CN104570662A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

一种图像形成装置，包括：感光构件；曝光部分；显影部分；传感器；供给部分；控制器，用于基于在以下步骤之后从传感器输出的浓度信息控制显影剂量：用于供给控制调色剂图像的静电图像在用于供给控制的曝光条件下曝光，然后被显影为供给控制调色剂图像，然后通过所述传感器进行检测；存储部分；以及更换检测部分。控制器能够执行在基于更换检测部分检测的信息来调整用于供给控制的曝光条件的模式下的操作。在所述模式下，基于存储在存储部分中的信息以及由传感器检测的在该模式下的操作期间形成的控制调色剂图像的检测结果来控制用于供给控制的曝光条件。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种图像形成装置，诸如复印机、打印机、传真机或具有这些机器的多种功能的多功能机器。

背景技术

下述这样的图像形成装置被广泛使用：在该图像形成装置中，用含有调色剂和载体的双组分显影剂使形成在作为感光构件的感光鼓上的静电图像显影以形成调色剂图像，然后在所形成的调色剂图像转印到片材上之后，通过对该片材进行加热来使图像定影在该片材上。在这样的使用双组分显影剂的图像形成装置中，T/D比(调色剂重量与调色剂和载体的总重量的比率)由于显影期间的调色剂消耗而降低，使得存在增大调色剂电荷量的趋势。当调色剂电荷量增大时，图像浓度降低，并因此根据调色剂消耗来供给调色剂。还存在这样的情况，即，显影剂的显影属性(如充电属性)根据操作周期或操作环境而改变，并因此，调色剂浓度偏离期望浓度。由于这个原因，所谓的ATR(自动调色剂补给)斑块控制通常是已知的(日本公开专利申请(JP-A)2001-109205)，在ATR斑块控制中，形成斑块图像(供给控制调色剂图像)，并且检测其每单位面积的调色剂量，然后根据每单位面积的调色剂量的变化来控制调色剂供给量。

在以上ATR斑块控制中，通过曝光设备形成例如静电图像，然后使该静电图像显影以形成斑块图像。此外，在ATR斑块控制中，在显影剂的初始状态下在预定对比度条件下形成斑块图像，并且将该斑块图像的图像浓度存储为目标(图像浓度)。然后，当实施ATR斑块控制时，将斑块图像此时的浓度和作为目标来存储的斑块图像浓度彼此进行比较，然后控制调色剂供给量。

另一方面，近年来，为了降低图像形成装置的更换(替换)部件的成本，存在分开更换(替换)感光鼓和作为显影部分的显影设备的情况。由于这个原因，存在仅更换感光鼓、而不更换显影设备的情况。在这种情况下，存在ATR斑块控制的精度降低的可能。以下将描述这个原因。

感光鼓在作为相对于曝光量的电势偏移量的鼓灵敏度方面具有个体之间的差异，并因此，当感光鼓被更换时，在一些情况下，用于获得相同的潜像对比度的曝光量不同。另一方面，显影设备不被更换，因此，即使当感光鼓被更换时，显影剂的显影特性也不变。因此，在感光鼓更换之前的条件下使用更换之后的感光鼓进行ATR斑块控制的情况下，尽管显影剂的显影特性不变，但是由于更换之前和之后感光鼓之间的鼓灵敏度的差异，斑块图像浓度引起偏差。

于是，在斑块图像浓度产生偏差的这样的状态下，在将斑块图像浓度与在尚未被更换的显影设备中在显影剂的初始状态下形成的斑块图像浓度(目标)进行比较的情况下，不能进行适当的调色剂供给控制。结果，由于感光鼓的更换，ATR斑块控制的精度降低。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的主要目的是提供一种图像形成装置，该图像形成装置即使在感光鼓被更换、而显影部分不被更换的情况下，也能抑制ATR斑块控制的精度的降低。

根据本发明的一方面，提供一种图像形成装置，包括：感光构件；曝光部分，用于使感光构件曝光以形成静电图像；显影部分，用于用含有调色剂和载体的显影剂使感光构件上的静电图像显影；传感器，用于检测显影部分形成的调色剂图像以根据每单位面积的调色剂量输出浓度信息；供给部分，用于将显影剂供给显影部分；控制器，用于基于浓度信息控制要从供给部分供给的显影剂的量，其中，浓度信息是在以下步骤之后从传感器输出的：用于供给控制调色剂图像的静电图像在用于供给控制的曝光条件下通过曝光部分曝光，然后通过显影部分被显影为供给控制调色剂图像，然后通过传感器检测所述供给控制调色剂图像；存储部分，用于存储从传感器输出的浓度信息；以及更换检测部分，用于检测用于辨别感光鼓的更换的信息，其中，控制器能够执行在基于更换检测部分检测的信息来调整用于供给控制的曝光条件的模式下的操作，并且其中，在所述模式下，基于存储在存储部分中的信息以及传感器检测的在该模式下的操作期间形成的控制调色剂图像的检测结果来控制用于供给控制的曝光条件。

当考虑以下结合附图对本发明的优选实施例进行的描述时，本发明的这些和其他目的、特征和优点将变得更清楚。

附图说明

图1是图像形成装置的结构的图示。

图2是图像形成装置的控制系统的图示。

图3是打印机控制器的结构的框图。

图4是显影剂供给控制的图示。

在图5中，(a)和(b)是用于通过定影图像的激光束输出设置的参考图表的图示。

图6是通过定影图像进行的激光束输出设置的图示。

图7是用于通过定影图像进行的(调色剂)灰度设置的模式图像的图示。

图8是多(调色剂)灰度斑块控制的图示。

图9是用于例示用于曝光的γ特性曲线的校正处理的曲线图。

图10是实施例1中的控制的流程图。

图11是用于例示通过多灰度斑块控制进行的激光束输出设置的曲线图。

具体实施方式

将参照附图具体描述本发明的实施例。

<实施例1>

(图像形成装置)

图1是图像形成装置的结构的图示。图2是图像形成装置的控制系统的图示。图3是打印机控制器的结构的框图。

如图1中所示，打印机部分100是串联式的中间转印式全色打印机，在该全色打印机中，图像形成部分11Y、11M、11C和11K沿着中间转印带51布置，中间转印带51是中间转印构件的例子。

在图像形成部分11y处，在作为感光构件的感光鼓1Y上形成黄色调色剂图像，然后将该黄色调色剂图像转印到中间转印带51上。在图像形成部分11m处，在感光鼓1M上形成品红调色剂图像，然后将该品红调色剂图像转印到中间转印带51上。在图像形成部分30C和30K处，分别在感光鼓11c和11k上形成青色调色剂图像和黑色调色剂图像，然后将青色调色剂图像和黑色调色剂图像转印到中间转印带51上。

转印在中间转印带51上的四色调色剂图像被传送到二次转印部分T2，并且被二次转印到片材P上。分离辊74逐张地分离从盒70拉出的片材P，然后将片材S进给到对准辊对73。对准辊对73将片材S发送到二次转印部分T2，同时定时传送到二次转印带51上的调色剂图像。四色调色剂图像被二次转印在其上的片材P被定影设备75加压和加热，以使得调色剂图像定影在记录材料S的表面上。

(读取器部分)

图像形成装置10包括在打印机部分100上方提供的读取器部分200。读取器部分200是设有自动原稿进给机构的图像读取器(平头图像扫描仪)。读取器部分200通过在箭头R210方向上移动读取头210来读取放置在原稿支撑板202上的原稿201的下表面上的图像。

读取头210由光源203、光学系统204、CCD传感器205等构成。从被来自光源203的光照射的原稿反射的光经由光学系统204聚焦在CCD传感器205上。CCD传感器205对于每个读取扫描行来检测RGB的亮度值。这些亮度值通过使用用于将亮度值转换为浓度值的浓度值转换表而被转换为8位浓度数据。以浓度数据的形式描述的图像数据被读取器图像处理器402转换为用于一张片材(一页)的全色图像数据，并然后，该全色图像数据被发送到打印机部分100的打印机控制器401。

如图2中所示，打印机控制器401将全色图像数据划分为CMYK图像数据，并且将该CMYK图像数据展开成为沿着用于扫描曝光的扫描行的与图像浓度相应的扫描行图像信号。打印机控制器401不仅能处理在读取器部分200处读取的图像数据，而且还能以类似的方式处理经由电话线或网络接收的图像数据。

(图像形成部分)

如图1中所示，图像形成部分11Y、11M、11C和11K具有相同的构成，除了分别在显影设备4y、4n、4c和4k中使用的调色剂的颜色分别是彼此不同的黄色、品红、青色和黑色之外。以下，描述图像形成部分11Y，并且将省略关于其他图像形成部分11M、11C和11K的冗余说明。

图像形成部分11Y在感光鼓1y的外围包括充电辊2y、曝光设备3y、显影设备4y、转印辊6y以及鼓清洁设备7y。感光鼓1y是通过在铝筒的外围表面上形成OPC感光材料的感光层而形成的。感光鼓1y以预定处理速度在箭头R方向上旋转。

充电辊2y通过被供给振荡电压来将感光鼓1y的表面均匀地充电到负电势，所述振荡电压为负DC电压、加以AC电压偏置的形式。作为曝光部分的例子的曝光设备3y使作为感光构件的例子的感光鼓1y曝光，以使得形成静电图像。曝光设备3y通过旋转镜用激光束扫描感光鼓1y的表面，以使得在感光鼓1y的表面上写入(形成)静电图像，所述激光束是通过相关联的扫描行上的从黄色图像发展而来的扫描行图像信号的开关调制而获得的。在图像形成期间，曝光设备3y在以1200dpi开启和关闭激光束的同时实施扫描行曝光，以使得曝光设备3y在感光鼓1y上写入(形成)用于图像的静电图像。

作为显影部分的例子的显影设备4y通过使用含有调色剂和载体的显影剂使静电图像显影为调色剂图像。显影设备4y在搅拌显影剂的同时使含有调色剂(非磁性)和载体(磁性)的显影剂(双组分显影剂)循环，并且将调色剂充电到负极性，将载体充电到正极性。显影设备4y在直立链状态下在显影套筒上承载充电的显影剂，并且感光鼓1y的外围表面被充电的显影剂摩擦。通过将负DC电压加以AC电压偏置的形式的振荡电压施加于显影套筒，使显影剂中的调色剂移动到感光鼓1y上，以使得静电图像被显影为调色剂图像。

转印辊6y在感光鼓1y与中间转印带51之间形成用于调色剂图像的转印部分。通过将正DC电压施加于转印辊6y，在感光鼓1y上承载的负调色剂图像被转印到中间转印带51上。对于转印辊6y，施加+900V的电压。中间转印带51围绕张紧辊93、内侧二次转印辊71和驱动辊92延伸，并且由张紧辊93、内侧二次转印辊71和驱动辊92支撑，并且被驱动辊92驱动以使得在箭头R2方向上旋转。中间转印带51是聚酰亚胺树脂材料的环形带，在该环形带中，散布着碳黑颗粒以对中间转印带51给予导电性。张力弹簧931向外推动张紧辊93，因此将张力施加于中间转印带51。

外侧二次转印辊72接触由内侧二次转印辊71支撑的中间转印带51以形成二次转印部分T2。通过将正DC电压施加于外侧二次转印辊72，中间转印带51上的调色剂图像被转印到片材P上。

鼓清洁设备7y通过用清洁刮刀摩擦感光鼓1y来收集附着在感光鼓1y上的转印残留调色剂。

带清洁设备101通过用清洁刮刀摩擦中间转印带51来收集沉积在中间转印带51的表面上的转印残留调色剂。

如图2中所示，读取器部分200由读取器控制403控制。打印机控制器401将关于图像信息的查找表(GLUT)保存在RAM 412中。用于RAM 412的电源有蓄电池作为备用，并因此即使当图像形成装置100的主电源关闭时，也保持RAM 412中的数据，如查找表GLUT。

基于保存在RAM 412中的查找表GLUT的信息，打印机控制器401将抖动模式施加于输入到读取器图像处理器402中的图像数据的浓度灰度。打印机控制器401通过使用查找表GLUT来将输入数据的图像浓度转换为用于静电图像的抖动模式。打印机控制器401设置取决于图像的属性(图像、文本等)的抖动模式和分辨率。

如图3中所示，图像处理器(处理部分)435对作为输入图像信号的RGB浓度数据进行转换，以使得RGB浓度数据提供黄色Y、品红M、青色C和黑色K的各色分量的混合量。打印机控制器401通过使用具有256级(对于每个颜色分量，具有8位分辨率)的浓度灰度的图像数据来执行图像形成。对于每种颜色，最大浓度256/256用十六进制数字描述为“FF”，最小浓度0/256用十六进制数字描述为“00”。输出γ校正部分432设有用于将期望的灰度属性给予在图像形成部分11Y、11M、11C和11K中的每个处输出的图像的查找表GLUT。

抖动处理器433对于(灰阶)半调色剂图像进行抖动。抖动处理器433包括多个未示出的抖动电路，并且根据图像信号属性(图像、文本等)来改变分辨率。激光抖动器434通过使用通过在扫描行上显影抖动模式而获得的图像信号来控制曝光设备3y的半导体激光元件的发光。激光驱动器434控制半导体激光元件的发光量。

(显影剂供给控制)

图4是显影剂供给控制的图示。如图4中所示，作为供给部分的例子的显影剂供给部分5y将显影剂(调色剂)供给作为显影部分的例子的显影设备4y。还用作供给控制器的打印机控制器401用光学传感器425检测通过用于供给控制的曝光量形成的供给控制调色剂图像(斑块图像)，然后基于所检测的控制调色剂图像的信号值来控制显影供给部分5y将供给的调色剂的量。

显影剂供给部分5y将调色剂为100％的供给显影剂供给显影设备4y。T/D比是双组分显影剂的调色剂重量与载体和调色剂的总重量的比率。调色剂电荷量Q/M是调色剂的每单位重量的电力的电荷量。T/D比和调色剂电荷量Q/M是用于使图像形成装置10的输出图像的浓度稳定的非常重要的参数。在图像形成装置10中，当调色剂随着感光鼓1y上的静电图像显影而被消耗时，调色剂电荷量Q/M增大，而显影设备4y中的双组分显影剂的T/D比降低，使得输出图像的浓度降低。

由于这个原因，每一次基于图像数据在一张片材上形成图像时，打印机控制器401获得随图像形成而消耗的调色剂的量。在进行随后的图像形成时启动显影剂供给部分5y，以使得与消耗的调色剂量相应的量的调色剂被供给显影设备4y。

然而，随图像形成而消耗的调色剂的量存在误差，并因此，当误差累积时，存在显影设备4y中的显影剂的T/D比改变的可能。因此，显影设备4y设有电感传感器418。电感传感器418根据在显影设备4y中循环的显影剂的磁导率来产生输出。当T/D比降低时，显影剂的磁导率增大，当T/D比增大时，显影剂的磁导率降低。

打印机控制器401基于电感传感器418的输出来测量显影剂的T/D比，并且每一次形成图像时，调整将从显影剂供给部分5y供给显影设备4y的调色剂的量，以使得T/D比收敛到预定目标值。通过根据电感传感器418的输出进行供给调色剂量的校正，将显影设备4y中的显影剂的T/D比变为预定目标值。

也就是说，打印机控制器401通过使用电感传感器418来连续地测量显影设备4y中的显影剂的磁导率，并且将该磁导率与和期望的T/D比相对应的目标值进行比较。当显影剂的磁导率远离目标值并且降低时，减小显影剂供给部分5y的供给调色剂量。另一方面，当显影剂的磁导率远离目标值并且增大时，增大显影剂供给部分5y的供给调色剂量。

然而，即使T/D比恒定，当调色剂电荷量改变时，用于使形成在同一感光鼓1y上的同一静电图像显影的调色剂量也改变。当继续用少量调色剂使用量形成图像时，调色剂电荷量增大，并因此，每单位面积的调色剂量变少，因此输出图像的浓度降低。当继续用大量调色剂使用量形成图像时，调色剂电荷量降低，并因此每单位面积的调色剂量变大，因此输出图像的浓度增大。

因此，在图像形成装置100中，每一次在预定数量的片材上形成图像时，形成供给控制调色剂图像，然后用光学传感器425检测供给控制调色剂图像(斑块图像)。如稍后描述的，光学传感器425检测的信号与调色剂图像的每单位面积的调色剂量相关。因此，根据由光学传感器425检测的信号，掌握斑块图像的每单位面积的调色剂量的变化。打印机控制器401根据斑块图像的每单位面积的调色剂量的这样的变化来控制显影剂供给部分5y的调色剂供给量。这样的控制被称为ATR(自动调色剂补给)斑块控制。

将具体描述这样的ATR斑块控制。例如，在以A4长边缘进给的方式连续形成图像的情况下，每一次在100张片材上形成图像时，打印机控制器401自动地扩大图像间隔，并且在感光鼓1y上形成斑块图像。形成在感光鼓1y上的斑块图像被转印到中间转印带51上，然后被进给到传感器425。光学传感器425检测中间转印带51上的斑块图像，并且根据每单位面积的调色剂量来产生输出(信号值)。

就中间转印带51的旋转方向而言，光学传感器425在多个感光鼓下游的位置处与中间转印带51相对设置。光学传感器425用从发光部分(LED)发射的红外光照射中间转印带51，并且检测在光接收部分(光电二极管)处反射的光。此时，在调色剂图像的每单位面积的调色剂量较大的情况下，中间转印带51的表面上的调色剂散布的比例增大，并因此进入光学传感器425的反射光的量减小，使得传感器425的输出降低。因此，根据光学传感器425的输出(信号值)，可以掌握调色剂图像的每单位面积的调色剂量。

打印机控制器401根据光学传感器425的信号值来校正上述目标值，并因此，改变显影设备4y中的T/D比。即，在供给控制调色剂图像的每单位面积的调色剂量小于目标值的情况下，打印机控制器401辨别调色剂电荷量高于正常值，然后降低目标值。结果，调色剂供给量增大，使得显影剂的T/D比变高。当T/D变高时，显影设备4y中的显影剂的调色剂电荷量降低。

另一方面，在供给控制调色剂图像的每单位面积的调色剂量大于目标值的情况下，打印机控制器401辨别调色剂电荷量低于正常值，然后增大目标值。结果，调色剂供给量减小，使得T/D比变低。当T/D比变低时，显影设备4y中的显影剂的调色剂电荷量增大。这样，基于被借助来使用光学传感器425检测斑块图像的信号，控制由显影剂供给部分5y供给的调色剂的量，以使得显影设备4y中的T/D比改变，并因此可以获得期望的显影性质。

(斑块图像的曝光条件)

接着，将描述在如上所述的ATR斑块控制中使用的斑块图像的曝光条件。在分辨能力为9位的情况下，曝光设备3y的激光束输出可设置为512级。当在全新状态(初始状态)下(如在图像形成装置10的新设置期间)形成用于斑块图像的静电图像时的激光束输出(用于供给控制的曝光量)被设置为256，256正好是512的中心值。打印机控制器401通过256/512的这样的激光束输出来形成斑块图像，并且由光学传感器425检测的每单位面积的调色剂量被作为目标值存储在作为存储部分的RAM 412中。其后，按预定间隔形成斑块图像，然后光学传感器425检测每单位面积的调色剂量。然后，检测所检测的每单位面积的调色剂量与目标值之间的偏差，然后连续地校正电感传感器418的目标值以便消除(取消)偏差。

曝光设备3y具有1200dpi的分辨率。打印机控制器401按通过交替两点线(曝光)和一点区间(非曝光)形成的2线-1区间模式对曝光设备3y进行控制，并且因此写入(形成)用于斑块图像的静电图像。还可以使用在正常图像形成中使用的抖动模式来形成用于半调色剂图像的斑块图像。然而，将考虑到，在具有用于正常图像形成的低调色剂收敛的抖动模式中，显影套筒刮擦的影响大，并因此，调色剂带电量的变动不能精确地反映斑块图像的每单位面积的调色剂量的变动。由于这个原因，在这个实施例中，使用具有高调色剂收敛的滑动图像来按如上所述的2线-1区间模式形成斑块图像。

此外，在形成用于供给控制调色剂图像的静电图像的情况下，曝光设备3y还可以使用在图像形成期间使用的激光束输出。然而，在光学传感器425测量每单位面积的调色剂量的情况下，在每单位面积的调色剂量大的区域中，光学传感器425的测量精度降低。由于这个原因，在形成用于供给控制调色剂图像的静电图像的情况下，为了使显影对比度降至低于图像形成期间的显影对比度，对于曝光设备3y，设置比在图像形成期间的激光束输出低的激光束输出。

(图像形成期间的曝光条件)

接着，将描述正常图像形成期间的曝光条件。在图5中，(a)和(b)是用于使用定影图像的激光束输出设置的参考图表的图示。图6是使用定影图像的激光束输出设置的图示。在图5中，(a)示出了激光束输出，(b)是参考图表的平面图。

首先，在图像形成装置10的新设置期间，设置斑块图像的目标值，其后，使用定影图像来进行图像形成期间的激光束输出(曝光条件)的设置。在激光束输出设置中，输出用于曝光控制调色剂图像的定影图像，然后读取器部分200读取该定影图像。然后，调整曝光设备3y的激光束输出，以使得最大浓度(100％曝光)的静电图像提供通过使静电图像显影、然后使所检测的图像定影而获得的定影图像的反射浓度的期望值。

如图5的(a)中所示，在分辨能力为9位的情况下，曝光设备3y的激光束输出可设置为512级。打印机控制器401在一张片材上的图像中按160/512、192/512、224/512、256/512、288/512、320/512和352/512的7个级别改变激光束输出。此时，感光鼓1y的表面被充电到暗部分电势VD＝-700V，并且施加于显影套筒的DC电压Vdc被设置为-600V。

如图5的(b)中所示，在使用定影图像的激光束输出设置中，在A3大小的片材上形成用于反射浓度测量的参考图表KC的定影图像。在从图像形成装置10排放的A3大小的片材上，与上述7个级别的激光束输出相应的具有7个浓度级别的定影图像彼此相邻布置。

服务人员或用户把在其上形成具有7个浓度级别的定影图像的片材放置在读取器部分20的原稿支撑板202上，然后输入预定指令(命令)。响应于输入的指令，读取器部分200测量具有7个浓度级别的定影图像的反射浓度，然后将测量值发送到打印机控制器401。

如图6中所示，打印机控制器401基于7组数据(每组数据为定影图像的反射浓度和激光束输出)来获得为定影图像提供1.7的目标浓度的激光束输出，然后设置用于曝光设备3y的激光束输出。例如，通过紧邻在提供1.7的定影图像目标浓度的激光束输出之前的值256与紧接在提供1.7的定影图像目标浓度的激光束输出之后的值288之间进行比例插值，正常图像形成期间的曝光设备3y的激光束输出被设置为275。

(半调色剂图像的抖动模式设置)

将描述当进行用于设置半调色剂图像的浓度的灰度校正时将输出的抖动模式的设置。图7是用于使用定影图像的灰度设置的模式图像的图示。

在如上所述那样进行“图像形成期间的激光束输出设置”之后，进行使用定影图像的抖动模式的设置。在使用定影图像的抖动模式设置中，在通过以通过使用定影图像设置的激光束输出使静电图像曝光来获得的定影图像中，为输入图像的浓度灰度的灰度级中的每个分配抖动模式，以使得半调色剂图像的每个灰度级提供期望的反射浓度。使用定影图像的抖动模式设置被存储为用于初始设置的查找表PascalLUT。

如图7中所示，在A3大小的片材上形成用于测量反射浓度的模式图像PG的定影图像。在这种情况下，在“图像形成期间的激光束输出”中设置的图像形成条件(暗部分电势、显影电势、激光束输出)下，在A3大小的片材上形成抖动模式的10个级别的图案图像PG的定影图像。对于颜色Y、M、C和K中的每个，曝光率为100％的抖动模式的信号值取作512，并且形成具有50、100、150、200、250、300、350、400、450和512的10个曝光率级别的定影图像。按行数使用170lpi的点屏(链点)来散布用于每种颜色的抖动模式，其中使屏幕角度彼此不同。在黑色的例子的情况下，屏幕角度为45°。

服务人员或用户把在上面形成具有10个抖动模式级别的图案图像PG的片材放置在读取器部分20的原稿支撑板202上，然后输入预定指令(命令)。响应于输入的指令，读取器部分200测量具有10个浓度级别的模式图像的每个抖动模式部分的反射浓度，然后将测量值发送到打印机控制器401。

打印机控制器401基于具有10个抖动模式级别的模式图像PG的反射浓度的测量值来计算查找表Pascal LUT，以使得定影图像的浓度灰度与预定灰度目标值一致。查找表Pascal LUT是用于将浓度不同的抖动模式分配给用于每种颜色的相关联的灰度级(FF至00)的转换表，并且被存储在图2中所示的打印机部分100的RAM 412中。在图像形成期间，使用通过将查找表GLUT乘以查找表PreGLUT而形成的查找表GLUT。基于查找表GLUT的信息，将抖动模式分配给输入到图像处理器405中的图像数据的浓度数据。

(多灰度斑块控制)

接着，将描述用于在图像形成操作期间执行浓度校正的多灰度斑块控制。图8是多灰度斑块控制的图示。图9是通过多灰度斑块控制而获得的数据的图示。查找表Pascal LUT通过在新设置时在图像形成期间执行激光束输出设置而获得，其后，在图像形成部分11Y处，调色剂图像形成能力由于图像形成的累积、温度或湿度变化等而改变。由于这个原因，打印机控制器401在图像形成操作期间执行多灰度斑块控制，从而基于查找表GLUT针对图像将半调色剂浓度校正为适当的浓度。

在多灰度斑块控制中，在图像形成操作期间，在中间转印带51上形成用于多个预定种类的抖动模式的控制调色剂图像，然后用光学传感器425检测每单位面积的调色剂量。然后，基于所述多个种类的抖动模式的检测信息，校正用于图像形成的查找表GLUT。

如参照图8的图9中所示，当曝光率为100％的抖动模式的信号值为512时，打印机控制器401能够输出512个级别的浓度值不同的半调色剂抖动模式。打印机控制器401在如上所示那样使用定影图像获得查找表Pascal LUT之后，形成信号值为与512、320、256、192和128相对应的5个级别的抖动模式中的控制调色剂图像。控制调色剂图像是具有多个浓度值(5个级别)的多灰度调色剂图像，并且被转印到中间转印带51上，然后用光学传感器425检测浓度值。打印机控制器401把由光学传感器425检测的浓度值转换为浓度值，从而获得具有5个抖动模式级别的控制调色剂图像的浓度值，然后将这些浓度值存储在RAM 412中。

如图9中所示，打印机控制器401将在最后图像形成期间保存的查找表GLUT与具有信号值为5个级别的抖动模式的控制调色剂图像的浓度值进行比较。在引起预定级别或更多级别的偏差的情况下，根据来自与5个级别的信号值相对应的GLUT的假定浓度值，通过改变PreGLUT来校正用于图像形成的查找表GLUT。其后，每一次在30张片材上形成图像时，形成抖动模式为5个级别的控制调色剂图像，然后类似地重复查找表GLUT的校正。

(感光鼓更换)

如图1中所示，感光鼓1y、1m、1c和1k中的每个以及显影设备4y、4m、4c和4k中的每个被构成为单独的组件，每个组件能够被单个地更换。图像形成部分11Y通过将充电辊2y、鼓清洁设备7y和感光鼓1y整体地组装到鼓盒中而构成。显影设备4y可与鼓盒分开。因此，鼓盒和显影设备4y均可以单个地用新的一个更换(替换)。

在图像形成装置10中，不彼此同时更换感光鼓1y和显影设备4y，而是连续使用不需要更换的构件或设备。即使当需要更换感光鼓1y时，在不更换显影设备4y的情况下，存在产生使用斑块图像的显影剂供给控制(ATR斑块控制)的精度降低的可能。

感光鼓1y的表面电势相对于曝光量的偏移量被称为鼓灵敏度。在感光鼓1y被更换的情况下，存在鼓灵敏度在直到现在为止使用的感光鼓1y与更换的新的感光鼓1y之间不同的情况。由于这个原因，在使用与更换之前的激光束输出相同的激光束输出的情况下，尽管显影设备4y的显影特性不变，但是由于更换之前和之后感光鼓之间的鼓灵敏度的变化，所以斑块图像的每单位面积的调色剂量变化。

然后，当在更换之后使用与更换之前的目标值相同的目标值把调色剂供给显影设备4y时，将更换之后的显影设备4y中的显影剂的调色剂浓度调整为与更换之前的值不同的值。结果，输出的产品的浓度偏离期望浓度，并且在一些情况下变得难以通过进行显影剂的T/D比的最佳控制来将显影剂状态校正为期望状态。

因此，在这个实施例中，在感光鼓1y被更换的情况下，当形成斑块图像时，作为调整部分的打印机控制器401调整激光束输出(用于供给控制的曝光量)。

(感光鼓和显影设备都被更换的情况)

首先，将描述感光鼓和显影设备都被更换的情况。当鼓盒和显影设备4y被更换时，操作者(如服务人员或用户)重置存储在RAM 412中的用于感光鼓1y的片材数量计数器和用于显影设备4y的片材数量计数器两者。当用于感光鼓1y的片材数量计数器被重置时，打印机控制器401辨别感光鼓1y已经被更换。当用于显影设备4y的片材数量计数器被重置时，打印机控制器401辨别显影设备4y已经被更换。因此，打印机控制器401对应于更换检测部分和显影剂检测部分。

在实施例1中，在感光鼓1y和显影设备4y都被更换的情况下，类似于上述新设置期间那样，当形成斑块图像时的激光束输出被设置为固定值256。即，在感光鼓1y和显影设备4y都被更换的情况下，打印机控制器401不管更换检测部分对于感光鼓的更换的检测如何都不调整激光束输出。然后，对静电图像进行上述2行-1区间曝光和定影值256，然后在显影设备4y中用具有参考调色剂浓度的显影剂使该静电图像显影，以使得光学传感器425读取的每单位面积的调色剂量被存储为新的目标值。

(感光鼓被更换的情况)

接着，将描述感光鼓被更换、而显影设备不被更换的情况。当用于感光鼓1y的片材数量计数器达到预定片材数量(例如，1,500,000张片材)时，在操作面板426上显示感光鼓1y的更换要求。响应于所述显示，操作者(如服务人员或用户)更换感光鼓1y。当鼓盒被更换时，操作者打开操作面板426上的服务屏幕，然后重置存储在RAM 412中的用于感光鼓1y的片材数量计数器的值。当存储在RAM 412中的用于感光鼓1y的片材数量计数器的值被重置时，打印机控制器401辨别感光鼓1y已经被更换。因此，打印机控制器401对应于更换检测部分。

图10是实施例1中的控制的流程图。图11是通过多灰度斑块控制进行的激光束输出设置的图示。

在更换感光鼓1y之前，当打印机控制器401实施多灰度斑块控制时，打印机控制器401将光学传感器425检测的抖动模式为5个级别的每个控制调色剂图像的每单位面积的调色剂量(浓度值)存储在RAM 412中。此外，每一次形成用于实施显影剂供给控制的斑块图像(供给控制调色剂图像)时，打印机控制器401将斑块图像的每单位面积的调色剂量(浓度值)存储在RAM 412中。打印机控制器401更新(刷新)存储在RAM 412中的5个抖动模式级别的信号值(浓度信息)、控制调色剂图像的浓度值的数据、以及斑块图像的浓度值的数据。用于RAM 412的电源有备用电源，因此，即使当电源关闭时，存储在RAM 412中的数据即使当感光鼓1y被更换时也不被破坏。

如图10中所示，当鼓盒在离开显影设备4y的同时被新的一个鼓盒更换(替换)、然后用于感光鼓1y的片材数量计数器被重置(S12)时，打印机控制器401执行作为模式下的操作的多灰度斑块控制(S13)。在多灰度斑块控制中，形成由512、320、256、192和128组成的5个级别的抖动模式的控制调色剂图像LP(其是在模式下的操作中形成的控制调色剂图像的例子)，然后用传感器425检测该控制调色剂图像LP(S13)。打印机控制器401把由光学传感器425检测的信号值(与每单位面积的调色剂量相对应)存储在RAM 412中(S14)。因此，通过用光学传感器425检测使用更换之前的感光鼓1y在抖动模式中形成的控制调色剂图像LP而获得的第一信号值被存储在RAM 412中。

打印机控制器401通过参照GLUT从存储在RAM 412中的第一信号值获得控制调色剂图像LP的浓度值。此外，打印机控制器401通过参照GLUT从第二信号值获得控制调色剂图像LP的浓度值，所述第二信号值通过用光学传感器425检测使用更换之后的感光鼓1y在抖动模式中形成的控制调色剂图像LP而获得。然后，获得这些浓度值之间的差值ΔN(S15)。当差值ΔN是预定值或更大值(S15的否)时，打印机控制器401如稍后描述的那样调整曝光设备3y的激光束输出(S16)，然后再次执行多灰度斑块控制(S13)。当差值ΔN小于预定值(S15的是)时，打印机控制器401结束控制，而不改变激光束输出。

图11中示出了S15的“否”的情况的具体例子。如图中所示，与感光鼓1y更换之前的情况相比，感光鼓1y更换之后的抖动模式为5个级别的控制调色剂图像LP的浓度值在增大方向上偏移。此外，与在更换之前的感光鼓以及显影设备的初始阶段中形成的斑块图像的浓度值(预定值)Np相对应的抖动模式灰度级在感光鼓1y更换之前为220，在感光鼓1y更换之后为172。基于与上述更换之前和之后的浓度值中的相关联的预定值相对应的灰度级之间的关系来调整用于在更换之后形成控制调色剂图像LP的激光束输出(用于供给控制的曝光量)。此时，半调色剂浓度由于感光鼓1y的更换而增大，并因此，更换之后的激光束输出与更换之前的激光束输出相比降低。

具体地，将更换之前的斑块图像的激光束输出(156)乘以灰度级之间的上述比率(172/220)，以便获得更换之后的斑块图像的激光束输出(256×172/220几乎等于200)。因此，在图11的例子中，在更换之前和之后，激光束输出从256降至200。结果，即使当通过按照更换之前的目标值的原样使用该目标值来实施ATR斑块控制时，也以基本上与更换之前的电压相同的电压控制显影剂的调色剂浓度(浓度)。

(实施例1的效果)

在实施例1的情况下，基于光学传感器425对感光鼓1y更换之前和之后的控制调色剂图像检测的信号值(浓度信息)，调整用于在更换之后形成斑块图像的激光束输出(用于供给控制的曝光量)。由于这个原因，相对于更换之后的感光鼓的曝光量的鼓灵敏度可以在更换之后的激光束输出中反映出来，并且即使在感光鼓1y被更换、而不更换显影设备4y的情况下，也可以抑制ATR斑块控制的精度的降低。

此外，在实施例1中，当感光鼓1y被更换时，不需要更换显影设备4y，并因此，可以有效地连续地使用诸如显影设备4y之类的耗材。由于这个原因，实现耗材的寿命的进一步延长，存在用户优点，如更换部件的成本降低以及避免由于更换部件而导致主组装件的长时间停止。还存在诸如服务人员进行维修的成本的降低之类的优点。

在实施例1中，通过利用在已经存在的多灰度斑块控制中使用的数据来进行曝光设备3y的激光束输出的设置，并因此可以仅较少地需要被添加用于实现控制的机构和控制。用于确保感光鼓1y更换之前和之后调色剂内容的再现性的操作过程并不复杂，使得操作者可以容易地执行该操作。由于这个原因，缩短了图像形成装置在更换感光鼓1y的情况下的停机时间，使得图像形成装置的实质生产率得到提高。

<实施例2>

在实施例2中，当进行感光鼓的更换时，即使当其定时不是最初的定时时，也强迫实施多灰度斑块控制，以便获得控制调色剂图像的每单位面积的调色剂量的数据。如图8中所示，打印机控制器401能够在感光鼓1y更换之前在预先测量模式下执行操作。在预先测量模式下的操作中，仅形成一个抖动模式控制调色剂图像，通过该抖动模式控制调色剂图像，可以获得接近控制调色剂图像的每单位面积调色剂量的每单位调色剂量。所形成的控制调色剂图像被光学传感器425检测，然后被作为第一信号值存储在RAM 412中。

其后，类似于实施例1中那样，操作者更换感光鼓1y。然后，当操作者在更换之后执行预定指令操作时，在与用于在预先测量模式下的操作中使用的抖动模式的曝光条件类似的曝光条件下仅形成一个控制调色剂图像。所形成的控制调色剂图像被光学传感器425检测，然后被作为第二信号值存储在RAM 412中。打印机控制器401通过使用第一信号值和第二信号值来在斑块图像形成期间调整激光束输出，以使得更换之前的第一信号值和更换之后的第二信号值彼此一致。

<实施例3>

在调整在供给控制调色剂图像形成期间的激光束输出(曝光输出)时使用的控制调色剂图像还可以是原样的供给控制调色剂图像。如图4中所示，在实施例3中，打印机控制器401(信息获得部分)在感光鼓1y更换之前获得的第一信息被存储在RAM 412中。

当打印机控制器401(更换检测部分)检测到感光鼓1y被更换时，打印机控制器401(调整部分)在与更换之前的条件相同的条件下形成斑块图像(供给控制调色剂图像)，然后用光学传感器425检测斑块图像，以使得打印机控制器401获得第二信息。

然后，打印机控制器401基于存储在RAM 412中的第一信息和在更换之后获得的第二信息来调整在供给控制调色剂图像形成期间的激光束输出。具体地，打印机控制器401调整供给控制调色剂图像形成期间的激光束输出，以使得更换之前和之后的供给控制调色剂图像的每单位面积的调色剂量彼此相等。

<其他实施例>

如以上所提及的，基于特定实施例描述了本发明，但是本发明不限于上述实施例。本发明还可以在其他实施例中实现，只要针对在预定曝光条件下形成的调色剂图像，基于更换之前的每单位面积的调色剂量和更换之后的每单位面积的调色剂量来调整在供给控制调色剂图像形成期间的曝光输出即可。例如，还可以基于光学传感器425对在感光鼓更换之前和之后的相同的曝光条件下形成的ATR斑块的检测结果而获得的浓度差来校正更换之后的ATR斑块曝光条件。此外，为了即使当感光鼓的灵敏度随图像形成的累积而改变时也以一定精度实施ATR控制，即使在利用其中根据图像形成的累积来改变供给控制调色剂图像的曝光条件的组成的情况下，本发明也可适用于这种情况。

还可以基于基于光学传感器425对ATR斑块的检测结果而获得的ATR斑块的浓度差来校正更换之后的曝光条件，所述ATR斑块为感光鼓更换之前的ATR斑块以及在感光鼓更换之后在预设曝光条件下形成的ATR斑块中的ATR斑块。

因此，图像形成装置不限于数字曝光类型，而且还可以在模拟曝光类型中实现，在数字曝光类型中，开启和关闭一定激光束输出来进行曝光，在模拟曝光类型中，改变激光束输出来表示半调色剂图像浓度。在这种情况下，在感光鼓1y更换之前和之后，还可以通过使用具有半调色剂灰度级的比用于图像形成的最大信号值低的预定信号值的激光束输出来形成控制调色剂图像。即使在数字曝光类型中，也可以利用由这样的模拟曝光类型形成的控制调色剂图像。

可以实现任何类型的图像形成装置，诸如一鼓类型/串联类型以及立即转印类型/记录材料进给类型。可以实现有任何数量的图像承载构件的数量、任何充电类型的图像承载构件、任何静电图像形成类型、任何转印类型(诸如此类)的图像形成装置。在上述实施例中，仅描述了与调色剂图像形成和转印相关的原理部分，但是通过添加必要的器械、设备和外壳结构，可以在各种用途的图像形成装置(如打印机、各种印刷机器、复印机、传真机和多功能机器)中实现本发明。不要求光学传感器425与中间转印带51相对设置，而是还可以逐一地与每个感光鼓相对设置。

在本发明的情况下，基于传感器检测的感光鼓更换之前和之后的控制调色剂图像的信号值，调整用于在更换之后形成供给控制调色剂图像的供给控制曝光量。由于这个原因，与更换之后的感光构件的曝光量相关的灵敏度可以在用于更换之后的供给控制的曝光量中反映出来，以使得即使在感光构件被更换、而不更换显影部分的情况下，也可以抑制ATR斑块控制的精度的降低。

虽然已经参照本文中公开的结构描述了本发明，但是本发明不限于所阐述的细节，并且本申请意图覆盖可以落在所附权利要求的改进或范围的目的内的此类修改或改变。

Claims (8)

1.一种图像形成装置，包括：

感光构件；

曝光部分，所述曝光部分用于使所述感光构件曝光以形成静电图像；

显影部分，所述显影部分用于用含有调色剂和载体的显影剂使所述感光构件上的静电图像显影；

传感器，所述传感器用于检测由所述显影部分形成的调色剂图像以根据每单位面积的调色剂量来输出浓度信息；

供给部分，所述供给部分用于将显影剂供给所述显影部分；

控制器，所述控制器用于基于浓度信息来控制要从所述供给部分供给的显影剂的量，其中，所述浓度信息是在以下步骤之后从所述传感器输出的：用于供给控制调色剂图像的静电图像在用于供给控制的曝光条件下通过所述曝光部分曝光，然后通过所述显影部分被显影为供给控制调色剂图像，然后通过所述传感器检测所述供给控制调色剂图像；

存储部分，所述存储部分用于存储从所述传感器输出的浓度信息；以及

更换检测部分，所述更换检测部分用于检测用于辨别所述感光鼓的更换的信息，

其中，所述控制器能够执行在基于由所述更换检测部分检测的信息来调整用于供给控制的曝光条件的模式下的操作，并且

其中，在所述模式下，基于存储在所述存储部分中的信息以及由传感器检测的在所述模式下的操作期间形成的控制调色剂图像的检测结果来控制用于供给控制的曝光条件。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述控制调色剂图像包括具有多个浓度值的多个调色剂图像。

3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，在所述感光构件更换之前在所述感光构件和在所述显影部分的初始状态下形成的控制调色剂图像的浓度值是预定值，并且

其中，所述控制器基于在所述感光构件的更换之前和之后中分别具有作为所述预定值的浓度值的控制调色剂图像的灰度之间的关系来调整用于供给控制的更换量，所述用于供给控制的更换量是用于所述感光构件的更换之后的供给控制的曝光条件。

4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其中，用于所述感光构件的更换之后的供给控制的更换量是如下获得的：通过把用于所述感光构件的更换之前的供给控制的更换量乘以在所述感光构件的更换之前和之后中分别具有作为所述预定值的浓度值的控制调色剂图像的灰度之间的比率。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括：

显影剂更换检测部分，所述显影剂更换检测部分用于检测所述显影部分或显影剂的更换，

其中，当所述显影剂更换检测部分检测到所述显影部分或显影剂的更换时，所述控制器不论由所述更换检测部分是否检测到所述感光构件的更换都在所述模式下执行所述操作。

6.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括调色剂图像从多个感光构件中的每一个转印到上面的中间转印构件，

其中，相对于所述中间转印构件的旋转方向，所述传感器是在所述多个感光构件下游的位置处与所述中间转印构件相对设置的光学传感器。

7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述控制器基于浓度信息来控制用于供给控制的曝光条件，以使得所述感光构件的更换之前的供给控制调色剂图像的每单位面积的调色剂量和所述感光构件的更换之后的供给控制调色剂图像的每单位面积的调色剂量彼此相等，所述浓度信息是通过检测在所述模式下的操作期间由所述显影部分在所述曝光部分在预定曝光条件下的曝光之后形成的控制调色剂图像而获得的。

8.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，存储在所述存储部分中的浓度信息是通过用所述传感器检测预定调色剂图像而获得的浓度信息，并且

其中，当在所述模式下的操作期间形成控制调色剂图像时，通过使用预定曝光条件来形成所述预定调色剂图像。