至第一搅拌传输通道的上游端。渗透传感器26Y被设置在构成第二搅拌传 输通道底部的显影盒的一部分中。
随着成像过程中色调剂的消耗，显影盒中显影剂的色调剂浓度减小，因 此当必要时，根据渗透传感器26Y的输出值Vt,通过粉末泵27Y从图1所 示的色调剂盒30Y供应补充色调剂，来将色调剂浓度控制在适当的范围内。 色调剂补充控制过程是根据输出值Vt和作为色调剂浓度控制参考值的目标 输出值VW之间的差值Tn (=Vtref-Vt)完成的，因此当差值Tn取正(+ ) 值时，色调剂浓度被确定为非常高，不执行补充色调剂；当差值Tn取负(-) 值时，随着差值Tn的绝对值增加，通过稳定地提供大量的补充色调剂而令 输出值Vt接近目标输出值Vtref。
另外，每次成像数量到达10至50个图像(取决于复制速度等，在大约 5至200个图像之间)的时候，目标输出值Vtref、充电电势、光线量等等由 过程控制调整。更具体地说，例如，大量形成于感光体IIY上的半色调和实 体图案被转印至中间转印带6上，其浓度由反射浓度传感器62(如图1所示)探测，色调剂粘附量通过所得到的探测值获知，并且目标输出值Vtref、充电 电压、光线量等等被调整以便色调剂粘附量到达所需的粘附量。
同样在该实施例中，每次形成一个图像时，用于修正目标输出值Vtw的 过程由过程控制分离地执行。该处理的内容将与色调剂浓度控制的内容一起 在下面详细描述。
在四个感光体IIY、 IIC、 IIM、 11Bk中，只有位于下游最远端的黑色 感光体11Bk—直与中间转印带6接触以便形成恒定的转印夹紧。其它感光 体IIY、 IIC、 11M既能够与中间转印带接触也能够与其分离。当在转印纸 张上形成彩色图^象时，四个感光体IIY、 IIC、 IIM、 11Bk每一个都与中间 转印带6接触。另一方面，当在转印纸张上形成单色的黑色图像时，彩色感 光体IIY、 IIC、 IIM从中间转印带6上卸卞以便仅有用于在黑色色调剂中 形成色调剂图像的黑色感光体11Bk与中间转印带6接触。
接下来，用于执行色调剂浓度控制的控制装置的控制部分将被描述。 图3是示出执行色调剂浓度控制的控制部分的构成的说明性视图。 在每个显影装置中都设置有控制部分100,但是所有的控制部分100都 具有相似的基本构成，因此，彩色分类标志(Y、 C、 M、 Bk)将在下面的 描述中被省略。值得注意的是，每个显影装置中的控制部分100的部件(CPU 101、 ROM 102、 RAM 103等)在显影装置中是共享的。
该实施例的控制部分100是由中央处理器(CPU)101、只读存储器 (ROM)102、随机存储器(RAM)103、输入输出单元(1/0) 104等构成。上述 渗透性传感器26和反射浓度传感器62通过A/D转换器(图中未示出)与 I/O单元104连接。控制部分100通过令CPU101执行预定的色调剂浓度控 制程序，使得控制信号通过I/O单元104被传输至用于驱动粉末泵27的色 调剂补充驱动马达31，从而控制色调剂补充操作。另外，通过执行预定的目
标输出值修正程序，每次成形图像时，目标输出值Vtref就被修正一次，因此
一直可获得恒定的图像密度。由CPU等执行的色调剂浓度控制程序和目标 输出值修正程序被存储在ROM102中。在RAM103设置有用于暂时存储由 I/O单元104获得的渗透传感器26的输出值Vt的Vt寄存器，用于当显影装
感器26输出的参考输出值Vtref的Vtref寄存器，存储反射浓度传感器62的输
出值Vs的Vs寄存器等。
值得注意的是，在该实施例中，控制部分100也起到电势控制装置、第
一目标输出值修正装置和第二目标输出值修正装置的作用，将在下面描述。 然而，为了便于理解本发明，将采用"电势控制装置"、"第一目标输出值修 正装置，，和"第二目标输出值修正装置，，的表达方式。
图4是曲线图，它的纵坐标代表渗透性传感器26的输出值，其横坐标代
表探测对象显影剂的色调剂浓度。
如图中所示，在实际的色调剂浓度范围中，渗透性传感器26的输出值和 显影剂的色调剂浓度之间的关系接近呈直线。这种关系的特征在于当显影剂 的色调剂浓度增加时，渗透性传感器26的输出值降低。利用该特征，当渗 透性传感器26的输出值Vt大于目标输出值VW时，通过驱动粉末泵27来 补充色调剂。相反地，当输出值Vt小于目标输出值VW时，粉末泵27停止 并且不执行补充色调剂。在该实施例中，每次成形一个图像时，色调剂补充 控制就基于渗透性传感器26的输出值Vt来执行。
接下来，利用图5来描述本发明特征之一 的与目标输出值修正过程相关 的控制的流程。如图5所示，用于执行该控制的装置由电势控制装置、第一 目标输出值修正装置和第二目标输出值修正装置构成。值得注意的是，在该 实施例中，控制部分100同时起到电势控制装置、第一目标输出值修正装置 和第二目标输出值修正装置的作用，但是为了便于理解本发明，将采用"电 势控制装置"、"第一目标输出值修正装置"和"第二目标输出值修正装置，， 的表达方式。该电势控制装置测量显影装置20的显影Y (显影能力)，确定 显影偏压，并同时改变目标输出值Vtref。例如，每输出200个彩色图像，该 控制被执行一次。
第一 目标输出值修正装置根据显影装置中色调剂的置换量来改变目标 输出值Vtref。由第一 目标输出值修正装置执行的控制每一次作业即被执行一 次。
第二目标输出值修正装置在连续打印期间，在纸张之间，或者换句话说， 在前转印纸张的后端部分和其后的转印纸张的末端部分之间的中间转印带6
上形成色调剂图案，并且由反射浓度传感器62探测色调剂图案来改变Vtref
值。该控制每10至50份转印纸张执行一次。值得注意的是，当在连续打印 期间当色调剂图案形成在中间转印带6上时，色调剂图案形成于中间转印带 6上与前转印纸张上的图像和其后的转印纸张上的图像之间的空间相对应的 部分上，或者换句话说，位于前转印纸张的后端部分和其后的转印纸张的末 端部分之间，即纸张之间。
如上所述，这些控制装置按照它们各自的执行间隔来执行控制以修正目 标输出值Vt^并将色调剂浓度引导至其目标值。值得注意的是，电势控制装 置的目标输出值Vtw修正间隔是最长的，第一 目标输出值修正装置的目标输 出值Vtref的修正间隔是最短的。
接下来，由电势控制装置执行的目标输出值修正过程将被详细描述。 首先，为了测量显影Y (显影能力)，显影电势被改变，并且浓度测量 色调剂图案分十个等级在感光体11上产生。通过固定光学写入单元射出的 激光束的电压并改变显影偏压和充电偏压来产生色调剂图案。另外，背景部 分的电势，即充电偏压和显影偏压之间的差值，被固定在100[V]。值得注意 的是，色调剂图案从显影电势低顺序地产生。
接下来，已被显影装置20显影的每个感光体上的色调剂图案被转印至 中间转印带6上。值得注意的是，在该实施例中，通过各个图像生成装置1 产生10个浓度测量色调剂图案，但是显影Y可以使用很少的色调剂图案来 测量。优选的是，至少产生三个具有不同密度的色调剂图案。每种颜色的浓 度测量色调剂图案，被平行的转印至中间转印带上，然后同时由四个平行设 置在中间转印带6的旋转方向的下游侧上的反射浓度传感器62进行色调剂 浓度测量。色调剂浓度然后被转换成色调剂粘附量[mg/cm2]，并且得到色调 剂粘附量[mg/cm勺和显影电势[kV]之间的关系式。该关系式的斜率就是表示 显影能力的显影Y 。从该关系式中可以计算出为了得到目标色调剂粘附量所 需的显影偏压值。在电势控制装置的控制中，不同的显影Y目标值根据环境、 显影套筒22的旋转距离[m]、感光体的旋转时间[sec]等设定。显影y目标值 与先前计算出的显影Y的当前值相比较，并且当显影Y的当前值大于目标值 时，目标输出值VW被增大以降低色调剂浓度。当显影Y的当前值小于目标 值时，将VW设定得较小以提高色调剂浓度。
接下来，由第一 目标输出值修正装置执行的目标输出值修正过程将被详 细描述。
图6是示出显影Y根据输出图像面积比(显影电势和色调剂粘附量之间 关系式的斜率)的变化的曲线图。该图示出具有相同图像面积比的IOO个图 像以标准线速度方式(138[mm/sec])被连续输出时所得到的数值。如图中明显 所示，当输出的图像具有高图像面积比时，显影Y较高。针对该现象推测的 原因如下。当输出高图像面积比的图像时，经过固定时间段后显影装置20 中色调剂置换量较大，并且因此，保留在显影装置20中相对长时间的色调 剂的量就较小。因此，被过度充电的色调剂数量就较小，所以，与输出低图 像面积比的图像从而使相对长时间被保留在显影装置20中的色调剂的量(被 过度充电的色调剂的量)较大的情况相比，就能够示出出高的显影能力。
因此，由于经过固定时间段后显影装置20的色调剂置换量存在的差别， 在随后的成像过程中就会产生显影能力的差别。当显影能力的差别产生时， 所形成图像的图像密度也会产生差别，因此，成像过程不能在恒定的图像密 度下完成。由此，目标输出值VW被修正，以便显影能力被保持在固定水平， 原则上讲显影Y是固定的，即使经过固定时间段后显影装置20的色调剂置 换量发生了变化。通过修正目标输出值Vtref，色调剂浓度被调整，从而渗透
传感器26的输出值Vt接近修正的目标输出值Vtref。于是，当显影装置20 的色调剂置换量较高时，例如，当具有高图像面积比的图像被输出时，色调 剂浓度减小，从而显影能力降低。相反，当显影装置20的色调剂替换量较 低时，例如，当具有低图像面积比的图像被输出时，色调剂浓度增大，从而 增大了显影能力。因此，显影能力被固定。
经过固定时间段后显影装置20的色调剂置换量可从不同的信息中获知， 例如输出图像的表面面积[cm勺或图像面积比[。/。]。在该实施例中，作为例子， 将描述色调剂置换量由图像面积比中获知的情况。值得注意的是，图像面积 比[。/。]被转换成色调剂置换量单位[mg/页]并且以下述方式被使用。在该实施 例中，当示出出适当的显影能力并且在A4转印纸张上输出100%的实体图 像时，会消耗300[mg]的色调剂并提供300[mg]的补充色调剂。因此，在这 种情况下，色调剂替换量是300[mg/页]。然而，例如当A4长边进纸被设置 成参考传递纸张，并且图像面积比被转换成色调剂替换量时，图像面积比必
影装置20的显影剂容量是240[g]。
图7是横坐标为图像面积比[。/。]而纵坐标为显影Y [mg/cmVkV]的曲线图。
与图6所示的曲线图相似，该图说明了在保持固定色调剂浓度的同时以 标准线速度方式每个图像面积比连续打印IOO个图像的情形。可以从图中看 出的是，当图像面积比超过参考值5%时，显影y开始增大。因此，在该实 施例的打印机中，当图像面积比高于5%时，目标输出值Vtref优选地被增大 以令色调剂浓度降低并且减小显影Y以便固定图像密度。相反，当图像面积 比小于或等于5%的图像在目标输出值Vtref已经增大之后被输出时，目标输 出值Vtref必须减小以使得色调剂浓度升高。
图8是示出由第 一 目标输出值修正装置执行的目标输出值修正过程的流 程图。
该目标输出值修正过程在每次打印工作结束时执行。当打印工作结束 时，控制部分100首先计算当前时间紧前与打印出的几个或几十个旧图像对 应的固定时间段内输出的图像的图像面积比[%]的移动平均值(Sl )。可以使 用图像面积比[%]的简单平均值来代替移动平均值，但是当使用移动平均值 时，对于得到当前时间的显影剂特征所需的已过图像的色调剂置换量的历史 可以被获知。因此，在该实施例中采用了移动平均值。为了简单起见，移动 平均值根据下列方程(1 )计算得出。
M(i) =(1/N) {M (i-l)x (N-l) +X(i)} 方程(l) 这里，"N"是图像面积比的取样数量(积累数量)，"M(i-l)"是先前计 算出的移动平均值，"X(i)"是当前图像面积比。值得注意的是，M(i)和X(i) 针对每种颜色分别计算得出。
在该实施例中，当前移动平均值利用先前计算出的移动平均值来确定， 因此就没有必要在RAM103中储存与几个或几十个已过图像有关的图像面 积比。因此，RAM103被使用的区域可^皮大大减少。另夕卜，可以通过适当地 改变积累数量N来改变控制响应。例如，通过根据环境变化或过去的时间改 变积累数量N，控制可以更有效的完成。
在依照上述方式计算出移动平均值后，控制部分100从Vtref寄存器中获 得目标输出值Vtref的当前值以及目标输出值Vtw的初始值(S2 )。 Vtref的初 始值和当前值如方程(2)所示被定义。
(Vtref当前值)=(Vtref初始值)+ △ Vtref 方程(2)
另外，控制部分100获得与渗透传感器26有关的敏感度信息(S3)。渗透 传感器26的敏感度用单位[V/wt。/。]表示并且对于该传感器是唯一值(图4中 绘出的直线的斜率的绝对值就是敏感度)。接下来，控制部分IOO获得渗透 传感器26的紧接在先输出值Vt(S4),并且利用在S2中获得的目标输出值
Vtref的当前值来计算Vt — Vtref ( S5 )。接下来，控制部分100判定是否修正 目标输出值Vt^。例如，有关在前的过程控制是否成功的判定或者有关在S5
中计算出的Vt - Vtref的结果是否在预定范围内的判定都被用作判定参考。在 该实施例中，作出的判定是有关在S5中计算出的Vt-VW的结果是否在预 定范围内(S6)。
当Vt-Vtref的结果在预定范围内时，参考LUT以确定修正量A Vtref (S7)。
更具体地说，首先参考LUT以确定与SI中计算出的移动平均值对应的色调 剂浓度修正量ATC (通过该量来改变色调剂浓度)。在确定色调剂浓度修正 量ATC之后，S3中得到的渗透传感器26的敏感度被用于根据下列方程(3)
计算目标输出值修正量Avtref。计算出的修正量AVtref被存储在RAM103中。
值得注意的是，修正量△ Vt ref针对每种颜色单独计算。
△ vtref= (-l)xATCx (渗透传感器26的敏感度)方程(3)
图9示出当渗透性传感器26的灵敏度为0.3时LUT的一个实例. 该实施例中使用的LUT是利用下列方法生成的。
图10是横坐标为图像面积比的移动平均值[%],而纵坐标的负方向是色 调剂浓度修正量[wt%],用于改变色调剂浓度而相对于参考色调剂浓度固定 显影Y。
从该图表中可以看出，当图像面积比的移动平均值是80% (例如)，并 且色调剂浓度修正量ATC为-1[\^%]时执行色调剂浓度控制时，显影Y被 保持在固定的水平。与图像面积比的移动平均值相应的色调剂浓度修正量△ TC可通过对数近似法非常精确地近似出来。因此，与LUT中使用的移动平 均值相应的色调剂浓度修正量ATC采用对数近似法确定。在该实施例中， 如图9所示，当移动平均值小于10%时，修正步幅^皮设置成1%,当移动平 均值等于或大于10%时，修正步幅被设置成10%。修正步幅可以根据显影剂 和显影装置的特点任意变化。
另外，显影剂的使用条件根据其颜色变化，因此，诸如修正步幅和目标 输出值修正过程的执行时间等各种条件可以针对每个显影装置20而变化。 特别优选的是，针对每种颜色调整最大修正量。在这种情况下，下列方程(4) (例如)取代方程(3)而被使用。
△ Vtref= (-l)xATCx (渗透传感器26的敏感度)x (颜色修正系数)方程
(4)
通过以上述方法(S7)参考LUT来确定修正量AVtref之后，控制部分100 利用下列等式(5)由已确定的修正量AVt^和S2中获得的VW的初始值计算
出每种颜色的修正目标输出值Vtref(S8)。
(修正值Vtref) = (Vtref初始值)+ △ Vtref 方程(5) 接下来，控制部分IOO根据计算出的VW执行上/下限制过程(S9)。更
具体地说，当计算出的Vt,.ef超过预设的上限值时，上限值^f皮设置成已修正的
Vtref。另一方面，当计算出的Vt^低于预设的下限值时，下限值被设置成已 修正的Vtref。当计算出的Vtref位于上限值和下限值之间时，计算出的Vtref 被设置成已修正的Vtref。以这种方式获得的修正Vtw作为Vtref的当前值被存
储在RAMI03中(SIO)。
目标输出值修正过程优选地在从上一个显影操作结束到当前显影操作 开始的连续打印期间执行。通过在该正时内执行该过程，即使在连续打印期 间也可以使用针对每个输出图像被适当修正的目标输出值vtref执行色调剂
浓度控制。
在该实施例中，输出图像的图像密度的稳定性可以通过应用第 一 目标输 出值修正装置大大提高。然而，在使用第一目标输出值修正装置的控制中也 需要有许多改进。
首先，修正量必须稍微减小从而避免修正过度，因此，有时不可能完全 修正图像密度。第二，由于环境的快速变化、图像输出模式的快速变化等， 完全修正图像密度有时是不可能的。第三，即使图像面积比(色调剂置换量) 保持不变，由于环境变化、停机时间等，图像密度也可能发生变化。这些问 题都归因于一个事实，即第一目标输出值修正装置不具备反馈功能。
接下来，采用第二目标输出值修正装置的目标输出值修正过程将被详细 描述。在该实施例中，与目标输出值vw有关的反馈信息通过在中间转印带
6上与纸张之间的空间对应的部分上生成参考色调剂图案并且利用反射浓度 传感器62探测该参考色调剂图案的色调剂浓度而获得，如上所述。
由第二目标输出值修正装置执行的目标输出值修正过程现在将利用图
11中所示的流程图更具体地描述。
首先，参考色调剂图案在中间转印带6上与纸张之间的空间对应的部分 上产生(Sl，)。值得注意的是，生成的参考色调剂图案的尺寸为在主扫描方 向上是12mm,在次扫描方向是15mm。另外，在该实施例中，实书写图案 被用作参考色调剂图案，但是比较稳定的任意图案，例如2x2等类似图案都 可被精确的探测。关于显影偏压，可以采用固定值，或者采用由先前电势控 制过程中计算出的图像部分偏压。另外，为了减少在探测中使用的色调剂的 量，在测量中可以采用较低的显影偏压。接下来，参考色调剂图案的色调剂 浓度可由反射浓度传感器62进行测量(S2')。值得注意的是，反射浓度传 感器62是由发光部分和光线接受部分构成，其中，LED光线由发光部分发 射至产生在中间转印带6上的参考色调剂图案上，从那里反射的光被光线接
受部分的光敏晶体管探测到。对于黑色色调剂图案而言，规则的反射光线被 用作反射光线，对于品红色、青色和黄色图案来说，漫反射光线被用作反射 光线。
接下来，每种颜色的参考色调剂图案的色调剂浓度被转换成色调剂粘附 量(S3')。在该转换过程中，例如，与反射光线的探测强度有关的色调剂粘 附量的转换表被预先生成，色调剂浓度根据该表被转换成色调剂粘附量。接
下来，色调剂粘附量目标值与计算出的色调剂粘附量相比(S4')。值得注意 的是，在该实施例中，对于品红色、青色和黄色参考色调剂图案来说，粘附 量目标值是0.4±0.4[mg/cm2],对于黑色参考色调剂图案来说为 0.3±0.3[mg/cm2]。由于黑色图案采用的是规则反射，在色调剂.高粘附量区域 内无法执行探测，因此，探测在色调剂低粘附量区域内执行。
接下来，确定有关参考色调剂图案的色调剂粘附量是否在目标范围内 (S5，)。当色调剂粘附量在目标范围内时，由第二目标输出值修正装置执行 的目标输出值修正过程被终止而不用改变目标输出值Vtref (S5，中的是)。 当色调剂粘附量不在目标范围内时，确定有关色调剂粘附量是否大于目标范 围(S6')。当确定色调剂粘附量大于目标范围(S6，中是)时，目标输出值 Vtw被升高(S7，)，因此引导色调剂浓度下降，于是修正过程终止。当确定
色调剂粘附量小于目标范围(S6，中否)时，Vtref被减小(S8，)，因此引导色
调剂浓度增加，于是控制终止。
当采用第二目标输出值修正装置执行目标输出值修正过程时，随着参考
色调剂图案生成频率的增加，精度也稳步提高。然而，当参考色调剂图案生 成频率提高时，浪费的色调剂数量也增加。因此，同样从环境的角度看，增 加参考色调剂图案生成频率是困难的。相反，如果简单地减少参考色调剂图 案生成频率，那么当在第二目标输出值修正装置执行控制期间生成色调剂图 案时，参考色调剂图案的色调剂浓度可能已经发生了很大的变化。因此，在 参考色调剂图案生成间隔内输出的图像的图像密度就无法被精确控制。
因此，在该实施例中，当对目标输出值Vtref执行修正处理时，第一目标 输出值修正装置和第二目标输出值修正装置被结合使用从而可利用各自的 优势，而不是单独使用。
例如，在第一目标输出值修正装置中，参数趋向于由操作的起点开始变
化。相应的，由于参数测量、机器公差等会导致误差出现。因此，仅仅有第
一目标输出值修正装置时，这些误差可变成控制误差。另外，当干扰例如环
境变化和停机(standing)时间发生时，不存在任何操作来响应这些干扰。
因此，当仅仅使用第一目标输出值修正装置控制目标输出值Vtref时，可变参 数的移动量必须被减小以便抑制过度修正。从这种意义上讲，仅仅用这种控 制方法来完全控制输出图像的图像密度是困难的。
另外，在由第二目标输出值修正装置执行的控制中，通过生成参考色调
剂图案修正目标输出值Vtref,目标输出值Vtref无法被控制除非色调剂浓度发
生偏离，但是如果由于某些原因在参考色调剂图案的色调剂浓度发生了偏
离，那么目标输出值Vtref可以被沿着消除这种偏离的方向控制。
因此，通过将第 一 目标输出值修正装置和第二目标输出值修正装置结合 起来，如同在该实施例中一样，可以提供与它们分别相关的反馈，因此，第 一目标输出值修正装置可以将目标输出值Vtref的修正量设置成大值，这是非 常有利的。另外，第二目标输出值修正装置生成参考色调剂图案的频率可被 减少，因此浪费的色调剂的量可被极大的减少，这在销售方面是非常有利的。 值得注意的是，当对于目标输出值Vtref的修正控制由第一目标输出值修 正装置和第二目标输出值修正装置执行时，在正常条件下的基本控制可以优 选由第一目标输出值修正装置执行，第二目标输出值修正装置优选用于检查 由第一 目标输出值修正装置执行的目标输出值Vtref的修正是否已经被正确 的执行。通过以这种方式执行控制过程，生成参考色调剂图案时所浪费的色 调剂数量可被进一 步抑制，并且图像密度可以被更加精确地保持在固定的水 平。
例如，当对于目标输出值Vtref的修正控制仅使用第二目标输出值修正装 置执行时，如同在背景技术中那样，只有以五张转印纸的间隔，优选两张转 印纸的间隔执行控制才能获得在将图像密度保持在固定水平方面的充分效
果。然而，通过采用由第一目标输出值修正装置执行基本控制的控制模式， 由第二目标输出值修正装置执行的修正控制的执行间隔可以被延长到10至
50张纸。
另外，当干扰例如环境变化和停机发生时，这些干扰能够通过增加由第 二目标输出值修正装置产生色调剂图案的频率来增加提供至装置主体的反 馈数量而进行处理。例如，在该实施例中，当图像面积比的积累平均值[%]
小于2%或者不小于图9中的LUT的60%时，用于缩短参考色调剂图案生成 间隔的控制就被引入。这么做的原因是，由于高图像面积比、环境变化、随 着时间的退化等，图像密度可转变为不希望的高水平。另外，当图像面积比非常低时，图像密度可转变为不希望的低水平，在这种情况下，参考色调剂 图案的生成频率增加，因此使用第二目标输出值修正装置的目标输出值Vtref 的修正控制被更频繁地执行。
相反，在大约为5%的图像输出期间，参考色调剂图案生成间隔被延长， 因此即使当目标输出值Vtref经受的由第二目标输出值修正装置进行的修正 控制的频率降低时，图像密度也可以被保持在充分固定的水平。
当目标输出值Vt^由第一目标输出值修正装置和第二目标输出值修正装 置联合修正控制而不是单独进行时，可以获得良好的协同效果。值得注意的 是，当第一 目标输出值修正装置的修正和第二目标输出值修正装置的修正被 同步执行时，优选由第二目标输出值修正装置对目标输出值VW进行的修正 控制给予优先权。这么做的原因是，当参考色调剂图案的色调剂浓度发生偏 离时，第二输出值修正装置能够修正目标输出值Vtref,而不管其原因，如上 所述，因此，能够输出更稳定的图像。
接下来，将描述用于比较如上所述进行目标输出值修正过程被执行和该 过程未执行的情况下的比较实验的示例。
图12是示出这些比较实验示例结果的图表。
在这些比较实验的例子中，使用了上述实施例中描述的激光打印机。具
有70%图像面积比的100个实体图像在标准线性速度模式(138mm/s)下被 连续形成，其图像密度也被测量。在以偏菱形绘出的第一比较示例中，未执 行第一 目标输出值修正装置和第二目标输出值修正装置的目标输出值Vtref 的修正，因此，随着打印工作的进行，图像密度ID增加。在以三角形绘出 的第二比较示例中，目标输出值Vtref单独由第二目标输出值修正装置以多个 图像的间隔被修正。在这种情况下，修正是在图像密度ID出现单独的大的 增加后被引入，因此存在图像密度ID暂时变高的部分。在以方形绘出的第 三比较示例中，目标输出值VW单独由第一目标输出值修正装置修正。在这
种情况下，目标输出值Vtref的修正从开始被引入，因此，图像密度ID被抑
制在一个较低的水平。然而，也发生了图像密度ID的轻微增加。
同时，在以十字交叉图形绘出的该实施例中，目标输出值VW采用第一 目标输出值修正装置和第二目标输出值修正装置共同修正，因此，即使随着 连续打印图像的数量增加，图像密度ID也被保持在基本固定的范围内。这
种情况的原因是，目标输出值Vtref的修正是利用了第一 目标输出值修正装置
和第二目标输出值修正装置各自的优势在不同的修正间隔内执行的，其中，
第 一 目标输出值修正装置在每个图像上执行详细修正，而第二目标输出值修 正装置是在考虑外部干扰影响的情况下在几个至几十个图像的间隔中执行 的。
因此，从这些比较实验示例中可以肯定的是，通过采用例如本实施例的 控制过程的目标输出值修正过程控制，当输出的图像导致色调剂置换量高或 者换句话说图像具有高图像面积比时，图像密度的稳定性可被极大地提高。
根据上述实施例，在作为成像设备的激光打印机中包括，作为图像载体 而承载静电潜像的感光体11，使用包括色调剂和磁性载体的显影剂将感光体
11上的静电潜像显影成色调剂图像的显影装置20，作为色调剂补充装置而 为显影装置20供应补充色调剂的粉末泵27,作为色调剂浓度探测装置而探 测显影装置20中二组分显影剂的色调剂浓度的渗透传感器26,作为色调剂 浓度控制装置而根据目标输出值VW控制显影装置20中的色调剂浓度的控 制部分100,其中目标输出值VW是为了控制色调剂浓度而参考的色调剂浓 度参考值，作为带部件被设置在与感光体11接触的位置处并且被多个拉伸 部件拉伸的中间转印带6,作为色调剂图案探测装置而探测形成于中间转印 带6上的色调剂图案的反射浓度传感器62，其中控制部分100还作为用于探 测图像面积比的信息:探测装置而起作用，图像面积比被用于为了获知经过预 定时间段后显影装置20中的色调剂置换量的信息，而用于调整目标输出值 Vtref的装置至少设置有，作为第 一 色调剂浓度控制参考值调整装置而基于控 制部分100的探测结果调整目标输出参考值Vtref的第一目标输出值修正装 置，以及作为第二色调剂浓度控制参考值调整装置而基于反射浓度传感器62 的探测结果调整目标输出参考值VW的第二目标输出值修正装置。因此，目 标输出值VW可由第 一 目标输出值修正装置基于控制部分1004笨测到的图像 面积比的探测结果控制，这样显影装置20的显影能力被保持在固定水平。 因此，即使成像执行后导致显影装置20中色调剂置换量发生变化，显影能 力也可以通过调整色调剂浓度被保持在固定水平，因此，可以获得恒定的图 像密度。另外，用于获知显影装置20中的色调剂置换量的信息可以在不消 耗色调剂的情况下被探测，因此，在由第一目标输出值修正装置对目标输出 值VW进行修正时，不必消耗色调剂。
在该实施例中，更特别的是，上述信息探测装置由控制部分IOO构成， 其作为图像面积比探测装置，用于探测在预定时间段内形成的图像的图像面 积比，因此，用于获知色调剂置换量的信息可以在不消耗色调剂的情况下通
过相对简单的结构探测到。
另外，当由于环境变化、停机时间等导致显影能力变化时，目标输出值 VUf可由第二目标输出值修正装置修正，第二目标输出值修正装置从用于探 测形成于中间转印带6上的色调剂图案的反射浓度传感器62形成的探测结
果中而获知色调剂浓度。因此，即使由于除显影装置20的色调剂置换量之
外的第 一 目标输出值修正装置无法处理的因素使得显影能力发生变化时，色 调剂浓度也可以被调整以便显影能力被保持在固定水平，因此可以获得恒定 的图像密度。
同样根据该实施例，目标输出值Vt^被在第一 目标输出值修正装置和第
二目标输出值修正装置之间调整的间隔不同。例如，当目标输出值VW被第 一目标输出值修正装置在每个图像后精细修正并被第二目标输出值修正装 置在几个至几十个图像的间隔进行修正时，图像密度ID被保持在基本固定 的范围内，即使连续打印的图像数量增力口，如同上述比较实验实施例中一样。 同样根据该实施例，第 一 色调剂浓度控制参考值调整装置基于预定时间 段内形成的图像的图像面积比的移动平均值调整目标输出值Vtref,该移动平
均值是由控制部分100的探测结果获得的。因此，对于获知显影剂当前性能
有用的经过多个已过图像后的色调剂置换量历史可以被获知。因此，目标输
出值Vt^可被更适当地修正。移动平均值M(i)基于上面所示的方程1计算得 出，因此，如上所述，RAM 103的已使用区域可以极大减少。值得注意的是， 控制部分100可以基于预定时间段内形成的图像的图像面积比的平均值修正 目标输出值Vt^，该平均值是由图像面积比的探测结果获得的，而不是活动 平均值。同样在这种情况下，在预定时间段内形成图像的图像面积比可以通 过简单的方法被适当的获知。
同样根据该实施例，第一色调剂浓度控制参考值调整装置基于控制部分 100的探测结果调整目标输出值Vtref，以便当经过预定时间段后显影装置20 中的色调剂置换量大于参考量时降低色调剂浓度，以及当经过预定时间段后 显影装置20中的色调剂置换量小于参考量时增加色调剂浓度。因此，当显 影能力提高从而显影Y升高时，如该实施例中一样，当输出具有高图像面积 比的图像时，目标输出值Vtref可被容易而适当的修正(例如)。
同样根据该实施例，第二目标输出值修正装置调整目标输出值Vtref的间 隔根据色调剂置换量，或者换句话说，根据图像面积比而变化。例如，当图 像面积比的积累平均值[%]不小于60%的第一阈值和小于2%的第二阈值时，
控制被引入以缩短参考色调剂图案的生成间隔。这样做的原因是，由于高图 像面积比、环境变化、随着时间退化等，图像密度可转变至不希望的高水平。 另外，当图像面积比非常低时，图像密度可转变至不希望的低水平，在这种 情况下，参考色调剂图案生成频率被增加以便使用第二目标输出值修正装置 的目标输出值Vt^的修正控制更频繁的执行。相反，在大约为5%的图像输 出期间，参考色调剂图案生成间隔被延长，因此即使目标输出值Vtref经受的 第二目标输出值修正装置的修正控制的频率降低时，图像密度也可以被保持
在充分固定的水平。
同样根据该实施例，第一目标输出值修正装置在从上一个图像生成操作 结束到下一个图像生成搡作开始的间隔内调整目标输出值Vtref。因此，色调 剂浓度控制可以利用对于每个输出图像适当修正的目标输出值VW执行。
同样根据该实施例，当由第一目标输出值修正装置进行的目标输出值 Vt^的调整和由第二目标输出值修正装置进行的目标输出值Vtref的调整以相 同的时序执行时，由第一 目标输出值修正装置进行的目标输出值Vtref的调整 不会被执行。如上所述，这种情况的原因是，当参考色调剂图案的色调剂浓 度发生偏离时，不管其诱因，第二输出值修正装置能够修正目标输出值Vtref， 因此，能够输出更稳定的图像。
同样根据该实施例，通过将本发明应用于作为成像设备的激光打印机中 的图像密度控制方法，其中激光打印机包括承载静电潜像的感光体11，利 用包括色调剂和磁性载体的显影剂将感光体11上的静电潜像显影成色调剂
图像的显影装置20,为显影装置20供应补充色调剂的粉末泵27，探测并输 出显影装置20中二组分显影剂的色调剂浓度的渗透传感器26，根据目标输
出值Vtw控制显影装置20中的色调剂浓度的控制部分100,其中目标输出
值VW是为了控制色调剂浓度而被参考的值，设置在与感光体11接触的位 置处并且被多个拉伸部件拉伸的中间转印带6,探测形成于中间转印带6上 的色调剂图案的反射浓度传感器62，为了除成像之外的目的而消耗的色调剂 量可以^皮抑制，并且由于环境变化或类似因素的显影装置20的显影能力的 变化可以被处理从而可以获得恒定的图像密度。
在该实施例中，使用的是中间转印型的激光打印机，但是本发明不限于 此，色调剂图像直接从感光体11转印至由转印传输带运载并传输的转印纸 张上的直接转印型的成像设备也可以使用。在这种情况下当执行连续打印 时，色调剂图案可以形成在纸张之间，换句话说，在由转印传输带运载并传
输的前一纸张的后端部分和下一纸张的前端部分之间的转印传输带的一部 分上。
另外，可以使用电势控制装置代替第二目标输出值修正装置，这样目标
输出值vw由第一目标输出值修正装置和电势控制装置修正。可选择地，电
势控制装置可以和第 一 目标输出值修正装置以及第二目标输出值修正装置
共同使用，这样目标输出值vtref分别利用了各自的优点被控制。
根据本发明，除了成像目的之外消耗的色调剂的量可以被抑制，即使当 由于环境变化等因素，显影装置的显影能力发生了变化时，也可以获得适当 的图像密度。
在得到了本公开文本的教导后，本领域技术人员可以作出多种不脱离本 发明的范围的修改。
权利要求
1、一种成像设备，包括图像载体，用于承载潜影；显影装置，用于使用包括色调剂和磁性载体的显影剂将图像载体上的潜像显影成色调剂图像；色调剂补充装置，用于向显影装置供应补充色调剂；色调剂浓度探测装置，用于探测显影装置中二组分显影剂的色调剂浓度；色调剂浓度控制装置，根据为了控制色调剂浓度而参考的色调剂浓度控制参考值控制显影装置中的色调剂浓度；带部件，设置在与图像载体接触的位置上并且由多个拉伸部件拉伸；色调剂图案探测装置，用于探测形成于带部件上的色调剂图案；信息探测装置，用于探测用来获知经过预定时间段后显影装置中色调剂置换量的信息；第一色调剂浓度控制参考值调整装置，用于在信息探测装置的探测结果的基础上调整色调剂浓度控制参考值；以及第二色调剂浓度控制参考值调整装置，用于在色调剂图案探测装置的探测结果的基础上调整色调剂浓度控制参考值。
2、 根据权利要求1所述的成像设备，其中色调剂浓度控制参考值调整 的间隔在第一色调剂浓度控制参考值调整装置和第二色调剂浓度控制参考 值调整装置之间是不同的。
3、 根据权利要求1所述的成像设备，其中信息探测装置为图像面积比 探测装置，用于探测在预定时间段内形成的图像的图像面积比。
4、 根据权利要求3所述的成像设备，其中第一色调剂浓度控制参考值 调整装置基于预定时间段内形成图像的图像面积比的平均值来调整色调剂 浓度控制参考值，所述图像面积比的平均值从图像面积比探测装置的探测结 果中得到。
5、 根据权利要求3所述的成像设备，其中第一色调剂浓度控制参考值 调整装置基于预定时间段内形成图像的图像面积比的移动平均值来调整色 调剂浓度控制参考值，所述图像面积比的移动平均值从图像面积比探测装置 的探测结果中得到。
6、 根据权利要求5所述的成像设备，其中图像面积比的移动平均值M(i)基于下列公式计算M(i)=(1/N)x {M (i-l) x (N-l) +X(i)}其中，"N"是图像面积比的取样数量，"M(i-l)"是先前计算出的移动 平均值，"X(i)"是当前探测的图像面积比。
7、 根据权利要求1所述的成像设备，其中第一色调剂浓度控制参考值 调整装置基于信息探测装置的探测结果调整色调剂浓度控制参考值，从而在 经过预定时间段后显影装置中的色调剂置换量大于参考置换量时降低色调 剂浓度，以及在经过预定时间段后显影装置中的色调剂置换量小于参考置换 量时增加色调剂浓度。
8、 根据权利要求1所述的成像设备，其中第二色调剂浓度控制参考值 调整装置调整色调剂浓度控制参考值的时间间隔根据色调剂置换量而变化。
9、 根据权利要求8所述的成像设备，其中在色调剂置换量大于第一预 定阈值和小于第二预定阈值时，第二色调剂浓度控制参考值调整装置调整色 调剂浓度控制参考值的时间间隔与所有其它情况相比缩短。
10、 根据权利要求1所述的成像设备，其中第一色调剂浓度控制参考值 调整装置从上 一 个图像生成操作结束到下 一 个图像生成操作开始的时间内 调整色调剂浓度控制参考值。
11、 根据权利要求10所述的成像设备，其中当由第一色调剂浓度控制 参考值调整装置进行的色调剂浓度控制参考值的调整和由第二色调剂浓度 控制参考值调整装置进行的色调剂浓度控制参考值的调整以相同的时序执 行时，由第 一色调剂浓度控制参考值调整装置进行的色调剂浓度控制参考值 的调整不会被执行。
12、 一种成像设备中的图像密度控制方法，其中成像设备包括用于承 载静电潜像的图像载体；用于使用包括色调剂和磁性载体的显影剂将图像载 体上的静电潜像显影成色调剂图像的显影装置；用于向显影装置供应补充色 调剂的色调剂补充装置；用于探测显影装置中二组份显影剂的色调剂浓度的 色调剂浓度探测装置；根据为了控制色调剂浓度而参考的色调剂浓度控制参 考值控制显影装置中的色调剂浓度的色调剂浓度控制装置；设置在与图像载 体接触的位置上并且由多个拉伸部件拉伸的带部件；以及用于探测形成于带部件上的色调剂图案的色调剂图案探测装置；其中，输出图像的图像密度是通过至少使用基于用来探测用于获知经过 预定时间段后显影装置中色调剂置换量的信息的信息探测装置的探测结果 而对色调剂浓度控制参考值进行调整的第 一 色调剂浓度控制参考值调整装 置以及用于在色调剂图案探测装置的探测结果的基础上调整色调剂浓度控 制参考值的第二色调剂浓度控制参考值调整装置、作为调整色调剂浓度控制 参考值的装置、从而调整色调剂浓度控制参考值而进行控制的。
全文摘要
在一种成像设备和一种图像密度控制方法中，能够抑制为了成像之外的目的而消耗的色调剂的数量，并且能够对由于环境变化等因素导致的显影装置的显影能力的变化作出响应以便获得恒定的图像密度，图像密度被第一目标输出值修正装置在不消耗色调剂的情况下根据色调剂置换量而保持在一个基本固定的水平上，伴随由环境变化等因素引起的显影能力的变化的图像密度的调整是由第二目标输出值修正装置根据色调剂图案探测结果处理的。因此，与仅仅基于色调剂图案探测结果将图像密度保持在固定水平的情况相比，为了将图像密度维持在固定水平而对色调剂图案探测的频率可降低，因此，色调剂消耗量可以被抑制。
文档编号G03G15/08GK101201576SQ200710307489
公开日2008年6月18日 申请日期2007年11月12日 优先权日2006年11月10日
发明者平山裕士, 渡辺直人, 田中加余子, 石桥均, 竹内信贵, 藤森仰太 申请人:株式会社理光