CN102193412A - 成像设备和成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明的名称是成像设备和成像方法。一种成像设备包括：成像单元，该成像单元包括具有显影辊的显影单元，以使用墨粉形成图像；控制器；和检测单元，该检测单元检测由成像单元以不同密度在图像载体上形成的多个墨粉块。该控制器控制成像单元以在图像载体上形成墨粉块，使得墨粉块之间的每个间隔等于或大于对应于显影辊的圆周长度的长度。

Description

成像设备和成像方法

相关申请的交叉参考

本申请要求2010年3月17日在日本提交的日本专利申请号2010-061585的优先权，并且通过引用并入其整个内容。

技术领域

本发明涉及诸如电子照相复印机、打印机或传真机的成像设备，和成像方法。

背景技术

诸如电子照相复印机或激光光束打印机的成像设备进行所谓的过程控制，其中，例如当主电源被接通时，在预定的一段时间过去之后的等待期间，或在预定的或更多数目的纸张已被打印之后的等待期间，进行控制以调节图像密度，以便提供稳定的图像质量。作为进行图像密度调节的技术，例如，在日本专利申请特许公开号2006-113540中公开的技术是已知的。

在日本专利申请特许公开号2006-113540中公开的技术进行如下的步骤以调节图像密度。即，首先，该过程在改变显影电势(显影偏压和图形电势(electric pattern potential)之间的差)的同时显影多个墨粉块(toner patch)，因此在诸如中间转印带的图像载体上以不同的密度形成多个墨粉块的层次图形。然后，该过程使光学传感器检测在该图像载体上形成的层次图形的每个墨粉块，并且根据由光学传感器检测的值利用预定的算法计算每个墨粉块所沉积的墨粉的量。然后，根据每个墨粉块所沉积的墨粉的量和形成每个墨粉块的显影电势之间的关系，该过程确定直线方程式y＝ax+b。因此该过程得出显影系数(development)γ(斜率“a”，其中横轴表示显影电势，而纵轴表示沉积的墨粉的量)和显影开始电压Vk(截距“b”，其中横轴表示显影电势，而纵轴表示沉积的墨粉的量)。根据这样确定的显影系数γ和显影开始电压Vk，该过程调节成像条件，例如LD功率、静电荷偏压和显影偏压，因而使显影电势能够提供合适的沉积墨粉的量(即，图像密度)。

但是，根据在日本专利申请特许公开号2006-113540中公开的图像密度调节控制，该过程继续显影多个墨粉块，并且因此墨粉块受刚刚在前面形成墨粉块的历史的影响，并且，当以该显影单元的显影辊的间距存在图像历史的影响时，使得其不稳定。这将导致该过程不能精确地检测显影系数γ和显影开始电压Vk的问题，导致沉积墨粉的控制量(图像密度)变得不稳定。正如这里所用的，术语“图像历史(image history)”是指由于前面形成的图像，下一个图像受到影响因而密度经历变化的现象。

作为旨在减少这种图像历史影响以适当地进行图像密度调节的技术，例如，在日本专利3719372号中公开的技术是已知的。根据日本专利3719372号中公开的技术，在改变整个可变区域的显影偏压的同时形成多个墨粉块。其后，该过程形成有缺陷的墨粉去除图像(toner removal image)，并且然后在形成下一个图像之前形成这样的下一个图像：其在主扫描方向具有等于或大于墨粉块的宽度，在次扫描方向具有等于或大于显影辊的圆周长度的长度。日本专利3719372号中公开的技术在以这种方式形成新的图像之前形成有缺陷的墨粉去除图像，以便补偿从显影辊供给的墨粉的静电荷量，并且防止下一个图像由于图像历史变得不稳定。

日本专利申请特许公开号2006-47841描述了一种结构，从该结构形成镜面反射光接收部件可检测的墨粉块和漫反射光接收部件可检测的墨粉块，并且由集成的镜面和漫反射传感器检测，以检测墨粉块，同时在流过发光器的发射电流之间变换。而且，在日本专利申请特许公开号2006-47841中公开的技术被设计成在墨粉块之间提供间隙，以便检测一个墨粉块并控制流过发光二极管(LED)的电流，因而使其稳定，然后检测其他墨粉块。

但是，日本专利3719372号中公开的技术被设计为形成有缺陷的墨粉去除图像，以便减小图像历史的影响。这在形成有缺陷的墨粉去除图像中引起墨粉的浪费，导致运行成本增加。

而且，日本专利申请特许公开号2006-47841中公开的技术在没有考虑图像历史影响的情况下设定墨粉块之间的间隔。日本专利申请特许公开号2006-47841也没有描述墨粉块之间的具体间隔。

发明内容

本发明的目的是至少部分地解决传统技术中的问题。

根据本发明的一方面，提供一种成像设备，其包括：成像单元，该成像单元包括具有显影辊的显影单元，以利用墨粉形成图像；控制器；以及检测单元，该检测单元检测由成像单元以不同密度在图像载体上形成的多个墨粉块。该控制器控制成像单元在图像载体上形成墨粉块，使得墨粉块之间的每个间隔等于或大于对应于显影辊的圆周长度的长度。

根据本发明的另一方面，提供一种成像方法，该方法包括：通过控制器使成像单元以不同的密度在图像载体上形成多个墨粉块，该成像单元包括具有显影辊的显影单元，以用墨粉形成图像；以及通过控制器使检测单元检测由成像单元在图像载体上形成的墨粉块。控制器使成像单元在图像载体上形成墨粉块，使得墨粉块之间的每个间隔等于或大于对应于显影辊的圆周长度的长度。

本发明的上述和其他目的、特征、优点以及技术和工业意义通过结合附图阅读下面详细描述的本发明优选实施方式将被更好地理解。

附图说明

图1是示出彩色激光打印机的结构的示意图；

图2是沿着图1所示的X方向观察时示出设置有反射性光传感器(reflective photo sensor)的部分的视图；

图3是示出彩色激光打印机的控制系统结构的方框图；

图4是示出显影电势和在形成构成层次图形的每个墨粉块时所沉积的墨粉量之间的关系的曲线图；

图5是示出显影单元的结构实例的视图；

图6是示出图像历史的说明图；

图7是示出在显影辊圆周表面上的任意位置处墨粉电荷的量与显影辊的转数之间的关系的图示；

图8是示出形成在中间转印带上的每种颜色的层次图形的实例的视图；

图9是示出在前面的墨粉块的图像历史没有影响的位置处如何形成后来的墨粉块的示意图；

图10是示出墨粉密度与显影剂的使用时间和图像历史的影响程度之间的关系的视图；

图11是示出示例性数据表的视图，该数据表用来根据显影剂墨粉密度和显影剂的使用时间确定层次图形的每个墨粉块之间的间隔。

具体实施方式

现在参考附图，详细描述根据本发明的成像设备和成像方法的优选实施方式。下面说明的实施方式是本发明应用的彩色激光打印机的一个实例。

图1是示出根据本实施方式的彩色激光打印机100的结构的示意图。该彩色打印机100包括四个墨粉图像形成部件6Y、6M、6C和6K，它们形成各颜色的墨粉图像：黄色、品红、青色和黑色(下文表示为Y、M、C和K)。除了它们采用互不相同颜色(Y、M、C和K)的墨粉作为显影剂之外，这四个墨粉图像形成部件6Y、6M、6C和6K以相同的方式构造。

为了说明的目的，在下面将产生Y墨粉图像的墨粉图像形成部件6Y作为实例。墨粉图像形成部件6Y包括鼓形感光元件1Y、鼓清洁装置2Y、放电单元(未示出)、充电单元4Y以及显影单元5Y。充电单元4Y用静电均匀地充电感光元件1Y的表面，感光单元1Y由驱动单元(未示出)驱动在图中逆时针方向旋转。用充电单元4Y均匀地充电的感光元件1Y的表面被曝光于激光光束并且用激光光束扫描，因而形成Y静电潜像。Y静电潜像通过利用Y墨粉的显影单元5Y显影成Y墨粉图像。然后，被显影单元5Y显影的Y墨粉图像被中间转印到中间转印带8。在进行中间转印步骤之后，鼓清洁装置2Y除去剩余在感光元件1Y表面上的墨粉。而且，清洁之后放电单元消除感光元件1Y上的剩余电荷。这种静电荷的消除初始化感光元件1Y表面，为下一个成像步骤做准备。

同样，其他墨粉图像形成部件6M、6C和6K分别在感光元件1M、1C和1K上形成M、C和K墨粉图像，并且由此得到的墨粉图像被中间转印到中间转印带8。光写入单元7Y、7M、7C和7K用基于图像信息发出的激光光束照射墨粉图像形成部件6Y、6M、6C和6K的各感光元件1Y、1M、1C和1K，使它们曝露于该光束。这种曝露于光束使Y、M、C和K静电潜像形成在各感光元件1Y、1M、1C和1K上。

在图中，中间转印单元15设置在墨粉图像形成部件6Y、6M、6C和6K下面。该中间转印单元15主要包括在图中顺时针方向(沿着箭头16的方向)环形行进的中间转印带8、四个初级转印偏压辊9Y、9M、9C和9K以及清洁装置10。中间转印单元15还具有次级转印支承辊12。初级转印偏压辊9Y、9M、9C和9K和感光元件1Y、1M、1C和1K将环形地行进的中间转印带8夹在它们中间，以形成各个初级转印压区(nip)。这种设置被设计为对中间转印带8的后表面(回路的内圆周表面)施加转印偏压，其中，该转印偏压具有与墨粉相反的极性(例如，正)。除了初级转印偏压辊9Y、9M、9C和9K之外，所有的其他辊都是电接地的。

在中间转印带8环形地行进通过Y、M、C、和K初级转印压区的过程中，在各感光元件1Y、1M、1C和1K上的Y、M、C和K墨粉图像被一个接一个地顺序地初级转印。这允许在中间转印带8上形成四种颜色叠加的墨粉图像(下文称做“四色墨粉图像”)。上面提到的次级转印支承辊12和次级转印辊19将中间转印带8压在其间，以形成次级转印压区。形成在中间转印带8上的四色墨粉图像通过次级转印压区被转印到转印纸张P上。

在通过次级转印压区之后，没有转印到转印纸张P上的剩余墨粉仍然附着在中间转印带8上。未转印的剩余墨粉用清洁装置10清洁。在次级转印压区，转印纸张P被夹在中间转印带8和次级转印辊19之间，二者的表面以正向行进，并且转印纸张P被输送。离开次级转印压区的转印纸张P在通过定影单元20的辊的同时被加热并加压，因而转印的四色墨粉图像被定影在转印纸张P的表面上。

在图1中，在沿着中间转印带8的行进方向设置在最下游的墨粉图像形成部件6K和次级转印压区部分之间，与中间转印带8相对设置有用作密度检测单元的反射性光传感器40。该反射性光传感器40设计成根据中间转印带8的表面的光反射率输出信号。

图2是沿着图1的X方向观察时示出设置有反射性光传感器40的部分的视图。反射性光传感器40包括颜色传感器部件40Y、40M、40C和40K，其每个各自检测形成在中间转印带8上的相应的四种颜色(Y、M、C和K)墨粉块的密度。这些传感器部件40Y、40M、40C和40K沿着垂直于图1平面的方向(例如平行于中间转印带8的行进方向16)以阵列设置。在反射性光传感器40的每个传感器部件40Y、40M、40C和40K中，使用选自漫射光检测型传感器或镜面反射检测型传感器的一种，所选的一种传感器能够提供来自中间转印带8的表面的反射光的量和来自每个墨粉块的反射光的量之间的足够大的差值，该墨粉块构成在后面描述的层次图形Py、Pm、Pc和Pk。

图3是示出用于根据本实施方式的彩色激光打印机100的控制系统结构的方框图。上面提到的墨粉图像形成部件6Y、6M、6C和6K，光写入单元7Y、7M、7C和7K，中间转印单元15以及反射性光传感器40中的每个传感器部件40Y、40M、40C和40K，都电连接于控制部件(控制器)150，该控制部件控制它们的运行。例如，控制部件150形成为微型计算机，其包括CPU 150a、ROM 150b、RAM 150c以及输入/输出接口，并且CPU  150a利用RAM 150c作为工作区，以执行存储在ROM 150b中的程序，因而控制墨粉图像形成部件6Y、6M、6C和6K，光写入单元7Y、7M、7C和7K，中间转印单元15以及反射性光传感器40的每个传感器部件40Y、40M、40C和40K的运行。

具体说，根据本实施方式的彩色激光打印机100，在控制部件150的控制下进行所谓的过程控制，在其过程中，提供控制以调节图像的密度。该过程控制以预定的运行定时进行，例如，当彩色激光打印机100的主电源被接通时，在预定的一段时间过去之后的等待期间，或在预定的或更多数目的纸张已被印刷之后的等待期间。

更具体地说，当前面提到的预定的运行定时已经到来时，该过程首先进行反射性光传感器40中每个传感器部件40Y、40M、40C和40K的校准。这种传感器校准以这样方式来进行，使得反射性光传感器40被激活而没有墨粉图像形成在中间转印带8上。然后，当用于反射性光传感器40中每个传感器部件40Y、40M、40C和40K的发射(emission)量顺序地变化时，该过程确定各传感器部件40Y、40M、40C和40K具有预定的检测电压值的发射量。这些发射量被存储在例如控制部件150的RAM 150c中，以在随后用于调节图像密度。

接下来，当墨粉图像形成部件6Y、6M、6C和6K的感光元件1Y、1M、1C和1K旋转时，该感光元件1Y、1M、1C和1K被静电充电。在这时，与在通常的打印期间均匀的静电充电(例如-700V)不同，控制部件150提供控制以便逐渐增加电势。然后，在控制部件150的控制下，光写入单元7Y、7M、7C和7K在感光元件1Y、1M、1C和1K的整个表面扫描激光光束。这种扫描使层次图形的静电潜像形成在感光元件1Y、1M、1C和1K上，并且然后层次图形的静电潜像被显影单元5Y、5M、5C和5K显影。通过该显影步骤，各颜色的层次图形形成在相应的感光元件1Y、1M、1C和1K上。注意，在显影步骤中，控制部件150还提供控制以逐步增加(或减少)施加于各显影单元5Y、5M、5C和5K的显影辊的显影偏压的值。

以这种方式，形成各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk，其每个包括多个(例如10个)不同密度的墨粉块。如图2所示，各颜色的这些层次图形Py、Pm、Pc和Pk被转印到中间转印带8上与反射性光传感器40中各传感器部件40Y、40M、40C和40K相对的位置，以便不彼此重叠。即，在中间转印带8上，各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk颜色与颜色并行地形成。

当中间转印带8环形行进时绕过与反射性光传感器40相对的位置时，来自形成在中间转印带8上的各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk的反射光的量被检测。然后，根据各层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块密度，反射性光传感器40向控制部件150输出电信号。根据从反射性光传感器40顺序地传递的输出信号，控制部件150确定各颜色的各层次图形Py、Pm、Pc和Pk中多个(例如10个)墨粉块所沉积的墨粉量。由此得到的沉积墨粉的量存储在RAM 150c中。在这里，控制部件150将沉积墨粉的量存储在RAM 150c中，同时从各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk的成像条件估算显影电势。由此得到的关于层次图形Py、Pm、Pc和Pk的信息也存储在RAM 150c中。

已绕过与反射性光传感器40相对的位置的各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk分别用前面所述的清洁装置10Y、10M、10C和10K进行清洁。注意，上面提到的步骤不是颜色与颜色顺序地进行，而是各颜色并行地进行。

图4是显影电势和形成构成层次图形的每个墨粉块时在X-Y平面上沉积的墨粉的量之间的关系的曲线图。在图4中，X轴表示显影电势(显影偏压和图形图像电势之间的差：以伏为单位，VB-VL)，而Y轴表示每单位面积沉积的墨粉的量(mg/cm²)。控制部件150从如图4中绘制的数据点选择直线区，并且然后利用最小二乘方法通过线性逼近该区域内的数据点，计算每种颜色的直线方程式。根据这个直线方程式，控制部件150计算能够获得沉积的墨粉的目标量的显影电势。然后控制部件150调节成像条件(例如，LD功率、静电荷偏压、显影偏压等)以便实现该显影电势，因而试图保持图像密度。

在这里，为了进行如上所述的图像密度的适当调节，在形成层次图形Py、Pm、Pc和Pk的同时进行的显影电势的改变，需要由形成的层次图形Py、Pm、Pc和Pk中每个墨粉块的墨粉密度精确地跟随。换句话说，如果在显影电势变化时在形成的层次图形Py、Pm、Pc和Pk的每个墨粉块上，某一干扰因素引起不跟随显影电势变化的不稳定密度变化，则不能合适地计算提供沉积的墨粉的目标量的显影电势，因此难以获得稳定的图像质量。影响密度调节的这种干扰因素可以包括图像历史的影响。图像历史表示这样的现象，其中图像密度的变化由显影单元5Y、5M、5C和5K中显影辊的圆周表面上墨粉的静电荷量的波动引起。

注意，显影单元5Y、5M、5C和5K除了它们采用不同颜色的显影剂之外以相同的方式构造。在本上下文中，除非另外需要清楚地指出，它们将统称为显影单元5。现在参考图5，描述称为图像历史的现象。图5中所示的显影单元5采用一组分显影(one-component development)方案。在墨粉用墨粉供给叶片52搅动时，显影单元5向显影辊53供给储存在壳体51内的墨粉，用作显影剂，然后用显影辊53的圆周表面上的墨粉显影形成在感光元件1Y、1M、1C和1K(下文中统称为感光元件1，除非另外需要清楚地指出)上的潜像。显影辊53的圆周表面上的墨粉被搅动，因而与墨粉输送叶片52产生摩擦，并且因此被具有预定极性的静电充电，然后供给显影辊53。显影辊53的圆周表面与修整叶片54的边缘接触，因此将形成在显影辊53的圆周表面上的墨粉层用修整叶片54限制为预定的厚度。在这时，显影辊53的圆周表面上的墨粉通过与修整叶片54摩擦也被静电充电成相同的极性。

在这里，显影辊53的圆周表面上的墨粉用来显影形成在感光元件1上的潜像。在这时，在与感光元件1的位置相对的形成潜像的显影辊53的圆周表面上的位置，静电充电的墨粉由于显影被消耗。但是，在显影辊53的圆周表面上的其他位置，静电充电的墨粉剩余而没有被消耗。因此，额外的墨粉用墨粉输送叶片52供给到墨粉已经被消耗的显影辊53的圆周表面上。新供给的墨粉与显影辊53的圆周表面上剩余的墨粉的静电荷量不同。例如，在显影辊53的圆周表面上剩余的墨粉由于显影辊53随后的旋转运动而与修整叶片54的接触次数增加。这将使剩余的墨粉比额外供给的墨粉更多地静电充电，这是由于前者通过与修整叶片54接触而被充电更多的次数。在显影辊53的圆周表面上的墨粉的电荷量的差异在下一个成像步骤时表现为沉积墨粉量的差异。这将导致称为图像历史的现象，在该现象中，刚刚在前面形成的图像的影响引起随后图像的密度变化。

上面的实例涉及用作显影单元5的一组分显影方案的显影单元。但是，在用作显影单元5的两组分显影方案的显影单元中也发现图像历史。两组分显影方案利用墨粉和载体的混合物作为显影剂，因此，墨粉将通过与载体一起搅动所引起的摩擦而被充电。而且，显影单元5包括向显影辊53供给显影剂的桨叶。注意，该桨叶可以是例如在日本专利4283688号中公开的桨叶。静电充电的墨粉通过桨叶等的旋转运动与载体一起被供给到显影辊53。在这里，在感光元件1上的潜像的显影步骤中未被消耗的剩余的墨粉当受到来自感光元件1的相反电荷的作用时被进一步静电充电。在两组分显影方案中，在感光元件1上潜像的显影步骤中剩余而未被消耗的显影辊53圆周表面上的显影剂被除去并收集。但是，不是所有的显影剂都能够被收集，因此，包含有静电充电到高水平的墨粉的显影剂剩余在显影辊53的圆周表面上。另一方面，额外的显影剂被供给到显影辊的圆周表面上的墨粉已经被消耗的位置。但是，在额外供给的显影剂中包含的墨粉和在显影辊53的圆周表面上剩余的显影剂的墨粉之间存在静电荷量的不同。因此，正如一组分显影方案一样，在显影辊53的圆周表面上的墨粉电荷量的差异在下一个成像步骤中将表现为沉积墨粉量的差异，因此产生图像历史的影响。

在这里，将参考图6描述图像历史的实例。图6(a)示意地示出当打印后面有半色调图像A2的实心图像A1时产生的图像历史。图6(b)示出在图6(a)的线Y上沉积的墨粉的量。在图6(b)中，Pt是显影辊53的间距(对应于显影辊53的圆周长度)，X1表示对应于在显影辊53已旋转一次之后形成的图像历史的部分，而X2表示对应于在显影辊53旋转两次之后形成的图像历史的部分。在这里，通常，显影辊53的圆周表面的线速度与感光元件1的线表面速度的比例(下文中称为显影线速度比)不设置成1.0，即，感光元件1的线表面速度设置成不同于显影辊53的圆周表面的线速度。因此，显影辊53的间距Pt通过显影辊53的圆周长度除以显影线速度比而得到。

如图6所示，打印后面有半色调图像A2的实心图像A1使得图像历史从已打印实心图像A1的位置起以显影辊53的间距Pt的间隔发生，这导致半色调图像A2的沉积墨粉的量减少。而且，该图像历史引起图像历史X1的沉积墨粉的量最大减少，图像历史X1发生在显影辊53从产生历史的图像(图6中的实心图像)已旋转一次之后。因此，每当显影辊53重复旋转，由图像历史引起的沉积墨粉的量的减少程度逐渐减小。注意，图6的实例示出后面有半色调图像A2的实心图像A1的打印。但是，打印实心图像而不是半色调图像A2也以相同的方式产生图像历史。在这里，以显影辊53的间距Pt的间隔产生的图像历史如上所述产生。也就是，在显影辊53的圆周表面上墨粉的静电荷量受紧挨着的前一个成像步骤中墨粉的消耗的影响。这引起在显影步骤中墨粉已被消耗的位置和墨粉剩余而未消耗的位置之间墨粉电荷量的不均匀分布。图像历史不能完全避免，尽管在墨粉(显影剂)供给显影辊53并且显影辊53上负载的墨粉(显影剂)用于显影图像的系统中程度不同。因此，不管系统使用一组分显影方案还是两组分显影方案，图像历史都会发生。

图7是示出当显影辊53旋转而不消耗墨粉时显影辊的转数与显影辊53的圆周表面上的任意位置处的墨粉电荷的量之间关系的曲线图。注意，在图7中，横轴表示显影辊53的转数，而纵轴表示剩余墨粉的电荷量。如图7所示，在显影辊53的圆周表面上的墨粉电荷的量随着显影辊53的转数的增加而增加。但是，墨粉电荷的量不是线性地增加。当显影辊53的转数增加时，墨粉电荷量的增加趋向于逐渐减少，然后当达到某一静电荷量时，墨粉电荷量的增加将饱和并达到零。例如，在显影辊53的转数从两转增加到三转期间，墨粉电荷的增加量ΔV2小于显影辊53的转数从一转增加到两转期间墨粉电荷的增加量ΔV1。

如上所述，图像历史是这样的现象，其中代替在显影步骤中消耗的墨粉而新供给的墨粉和剩余而未被消耗的墨粉之间的静电荷量的差异表现为沉积墨粉的量的差异，因而，引起图像密度的变化。因此，在某一部分的墨粉在显影步骤中已被消耗之后，通过旋转显影辊53一段预定的时间而不消耗墨粉(即不形成图像)，新提供的墨粉和剩余的墨粉之间静电荷量的差异可被减小，这导致图像历史的影响变小。在这里，为了形成用于调节图像密度的层次图形Py、Pm、Pc和Pk，图像历史不需要完全为零。而是，考虑到沉积墨粉的量的检测精度和层次图形Py、Pm、Pc和Pk的其他变化因素(例如，在圆周方向的显影间隙的变化)，如果图像历史的影响能够因此被限制为低于某一可接受的程度，那么图像密度调节的稳定性将基本上不受影响。也就是，当形成层次图形Py、Pm、Pc和Pk的每个墨粉块时，通过使墨粉块之间的各间隔变宽到某一程度，图像历史的影响可以被减小到可接受的程度，并且因此能够进行图像密度的适当调节。

因此，根据本实施方式的彩色打印机100构造成在控制部件150的控制下以这样的方式使四个墨粉图像形成部件6Y、6M、6C和6K在中间转印带8上形成各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk，该方式使得在每种层次图形Py、Pm、Pc和Pk中墨粉块之间的每个间隔等于或大于对应于显影辊53的圆周的长度(＝显影辊53的间距Pt＝显影辊53的圆周长度/显影线速度比)。

图8示出在根据本实施方式的彩色激光打印机100中的中间转印带8上形成的各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk的实例。Y层次图形Py形成为使得多个墨粉块以中间转印带8的行进方向(在图中沿着箭头16的方向)上的间隔设置，以便以沉积在墨粉块上的墨粉的量递减的顺序(以密度递减的顺序)形成阵列Py1、Py2、Py3、Py4、Py5......。在这时，墨粉块Py1和Py2之间的间隔(Py_i1)、墨粉块Py2和Py3之间的间隔(Py_i2)、墨粉块Py3和Py4之间的间隔(Py_i3)、墨粉块Py4和Py5之间的间隔(Py_i4)......，每个设置成等于或大于对应于显影辊53的圆周的长度。

同样，M层次图形Pm形成为使得多个墨粉块以中间转印带8的行进方向上的间隔设置，以便以沉积在墨粉块上的墨粉的量递减的顺序形成阵列Pm1、Pm2、Pm3、Pm4、Pm5......。在这时，墨粉块Pm1和Pm2之间的间隔(Pm_i1)、墨粉块Pm2和Pm3之间的间隔(Pm_i2)、墨粉块Pm3和Pm4之间的间隔(Pm_i3)、墨粉块Pm4和Pm5之间的间隔(Pm_i4)......，每个设置成等于或大于相当于显影辊53的圆周的长度。

同样，C层次图形Pc形成为使得多个墨粉块以中间转印带8的行进方向上的间隔设置，以便以沉积在墨粉块上的墨粉的量递减的顺序形成阵列Pc1、Pc2、Pc3、Pc4......。在这时，墨粉块Pc1和Pc2之间的间隔(Pc_i1)、墨粉块Pc2和Pc3之间的间隔(Pc_i2)、墨粉块Pc3和Pc4之间的间隔(Pc_i3)......，每个设置成等于或大于相当于显影辊53的圆周的长度。

同样，K层次图形Pk形成为使得多个墨粉块以中间转印带8的行进方向上的间隔设置，以便以沉积在墨粉块上的墨粉的量递减的顺序形成阵列Pk1、Pk2、Pk3、Pk4、Pk5......。在这时，墨粉块Pk1和Pk2之间的间隔(Pk_i1)、墨粉块Pk2和Pk3之间的间隔(Pk_i2)、墨粉块Pk3和Pk4之间的间隔(Pk_i3)、墨粉块Pk4和Pk5之间的间隔(Pk_i4)......，每个设置成等于或大于相当于显影辊53的圆周的长度。

如上所述，根据本实施方式的彩色激光打印机100构造成形成用于调节图像密度的层次图形Py、Pm、Pc和Pk，使得墨粉块之间的每个间隔等于或大于对应于显影辊53的圆周的长度。这确保在形成在先的墨粉块之后，随后的墨粉块将不再形成在对应于显影辊53的圆周的距离范围内，在该距离范围内在先墨粉块的图像历史具有最严重的影响。因此，图像历史对层次图形Py、Pm、Pc和Pk的影响能够更加可能减小到低于前述的可接受水平。因此，能够有效地消除层次图形Py、Pm、Pc和Pk的各墨粉块的密度(沉积的墨粉的量)由于图形历史的影响不能精确地检测，因而图像密度的调节不稳定地进行的问题。结果，能够适当地进行图像密度的调节。

现在，假定构成层次图形Py、Pm、Pc和Pk的每一墨粉块的长度(或，在平行于中间转印带8的行进方向的次扫描方向的墨粉块长度)相对于显影辊53的圆周长度足够短，并且在显影辊53旋转一次时能够形成多个墨粉块。在这种情况下，每当显影辊53进行一次旋转，多个墨粉块的位置可移到另外的位置，在这个另外位置由在显影辊53的在先旋转中形成的多个墨粉块引起的图像历史将没有影响。可想像这使得能够减小墨粉块之间的间隔。但是，为了每当显影辊53旋转一次适当地移动多个墨粉块的位置，需要复杂的控制，因此这是不现实的。

而且，在实践中，构成层次图形Py、Pm、Pc和Pk的每个墨粉块的长度通常等于或大于显影辊53的圆周长度的一半。这是因为更短长度的墨粉块使得反射性光传感器40不能确保足够数目的采样点，因此在每个墨粉块上沉积的墨粉的量不能被精确地检测。具体说，近来的彩色激光打印机构造成能够高速打印并且因此中间转印带8趋于以更高的速度行进。这需要构成层次图形Py、Pm、Pc和Pk的每个墨粉块的长度足够长。

在构成层次图形Py、Pm、Pc和Pk的每个墨粉块的长度可以等于或大于显影辊53的圆周长度一半的情况下，如图9所示，在先的墨粉块P1的图像历史具有最严重影响的区域在图中是区域R。为了在区域R的外面形成下一个墨粉块P2，墨粉块P2必须在区域R后面形成。因此，墨粉块P1和墨粉块P2之间的间隔应当等于或大于对应于显影辊53的圆周的长度。注意，在图中Pt是显影辊53的间距(对应于显影辊53的圆周的长度)。从上面的讨论可知，根据本实施方式的彩色激光打印机100构造成使得构成层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块之间的每个间隔的最小值设置成对应于显影辊53的圆周的长度，并且构造成形成用于调节图像密度的层次图形Py、Pm、Pc和Pk，使得墨粉块之间的每个间隔等于或大于对应于显影辊53的圆周的长度。

如上所述，根据本实施方式的彩色激光打印机100被构造成，通过使用于调节图像密度的层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块之间的每个间隔等于或大于相应于显影辊53的圆周的长度，允许稳定地对图像密度进行适当的调节。但是，墨粉块之间的每个间隔的增加因此需要更多的时间来完全检测所有墨粉块的密度。为了减少这种时间，更优选地墨粉块之间的每个间隔等于对应于显影辊53的圆周的长度。注意，根据本实施方式的彩色激光打印机100构造成使得反射性光传感器40具有用于各颜色的传感器部件40Y、40M、40C和40K，并且各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk在中间转印带8上平行地设置，以及各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块的密度在颜色之间并行地(同时)检测。

当例如各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块的密度在个颜色之间顺序地检测时，由于墨粉块之间的间隔的增加引起的检测时间增加的效果等于墨粉块之间的间隔增加的长度×(每一种颜色的墨粉块的数目-1)×4(颜色)。另一方面，当各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块的密度在各颜色之间同时检测时，在这种情况下，由于墨粉块之间的间隔的增加引起的检测时间增加的效果等于墨粉块之间的间隔增加的长度×(每一种颜色的墨粉块的数目-1)，这减少到顺序检测情况的四分之一。

这表明，为了减小图像历史的影响低于前面提到的可接受程度，每种层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块之间的每个间隔必需至少等于或大于对应于显影辊53的圆周的长度。而且，在实践中，确保图像历史影响的减小低于可接受程度的墨粉块之间的间隔取决于各种因素诸如形成每个墨粉块的条件，并且还取决于墨粉块的颜色的差异。因此，优选地每种层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块之间的间隔不是对所有颜色共同确定，而是对每种单个颜色确定。这使得在墨粉块之间提供间隔引起的检测时间增加的效果由四种颜色中具有最大墨粉块之间间隔的那种颜色的层次图形确定。因此，与在最坏情况的假定下，对于各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk限定墨粉块之间共同间隔的情况相比，能够抑制停机时间(downtime)的增加。

当两组分显影方案型的显影单元用作显影单元5时，图像历史的影响程度也可以根据显影剂的墨粉密度(显影剂中墨粉的含量比率)而变化。如图10所示，图像历史的影响程度在显影剂的墨粉密度增加时趋于增加。注意，图10的横轴表示两组分显影剂的墨粉密度(wt％)，而纵轴表示图像历史的影响程度(沉积墨粉的量的变化量)。考虑到图像历史的这些特性，优选地根据当前用于显影单元5的显影剂的墨粉密度来确定层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块之间的每个间隔，使得图像历史的影响降低到前面提到的可接受程度之下。

而且，如图10所示，图像历史的影响程度在使用流动性减小的老化显影剂时大于第一次使用新的显影剂时。在图10中α代表示出新显影剂的特性的直线，而β代表示出接近其有效使用寿命终点的老化显影剂的特性的直线。考虑到图像历史的这些特性，每种层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块之间的每个间隔优选以这样的方式确定以使得图像历史的影响，取决于在显影单元5中当前所用的显影剂的使用时间(从用新显影剂替换的时间起，显影单元5的总驱动时间，或打印纸张的总数)，而降低到前面提到的可接受程度之下。但是，墨粉块之间每个间隔需要等于或大于对应于显影辊的圆周的长度。

基于显影剂的墨粉密度或显影剂的使用时间确定每种层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块之间各间隔的可能的具体方法包括如下。也就是，在一种这样的方法中，将图10所示的图像历史的特性，即，在显影单元5中所用的显影剂的墨粉密度和显影剂的使用时间(例如，从用新显影剂替换的时间起打印纸张的总数)，与图像历史的水平比较。然后，对于不同墨粉密度和显影剂的不同使用时间的每种状况，预先确定图像历史的影响降低到低于可接受程度的显影辊53的转数，然后储存为每种颜色的数据表，如图11所示。于是，在形成层次图形Py、Pm、Pc和Pk之前，例如，包含在显影单元5中的墨粉密度传感器用于检测显影剂的墨粉密度。此外，控制部件150获得诸如从用新显影剂替换的时间起，用显影单元5打印的纸张总数的信息，然后参考前面提到的数据表。因而控制部件150识别图像历史的影响降低到低于可接受程度的显影辊53的转数。然后根据图像历史的影响降低到可接受程度的显影辊53的转数，各层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块之间的每个间隔按颜色一一地独立确定。即便存在由于老化或环境变化引起的显影剂状态的变化，这也能够有效地减小图像历史的影响，因而进行图像密度的适当调节。

而且，随着引起图像历史的图像密度增加(沉积的墨粉的量增加)，图像历史的程度增加，引起图像历史的影响下降到低于可接受程度的显影辊53的转数增加的趋势。因此，每个层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块之间的每个间隔不应当设置成相同的值，而是优选以这样的方式确定——使得随着沉积在刚在前面形成的墨粉块上的墨粉量变少，该墨粉块和随后的墨粉块之间的间隔减小。也就是，在每种层次图形Py、Pm、Pc和Pk的墨粉块中，第n个形成的墨粉块和第n+1个形成的墨粉块之间的间隔(n是自然数)优选根据第n个形成的墨粉块的密度确定，以便当第n个墨粉块的密度变小(沉积的墨粉的量变小)时该间隔减小。

更具体地说，例如，在图8所示的实例中，使Y层次图形Py的墨粉块Py2和Py3之间间隔Py_i2小于墨粉块Py1和Py2之间的间隔Py_i1。使墨粉块Py3和Py4之间的间隔Py_i3小于墨粉块Py2和Py3之间间隔Py_i2。同样，使M层次图形Pm的墨粉块Pm2和Pm3之间的间隔Pm_i2小于墨粉块Pm1和Pm2之间的间隔Pm_i1。使墨粉块Pm3和Pm4之间的间隔Pm_i3小于墨粉块Pm2和Pm3之间的间隔Pm_i2。同样，使C层次图形Pc的墨粉块Pc2和Pc3之间的间隔Pc_i2小于墨粉块Pc1和Pc2之间的间隔Pc_i1。使墨粉块Pc3和Pc4之间的间隔Pc_i3小于墨粉块Pc2和Pc3之间的间隔Pc_i2。同样，使K层次图形Pk的墨粉块Pk2和Pk3之间的间隔Pk_i2小于墨粉块Pk1和Pk2之间的间隔Pk_i1。使墨粉块Pk3和Pk4之间的间隔Pk_i3小于墨粉块Pk2和Pk3之间的间隔Pk_i2。这允许有效地减小图像历史的影响，因而稳定地进行图像密度的适当调节。

正如已经参考具体实例所描述的，根据本实施方式的彩色激光打印机100用预定的操作定时进行图像密度的调节。在这种调节中，用于进行图像密度调节的各颜色的层次图形Py、Pm、Pc和Pk形成在中间转印带8上，使得墨粉块之间的每个间隔等于或大于对应于显影辊53的圆周的长度。因此，彩色激光打印机100解决了形成有缺陷的墨粉以消除图像历史的影响的常规技术的问题。也就是，没有由于浪费的墨粉消耗所引起运行成本的增加，彩色激光打印机100能够有效地减小图像历史的影响，因而对图像密度进行适当的调节并提供稳定的图像质量。

已经参考具体实施方式描述了本发明。但是本发明不限于这个具体的实施方式，而是在实践中，在不偏离权利要求中详述的本发明的真实范围和精神实质的情况下可以对其进行各种变化和修改。例如，前面提到的实施方式是本发明应用于串联方案的彩色激光打印机100的一个实例。但是本发明不限于作为前面提到的实施方式说明的彩色激光打印机100，而是也可以有效地应用于任何成像设备，这些成像设备发挥功能以在图像载体上以不同密度形成多个墨粉块的层次图形，并且检测该层次图形的每个墨粉块的密度，因而，根据该检测的密度值调节成像条件。

本发明能够有效地减小图像历史的影响而没有墨粉的任何浪费，并且对图像密度进行适当的调节以提供稳定的图像质量。

尽管为了全面、清楚的公开，已经就具体实施方式描述了本发明，但是所附权利要求并不限于此，而应解释为具体体现本领域的技术人员可以想到的、清楚地落入本文提出的基本教导之内的所有改型和可选结构。

Claims (8)

1.一种成像设备，包括：

成像单元，其包括具有显影辊的显影单元，以使用墨粉形成图像；

控制器；和

检测单元，其检测由所述成像单元以不同密度在图像载体上形成的多个墨粉块，其中

所述控制器控制所述成像单元以在所述图像载体上形成所述墨粉块，使得所述墨粉块之间的每个间隔等于或大于对应于所述显影辊的圆周长度。

2.根据权利要求1的成像设备，其中所述控制器基于所述显影单元中使用的显影剂的墨粉密度确定所述墨粉块之间的每个间隔。

3.根据权利要求1或2的成像设备，其中所述控制器基于所述显影单元中所用的显影剂的使用时间确定所述墨粉块之间的每个间隔。

4.根据权利要求1至3中任何一项的成像设备，其中

所述控制器使所述成像单元在所述图像载体上颜色与颜色并行地形成多种颜色的墨粉块，并且

所述检测单元包括用于所形成的颜色的墨粉块的多个检测部件，所述检测部件并行地检测颜色的墨粉块的密度。

5.根据权利要求4的成像设备，其中所述控制器逐个颜色地确定各个墨粉块之间的每个间隔。

6.根据权利要求1至5中任何一项的成像设备，其中所述控制器基于第n个形成的墨粉块的密度，确定由所述成像单元在所述图像载体上形成的墨粉块的第n个形成的墨粉块和第n+1个形成的墨粉块(n是自然数)之间的间隔。

7.根据权利要求6的成像设备，其中所述控制器以这样的方式控制由所述成像单元在所述图像载体上形成的墨粉块的第n个形成的墨粉块和第n+1个形成的墨粉块(n是自然数)之间的间隔，使得所述间隔随着沉积在所述第n个墨粉块上的墨粉量的减少而减小。

8.一种成像方法，包括：

通过控制器使成像单元以不同密度在图像载体上形成多个墨粉块，所述成像单元包括具有显影辊的显影单元，以使用墨粉形成图像；以及

通过所述控制器使检测单元检测由所述成像单元在所述图像载体上形成的墨粉块，其中

所述控制器使所述成像单元在所述图像载体上形成所述墨粉块，使得所述墨粉块之间的每个间隔等于或大于对应于所述显影辊的圆周长度的长度。

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