CN1479179A - 图像形成控制方法和图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

在更换图像密度传感器或其他图像形成单元的组成部分之前，通过图像密度传感器来检测所形成的测试色粉补片图像的图像密度，并且控制图像形成的条件。在更换组成部件之后，图像密度传感器检测根据所控制的图像形成条件形成的测试色粉补片图像的图像密度。光输出和/或光敏感度被调整，以将所检测的值变为预定的基准值，以便校准图像密度传感器。利用这种图像形成控制方法，可以容易和准确地校准图像密度传感器，可以保持适当的色粉模式图像的图像密度，并且获得稳定的高质量图像。

Description

图像形成控制方法和图像形成装置
技术领域
本发明涉及一种图像形成控制方法，包括步骤：校准(调整)图像密度传感器，这个图像密度传感器用于检测每种颜色的色粉模式图像的图像密度，所述色粉模式图像形成在诸如各种复印机或打印机的图像形成装置的光电导体、中间转印部件或转印部件。本发明也涉及用于执行图像形成控制方法的图像形成装置。
背景技术
因为光电型图像形成装置利用静电力形成图像，其特性响应于所使用的每个处理单元的条件和周围的条件而可以改变。特性的改变可能导致所形成的图像的密度的改变和图像质量的恶化。为了避免这样的情况和调节图像质量以便持续获得优越的图像质量，提供了一个图像形成控制步骤(处理控制模式)来用于对图像形成部分的每个部分的图像形成条件(诸如充电输出、曝光、显影偏压、转印偏压和色粉提供的数量(当使用双组分显影剂的时候))(进行处理控制)进行调整。
通过下列方式来来调整图像的质量：在图像形成中未涉及的预定定时形成用于在图像载体上测试的色粉模式图像，所述图像载体诸如光电导体、中间转印部件(中间转印鼓或中间转印带)或转印部件(中间转印鼓或中间转印带)；通过被配置为光传感器的图像密度传感器来测量色粉模式图像的图像密度；通过基于所测量的值的反馈控制来控制用于图像形成的上述条件。
图像密度传感器具有光发射器件和光接收器件，它被构造来从光发射器件向色粉模式图像发射光并且由光接收器件检测色粉模式图像反射回来的光。
在近些年来，已经广泛使用了用于在图像载体表面上形成彩色色粉模式图像的装置。在这样的图像形成装置中，通过显影器件在图像载体的表面上形成彩色的测试色粉模式图像，并且通过图像密度传感器来检测粘附的色粉的数量。为了精确地检测粘附色粉的数量，已经提出了在测试色粉模式图像漫反射的光量的方法(在日本专利申请公开第2000-122360号、第2001-100481号、第2002-169345号、第2-256076(1990)号、第3-92874(1991)号等中)。不同的方法被用于测量黑色(非彩色的)色粉模式图像的密度和用于测量彩色色粉模式图像的密度。通过测量在色粉模式图像镜面反射的光(镜面反射光)来测量非彩色的色粉模式图像的密度，同时通过测量如上所述的漫反射光来测量彩色色粉模式图像的密度。
因为用于色粉模式图像的图像密度传感器利用光接收器件来检测从光发射器件发出的、并且在色粉模式图像反射的光的数量，因此需要校准图像密度传感器的光特性。即，不根据与粘附色粉的恒定数量对应的基准值校准图像密度传感器不能精确地检测粘附色粉的数量。
因此，在制造或装配的时间和在运输中执行对使用夹具等的图像密度传感器的准确校准。
在由于传感器的寿命结束或出现故障等而更换传感器的时候，再次需要相同方式的准确校准。
但是，当使用包括用于校准的校准板的夹具的时候，需要高精确性地安装夹具。而且，因为图像密度传感器被布置在相当窄的空间内，因此难以连接需要精确定位的大型夹具。这样的状态导致维护成本的提高。而且，在假定执行用户维护的时候，考虑到校准操作的复杂性，非常难于执行精确的校准。
为了解决上述问题，提出了一种方法来布置可滑动的校准板，以便当传感器需要校准时把校准版定位成背对传感器，并且在不使用校准板的时候拉回校准板。但是，存在一个问题，即因为安装了校准板的滑动机构而使得结构变得复杂。还存在一个问题，即难于避免由于在图像形成装置中的长期使用而导致的色粉的污染，这引起了维护成本的增加。
发明内容
为了解决上述的问题，做出了本发明，本发明的一个目的是提供一种图像形成控制方法，它不要求用于校准图像密度传感器的校准板，因此不发生色粉对竖立的校准板的污染，本发明还提供一种图像形成装置，用于执行所述图像形成方法。
本发明的另一个目的是提供一种图像形成控制方法，用于在更换图像形成装置的部件之后或当发生图像密度传感器的性能的老化的时候容易和精确地校准图像密度传感器，利用这种方法，色粉模式图像的图像密度可以保持为适当并且可以获得稳定的高质量图像，本发明还提供了一种用于执行图像形成控制方法的图像形成装置。
本发明的另一个目的是提供一种用于容易和准确地校准图像密度传感器的图像形成控制方法，利用这种方法，可以保持适当的彩色图像密度，可以保持稳定的彩色平衡，并且可以获得高质量的彩色图像。
本发明的另一个目的是提供一种用于以高精度校准图像密度传感器的图像形成控制方法，利用这种方法，可以保持适当的彩色图像密度，并且可以获得更稳定的高质量彩色图像。
本发明的另一个目的是提供用于以高精度校准图像密度传感器的图像形成控制方法，利用这种方法，可以保持适当的单色图像密度，并且可以获得更稳定的高质量单色图像。
首先，在本发明的图像形成控制方法中，通过将充电的光导体曝光来在光导体上形成静电潜像。包括光发射装置和光接收装置的图像密度传感器向通过显影静电潜像或向转印部件上转印静电潜像而获得的色粉模式图像发射光。通过检测在色粉模式图像上反射的光量来检测色粉模式图像的图像密度。根据所检测的图像密度，控制图像形成的一个或多个条件，包括用于充电光导体的充电电压、光导体的曝光量、用于显影静电潜像的显影偏压、提供用于显影静电潜像的色粉量和用于转印色粉模式图像的转印偏压。所述图像形成方法的特征在于包括：校准步骤，校准图像密度传感器以便基于如上控制的图像形成条件而形成的色粉模式图像的图像密度的检测值变为预定基准值。
这种图像形成控制方法不需要用于校准用以检测在色粉模式图像反射的光量的图像密度传感器的校准板，因此不发生色粉对竖立的校准板的污染。
而且，在更换图像形成装置的诸如图像密度传感器、光导体、中间转印鼓或中间转印带以及转印鼓或转印带的一个或多个组成部件之后，或者当发生图像密度传感器的性能的老化的时候，可以容易和精确地校准图像密度传感器，并且可以精确地检测色粉模式图像的图像密度，而不管光导体表面的状态或转印部件等如何。
因此，通过可靠地控制图像形成条件，可以适当地保持色粉模式图像的图像密度，并且可以实现高质量图像。
本发明的图像形成控制方法可能还包括步骤：根据如上控制的图像形成条件来分别形成减色三原色的彩色色粉模式图像；校准图像密度传感器，以便色粉模式图像的图像密度的检测值分别变为基准值。
图像形成控制方法不需要用于校准图像密度传感器的校准板，所以可以容易和准确地校准图像密度传感器而不管光导体表面的状态或转印部件等如何，可以保持适当的彩色图像密度，可以保持稳定的彩色平衡和可以获得高质量的彩色图像。
在本发明的图像形成控制方法中，可以根据漫反射的光量检测彩色色粉模式图像的图像密度。
这种图像形成控制方法不需要用于校准图像密度传感器的校准板，所以可以通过检测漫反射的光来以高精度校准图像密度传感器，可以保持适当的彩色图像密度和可以获得更稳定的高质量彩色图像。
在本发明的图像形成控制方法中，可以根据镜面反射的光量来检测非彩色色粉模式图像的图像密度。
图像形成控制方法不需要用于校准图像密度传感器的校准板，所以可以容易和准确地校准图像密度传感器而不管光导体表面的状态或转印部件等如何，可以保持适当的单色图像密度，可以获得更稳定的高质量的单色图像。
在本发明的图像形成控制方法中，可以通过调整从光发射装置发射的光量来校准图像密度传感器，所述光发射装置包括在图像密度传感器中，用于向色粉模式图像发射光。
利用这种图像形成控制方法，可以容易和高精度地校准图像密度传感器。
在本发明的图像形成控制方法中，可以通过调整光接收装置的光敏感度来校准图像密度传感器，所述光接收装置包括在图像密度传感器中，用于接收照射到色粉模式图像上的光。
利用这种图像形成控制方法，可以容易和高精度地校准图像密度传感器。
在本发明的图像形成方法中，可以在更换包括图像密度传感器和光导体的图像形成装置的一个或多个组成元件之后执行校准步骤。
这种图像形成控制方法在更换图像形成装置的一个或多个组成部件之后不需要传统上被需要来用于校准图像密度传感器的校准板，因此不发生色粉对竖立的校准板的污染，图像形成装置的组成要件例如图像密度传感器、光导体和转印部件。
而且，可以容易和高度准确地校准图像密度传感器而不管光导体表面的状态或转印部件等如何，可以保持适当的色粉模式图像的图像密度，可以获得稳定的高质量图像。
本发明的图像形成装置首先通过将充电的光导体曝光来在光导体上形成静电潜像。包括光发射装置和光接收装置的图像密度传感器向通过显影静电潜像或向转印部件转印静电潜像获得的色粉模式图像发射光。在将从在色粉模式图像反射的光引起并且被接收的电流转换为电压之后，根据一个放大的值来检测色粉模式图像的图像密度。根据所检测的图像密度，控制用于图像形成的一个或多个条件，包括充电光导体的充电电压、光导体的曝光量、用于显影静电潜像的显影偏压、被提供用于显影静电潜像的色粉量和用于转印色粉模式图像的转印偏压。这种图像形成装置的特征在于包括：用于改变光发射装置的光输出量、以便使色粉模式图像的图像密度的值变为预定基准值的装置，所述色粉模式图像根据如上控制的图像形成条件而形成。
这种图像形成装置在更换该图像形成装置的组成部分之后、或当发生图像密度传感器的性能的老化的时候不需要用于校准图像密度传感器的校准板，因此可以容易和精确地校准图像密度传感器，并且可以适当地保持色粉模式图像的图像密度，而不管光导体表面的状态或转印部件等如何。因此可以获得稳定的高质量图像。
本发明的图像形成装置首先通过将充电的光导体曝光来在光导体上形成静电潜像。包括光发射装置和光接收装置的图像密度传感器向通过显影静电潜像或向转印部件转印静电潜像获得的色粉模式图像发射光。在将从在色粉模式图像反射的光引起并且被接收的电流转换为电压之后，根据一个放大的值来检测色粉模式图像的图像密度。根据所检测的图像密度，控制用于图像形成的一个或多个条件，包括充电光导体的充电电压、光导体的曝光量、用于显影静电潜像的显影偏压、被提供用于显影静电潜像的色粉量和用于转印色粉模式图像的转印偏压。这种图像形成装置的特征在于包括：改变用于将一个电流转换为电压的电阻的装置，所述电流是从在色粉模式图像反射的光引起并且被接收的；和/或用于改变增益的装置，所述增益用于在将电流转换为电压之后的放大，以便色粉模式图像的图像密度的值变成预定的基准值，所述色粉模式图像根据如上控制的用于图像形成的条件而形成。
这种图像形成装置在更换该图像形成装置的组成部分之后、或当发生图像密度传感器的性能的老化的时候不需要用于校准图像密度传感器的校准板，因此可以容易和精确地校准图像密度传感器，并且可以适当地保持色粉模式图像的图像密度，而不管光导体表面的状态、中间转印部件或转印部件等如何。因此可以获得稳定的高质量图像。
通过下面参照附图的详细说明，本发明的上述和其他目的和特点将会更加清楚。
附图说明
图1是示出按照本发明的一个实施例的、作为图像形成装置的数字彩色复印机的结构的示意前剖视图；
图2是图1的数字彩色复印机的放大的部分视图；
图3是示出另一个补片(patch)图像检测板单元的剖视图；
图4示出了在附着色粉量和来自镜面反射类型的传感器的输出之间的关系的图(镜面反射的光分量“a”)，并且示出了在附着色粉量和来自漫反射类型的传感器的输出之间的关系的图(漫反射光分量“b”)；
图5是按照这个实施例的数字彩色复印机的控制系统的方框图；
图6是示出镜面反射类型图像密度传感器和漫反射类型图像密度传感器的初始校准和处理控制的处理的流程图；
图7是示出在更换包括图像密度传感器的图像形成部分的组成部分的时候镜面反射类型图像密度传感器和漫反射类型图像密度传感器的校准处理的流程图；
图8是示出在来自图像密度传感器的输出VX和补片图像密度IDX之间的关系的图；
图9是示出按照本发明的另一个实施例的数字彩色复印机的结构的示意前剖视图。
具体实施方式
图1是示出按照本发明的一个实施例的、作为图像形成装置的数字彩色复印机的结构的示意前剖视图。
在复印机机体1上的上部提供了文件台111和操作面板。在复印机机体1中提供了图像读取器110和图像形成部分210。
在文件台111的上表面上安装了反转自动送纸装置(RADF)112，它被支持以便与文件台111具有预定的位置关系并且以便打开和关闭。
反转自动送纸装置112传送文件以便文件的正面在文件台111的预定位置与图像读取器110相对。在完成读取在文件正面的图像之后，反转自动送纸装置112反转和传送文件，以便文件的另一面在文件台111的预定位置与图像读取器110相对。在完成对一个文件的双面的图像的读取之后，反向自动送纸装置112退出原稿并且执行对下一个文件的双面的传送操作
上述的用于传送和反转文件的操作与数字彩色复印机1的整体操作相关地被控制。
图像读取器110被安排在文件台111之下以读取被反向自动送纸装置112传送到文件台111之上的文件的图像。图像读取器110包括：第一扫描单元113和第二扫描单元114，它们是能够沿着文件台111的下表面并行往复的文件扫描部件；光透镜115；CCD行传感器116，包括光电转换设备。
第一扫描单元113包括用于将文件的表面曝光的曝光灯和用于将在文件反射的光图像转向到预定的方向的第一镜子，并且在第一扫描单元113和文件台111的下表面之间保持恒定距离的状态下以预定的扫描速度并行往复。第二扫描单元114包括用于进一步将在文件反射的和由第一扫描单元113的第一镜子转向的光图像转向预定方向的第二镜子和第三镜子，并且以与第一扫描单元113的恒定速度关系并行往复。
光透镜115降低在文件反射并且由第二扫描单元的第三镜子转向的光图像的大小，并且将降低大小的光图像成像在CCD行传感器116的预定位置。
CCD行传感器116依序将所成像的光学图像转换为电子信号并且输出这个电子信号。CCD行传感器116是三行的彩色CCD，它可以读取黑白图像或彩色图像并且输出通过将图像分解成彩色分量R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)而获得的行数据。由CCD行传感器116转换为电子信号的文件图像信息还被发送到附图中未示出的图像处理器，并且进行预定的图像数据处理。
下面的说明将解释图像形成部分210的结构和与图像形成部分210相关的部分的结构。
在图像形成部分210下面提供了供纸机构211，用于逐张分离在纸盘230中堆放的纸张(记录媒体)P，并且向图像形成部分210提供每张纸。在被逐个分离后提供的纸P的每张在由一对阻力辊212控制下定时被传送到图像形成部分210，所述一对阻力辊212被安排得比图像形成部分210更接近纸盘230。在图像形成在纸张P的一面上之后，纸张P在与由图像形成部分210的图像形成匹配的定时被再次提供到图像形成部分210。
在图像形成部分210下面安排的是转印(transfer)和传送带(transportationbelt)机构213。转印和传送带结构213被构造为以如下的方式来传送纸张P，即纸张P被静电吸附到转印和传送带216，转印和传送带216悬空延伸在大致平行的传动辊214和从动辊215之间。按照本发明的补片图像检测板单元300被提供在转印和传送带216的下游部分附近，在此带的曲率大。
在沿着纸张传送路径的转印和传送带机构213的下游侧还安排了定影部分217，用于进行传送到并且形成在纸张P上的色粉图像的热定影。穿过在定影部分217提供的一对定影辊217a之间的辊隙部分的纸张P通过传送方向转换门218被传送，并且由排纸辊219向接纸盘220上放电，接纸盘220附在数字彩色复印机1的机体的外壁上。
残留在转印和传送带216上的色粉被清洁单元231去除。
转换门218在定影操作之后将纸张P的传送路径转换到用于将纸张P排出到数字彩色复印机1的机体的路径或用于将纸张P再次向图像形成部分210提供的路径。纸张P——其传送路径被转换门218再次转换到图像形成部分210——在之字形传送路径221中被反转，并且被再次提供到图像形成部分210。
在图像形成部分210的转印和传送带216上面，第一图像形成站Pa、第二图像形成站Pb、第三图像形成站Pc和第四图像形成站Pd以此顺序从接近转印和传送带216的纸张传送路径的上游侧向下游侧并置。
传动辊214在通过摩擦传动在由图1中箭头Z所指示的方向中驱动转印和传送带216。转印和传送带216承载如上所述经由供纸机构211提供的纸张P，并且向第一、第二、第三和第四图像形成站Pa、Pb、Pc和Pd依序传送纸张P。
第一、第二、第三和第四图像形成装置Pa、Pb、Pc和Pd具有大致相同的结构。第一、第二、第三和第四图像形成装置Pa、Pb、Pc和Pd分别包括光导体鼓(光导体)222a、222b、222c和222d，他们被驱动来在由图1中的箭头F所示的方向中旋转。
在光导体鼓222a、222b、222c和222d周围在光导体鼓222a、222b、222c和222d的旋转方向上依序排列了：充电器223a、223b、223c和223d，用于分别对光导体鼓222a、222b、222c和222d均匀地充电；显影器件224a、224b、224c和224d，用于分别显影在光导体鼓222a、222b、222c和222d上形成的静电潜像；转印放电器(转印辊)225a、225b、225c和225d，用于将在光导体鼓222a、222b、222c和222d上所显影的色粉图像转印到纸张P上；清洁器件226a、226b、226c和226d，用于去除在光导体鼓222a、222b、222c和222d上残余的色粉。
在光导体鼓222a、222b、222c和222d上方分别排列了激光束扫描单元(LSU)227a、227b、227c和227d。LSU 227a、227b、227c和227d包括：半导体激光器件(附图中未示出)，用于发射按照图像数据调制的点光；光学多面体镜子(偏转器件)240a、240b、240c和240d，用于从半导体激光器件向主扫描方向偏转激光束；fθ透镜241a、241b、241c和241d，用于将由光学多面体镜子240a、240b、240c和240d偏转的激光束聚焦到光导体鼓222a、222b、222c和222d的表面上；镜子242a、242b、242c、242d；镜子243a、243b、243c、243d；等等。
与彩色文件图像的黑色分量图像、青色分量图像、品红分量图像和黄色分量图像相对应的像素信号被分别输入到LSU 227a、227b、227c和227d。
与被转换为如上彩色的文件图像信息对应的静电潜像形成在光导体鼓222a、222b、222c和222d上。显影器件224a、224b、224c和224d分别容放黑色色粉、青色色粉、品红色粉和黄色色粉，因此用这些颜色的色粉来显影在光导体鼓222a、222b、222c和222d上的静电潜像。结果，被图像形成部分210转换为彩色的文件图像信息被再现为各个颜色的色粉图像。
用于吸附纸张的(刷式)充电器228被提供在第一图像形成站Pa和供纸机构211之间。用于吸附的充电器228用电对转印和传送带216的表面充电，以便在纸张P被可靠地吸附在转印和传送带216上面的状态下，从第一图像形成站Pa向第四图像形成站Pd传送从供纸机构211提供的纸张P而不脱离位置。
对于如上构造的数字彩色复印机1，裁纸被用作纸张P。当纸张P被从纸盘230提供，并且被提供到供纸机构211的纸张传送路径的引导部分的时候，纸张P的一个末端部分被传感器(在附图中未示出)检测。基于从这个传感器输出的检测信号，一对阻力辊212将纸张P暂时停止。
纸张P随后被传送到转印和传送带216，转印和传送带216在与各个图像形成站Pa、Pb、Pc和Pd匹配的定时按箭头Z的方向旋转。在此，因为如上所述由用于吸附的充电器228以预定的角度用电对转印和传送带216充电，因此纸张P被通过各个图像形成站Pa、Pb、Pc和Pd稳定地传送和提供。
在各个图像形成站Pa、Pb、Pc和Pd，分别形成各个颜色的色粉图像，以便图像被叠加在纸张P的支持面上，所述支持面被转印和传送带216静电吸附和传送。当完成第四图像形成站Pd的图像传送的时候，纸张P被用于从其一端依序消除电荷的放电器从转印和传送带216取下，并且随后被引导到定影器217。最后，从纸张排放开口(附图中未示出)将其上定影色粉图像的纸张P排出到接纸盘220上。
应当注意，虽然上面的说明描述了LSU 227a、227b、227c和227d扫描激光束和曝光光导体鼓222以便用光向光导体鼓222写入数据的情况，在LSU的位置可用由例如发光二极管阵列和成像透镜阵列组成的写入光系统(LED头)来代替。和LSU相比，LED头具有尺寸小和不含任何可能导致噪声的可移动部分的优点。因此，LED头优选用于需要多个光写入单元的图像形成装置中，例如串联式数字彩色复印机。
图2是图1的数字彩色复印机的放大的部分视图。
补片图像检测板单元300被安排与转印和传送带216相对，并且在补片图像检测板单元300和转印和传送带216之间保持预定的距离。在补片图像检测板单元300提供的图像密度传感器检测粘附到测试色粉图像(色粉补片图像)T的色粉量，测试色粉图像T形成在转印和传送带216的表面上。
补片图像检测板单元300包括在传感器电路板300a上的镜面反射型传感器300b和漫反射型传感器300c。镜面反射型传感器300b和漫反射型传感器300c的每个包括一个已知的图像密度传感器，它具有：光发射器件，用于向测试色粉补片图像T发射光；光接收器件，用于检测来自光发射器件的光的反射。在这个实施例中，光发射器件由红外线发光二极管构成，光接收器件由光电二极管构成。
镜面反射型传感器300b向黑色测试色粉补片图像T发射光，并且接收在测试色粉补片图像T镜面反射的光。漫反射型传感器300c向彩色测试色粉补片图像T发射光，并且接收在测试色粉补片图像T漫反射的光。
可以使用的图象密度传感器之一包括例如：图3所示的具有970nm的发光中心波长的光发射器件(LED)11和两个光接收器件(光电二极管)12与13，其中光接收器件12(用于镜面反射的光)被用于黑色色粉，光接收器件13(用于漫反射的光)被用于彩色色粉，以便图像密度传感器可以检测镜面反射的光量和漫反射的光量。图像密度传感器从LED 11分别向在转印和传送带216上的黑色和彩色测试色粉补片图像T发射光，在光电二极管12接收镜面反射的光，并且在光电二极管13接收漫反射的光，其中所述镜面反射的光的光量对应于黑色测试色粉补片图像T的图像密度，所述漫反射的光的光量对应于彩色测试色粉补片图像T的图像密度。进入光电二极管12和13的光产生依赖于所接收的光量的电流。所述电流被转换为与其对应的电压、并且被放大和输出作为图像密度信号。
如上所述，在补片图像检测板单元300提供的图像密度传感器可能具有镜面反射型传感器和漫反射型传感器，它们被分别提供或可能将传感器集成。
因为在测试色粉补片图像T和图像密度传感器之间的距离的变化导致反射光的光量的大变化，因此在上述的补片图像检测板单元300和转印和传送带216的表面之间的距离需要极高的精度。而且，因为在数字彩色复印机1机体的操作时也要求在补片图像检测板单元300和转印和传送带216的表面之间的距离的高精度，因此补片图像检测板单元300被布置在与传动辊214相对的位置。利用这种配置，难于提供校准夹具或可滑动的校准板来用于校正图像密度传感器。
图4示出了在附着色粉量和来自镜面反射类型的传感器300b的输出之间的关系的图(镜面反射的光分量“a”)，并且示出了在附着色粉量和来自漫反射类型的传感器300c的输出之间的关系的图(漫反射光分量“b”)。
如图4所示，当附着色粉的量增加的时候，漫反射光分量“b”趋向于饱和。
按照本实施例的数字彩色复印机1是串联式的。串联式数字彩色复印机1所需要的是将每个颜色的图像密度保持适当，以便获得高质量全彩色图像。结果，使用上述的用于设置每种颜色的适当的图像密度的处理控制模式以及正常的图像形成模式。
在处理控制模式中，例如，补片(具有大约20平方毫米恒定面积的图案)的静电潜像形成在光导体鼓222a、222b、222c和222d上，然后被预定的显影对比电压显影。各个颜色的所获得的色粉补片图像随后被单独地转印到转印和传送带216上。通过转印在转印和传送带216上形成的各个颜色的补片图像被传送到刚刚通过作为最后的颜色的第四颜色的图像形成站Pd的转印和传送带216的下游位置。被布置与转印和传送带216相对的补片图像检测板单元300检测补片图像的图像密度(附着色粉的量)。
图5是按照这个实施例的数字彩色复印机的控制系统的方框图。
已经由CCD行传感器116转换为电子信号的文件图像信息(所读取的图像信号)被发送到信号处理器5。信号处理器5处理图像数据并且向LSU 227输出图像数据。
密度计算器31计算从补片图像检测板单元(图像密度传感器)300(在此包括镜面反射型传感器300b和漫反射型传感器300c)输出的密度信号，并且输出无差错的校正密度信号。显影器件控制器32输入校正的密度信号并且输出用于控制色粉补片图像的显影条件的控制信号。图像密度传感器35输入校正的密度信号，并且输出用于控制静电潜像形成条件的控制信号。
显影辊驱动电机33输入从显影器件控制器32输出的控制信号，并且驱动显影器件224的显影控制器来以预定的速度旋转。分配器驱动电机34输入从显影器件控制器32输出的信号，并且控制从分配器向显影器件224提供的色粉量为预定的数量。
光量控制器36输入从图像密度控制器35输出的控制信号，并且控制从LSU 227发出的激光束的量。栅极电源37输入从图像密度控制器35输出的控制信号，并且施加由(scorotron)充电器223的栅极控制的电压。参考模式信号产生器38输入从图像密度控制器35输出的控制信号，并且产生参考模式信号，用于在光导体鼓222上形成例如大约20mm×20mm的彩色补片。
在制造或装配时和运输中，利用包括校准板的夹具而不是通过读取色粉补片图像来校准图像密度传感器，所述校准板对应于一个所设置数量的附着色粉。即，镜面反射型传感器300b和反射型传感器300c检测校准板，并且来自镜面反射型传感器300b和反射型传感器300c的每个的光敏感度的输出被调整，以便检测值变成一个所设置的值。通过调整从通过由光电二极管在校准板反射的光所产生的电流向一个电压的转换条件(电阻Ω)和在转换为电压之后调整放大的增益以便获得所设置的输出来完成校准。
而且，可以通过调整图像密度传感器的光输出(调整在传感器中的LED的电流值)来调整与反射光对应的、来自图像密度传感器的输出(密度信号输出)。
利用校准板的传感器的校准使得有可能调整在色粉补片图像的图像密度(附着色粉的数量)和对应于反射光的、来自镜面反射型传感器300b和反射型传感器300c的输出之间的关系，并且准确地检测图像密度。
上述的在制造时和在装配时的校准的结果被登记为基准值。根据基准值，设置用于调整色粉补片图像的图像密度(执行色粉补片图像的图像密度的处理控制)的、对应于反射光的、镜面反射型传感器300b和反射型传感器300c的输出的目标值，并且这个目标值被用于下面的处理控制。
图6是示出镜面反射类型图像密度传感器300b和漫反射类型图像密度传感器300c的初始校准和处理控制的处理的流程图。
首先，图像密度控制器35判断是否在初始运输中的传感器的初始校准的结果被登记(初始校准已经被执行)(步骤S1)。当未登记传感器的初始校准的结果的时候，处理进行到步骤S2，而已登记传感器的初始校准的结果的时候，处理进行到步骤S10。
当未登记初始校准的结果的时候，利用校准板或包括校准板的夹具来执行初始校准。更具体地来说，检测在校准板反射的光量，并且调整图像密度传感器的光接收器件的光敏感度，以便对应于反射光的输出变为预先登记和固定的输出(步骤S2)。
图像形成装置登记通过检测在校准板上反射的光而获得的光敏感度的调整结果，此结果作为基准值(步骤S3)。根据所登记的基准值，设置用于调整图像密度的、对应于反射光的图像密度传感器的输出的目标值(S4)。
图像形成装置随后启动用于处理控制的程序(步骤S5)，并且形成测试色粉模式(补片)图像(步骤S6)。在测试色粉补片图像反射的光量随后被图像密度传感器检测(步骤S7)，调整图像形成条件(步骤S8)，处理控制程序结束(步骤S9)。
图像形成装置切换到待机状态(步骤S10)，并且判断是否存在用于图像形成的命令(步骤S11)。当存在用于图像形成的命令的时候，处理进行到步骤S12，而当不存在用于图像形成的命令的时候，处理进行到步骤S13。
当存在用于图像形成的命令的时候，执行图像形成操作(步骤S12)。
当不存在用于图像形成的命令的时候，图像形成装置继续待机状态(步骤S13)。
图7是示出在更换包括图像密度传感器的图像形成部分210的构成元件的时候镜面反射类型图像密度传感器300b和漫反射类型图像密度传感器300c的校准处理的流程图。
当在制造或装配之后和在运输之后图像密度传感器或包括图像密度传感器的图像形成部分210的构成部分的时候，也要求校准图像密度传感器，即调整在色粉模式图像的图像密度和对应于反射光的、来自图像密度传感器的输出之间的关系，以便准确地检测图像密度。
首先，图像密度控制器35判断是否需要更换图像密度传感器或包括图像密度传感器的图像形成部分210的任何构成部分，如光导体鼓222、转印和传送带216或转印充电器225(步骤S21)。当预先设置的数量的组已经被复制或者转印和传送带216的预定旋转时间已经过去等的时候，判断是否需要更换图像密度传感器或包括图像密度传感器的图像形成部分210的构成部分。
当需要更换图像密度传感器或包括图像密度传感器的图像形成部分210的任何构成部分的时候，处理进行到步骤S22，而当不需要更换任何组成部分的时候，处理进行到步骤S32。
当需要更换图像密度传感器或包括图像密度传感器的图像形成部分210的任何构成部分的时候，图像形成装置启动处理控制程序(步骤S22)。
首先，图像形成装置形成测试色粉补片图像(步骤S23)并且用图像密度传感器检测在测试色粉补片图像反射的光量(步骤S24)。图像形成装置随后根据对应于反射光的、来自图像密度传感器的输出来调整图像形成的条件(S25)，并且用于处理控制的程序结束(步骤S26)。
下面的说明将解释在对应于反射光的图像密度传感器的输出和图像形成条件之间的关系的调整，这是在步骤S25中执行的。
在此说明的是图1所示的串联式数字彩色复印机1在转印和传送带216上形成测试色粉补片图像、检测测试色粉补片图像的图像密度和控制图像形成条件的情况。
首先，在更换图像密度传感器之前，利用逐步变化的显影偏压和/或充电栅极电压来在转印和传送带216上形成多个测试色粉补片图像，在测试色粉补片图像反射的光被图像密度传感器读取。(以下将此称为程序1)
接着，根据已经形成了利用程序1中的不同条件而形成的多个色粉补片图像的显影偏压和/或充电栅极电压，计算用于形成提供预定的传感器输出的补片图像所需要的显影偏压和/或充电栅极电压。(以下将此称为程序2)
图8是示出在来自图像密度传感器的输出VX和补片图像密度IDX之间的关系的图。
根据这个图，图像形成装置计算实现具有与目标传感器输出VX对应的补片图像密度IDX的色粉补片图像所需要的显影偏压VB和/或充电栅极电压VG。
因为在补片图像密度IDX和显影偏压VB和/或充电栅极电压VG之间的相关性，因此可以向回计算与目标传感器输出对应的成像条件。
表1示出了在补片图像密度IDX、传感器输出VX、充电栅极电压VG、显影偏压VB之间的关系。
                            表1
    补片图像密度     传感器输出       充电栅极电压       显影偏压
    0(空带)     0(V)       ---       ---
    ID1     V1       VG1       VB1
    ID2     V2       VG2       VB2
    ID3     V3       VG3       VB3
关于表1，因为预先明白目标传感器输出在电压V1到V3中的任何一个附近产生，因此利用定额来计算与其对应的充电栅极电压VG和/或显影偏压VB。
对于减色三原色(subtractive three primary colors)的黑色色粉模式或彩色色粉模式，可以对任何一种颜色或所有的颜色执行上述的处理控制。
如上所述，图像形成装置通过确定与目标传感器输出VX对应的成像条件(图像形成的条件)来完成处理控制(步骤S26)。
随后更换图像密度传感器或包括图像密度传感器的图像形成部分210的构成部分(步骤S27)。随后根据图像形成条件来形成测试色粉补片图像，其中通过在更换图像密度传感器之前执行的处理控制来调整所述图像形成条件(步骤S28)。
在步骤S28形成的、恒定密度的测试色粉补片图像反射的光量随后被更换后的图像密度传感器检测(步骤S29)。图像密度传感器的操作条件被调整以便步骤S29的传感器输出(对应于反射光的输出)被使得接近预先设置的基准值(目标值)(步骤S30)。
下面的说明将解释基于步骤S30的传感器输出的传感器的操作条件的调整。
利用在程序2确定的成像条件，在转印和传送带216成像测试色粉补片图像，并且由图像密度传感器检测反射光的光量。图像密度控制器35调整图像密度传感器的光敏感度(调整用于将通过接收图像密度传感器中的光电二极管的光而产生的电流转换为电压和/或将转换后的放大增益转换为电压的转换条件(电阻Ω))，或调整来自图像密度传感器的光输出(调整在传感器中的LED的电流值)，以便与反射光对应的来自图像密度传感器的输出变为目标值。应当注意，为了获得与反射光对应的目标输出，可以调整与所接收的光对应的来自图像密度传感器的输出和图像密度传感器的光输出，或仅仅调整它们之一。而且，当形成多种颜色的黑色色粉模式或彩色色粉模式的时候，可以重复执行用于黑色色粉的镜面反射型传感器调整和用于彩色色粉的反射型传感器的调整。
在此图像密度传感器的校准结束(步骤S31)。
图像形成装置随后切换到待机状态(步骤S32)，并且判断是否存在用于图像形成的命令(步骤S33)。当存在用于图像形成的命令的时候，处理进行到步骤S34，而当不存在用于图像形成的命令的时候，处理进行到步骤S35。
当存在用于图像形成的命令的时候，执行用于图像形成的操作(步骤S34)。
当不存在用于图像形成的命令的时候，图像形成装置继续待机状态(步骤S35)。
在利用已经如上所述在制造时和在运输中被校准的图像密度传感器来调整图像形成的条件的时候，更换图像密度传感器或图像形成部分210的构成部分，利用所调整的图像形成条件来形成测试色粉补片图像，由图像密度传感器检测测试色粉补片图像，并且调整图像密度传感器的操作条件。
结果，在更换图像密度传感器等的时候，可以不利用校准板来执行防止发生在测试色粉补片图像的图像密度(附着的色粉量)和传感器输出之间的关系的调节中的差错的校准。结果，即使在更换图像密度传感器之后也可以获得适当和稳定的图像密度。而且，因为减色三原色的黑色色粉图像和彩色色粉图像分别具有适当的图像密度，因此可以保持适当的色平衡，并且可以获得高质量的全彩色图像。
如同所述，按照本发明的图像形成控制方法包括校准图像密度传感器的校准步骤，使得利用如上所述受到图像形成控制的图像形成条件所形成的色粉模式图像的图像密度的检测值变为预定的基准值。这个图像形成控制方法不需要用于校准图像密度传感器的校准板，所以不会发生色粉对竖立的校准板的污染。
可以在更换包括图像密度传感器的数字彩色复印机1的构成部分之后容易和准确地校准图像密度传感器，以便可以准确地检测色粉模式图像的图像密度。
结果，通过可靠地控制图像形成的条件，可以保持适当的色粉模式图像的图像密度，并且可以实现高质量的图像。
而且，在按照本实施例的图像形成控制方法中，通过调整从光发射器件发出的光量或调整光接收器件的光敏感度来校准图像密度传感器，所以可以容易和高精度地校准图像密度传感器。
应当注意，虽然在本实施例中利用转印和传送带216来检测补片图像的图像密度，本发明不限于此。作为替代方式，例如，本发明可以被应用到图9所示的间接转印类型的图像形成装置。
对于在图9和图1中的图像形成装置，相同的代码被用于表示相同的部分。
图9中的图像形成装置包括取代图1中的转印和传送带机构的次级转印和传送带机构213a、取代图1中的转印和传送带216的中间转印带216a。这种图像形成装置被构造使得在中间转印带216a的外表面上形成色粉图像(初级转印)，并且将色粉图像转印(次级转印)到纸张P上，所述纸张P在预定的定时被提供在次级转印的放电器232和与次级转印的放电器相对的辊229之间的位置。测试色粉补片图像T最后形成在中间转印带216a上，并且通过补片图像检测板单元300来检测测试色粉补片图像T的图像密度。
而且，补片图像检测板单元300可以检测不是被转印到转印和传送带216或中间转印带216a上的测试色粉补片图像T的图像密度而是形成在光导体鼓222上的测试色粉补片图像T的图像密度。
而且，虽然上述的实施例已经说明了在更换图像密度传感器或图像形成部分210的构成部分之后校准图像密度传感器的情况，但是本发明不限于此。或者，可以当发生图像密度传感器的性能老化的时候或在预定的定时校准图像密度传感器。结果，可以总是准确地检测色粉模式图像的图像密度，可以可靠地控制图像形成的条件，并且可以保持色粉模式图像的适当图像密度。
由于本发明可以在不脱离本发明的主要特征的精神的情况下以几种形式来实现，因此本发明的实施例是说明性的而不是限定性的，因为本发明的范围由所附的权利要求书而不是由说明书来规定，并且落入权利要求书的界限和范围内的所有改动或等同物均被该权利要求书覆盖。

Claims (10)

1.一种利用图像形成装置来控制图像形成的方法，所述图像形成装置配备有用于承载静电潜像的光导体和图像密度传感器，所述图像密度传感器包括光发射装置和光接收装置，用于检测通过显影所述静电潜像而获得的色粉模式图像的图像密度，所述方法包括步骤：
通过将被充电的光导体曝光来在所述光导体上形成静电潜像；
由所述光发射装置向通过显影所述静电潜像而获得的色粉模式图像发光；
通过由所述光接收装置检测在所述色粉模式图像上反射的光量来由所述图像密度传感器检测所述色粉模式图像的图像密度；
根据所检测的图像密度，控制用于图像形成的一个或多个条件，包括用于充电所述光导体的充电电压、光导体的曝光量、用于显影所述静电潜像的显影偏压、以及用于显影静电潜像的色粉量，
其特征在于还包括步骤：
校准图像密度传感器，以使基于如上控制的图像形成条件而形成的色粉模式图像的图像密度的检测值变为预定基准值。
2.按照权利要求1的图像形成控制方法，其特征在于还包括步骤：
根据如上控制的图像形成条件来分别形成减色三原色的彩色色粉模式图像；
校准图像密度传感器，以使色粉模式图像的图像密度的检测值分别变为基准值。
3.按照权利要求2的图像形成控制方法，其特征在于所述检测步骤包括步骤：根据漫反射的光量检测所述彩色色粉模式图像的图像密度。
4.按照权利要求1的图像形成控制方法，其特征在于所述检测步骤包括步骤：根据镜面反射的光量来检测非彩色色粉模式图像的图像密度。
5.按照权利要求1的图像形成控制方法，其特征在于所述校准步骤包括步骤：通过调整从光发射装置发射的光量来校准所述图像密度传感器，所述光发射装置包括在所述图像密度传感器中，用于向色粉模式图像发光。
6.按照权利要求1的图像形成控制方法，其特征在于所述校准步骤包括步骤：通过调整光接收装置的光敏感度来校准所述图像密度传感器，所述光接收装置包括在所述图像密度传感器中，用于接收照射到色粉模式图像上的光。
7.按照权利要求1-6之一的图像形成控制方法，其特征在于在更换包括所述图像密度传感器和光导体的图像形成装置的一个或多个组成部分之后执行所述校准步骤。
8.一种利用图像形成装置来控制图像形成的方法，所述图像形成装置配备有用于承载静电潜像的光导体、用于承载通过显影和转印静电潜像而获得的色粉模式图像的转印部件和图像密度传感器，所述图像密度传感器包括光发射装置和光接收装置，用于检测在所述转印部件上的色粉模式图像的图像密度，所述方法包括步骤：
通过将被充电的光导体曝光来在所述光导体上形成静电潜像；
由所述光发射装置向通过显影静电潜像和向转印部件转印静电潜像而获得的色粉模式图像发光；
通过由光接收装置检测在所述色粉模式图像上反射的光量来由所述图像密度传感器检测所述色粉模式图像的图像密度；
根据所检测的图像密度，控制用于图像形成的一个或多个条件，包括用于充电光导体的充电电压、光导体的曝光量、用于显影所述静电潜像的显影偏压、用于显影静电潜像的色粉量，用于转印色粉模式图像的转印偏压，
其特征在于还包括步骤：
校准图像密度传感器，以便使基于如上控制的图像形成条件而形成的色粉模式图像的图像密度的检测值变为预定基准值。
9.一种图像形成装置，包括：
静电潜像形成单元，通过将被充电的光导体曝光来在所述光导体上形成静电潜像；
色粉模式图像形成单元，用于通过显影所述静电潜像来形成色粉模式图像；
图像密度传感器，包括光发射装置和光接收装置，用于向所述色粉模式图像发光，接收在所述色粉模式图像反射的光，将从所接收的光引起的电流转换为电压，并根据一个放大的值来检测所述色粉模式图像的图像密度；
图像形成条件控制单元，用于根据所检测的图像密度，控制用于图像形成的一个或多个条件，包括充电所述光导体的充电电压、光导体的曝光量、用于显影静电潜像的显影偏压、以及用于显影所述静电潜像的色粉量，
其特征在于还包括：
用于改变所述光发射装置的光输出量、以便色粉模式图像的图像密度的值变为预定基准值的装置，所述色粉模式图像根据如上控制的图像形成条件而形成。
10.一种图像形成装置，包括：
静电潜像形成单元，通过将被充电的光导体曝光来在所述光导体上形成静电潜像；
色粉模式图像形成单元，用于通过显影所述静电潜像来形成色粉模式图像；
图像密度传感器，包括光发射装置和光接收装置，用于向所述色粉模式图像发射光，接收在所述色粉模式图像反射的光，将从所接收的光引起的电流转换为电压，并根据一个放大的值来检测所述色粉模式图像的图像密度；
图像形成条件控制单元，用于根据所检测的图像密度，控制用于图像形成的一个或多个条件，包括充电所述光导体的充电电压、所述光导体的曝光量、用于显影所述静电潜像的显影偏压、以及用于显影静电潜像的色粉量，
其特征在于还包括：
用于改变电阻或用于改变增益的装置，所述电阻用于将电流转换为电压，所述电流是从在所述色粉模式图像反射并被所述光接收装置接收的光所产生的，所述增益用于在将所述电流转换为电压之后的放大，以便色粉模式图像的图像密度的值变成预定的基准值，所述色粉模式图像根据如上控制的用于图像形成的条件而形成。
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