CN104216251B - 图像形成装置及图像形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供图像形成装置及图像形成方法。本发明的图像形成装置包括图像承载体、曝光器、显影剂承载体、电场生成部、间距检测部、间距预测部和校正部。根据本发明,具有减缓因图像承载面与显影剂承载面之间的距离的变化而引起的可视图像中的浓度不均匀的效果。
Description
技术领域
本发明涉及以电子照相方式形成图像的图像形成装置及图像形成方法。
背景技术
打印机、复印机等电子照相方式的图像形成装置中,经过充电工序、曝光工序、显影工序、转印工序、定影工序的一系列处理,从而形成图像。充电工序使感光鼓均匀地带电。曝光工序对带电后的感光鼓进行曝光而形成静电潜像。显影工序使调色剂附着于静电潜像而形成可视图像。转印工序将可视图像转印到纸张上。定影工序对转印到纸张上的可视图像进行熔融定影。
在这种图像形成装置中,与形成有静电潜像的感光鼓的图像承载面相对地配置有对该静电潜像进行显影的显影辊。作为显影剂的调色剂被承载在显影辊的表面。对静电潜像进行显影时,在显影辊的显影剂承载面与感光鼓的图像承载面之间生成显影电场,通过该显影电场的作用,调色剂附着到静电潜像上。
感光鼓的旋转轴和显影辊的旋转轴被平行地配置,使得相互对置的图像承载面与显影剂承载面之间的距离不会因感光鼓的旋转及显影辊的旋转而改变。然而,在实际组装的图像形成装置中,感光鼓的旋转轴和显影辊的旋转轴被配置在规定的公差内。即,严格来讲,在组装后的感光鼓的主扫描方向上,例如,可能发生在一端侧感光鼓的旋转轴与显影辊的旋转轴接近,而在另一端侧感光鼓的旋转轴与显影辊的旋转轴远离的状态。
在为了生成显影电场而在图像承载面与显影剂承载面之间施加一定的电位差时,在图像承载面与显影剂承载面之间的距离较大的位置处,显影电场的强度变小,可视图像的浓度变淡。此外,在图像承载面与显影剂承载面之间的距离较小的位置处,显影电场的强度变大,可视图像的浓度变浓。即,在主扫描方向上,如果感光鼓的旋转轴与显影辊的旋转轴的距离因位置而不同,则调色剂的附着量会因主扫描方向上的位置的不同而发生差异,该调色剂附着量的差异会导致可视图像中的浓度不均匀,从而使图像质量下降。为了避免发生这种浓度不均匀,进行管理以使上述公差为极小值。
为了减小上述公差,例如已知有如下图像形成装置,即,在对包含感光鼓和显影辊等鼓周边部件的处理盒进行组装后,存储主扫描方向上的感光鼓与显影辊之间的距离分布,并根据该存储的信息来实行图像形成。在该图像形成装置中,能够根据所存储的信息,在感光鼓与显影辊之间的距离较近的部分,减小在上述曝光时照射到图像承载面的光束的强度,而在感光鼓与显影辊之间的距离较远的位置,增大光束的强度。
这种技术如果以能够将显影剂承载面相对于显影辊的旋转轴完全平行地构成,并且感光鼓与显影辊之间的距离在组装后完全不变为前提,则可以称为能够抑制发生浓度不均匀的技术。
然而,实际上被制造出的显影辊的显影剂承载面不会相对于显影辊的旋转轴完全平行,而是会发生数十μm程度的弯曲。由于这种弯曲,在显影辊旋转时,会发生显影剂承载面相对于图像承载面时而靠近时而远离的轴向摆动。其结果,伴随着感光鼓的旋转及显影辊的旋转,图像承载面与显影剂承载面之间的距离发生变化。
此外,感光鼓的旋转速度与显影辊的旋转速度不局限于相同,感光鼓的周长与显影辊的周长也不局限于为常数倍的关系。即,即使是图像承载面上的同一位置,图像承载面与显影剂承载面之间的距离在每次感光鼓旋转时都会发生变化。在这种图像承载面与显影剂承载面之间的距离不断变化的图像形成装置中,如果应用上述技术,则会发生即使图像承载面与显影剂承载面之间的距离较小也增大光束的强度的情况,或者即使图像承载面与显影剂承载面之间的距离较大也减小光束的强度的情况。即,存在着通过应用上述技术而使浓度不均匀更加恶化的可能性。
并且,为了减缓由上述的轴向摆动而引起的浓度不均匀,例如已知有如下图像形成装置,即,将图像承载面与显影剂承载面之间的距离的变化作为电容值的变化来进行检测,并根据该电容值的变化来改变为了生成显影电场而施加的显影AC电压值和显影DC电压值。
在该图像形成装置中,由于根据图像承载面与显影剂承载面之间的电容值的变化来改变显影AC电压值和显影DC电压值,因此能够根据图像承载面与显影剂承载面之间的距离的变化来使显影电场发生变化。因此,与不改变显影AC电压值和显影DC电压值的结构相比,能够减缓因图像承载面与显影剂承载面之间的距离的变化而引起的可视图像中的浓度不均匀。
然而,在人的视觉上,由于浓度水平不同,浓度不均匀的视觉表现也不同。例如,在图像承载面与显影剂承载面之间的距离的变化量相同的情况下,与浓度100%的纯黑的可视图像中的浓度不均匀相比,浓度20%左右的可视图像中的浓度不均匀被认为成浓度不均匀较大。在该图像形成装置中为图像承载面与显影剂承载面之间的电容检测电压上升10%时,使对比度电位的绝对值减少10%,图像承载面与显影剂承载面之间的电容检测电压下降10%时,使对比度电位的绝对值增加10%的结构。因此,这种人的视觉上的视觉表现完全未被考虑。
此外,如上所述,感光鼓的旋转速度与显影辊的旋转速度不同,即使是图像承载面上的同一位置,图像承载面与显影剂承载面之间的距离在每次感光鼓旋转时都会发生变化。由于在该图像形成装置中为根据在将感光鼓的一周等分后的多个点上取得的图像承载面与显影剂承载面之间的电容值的平均值来改变显影AC电压值和显影DC电压值的结构,因此也无法对应这种变化。
发明内容
本发明所涉及图像形成装置具备图像承载体、曝光器、显影剂承载体、电场生成部、间距检测部、间距预测部和校正部。图像承载体具有形成有静电潜像的图像承载面。曝光器通过向所述图像承载面照射光束,从而在所述图像承载面上形成静电潜像。显影剂承载体与所述图像承载面相对置地配置,并具有承载显影剂的显影剂承载面,所述显影剂对形成在所述图像承载面上的静电潜像进行显影。电场生成部通过将AC电压与DC电压叠加施加到所述显影剂承载体,从而在所述图像承载面与所述显影剂承载面之间,生成用于对形成在所述图像承载面上的静电潜像进行显影的显影电场。间距检测部根据伴随着所述AC电压的施加而流过的AC电流的大小,对所述图像承载面与所述显影剂承载面之间的间距进行检测。间距预测部根据伴随着所述显影剂承载体的旋转所述显影剂承载面旋转一周的期间内的所述间距检测部的检测结果和所述显影剂承载面旋转一周所需的时间以及所述图像承载面的移动速度,对图像承载面上的所述光束的照射位置移动到与所述显影剂承载体相对置的位置时的所述图像承载面与所述显影剂承载面之间的间距进行预测。校正部按照由所述间距预测部预测出的所述图像承载面与所述显影剂承载面之间的间距,对所述曝光部所照射的光束的强度进行校正。
附图说明
图1为示出本发明的一实施方式中的复合机的整体结构的概要结构图。
图2为示出本发明的一实施方式中的复合机的硬件结构的图。
图3为示出本发明的一实施方式中的复合机的功能框图。
图4为示出本发明的一实施方式中的复合机所具备的间隔检测结构的一例的概要结构图。
图5为示出本发明的一实施方式中的间隔检测的一例的图。
图6为示出本发明的一实施方式中的复合机所实施的光束强度校正流程的一例的流程图。
图7为示出本发明的一实施方式中的复合机的功能框图。
图8为示出本发明的一实施方式中的复合机所具备的显影电场校正结构的一例的概要结构图。
图9为示出本发明的一实施方式中的DC显影电压的变化量与亮度范围的关系的一例的图。
图10为示出本发明的一实施方式中的复合机所实施的显影电场校正流程的一例的流程图。
图11为示出本发明的一实施方式中的复合机的功能框图。
具体实施方式
下面参考附图来更加详细地对本发明的一实施方式进行说明。在下文中,将本发明具体化为数字复合机。
图1为示出本实施方式中的数字复合机的整体结构的一例的概要结构图。如图1所示,复合机100包括:主体101,包含图像读取部120和图像形成部140;以及原稿盖102,安装于主体101的上方。在主体101的上表面设有由焦面玻璃等透明板构成的原稿台103,原稿台103通过原稿盖102来开合。此外,原稿盖102包含原稿运送装置110。此外,在复合机100的正面设有操作面板161,该操作面板161使用户能够向复合机100给出开始复印或其他的指示、或者对复合机100的状态或设定进行确认。
在原稿台103的下方设置有图像读取部120。图像读取部120通过扫描光学系统121来读取原稿的图像,并生成该图像的数字数据(图像数据)。原稿可被放置于原稿台103或原稿运送装置110。扫描光学系统121包括第一托架122、第二托架123以及聚光透镜124。在第一托架122上设有线状光源131以及反射镜132,在第二托架123上设有反射镜133和134。光源131对原稿进行照明。反射镜132、133、134将来自于原稿的反射光导向聚光透镜124,聚光透镜124将原稿的光学图像成像于线阵图像传感器125的受光面。
在该扫描光学系统121中,第一托架122和第二托架123被设置为能够沿副扫描方向135往返移动。通过沿副扫描方向135移动第一托架122以及第二托架123,能够利用图像传感器125读取被放置在原稿台103上的原稿的图像。在读取被设置于原稿运送装置110的原稿的图像时,图像读取部120把第一托架122以及第二托架123对准图像读取位置并临时固定,利用图像传感器125读取经过图像读取位置的原稿的图像。图像传感器125根据入射至受光面的光学图像,生成原稿的图像数据。生成的图像数据能够在图像形成部140中被打印到纸张(被转印体)上。此外,生成的图像数据还能够经由未图示的网络接口等并通过网络向其他设备发送。
图像形成部140将通过图像读取部120取得的图像数据或者通过上述网络从其他设备接收到的图像数据打印到纸张上。图像形成部140包括作为图像承载体的感光鼓141。感光鼓141按照一定的速度沿着一个方向旋转。在感光鼓141的周围,从旋转方向的上游侧开始依次配置有:充电器142、曝光器143、显影器144和清洁单元145。充电器142使感光鼓141的表面(图像承载面)均匀带电。曝光器143在均匀带电的感光鼓141的表面上按照图像数据照射光束,在感光鼓141上形成静电潜像。例如,曝光器143包括作为光源的激光二极管和多面反射镜。光源根据从外部输入的图像数据(图像信号),对欲射出的光束的强度进行调节。多面反射镜对从光源射出的光束进行偏转,使该光束在感光鼓141上沿主扫描方向扫描。显影器144使作为显影剂的调色剂附着到该静电潜像上,在感光鼓141上形成作为可视图像的调色剂图像。显影器144具备显影辊144a,该显影辊144a在感光鼓141的整个主扫描方向上与感光鼓141的表面相对置。显影辊144a与感光鼓141之间设有间隙,被承载在显影辊144a的表面(显影剂承载面)上的调色剂通过在显影剂承载面与图像承载面之间生成的显影电场的作用,附着到静电潜像上。清洁单元145将转印后还残留在感光鼓141的表面的废调色剂从感光鼓141除去,来对感光鼓141的表面进行清洁。通过感光鼓141的旋转,这些处理被一连串地执行。
图像形成部140将纸张从手动托盘151、供纸盒152、153、154等向感光鼓141与转印辊146之间的转印部进纸。在手动托盘151和各供纸盒152、153、154中能够放置或者容纳各种尺寸的纸张。图像形成部140选择用户指定的纸张或者与自动检测到的原稿的尺寸相应的纸张,通过进纸辊155将所选择的纸张从手动托盘151或者供纸盒152、153、154中进纸。已进纸的纸张通过运送辊156和对位辊157被运送到转印部。转印有调色剂图像的纸张通过运送带147被运送到定影器148。定影器148具有加压辊159以及内置有加热器的定影辊158,通过热和按压力,将调色剂图像定影到纸张上。图像形成部140把通过定影器148后的纸张向出纸托盘149出纸。
虽然并未特别限定,但本实施方式中,成为被照射有曝光光线的感光鼓141的表面的带电量降低的结构。感光鼓141中未照射光束的非曝光区域的电位与照射有光束的曝光区域的电位之间的电位被赋予到承载调色剂的显影辊144a。此外,与感光鼓141的带电极性相同极性的电荷被赋予到调色剂,通过在感光鼓141中的曝光区域与显影辊144a之间发生的电场,调色剂附着到曝光区域。此外,与感光鼓141相反极性(与调色剂相反极性)的电位被赋予到转印辊146,附着到曝光区域的调色剂被转印到纸张上。
图2为复合机中的控制系统的硬件结构图。在本实施方式的复合机100中,中央处理器(CPU,Central Processing Unit)201、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)202、只读存储器(ROM,Read Only Memory)203、硬盘驱动器(HDD,Hard Disk Drive)204以及与原稿运送装置110、图像读取部120、图像形成部140中的各个驱动部相对应的驱动器205通过内部总线206相连接。ROM 203和HDD 204等存储有控制程序,CPU 201根据该控制程序的指令,对复合机100进行控制。例如,CPU 201利用RAM 202作为工作区域,与驱动器205之间进行数据和命令的交互,从而对上述各个驱动部的动作进行控制。此外,HDD 204也用于存储通过图像读取部120取得的图像数据以及通过网络从其他设备接收到的图像数据。
在内部总线206上,还连接有操作面板161和各种传感器207。操作面板161接受用户的操作,将基于该操作的信号提供给CPU 201。此外,操作面板161按照来自于CPU 201的控制信号,将操作画面显示在自身所具备的显示器上。传感器207包括:原稿盖102的开合检测传感器和原稿台103上的原稿检测传感器、定影器148的温度传感器、被运送的纸张或原稿的检测传感器等各种传感器。
图3为本实施方式的复合机中与静电潜像的形成相关联的部分的功能框图。如图3所示,复合机100包括:间距检测部301、间距预测部302以及校正部303。此外,在图3中,将通过电场生成部306被赋予显影电场的显影辊144a和感光鼓141表示为电场赋予对象部304。
间距检测部301对感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距进行检测。虽然并未特别限定,但在本实施方式中,间距检测部301根据为了生成上述的显影电场而施加到显影辊144a的显影电场生成信号,对感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距进行检测。
在该例中,电场生成部306将显影电场生成信号施加于显影辊144a。电场生成部306包括用于输出交流信号(交流电压)的AC电压源以及用于输出直流信号(直流电压)的DC电压源。电场生成部306将显影电场生成信号施加于显影辊144a,该显影电场生成信号为将由AC电压源生成的交流电压叠加到由DC电压源生成的直流电压后得到的信号。显影电场生成信号中的DC成分具有使调色剂从显影辊144a的显影剂承载面移动到感光鼓141的图像承载面中的曝光区域的作用。此外,AC成分使调色剂在显影辊144a的显影剂承载面与感光鼓141的图像承载面之间往复,与仅为直流成分的情况相比,具有减少浓度不均匀以提高图像质量的作用。
例如,在感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距为一定的情况下,施加显影电场生成信号时的AC电流为一定。另一方面,在感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距变窄时,由图像承载面和显影剂承载面构成的电容器的电容变大。因此,图像承载面与显影剂承载面之间的阻抗变小,而AC电流变大。此外,在感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距变宽的时,由图像承载面和显影剂承载面构成的电容器的电容变小。因此,图像承载面和显影剂承载面之间的阻抗变大,而AC电流变小。从而,能够将图像承载面与显影剂承载面之间间距的变化作为施加电场生成信号时的AC电流的变化来进行检测。
如上所述,显影辊144a的显影剂承载面不会相对于显影辊144a的旋转轴完全平行,而是会产生数十μm程度的弯曲。与此相对,感光鼓141的表面由于承载静电潜像并且需要将该静电潜像转印到被转印体,因此被构成为相对于感光鼓141的旋转轴以极高的精度平行的状态。因此,在感光鼓141和显影辊144a一起旋转时,图像承载面与显影剂承载面的间距的变化主要因显影辊144a旋转时的轴向摆动(显影剂承载面的弯曲)而发生。即,图像承载面与显影剂承载面的间距的变化为伴随着显影辊144a的旋转而周期性地产生间距较窄的状态和间距较宽的状态。
图4为示出间距检测部301和电场生成部306的更加具体的结构的一例的图。在该例中,电场生成部306包括:AC电压源401、高压生成变压器402以及DC电压源403。AC电压源被连接到高压生成变压器402的一次侧,在高压生成变压器402的二次侧的一端连接有待赋予显影电场的电场赋予对象部304。在高压生成变压器402的二次侧的另一端连接有DC电压源403。
从AC电压源401供给的AC电压通过高压生成变压器402被升压,并被施加到构成电压赋予对象部304的显影辊144a。此外,从DC电压源403供给的DC电压也被施加到显影辊144a。即,升压后的AC电压和DC电压叠加并被施加到显影辊144a。
此外,间距检测部301包括:AC电流取出用的电容器404以及用于输出与AC电流的大小相应的电压的检测部405。在该例中,成为电容器404的一端被连接到DC电压源403和高压生成变压器402之间,并且通过检测部405能够检测流过高压生成电容器402的二次侧的AC电流的大小的结构。检测部405例如包括整流电路和滤波电路,将通过电容器404而取出的流过高压生成变压器402的二次侧的AC电流转换成DC电流。然后,检测部405将与该DC电流的大小相对应的电压输出到间距预测部302。
图5为示意性地示出检测部405所输出的电压的图。在图5中,横轴对应于时间,纵轴对应于输出电压。输出电压大的状态对应于图像承载面与显影剂承载面的间距窄的状态,而输出电压小的状态对应于图像承载面与显影剂承载面的间距宽的状态。
如图5所示,图像承载面与显影剂承载面的间距的变化为周期地发生间距窄的状态和间距宽的状态。在图5中,与一个周期相对应的时间t0相当于伴随着显影辊144a的旋转显影剂承载面旋转一周所需的时间。
间距预测部302根据间距检测部301的检测结果,对通过曝光器143照射有光束的图像承载面上的位置移动到与显影剂承载体相对置的位置时的图像承载面与显影剂承载面之间的间距进行预测。本实施方式中,利用在显影辊144a旋转一周的期间内,图像承载面上的图像承载面与显影剂承载面的间距的变化为一个周期这一点,对图像承载面与显影剂承载面之间的间距进行预测。
即,间距预测部302根据伴随着显影辊144a的旋转显影剂承载面旋转一周所需的时间t0以及图像承载面的移动速度Vd,对图像承载面与显影剂承载面之间的间距进行预测。
将曝光开始时通过曝光器143照射有光束的图像承载面上的位置随着感光鼓141的旋转而移动到与显影辊144a相对置的位置为止时所需的时间设为t1。在该情况下,在该时间t1的期间内,显影辊144a仅移动(t1/t0)周。因此,通过对显影辊144a从曝光开始时刻的显影辊144a的状态仅移动(t1/t0)周后的状态下的图像承载面与显影剂承载面的间距进行确定,从而能够对通过曝光器143照射有光束的图像承载面上的位置移动到与显影剂承载体相对置的位置时的图像承载面与显影剂承载面之间的间距进行预测。
例如,设为在曝光开始时刻显影辊144a在图5中处于时刻P的状态。在该情况下,当在曝光开始时刻照射有光束的图像承载面上的位置伴随着感光鼓141的旋转而移动到与显影辊144a相对置的位置时,显影辊144a在图5中处于从时刻P经过时间t1后的时刻Q的状态(显影辊144a旋转(t1/t0)周的状态)。并且,从该状态再经过时间t0时,由于显影辊144a旋转一周,因此图像承载面与显影剂承载面的间距与时刻Q时的间距相同。即,在曝光开始时刻照射有光束的图像承载面上的位置随着感光鼓141的旋转而移动到与显影辊144a相对置的位置时,成为该时刻Q时的图像承载面与显影剂承载面之间的间距。于是,之后,每当经过时间t0,图像承载面与显影剂承载面的间距都与时刻Q时的图像承载面与显影剂承载面之间的间距相同。因此,在照射有光束的图像承载面上,图像承载面上的周方向的每一距离(t0×Vd)内,都会周期地发生图5所示的图像承载面与显影剂承载面之间的间距变化。
本实施方式中,间距预测部302在例如接通电源时或者在从休眠状态(低功耗模式)向正常模式复原时所实施的初期化处理中,从间距检测部301取得如图5所示的用于表示图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化状态的信息,并保存该信息。然后,间距预测部302根据该信息,对曝光开始时刻的光束照射位置伴随着感光鼓141的旋转而移动到与显影辊144a相对置的位置时的图像承载面与显影剂承载面之间的间距进行预测。例如,间距预测部302在输入有图像形成指示时,根据从间距检测部301输入的电压,在所保存的用于表示图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化状态的信息中,对显影辊144a处于怎样的状态(例如,处于时刻P的状态等)进行把握。
此外,间距预测部302根据上述的用于表示图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化状态的信息,对图像承载面与显影剂承载面之间的间距的周期性变化的状态进行预测。如上所述,在图像承载面上,将图像承载面上的周方向的距离(t0×Vd)作为一个周期,在该距离内,图像承载面与显影剂承载面之间的间距与显影辊144a旋转一周相对应地变化。因此,通过将与如图5所示的图像承载面与显影剂承载面之间的间距的一个周期相当的变化状态与图像承载面上的周方向的距离(t0×Vd)相关联,从而能够对图像承载面上的各位置随着感光鼓141的旋转而移动到与显影辊144a相对置的位置时的图像承载面与显影剂承载面之间的间距进行预测。
而且,能够将伴随着显影辊144a的旋转显影剂承载面旋转一周所需的时间t0和图像承载面的移动速度Vd预先登录到间距预测部302。此外,也可以在取得用于表示图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化状态的信息时,对时间t0和移动速度Vd进行适当地计量。
间距预测部302将根据如上述那样掌握的显影辊144a的状态以及图像承载面与显影剂承载面之间的间距的周期性变化的状态而预测出的、感光鼓141的图像承载面上的图像承载面与显影剂承载面之间的间距输入到校正部303。
而且,只要没有例如由于用户将在纸张运送路径中引起卡纸的纸张硬拉出等而导致感光鼓141或显影辊144a因外力而被强制旋转的情况,图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化状态就不会发生大的变化。因此,间距预测部302不一定在每次初始化动作时都取得图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化状态。间距预测部302也可以为以下结构,即,例如在进行了如使图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化状态发生改变的这样的操作时,取得图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化状态。
校正部303根据通过间距预测部302预测出的图像承载面与显影剂承载面之间的间距,对曝光部照射的光束的强度进行校正。例如,感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距变窄时,在图像承载面与显影剂承载面之间出现的显影电场的强度变大。因此,从显影剂承载面向图像承载面的曝光区域附着的调色剂的量增多,从感光鼓141的图像承载面被转印到作为被转印体的纸张上的调色剂的浓度变高。为避免这种调色剂浓度的增大,可以配合图像承载面与显影剂承载面之间的间距变窄的时机来减小光束强度。由此,能够抑制从显影剂承载面向图像承载面的曝光区域附着的调色剂的量增多。
另一方面,感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距变宽时,在图像承载面与显影剂承载面之间出现的显影电场的强度变小。因此,从显影剂承载面向图像承载面的曝光区域附着的调色剂的量减少,从感光鼓141的图像承载面被转印到纸张上的调色剂的浓度变低。为避免这种调色剂浓度的减少,可以配合图像承载面与显影剂承载面之间的间距变宽的时机来增大光束强度。由此,能够抑制从显影剂承载面向图像承载面的曝光区域附着的调色剂的量减少。
例如,在上述的例中,设为间距预测部302预测到曝光开始时刻的图像承载面上的光束照射位置伴随着感光鼓141的旋转而移动到与显影辊144a相对置的位置时的图像承载面与显影剂承载面之间的关系为图5中的时刻Q的状态。在该情况下,校正部303将曝光开始时刻的光束强度校正为与该状态下的图像承载面与显影剂承载面的间距(电压值)相应的强度。于是之后,校正部303根据图像承载面与显影剂承载面之间的间距的周期性变化的状态来调节光束强度的强弱。该情况下的光束强度的变化量(变化范围)可以按照上述用于表示图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化状态的信息中的图像承载面与显影剂承载面的间距(电压值)来决定。
进行如上所述的校正,以与图像承载面与显影剂承载面之间的间距相应的光束强度进行曝光,从而能够抑制图像承载面上的特别是副扫描方向上的浓度不均匀的发生。
虽然并未特别限定,但本实施方式中,为由图像信号生成部305生成的与待打印的图像数据相对应的图像信号经由校正部303被输入到曝光器143的结构。即,在校正部303中反映了对光束强度的校正后的图像信号被输入到曝光器143,与已反映了该校正的图像信号相对应的光束被从曝光器143向感光鼓141照射。在此,图像信号为用于对曝光部143的光源进行驱动的信号,并包括用于指定光束强度的信息。而且,对于光束强度的校正量,例如可以预先取得如使在特定浓度水平的可视图像中亮度的变化范围成为最小那样的检测部405的输出电压与光束强度的对应关系,并在校正部303中进行设定。
此外,间距预测部302和校正部303例如能够通过电路或专用的运算电路来实现。另外,还能够以包含有处理器和RAM或ROM等存储器的硬件以及在该存储器中存储并在处理器上运行的软件等来实现。
图6为示出复合机100所实施的光束强度校正步骤的一例的流程图。而且,该步骤例如以在复合机100中输入有图像形成指示为触发器而开始。此时,图像信号生成部305生成与图像数据对应的图像信号。此外,电场生成部306将显影电场生成信号施加到电场赋予对象部304(在此为显影辊144a)。由此,在显影辊144a的显影剂承载面与感光鼓141的图像承载面之间生成显影电场。
该步骤开始后,校正部303对于从图像信号生成部305输入的一曝光分辨率(对图像承载面上的一点的照射)的图像信号,确定感光鼓141的图像承载面上的曝光位置(步骤S601)。接着,校正部303向间距预测部302查询该曝光位置移动到与显影辊144a相对置的位置时的图像承载面与显影剂承载面的预测间距。间距预测部302响应该查询,将通过上述技术预测到的间距通知给校正部303(步骤S602)。
接受到该通知的校正部303判定是否需要对光束强度进行校正(步骤S603)。例如,校正部303在从间距预测部302输入的预测间距在预先指定的范围内时,判定为无需进行校正(步骤S603中的“否”)。在该情况下,校正部303对输入的图像信号不进行校正而输入到曝光器143。另一方面,在从间距预测部302输入的预测间距比预先指定的范围大时,校正部303判定为需要进行将光束强度减弱到预先指定的强度的校正。此外,补正部303在从间距预测部302输入的预测间距比预先指定的范围小时,判定为需要进行将光束强度增强到预先指定的强度的校正(步骤S603中的“是”)。在该情况下,校正部303对输入的图像信号进行与判定相应的光束强度的校正,并输入到曝光器143(步骤S604)。
对构成图像数据的全部图像信号都实施了以上的处理?(步骤S605中的“否”,S601)。如果对全部图像信号完成处理,则结束步骤(步骤S605中的“是”)。
如上所述,该复合机100中,即使在显影辊144a旋转时发生轴向摆动的情况下,也能够对在图像承载面上形成静电潜像的光束的强度进行适当的调整。其结果,能够抑制因图像承载面与显影剂承载面之间的距离变化而引起的可视图像的浓度不均匀,从而能够提高图像整体的图像质量。
此外,在复合机100中,即使在由于伴随着使用的图像承载面的磨损等而使图像承载面与显影剂承载面之间的间距变成与组装时刻不同的情况下,也能够对在图像承载面上形成静电潜像的光束的强度进行适当的调整。
而且,在上述的实施方式中,作为特别优选的方式,由电路构成间距检测部301,但并不局限于该结构。间距检测部301只要能够检测感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距即可,并不局限于电的检测方法,而可以采用任意的结构。例如,也可以采用光学的检测方法或物理的检测方法。
此外,在上述实施方式中,将光束强度的校正量设为预先指定的三个状态(不校正,将光束强度增加规定量,将光束强度减少规定量)。然而,光束强度的校正量基于特定的浓度水平中的可视图像的浓度不均匀与图像承载面和显影剂承载面之间的间距这两者的对应关系即可,还可以采用按照图像承载面与显影剂承载面之间的间距以多级别或无级别的方式来进行变化的结构。
在上述中,对通过适当调整光束强度来抑制与显影剂承载面相对置的位置的图像承载面上的可视图像的浓度不均匀的结构进行了说明。然而,与显影剂承载面相对置的位置的图像承载面上的可视图像的浓度不均匀也可以通过调整显影电场来抑制。以下,对调整显影电场的复合机700进行说明。而且,复合机700的概略结构与图1所示的复合机100相同。
图7为与复合机700中的显影电场的生成相关的部分的功能框图。如图7所示,复合机700包括:电场生成部701、间距预测部702以及校正部703。而且,在图7中,将被赋予显影电场的显影辊144a和感光鼓141表示为电场赋予对象部704。
电场生成部701在感光鼓141的图像承载面和显影辊144a的显影剂承载面之间生成用于对在感光鼓141的图像承载面上形成的静电潜像进行显影的显影电场。在本实施方式中,电场生成部701与上述的电场生成部306同样地包括用于输出交流信号(交流电压)的AC电压源和用于输出直流信号(直流电压)的DC电压源。电场生成部701将显影电场生成信号施加于显影辊144a,该显影电场生成信号为将由AC电压源生成的交流电压叠加到由DC电压源生成的直流电压后得到的信号。例如,DC成分可以设为200V左右,AC成分可以设为峰峰值1600V左右。
间距检测部702对感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距进行检测。虽然并未特别限定,但在实施方式中,间距检测部702与上述的间距检测部301同样地,根据施加显影电场生成信号时的AC电流(AC成分的电流值)来检测感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距。
校正部703根据间距检测部702的检测结果将电场生成部701所生成的显影电场的大小校正为根据预先取得的对应关系而设定的值。该对应关系为从图像承载面被转印到被转印体的可视图像中的图像浓度与用于对该可视图像中的浓度不均匀进行抑制的显影电场之间的对应关系。例如,感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距变窄时,在图像承载面与显影剂承载面之间出现的显影电场的强度变大。因此,从显影剂承载面向图像承载面的曝光区域附着的调色剂的量增多,从感光鼓141的图像承载面被转印到作为被转印体的纸张上的调色剂的浓度变高。为避免这种调色剂浓度的增大,可以配合图像承载面与显影剂承载面之间的间距变窄的时机来减小显影电场,即,只要减小显影电场生成信号的DC成分的绝对值即可。由此,能够抑制从显影剂承载面向图像承载面的曝光区域附着的调色剂的量增多。
另一方面,感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距变宽时,在图像承载面与显影剂承载面之间出现的显影电场的强度变小。因此,从显影剂承载面向图像承载面的曝光区域附着的调色剂的量减少,从感光鼓141的图像承载面被转印到纸张上的调色剂的浓度变低。为避免这种调色剂浓度的减少,可以配合图像承载面与显影剂承载面之间的间距变宽的时机来增大显影电场,即,只要增大显影电场生成信号的DC成分的绝对值即可。由此,能够抑制从显影剂承载面向图像承载面的曝光区域附着的调色剂的量减少。
在将图像承载面与显影剂承载面的间距的变化作为施加电场生成信号时的AC电流值的变化来进行检测的本实施方式中,校正部703采用在AC电流增大时减小显影电场生成信号的DC成分的绝对值,在AC电流减小时增大显影电场生成信号的DC成分的绝对值的结构。
如上所述,通过配合图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化,使显影电场生成信号的DC成分的绝对值变化,从而能够抑制纸张上的可视图像中的调色剂浓度的不均匀。然而,无法完全消除浓度不均匀。例如,如果在任意的时刻图像承载面与显影剂承载面之间的间距在图像承载面的整个主扫描方向上相同,并且使显影电场生成信号的DC成分的绝对值与图像承载面和显影剂承载面之间的间距完全对应地模拟地变化,则也许有可能完全消除浓度不均匀。然而,在任意的时刻,图像承载面与显影剂承载面之间的间距在图像承载面的整个主扫描方向上并不是相同的,而是如果主扫描方向上的位置不同则伴随感光鼓141和显影辊144a的旋转的图像承载面与显影剂承载面之间的距离的变化量也不相同。因此,不可能完全消除浓度不均匀。
此外,在人的视觉上,根据浓度水平的不同,浓度不均匀的视觉表现也不同。例如,将白色图像(无调色剂)设为浓度0%,纯黑色图像设为浓度100%时,人的视觉具有容易识别浓度为10%~30%(10%以上且30%以下)的范围的可视图像中的浓度不均匀的倾向。另外,根据本申请的发明人的实验,在低浓度水平中最能够抑制浓度不均匀的显影电场生成信号的DC成分的绝对值的变化量与在高浓度水平中最能够抑制浓度不均匀的显影电场生成信号的DC成分的绝对值的变化量不同,像高浓度水平这种,有必要增大显影电场生成信号的DC成分的绝对值的变化量。
因此,在本实施方式中,通过校正部703进行的上述校正采用如下结构,即,按照间距检测部702检测到的间距,将电场生成部701所生成的显影电场的大小设定为根据从图像承载面被转印到被转印体后的可视图像中的图像浓度与用于对该可视图像中的浓度不均匀进行抑制的显影电场的大小之间的对应关系而设定的值。即,按照与静电潜像相对应的可视图像的图像浓度,显影电场被校正到视觉上的浓度不均匀得以抑制的状态。特别地,在本实施方式中,校正部703为如下结构,即,使电场生成部701所生成的显影电场的大小,在视觉上的浓度不均匀被显著呈现的图像浓度10%~30%的可视图像中的视觉上的浓度不均匀得以被抑制的变化范围内,按照通过间距检测部702检测到的间距来变化。
图8为示出电场生成部701、间距检测部702和校正部703的更加具体的结构的一例的图。在该例中,电场生成部701包括:AC电压源801、高压生成变压器802、DC电压源803以及电阻804、805。AC电压源801被连接到高压生成变压器802的一次侧,在高压生成变压器802的二次侧的一端连接有被赋予显影电场的电场赋予对象部704。在高压生成变压器的二次侧的另一端经由电阻805、804连接有DC电压源803。
从AC电压源801供给的AC电压通过高压生成变压器802被升压,并被施加到构成电压赋予对象部704的显影辊144a。此外,从DC电压源803供给的DC电压也被施加到显影辊144a。即,升压后的AC电压和DC电压叠加并被施加到显影辊144a。
此外,间距检测部702包括:AC电流取出用的电容器806以及用于输出与AC电流的大小相应的电压的检测部807。在该例中,成为电容器806的一端被连接到DC电压源803和高压生成变压器802之间,并且通过检测部807能够检测流过高压生成电容器802的二次侧的AC电流的大小的结构。检测部807例如包括整流电路和滤波电路,将通过电容器806而取出的流过高压生成变压器802的二次侧的AC电流转换成DC电流。然后,检测部807将与该DC电流的大小相对应的电压输出到校正部703。
校正部703包括:由运算放大器构成的比较器808以及由NPN晶体管构成的分压状态变更部809。间距检测部702的检测部807的输出电位和基准电位被输入到比较器808。在此,比较器808对检测部807的输出电位与基准电位进行比较,检测部807的输出电位大于基准电位时,输出高(High)电平信号。此外,当检测部807的输出电位在基准电位以下时,比较器808输出低(Low)电平信号。上述的基准电位可以为例如感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面的间距最窄时的检测部807的输出电位E1,和,感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面的间距最宽时的检测部807的输出电位E2这两者的中间电位(E1+E2)/2。
构成分压状态变更部809的NPN晶体管的基极与比较器808的输出端子连接。此外,集电极被连接到电阻804与电阻805之间。进而,发射极经由电阻810接地。分压状态变更部809在被输入到基极的信号为高电平信号时和为低电平信号时,切换导通状态(集电极-发射极之间为低电阻状态)和断开状态(集电极-发射极之间为高电阻状态)。分压状态变更部809为断开状态时,DC电压源803输出的电压被原样施加到显影辊144a。另一方面,分压状态变更部809为导通状态时,按照电阻804和电阻810(严格来讲,电阻810和集电极-发射极之间的导通电阻的合计电阻)的比而被分压的电压,经由电阻805被施加到显影辊144a。
因此,在图8所示的结构中,能够在流过高压生成变压器802的二次侧的AC电流变大时,使施加到显影辊144a上的DC电压降低。此外,能够在流过高压生成变压器802的二次侧的AC电流变小时,使施加到显影辊144a上的DC电压上升。而且,DC电压的变化范围可以通过对电阻804的电阻值和电阻810的电阻值的设定来进行调整。此外,电阻804、电阻805也可以是可变电阻。
图9为示出被转印到纸张上的可视图像中的特定的浓度水平下的DC变化量与浓度不均匀降低效果之间的关系的图。在图9中,横轴对应于根据上述校正部703的作用而变化的DC电压的变化范围。纵轴对应于作为定量表示浓度不均匀的指标的亮度波动范围。而且,在该例中,特定的浓度水平通过在将白色的浓度水平设为浓度0%并将纯黑色的浓度水平设为浓度100%时的浓度水平20%的单色(灰色)的可视图像来进行评价。DC电压源803的输出电压为250V。此外,感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距的变化量最大为20μm左右。
如图9所示,在不论感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距变化而将施加于显影辊144a的DC电压设为固定的结构(DC电压变化量0V)中,纸张上的可视图像的亮度波动范围为±3.5%。
在此,在该事例中,对应用背景技术中所提出的技术的情况进行讨论。在该技术中,在显影辊与感光鼓之间的电容检出电压值变化±10%的状态下,将显影DC电压变化量设为±6.25%。即,相对于电容检出电压值的±1%的变化,将显影DC电压变化量设为±0.625%。在该事例中,由于电容检出电压的变化量为±4.2%(实测值),因此DC电压变化量成为250V×0.042×0.625×2≈13V。根据该DC电压变化量,在应用背景技术中所提出的技术的情况下,纸张上的可视图像的亮度波动范围成为±3.1%,能够确认浓度不均匀的降低效果。
另一方面,本发明中,在该事例中的浓度水平中将DC电压变化范围设为10V使得亮度波动范围成为最小。在使用该DC电压变化量并通过校正部703来实行校正的情况下,纸张上的可视图像的亮度波动范围为±2.9%。如根据图9能够理解的那样,成为浓度不均匀的指标的亮度波动范围并不是相对于DC电压变化量单调地减小而是具有极小值。这是本申请的发明人发现的事实,通过使用该极小值的DC电压变化量,能够进一步降低浓度不均匀。而且,在本发明中,由于将在人的视觉上最容易识别浓度不均匀的浓度10%~30%的浓度水平内的特定浓度下的上述最小值设定为DC电压变化量,因此,与以往相比能够进一步降低浓度不均匀。
而且,对于DC电压变化量,例如也可以在工厂的生产线中,针对各图像形成装置,根据图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化量(AC电流的变化量)来进行确定,并根据该确定出的DC电压变化量,对上述的电阻804、810的值进行调整。此外,也可以针对特定的图像形成装置确定DC电压变化量,并根据该确定,对同一机种的其他的图像形成装置中的电阻804、810的值进行调整。此外,对于DC电压变化量,还可以根据10%~30%的浓度水平内的一个浓度水平下的亮度波动范围来进行确定。此外,对于DC电压变化量,也可以在10%~30%的浓度水平内的多个浓度水平中分别根据亮度波动范围来确定DC电压变化量,并根据这些DC电压变化量,例如通过计算平均值或中间值等,来进行确定。
图10为示出复合机700所实施的显影电场校正步骤的一例的流程图。而且,该步骤例如在复合机700中以输入有图像形成指示为触发器而开始。
该步骤开始后,电场生成部701将电场生成信号施加到电场赋予对象部704(在此为显影辊144a)。通过施加电场生成信号,在显影辊144a的显影剂承载面与感光鼓141的图像承载面之间生成显影电场(步骤S1001)。在该状态下,通过曝光器143的曝光而在感光鼓141的图像承载面上形成的静电潜像随着感光鼓141的旋转到达与显影辊144a相对置的位置后,静电潜像被显影(参照图1)。
通过电场生成部701在显影剂承载面与图像承载面之间生成显影电场后,间距检测部702对显影剂承载面与图像承载面的间距进行监测(步骤S1002中的“否”,S1004)。如上所述在本实施方式中,间距检测部702根据电场生成信号的AC电流来监测显影剂承载面与图像承载面的间距,在AC电流大于预先指定的电流值时以及在预先指定的电流值以下时,将不同的信号输入到校正部703。而且,在此,为了方便,将使校正部703的分压状态变更部809处于导通状态的信号(高电平信号)称为低DC电压信号,将使校正部703的分压状态变更部809处于断开状态的信号(低电平信号)称为高DC电压信号。
例如,通过电场生成部701在显影剂承载面与图像承载面之间生成显影电场时,电场生成信号的AC电流比预先指定的电流值小时,间距检测部702将高DC电压信号输入校正部703(步骤S1004中的“否”)。在该情况下,分压状态变更部809为断开状态,通过DC电压源803输出的电压被原样施加到显影辊144a。然后,该状态在电场生成信号的AC电流在预先指定的电流值以下的状态所持续的期间中被维持(步骤S1002中的“否”,S1004中的“否”)。
在显影中,伴随着感光鼓141和显影辊144a的旋转,电场生成信号的AC电流变得大于预先指定的电流值时,间距检测部702将低DC电压信号输入到校正部703(步骤S1002中的“否”,S1004中的“是”)。此时,分压状态变更部809成为导通状态,通过校正部703的作用,比DC电压源803所输出的DC电压仅低根据电阻804、810而预先指定的DC电压变化幅度的DC电压被施加到显影辊144a(步骤S1005)。然后,该状态在电场生成信号的AC电流大于预先指定的电流值的状态所持续的期间中被维持(步骤S1002中的“否”,S1004中的“否”)。
然后,在显影中,伴随着感光鼓141和显影辊144a的旋转,电场生成信号的AC电流变为预先指定的电流值以下,间距检测部702将高DC电压信号输入到校正部703(步骤S1002中的“否”,S1004中的“是”)。此时,分压状态变更部809成为断开状态,通过DC电压源803输出的电压被原样施加到显影辊144a。然后,该状态在电场生成信号的AC电流在预先指定的电流值以下的状态所持续的期间中被维持(步骤S1002中的“否”,S1004中的“否”)。
继续实施以上处理直到显影完成为止。当显影完成后,电场生成部701停止生成显影电场,步骤结束(步骤S1002中的“是”,S1003)。而且,当通过电场生成部701在显影剂承载面与图像承载面之间生成显影电场时,在电场生成信号的AC电流大于预先指定的电流值时,间距检测部702将低DC电压信号输入到校正部703。之后的处理如上所述。
如上所述,在该复合机700中,能够与图像承载面与显影剂承载面之间的距离的变化相对应地,将显影电场校正为按照所形成的可视图像的图像浓度而设定的最合适的电场强度。其结果,能够抑制可视图像中的视觉上的浓度不均匀,从而能够提高图像整体的图像质量。
特别地,在该复合机700中,着眼于视觉上容易确认浓度不均匀的浓度水平为特定的浓度水平范围的情况,在可视图像中的该浓度水平范围内的浓度中,设定最能够抑制浓度不均匀的DC电压变化范围。因此,与以往相比,能够抑制视觉上确认到的浓度不均匀。
此外,在复合机700中,追随感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面的间距的变化,以预先指定的DC电压变化范围来改变被施加到显影辊144a上的DC电压。因此,即使在感光鼓141的旋转速度与显影辊144a的旋转速度不同的情况下,也能够将与感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面的间距相应的合适的DC电压施加到显影辊144a。
而且,上述的实施方式并不限制本发明的技术范围,除已经记载的之外,在本发明的范围内能够进行各种变形和应用。例如,在上述的实施方式中,作为特别优选的方式,通过电路构成间距检测部702和校正部703,但并不限定于该结构。间距检测部702只要能够检测感光鼓141的图像承载面与显影辊144a的显影剂承载面之间的间距即可,并不局限于电的检测方法,而可以采用任意的结构。例如,也可以采用光学的检测方法或物理的检测方法。此外,校正部703只要能使施加到电场赋予对象部704的电压以预先指定的DC电压变化范围来变化即可,并不局限于基于电路的校正方法,而可以采用任意的结构。例如,也可以由可变电压源构成DC电压源803,并将校正部703构成为对该DC电压源803的输出电压进行控制的控制部。这样的校正部703例如可以以专用的运算电路、包括处理器和RAM或ROM等存储器的硬件以及在该存储器中存储并在处理器上运行的软件等来实现。
此外,在上述实施方式中,将施加到显影辊144a的DC电压设为具有预先指定的DC电压变化范围的两个状态。然而,施加到显影辊144a的DC电压只要基于从图像承载面被转印到被转印体的可视图像中的图像浓度与用于对可视图像中浓度不均匀进行抑制的显影电场的大小之间的对应关系即可。因此,还可以采用按照图像承载面与显影剂承载面的间距以多级别或无级别来进行变化的结构。
进而,在上述实施方式中,对无论与静电潜像相对应的可视图像是否包含浓度10%~30%范围内的像素都根据能够抑制该浓度范围中的浓度不均匀的DC电压变化量来校正显影电场的大小的结构进行了说明。然而,也可以为根据与静电潜像相对应的可视图像所包含的浓度分布来改变DC电压变化量的结构。例如,也可以采用如下结构,即,在与静电潜像相对应的可视图像不包含浓度10%~30%范围内的像素而仅包含浓度50%~90%范围内的像素的情况下,校正部703根据针对预先设定的浓度70%并通过上述技术而求得的DC电压变化量,来校正显影电场的大小。此外,校正部703也可采用如下结构,即,根据针对预先设定的与静电潜像相对应的可视图像中被最多包含的浓度(或者,与该浓度最接近的浓度)并通过上述技术而求得的DC电压变化量,来校正显影电场的大小。这样的结构例如能够通过如上述那样由可变电阻构成电阻804、电阻810来实现。在该结构中,按照与静电潜像相对应的可视图像中所包含的像素的浓度,将电阻804、电阻810的电阻值改变为根据从图像承载面被转印到被转印体的可视图像中的图像浓度与用于对该可视图像中浓度不均匀进行抑制的显影电场的大小之间的对应关系而预先设定的电阻值。而且,与静电潜像相对应的可视图像中所包含的浓度的信息例如能够根据待形成图像的图像数据而容易地取得。
在以上的结构中,校正部703根据与静电潜像相对应的可视图像中所包含的浓度的分布来自动选择抑制浓度不均匀的浓度范围。然而,也可以由用户选择抑制浓度不均匀的浓度范围。这种结构例如如图11所示可以通过复合机700具备指示接受部1101来实现。在该结构中,指示接受部1101接受用户对抑制浓度不均匀的浓度范围的选择指示。用户例如可以通过操作面板161,对指示接受部1101输入选择指示。或者,用户可以通过经由未图示的网络连接到复合机700的信息处理终端等其他设备,对指示接受部1101输入选择指示。
作为一例,对与静电潜像相对应的可视图像包含图像浓度为低浓度的范围(例如,浓度10~30%的范围)和与该低浓度范围相比图像浓度为高浓度的范围(例如,浓度30%以上的范围)的情况进行说明。在该情况下,指示接受部1101例如可以设为接受用户对校正部703将显影电场的大小校正为与低浓度范围相对应地设定的值还是校正为与高浓度范围相对应地设定的值的选择的结构。
在该结构中,例如,对于与同等程度地包含低浓度范围与高浓度范围的静电潜像相对应的可视图像,能够实现与用户的喜好相应的对浓度不均匀的抑制。而且,用户能选择的浓度范围的分类数并不限定于上述的二个分类。也可以为三个分类以上的分类数。
此外进一步地,在上述实施方式中,对单色打印的复合机进行了说明,但不局限于单色机,也可以为多色(全色)的复合机。在该情况下,只要对各色的显影辊实施上述的控制即可。此外,图6、图10所示的流程图在起等价作用的范围内可适当改变各步骤的顺序。此外,在上述实施方式中,对将用于生成显影电场的DC电压和AC电压施加到显影辊144a的结构进行了说明,但用于生成显影电场的DC电压和AC电压的电压施加结构可以采用任意的结构。
而且,在上述的实施方式中,将本发明具体化为数字复合机,但并不局限于数字复合机,也可以将本发明应用于打印机、复印机等任意的图像形成装置。
根据本发明,能够根据通过间距检测部所检测出的间距,对与显影剂承载面相对置的位置的图像承载面上的可视图像的浓度不均匀进行抑制。因此,与以往相比较,更加能够抑制由图像承载面与显影剂承载面之间的距离的变化而引起的可视图像的浓度不均匀,从而能够提高图像整体的图像质量,作为图像形成装置和图像形成方法是有用的。
而且,本说明书也公开了一种图像形成方法,该图像形成方法为通过将光束照射到图像承载体的图像承载面从而在图像承载面上形成静电潜像,并且通过在与图像承载面相对置地配置的显影剂承载体的显影剂承载面上所承载的显影剂,对在图像承载面上形成的静电潜像进行显影的方法。该图像形成方法中,首先,取得用于表示图像承载面与显影剂承载面之间的间距的变化状态的信息。接着,根据用于表示该变化状态的信息,对当图像承载面上的光束的照射位置移动到与显影剂承载体相对置的位置时的图像承载面与显影剂承载面之间的间距进行预测。然后,根据所预测的图像承载面与显影剂承载面之间的间距对照射到图像承载面上的光束的强度进行校正。
在该图像形成方法中,可以采用根据随着显影剂承载体的旋转显影剂承载面旋转一周所需的时间和图像承载面的移动速度,对图像承载面与显影剂承载面的间距进行预测的结构。
此外,本说明书还公开一种图像形成方法,该图像形成方法为通过在图像承载体的图像承载面与显影剂承载体的显影剂承载面之间生成显影电场,从而通过被承载在显影剂承载面上的显影剂对在图像承载面上形成的静电潜像进行显影的方法。在该图像形成方法中,首先,取得从图像承载面被转印到被转印体的可视图像中的图像浓度与用于对所述可视图像中浓度不均匀进行抑制的显影电场的大小之间的对应关系。然后,在形成在图像承载面上的静电潜像显影时,根据图像承载面与显影剂承载面之间的间距及上述对应关系,对显影电场的大小进行校正。
在该图像形成方法中,也可以采用如下结构,即,在与静电潜像相对应的可视图像包含图像浓度10~30%的范围的情况下,将显影电场的大小校正为与该浓度范围对应地设定的值。在该结构中,在所形成的可视图像包含各种图像浓度的像素的情况下,显影电场被校正为特别是对于视觉上容易确认浓度不均匀的图像浓度10~30%的范围来说是最适合的电场强度。因此,在所形成的可视图像中,能够抑制视觉上容易确认浓度不均匀的浓度范围下的浓度不均匀。
此外,也可以采用如下结构,即,在与静电潜像相对应的可视图像包含图像浓度为低浓度的范围以及与该低浓度范围相比图像浓度为高浓度的范围的情况下,接受用户对将显影电场的大小校正为与低浓度范围相对应地设定的值还是校正为与高浓度范围相对应地设定的值的选择。在该结构中,例如,对于与同等程度地包含低浓度范围和高浓度范围的静电潜像相对应的可视图像,能够实现与用户的喜好相应的对浓度不均匀的抑制。
Claims (1)
1.一种图像形成装置,包括:
图像承载体,具有形成有静电潜像的图像承载面;
曝光器,通过向所述图像承载面照射光束,从而在所述图像承载面上形成静电潜像;以及
显影剂承载体,与所述图像承载面相对置地配置,并具有承载显影剂的显影剂承载面,所述显影剂对形成在所述图像承载面上的静电潜像进行显影,
其特征在于,所述图像形成装置进一步包括:
电场生成部,通过将AC电压与DC电压叠加施加到所述显影剂承载体,从而在所述图像承载面与所述显影剂承载面之间,生成用于对形成在所述图像承载面上的静电潜像进行显影的显影电场,间距检测部,根据伴随着所述AC电压的施加而流过的AC电流的大小,对所述图像承载面与所述显影剂承载面之间的间距进行检测;
间距预测部,根据伴随着所述显影剂承载体的旋转所述显影剂承载面旋转一周的期间内的所述间距检测部的检测结果和所述显影剂承载面旋转一周所需的时间以及所述图像承载面的移动速度,对图像承载面上的所述光束的照射位置移动到与所述显影剂承载体相对置的位置时的所述图像承载面与所述显影剂承载面之间的间距进行预测;以及
校正部,按照由所述间距预测部预测出的所述图像承载面与所述显影剂承载面之间的间距,对所述曝光部所照射的光束的强度进行校正。
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