CN1716122A - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像形成装置,具有:像承载体;包括第1室和第2室,收容具有载体和调色剂的显影剂的显影容器;显影剂承载体;配置于显影容器内部的显影剂输送构件;控制用图像形成部;图像浓度检测部;以及图像浓度控制部;其中:设第1室内的、显影剂承载体纵长方向每10mm的显影剂量为Y,第1室内的、显影剂承载体纵长方向的显影剂输送速度为VD,最大浓度图像形成时像承载体上的单位面积的调色剂承载量为M,像承载体的表面移动速度为VP,显影剂承载体的纵长方向的、从显影剂承载体上的最大可显影区域的、由显影剂输送构件输送显影剂的方向的最下游位置到预定检测位置的距离为X,满足以下关系式X≤(45×Y×VD)/(M×VP)。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及一种利用通过使用显影剂对形成于像承载体上的静电像进行显影从而形成记录图像的电摄影方式、静电记录方式等的图像形成装置;特别涉及一种使用具有调色剂和载体的二组分显影剂作为显影剂的图像形成装置。
背景技术
过去,例如在电摄影方式的图像形成装置中,使用显影剂对形成于该像承载体上的潜像进行显影,可视化为调色剂像的技术已为公众所知。在使用具有调色剂和载体的二组分显影剂的显影器中,将显影剂的调色剂(T)与载体(C)的混合比即T/D(D=T+C)(表示显影剂中的“调色剂浓度”,以下也称“T/D比”)保持恒定非常重要。为此,过去作为检测显影器内的显影剂的调色剂浓度并控制调色剂浓度的装置即自动调色剂补充装置(ATR:Auto Toner Replenisher),人们提出了光反射检测方式、电感方式、纹样检测方式等几种方式。
然而,在光反射检测方式中,存在以下问题。即:显影剂的调色剂在使用碳黑(具有与载体同样的光学特性)等着色剂作为颜料的情况下,不能根据显影剂的光反射强度的差检测出T/D比。
另外,根据显影剂的磁导率变化进行检测的电感方式存在以下问题。即:以提高画质为目的,提高调色剂的带电电荷量,改善流动性。在该情况下,即使采取显影剂的搅拌等措施,也由于带电的显影剂的排斥而发生载体的密度变化。结果,即使是相同的T/D比,显影剂的磁导率也变化,因此,有时不能检测到正确的T/D比。
因此,作为在自动调色剂补充装置(ATR)中测定显影剂的T/D比的方法,已知有以下方法。即:与通常的图像形成分开,在像承载体上,另行形成电位确定的潜像(基准纹样潜像),直接对该潜像进行显影,从而形成作为基准浓度的图案的纹样图像(图像浓度控制用图像)。接着,在像承载体上或在从像承载体转印到被转印体后的被转印体上,使用作为图像浓度检测装置的图像浓度传感器,靠光学检测该纹样图像的浓度。然后,利用纹样图像的浓度与T/D比的关系求出T/D比。该方式被称为纹样检测方式(纹样检测ATR)。
过去,在许多图像形成装置中,检测纹样图像的浓度的图像浓度传感器设置在:与像承载体或从像承载体转印纹样图像的被转印体(记录材料承载体、中间转印体等)相对的、止推方向(与像承载体、被转印体的表面移动方向大体垂直的方向)中央附近。
在这里,参照图2说明过去的显影器,过去,显影器1在显影容器101内具有显影剂输送装置106、107。通过显影套筒102的转动,将供给到作为显影剂承载体的显影套筒102的表面的显影剂,输送到与作为像承载体的圆筒状电摄影感光体(感光体)即感光鼓3相对的部分(显影区域)。
下面,进一步说明,在图示例中,显影容器101的内部由向垂直方向延伸的隔壁109,划分成显影室(第1室)110和搅拌室(第2室)111,在这些显影室110和搅拌室111内收容具有非磁性调色剂和磁性载体的二组分显影剂。
在显影室110和搅拌室111分别配置着一般为螺杆类型的第1显影剂输送装置(第1螺杆)106和第2显影剂输送装置(第2螺杆)107。第1螺杆106搅拌并输送显影室110内的显影剂。另外,第2螺杆107在自动调色剂补充装置(ATR)的控制下,对从调色剂补充容器(图中未表示)通过调色剂补充口(图中未表示)供给的调色剂,和已处于搅拌室111内的显影剂,进行搅拌并输送,使调色剂浓度均匀化。调色剂补充口通常设在由第2螺杆107在搅拌室111内输送显影剂的方向的上游端附近。
第1螺杆106和第2螺杆107分别向相反方向,即第1螺杆106从图2的纸面背侧向前侧输送显影剂,第2螺杆107从图2的纸面前侧向背侧输送显影剂。另外,隔壁109中在图2的前侧和背侧的端部,形成了使显影室110与搅拌室111相互连通的显影剂通道(图中未表示)。因此,由第1螺杆106和第2螺杆107的输送力,通过一边的显影剂通道,使在显影步骤中消耗调色剂而降低了调色剂浓度的显影室110内的显影剂向搅拌室111内移动。另外,补充调色剂后进行搅拌的搅拌室111内的显影剂通过另一边的显影剂通道向显影室110移动。
在这样的显影剂的循环中,过去一般在显影套筒102的止推方向(与表面移动方向大体垂直的方向)的中央附近形成纹样图像,由设置在对应位置的图像浓度传感器检测该纹样图像。
然而,已经知道,如上述那样检测在显影套筒102的止推方向中央部分形成的纹样图像的浓度,根据其检测结果由自动调色剂补充装置(ATR)进行调色剂补充,存在以下问题。即:当如上述那样在显影套筒102的止推方向中央部分形成纹样图像时,由于在刚形成纹样图像后形成图像,在形成纹样图像时处于与显影套筒102上的纹样图像形成位置所对应的显影容器101内的位置的显影剂,循环到调色剂补充口108位置期间,显影剂中的调色剂有所消耗。因此,如果根据检测纹样图像的浓度的结果补充调色剂,则实际补充调色剂时的T/D比与纹样图像形成时不同,所以,不能控制为适当的T/D比。
例如,在刚形成纹样图像后形成高浓度的图像的情况下,处于调色剂补充口位置的T/D比,比形成纹样图像的位置的显影剂的T/D比低。结果,由于调色剂的补充量不足,所以,有时不是适当的T/D比。
本发明就是鉴于上述那样的问题而做出的。
在调色剂消耗量变化大的复印模式的情况下,例如从实心(solid)黑连续复印转移到空白连续复印的情况下,实心黑连续复印中调色剂补充最大,当接下来开始空白复印时,调色剂补充量与调色剂浓度的平衡被破坏;鉴于这样的问题,日本特开平8-220870号公报提出了这样一种方案,即:在显影器的纵长方向上,背侧和前侧分别设置图像浓度检测装置(采用检测形成于感光鼓上的纹样图像浓度的光反射检测方式),或显影剂浓度检测装置(采用直接检测显影剂的调色剂浓度的光反射检测方式)。在日本特开平8-220870号公报的发明中,根据两检测装置的检测结果的差异进行调色剂补充控制,从而防止上述问题,并实现显影器的小型化。然而,关于在显影剂输送方向上超过纹样图像形成位置的区域的调色剂的消耗所导致的调色剂补充控制误差的问题,日本特开平8-220870号公报的发明中完全没有考虑。另外,关于将在超过纹样图像形成位置的区域实际使用的调色剂量换算成显影器内的T/D比,也未进行任何公开或暗示。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够使显影剂的调色剂浓度稳定在适当状态并维持稳定的图像浓度的图像形成装置。
用于实现上述目的的优选的图像形成装置,具有:
像承载体,形成静电像;
显影装置,对上述像承载体上的静电像进行显影,具有:收容包含载体和调色剂的显影剂的显影容器,设于该显影容器的开口部分、承载输送上述显影剂的显影剂承载体,以及配置于上述显影容器的内部、向上述显影剂承载体的纵长方向输送上述显影剂承载体附近的显影剂的显影剂输送构件,其中,上述显影容器具有第1室和第2室,所述第1室具有上述开口部分并配置上述显影剂输送构件,所述第2室用于使从该第1室输送来的显影剂返回;
控制用图像形成装置,在上述像承载体上形成由上述调色剂构成的图像浓度控制用图像;
图像浓度检测装置,在预定检测位置检测上述像承载体上或转印上述像承载体上的图像的转印介质上的、上述图像浓度控制用图像的浓度;以及
图像浓度控制装置,根据该图像浓度检测装置的检测结果进行图像浓度控制;
其中:
设上述第1室内的、上述显影剂承载体纵长方向每10mm的显影剂量为Y(g),
上述第1室内的、上述显影剂承载体纵长方向的显影剂输送速度为VD(mm/sec),
最大浓度图像形成时的上述像承载体上的单位面积的调色剂承载量为M(mg/cm2),
上述像承载体的表面移动速度为VP(mm/sec),
上述显影剂承载体的纵长方向、从上述显影剂承载体上的最大可显影区域的、由上述显影剂输送构件输送显影剂的方向的最下游位置到上述预定检测位置的距离为X(mm),
则满足以下关系式
X≤(45×Y×VD)/(M×VP)。
附图说明
图1为本发明图像形成装置的一实施例的整体结构示意图。
图2为表示图1的图像形成装置具有的显影器的结构的示意剖面图。
图3为用于说明显影剂的调色剂浓度控制的纹样图像的示意图。
图4为用于说明在显影容器内的显影剂循环与形成纹样图像的止推方向位置的关系的显影器的示意剖面俯视图。
图5为表示形成实心图像时消耗的调色剂的图。
图6为表示相对T/D比的变化的图像等级与输出反射浓度的关系的曲线图。
图7为表示在实心图像形成中进行消耗调色剂量的补充时的补充口的距离与调色剂带电量分布的关系的曲线图。
图8为表示可应用本发明的图像形成装置的其他例子的整体结构示意图。
图9为用于说明图像形成条件控制的纹样图像的示意图。
图10为表示本发明图像形成装置的实施例3的结构示意图。
图11为用于说明配准控制的配准图案图像的示意图。
具体实施方式
以下,根据附图进一步详细说明本发明的图像形成装置。
[实施例1]
(图像形成装置的整体结构和动作)
首先,说明本实施例的图像形成装置的整体结构和动作。图1表示本实施例的图像形成装置的示意整体结构。在本实施例中,本发明由电摄影方式的彩色复印机(以下简称“图像形成装置”)具体化。本实施例的图像形成装置A能够,根据来自图像形成装置主体(装置主体)具有的原稿读取部70或可拆装地连接于装置主体的个人计算机等外部设备的图像信息,利用电摄影方式将黄(Y)、品红(M)、青(C)、黑(Bk)4色全色图像形成于记录材料,例如记录用纸、塑料片(OHP片)、布等。
本实施例的图像形成装置A是串列式直接转印方式的彩色图像形成装置。在装置主体内设置着围绕多个张架(supporting)辊而架设的、作为记录材料承载体的转印带21。该转印带21沿图中箭头方向回转,输送承载于其上的记录材料S。沿该转印带21并排设置着作为像形成装置的第1、第2、第3、第4图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd。例如,在形成4色全色图像的情况下,利用这些第1~第4图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd,经过潜像、显影、转印的处理依次形成黄色、品红色、青色、黑色的调色剂像。
第1~第4图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd分别具有专用的像承载体(感光鼓)3a、3b、3c、3d,在各感光鼓3a、3b、3c、3d上形成各色的调色剂像。邻接于各感光鼓3a、3b、3c、3d设置转印带21,形成于感光鼓3a、3b、3c、3d上的各色的调色剂像转印到承载于转印带21上并被输送的记录材料S上。进而,转印了各色的调色剂像的记录材料S,利用分离带电器31从转印带21脱离,在由定影部9通过加热和加压使调色剂像定影后,作为记录图像排出到装置外。作为转印带21,使用环状的带,或没有接缝的带(无缝带)。转印带21由驱动辊14驱动而进行周向移动(回转)。
进一步说明,在感光鼓3a、3b、3c、3d的周边分别设置着作为带电装置的带电器2a、2b、2c、2d,作为曝光手段的曝光装置(在本实施例中为激光曝光光学系统)6a、6b、6c、6d,作为显影装置的显影器1a、1b、1c、1d,作为转印装置的转印带电器5a、5b、5c、5d,及作为像承载体清扫装置的感光鼓清扫器4a、4b、4c、4d。另外,曝光装置6a、6b、6c、6d分别具有光源装置和多面反射镜等。进而,通过使多面反射镜转动,来对从光源装置发出的激光进行扫描,利用反射镜使该扫描光的光束偏转,并利用fθ透镜使之聚光到感光鼓3a、3b、3c、3d的母线上进行曝光。由此,在感光鼓3a、3b、3c、3d上形成与图像信号相应的潜像。
在显影器1a、1b、1c、1d中,分别充填预定量的具有黄色、品红色、青色、黑色的非磁性调色剂(调色剂)和磁性载体(载体)的二组分显影剂。调色剂与载体已按预定的混合比(T/D比)混合。显影器1a、1b、1c、1d分别对感光鼓3a、3b、3c、3d上的潜像进行显影,可视像化为黄色调色剂像、品红色调色剂像、青色调色剂像、黑色调色剂像。
记录材料S收容于记录材料盒10,从该处经过搓纸辊11、多个输送辊12、及对准辊13供给到转印带21上。然后,由转印带21输送,依次送到与感光鼓3a、3b、3c、3d相对的转印部。
即,从对准辊13送出到转印带21的记录材料S,向第1图像形成部Pa的转印部输送。与此同时,图像写出信号接通,以其为基准,按预定定时对第1图像形成部Pa的感光鼓3a进行图像形成。然后,通过转印带21在与感光鼓3a和转印带电器5a相对的转印部,由转印带电器5a施加电场或电荷,从而将形成于感光鼓3a上的第1色调色剂像转印到记录材料S上。通过该第1色调色剂像的转印,记录材料S由静电吸引力牢固地保持在转印带21上,并输送到第2图像形成部Pb以后。
对于在第2~第4图像形成部Pb~Pd的感光鼓3b、3c、3d上的调色剂像的形成及调色剂像的转印,也与第1图像形成部Pa同样地进行。这样,在承载于转印带21的记录材料S上形成重合了4色调色剂的多重调色剂像。然后,转印了4色调色剂像的记录材料S,在转印带21的输送方向下游部分由分离带电器31除电,静电吸引力衰减,从而从转印带21的末端脱离。
然后,从转印带21脱离的记录材料S被输送到定影装置9,在这里,进行调色剂像的混色及向记录材料S的固定。由此,记录材料S上的调色剂像形成为全色的记录图像。此后,记录材料S被排出到排纸托盘20。
另一方面,残留于感光鼓3a、3b、3c、3d的调色剂,由毛刷、刮板装置等具有清扫构件的感光鼓清扫器4a、4b、4c、4d来清扫。
另外,在从记录材料S从转印带21脱离的位置起转印带21的行进方向下游,作为被转印体清扫装置的转印带清扫器22时常接触于转印带21,该转印带清扫器22对附着于转印带21表面的灰雾调色剂和飞散调色剂等进行清扫。附着在转印带21上的调色剂由毛刷、刮板装置等带清扫器22清扫。
当然也可以使用例如黑色单色的图像等所期望的单色或4色中的若干色用的图像形成部,形成单色或多彩色的图像。
(显影器的结构和动作)
下面,参照图2进一步说明显影器1。在本实施例中,第1~第4图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd,除了形成的调色剂像的颜色不同以外,实质上是以相同的结构进行相同动作。因此,在不需要特别区别的情况下,为了表示属于任一图像形成部的要素,省略符号的下标a、b、c、d,概括地进行说明。
如图2所示那样,与感光鼓3相对地配置的显影器1在显影容器101内具有:作为显影剂承载体的显影套筒102,配置于显影套筒102内的作为磁场发生装置的固定的磁辊(磁铁)103,为了在显影套筒102的表面形成显影剂的薄层而配置的作为显影剂量限制装置的限制刮板105,以及如后述那样搅拌并输送显影容器101内的显影剂的作为显影剂输送装置的第1、第2显影剂输送装置106、107。
显影容器101的内部由向垂直方向延伸的隔壁109划分成显影室(第1室)110和搅拌室(第2室)111。隔壁109的上方部分开放。显影室110和搅拌室111收容了具有非磁性调色剂和磁性载体的二组分显影剂。
在显影室110配置了成螺杆类型的第1显影剂输送装置(第1螺杆)106,搅拌室111配置了第2显影剂输送装置(第2螺杆)107。第1螺杆106搅拌并输送显影室110内的显影剂。另外,第2螺杆107根据自动调色剂补充装置(ATR)的控制,搅拌并输送从调色剂补充容器15(图1)通过调色剂补充口108(图4)供给的调色剂和已处于搅拌室111内的显影剂,使调色剂浓度均匀。调色剂补充口108设在由第2螺杆107对搅拌室111内的显影剂进行输送的方向的上游端附近(图4)。这是为了利用第2螺杆107,将通过调色剂补充口108补充的调色剂与搅拌室111内的显影剂充分搅拌、混合,之后移送到显影室110。
隔壁109中在图2的纸面前侧和背侧的端部,形成了使显影室110与搅拌室111相互连通的显影剂通道112、113(图4)。因此,利用第1螺杆106和第2螺杆107的输送力,使在显影步骤中消耗调色剂而降低了调色剂浓度的显影室110内的显影剂,通过一边的显影剂通道112(图2的纸面前侧)移动到搅拌室111内。另外,补充调色剂并进行搅拌的搅拌室111内的显影剂,通过另一边的显影剂通道113(图2的纸面背侧)向显影室110移动。
显影器1的显影室110,在相当于面对感光鼓3的显影区域的位置形成开口,在该显影容器101的开口部分100,露出一部分并且可转动地配置显影套筒102。在本实施例中,显影套筒102由非磁性材料构成,在显影动作时沿图示箭头方向转动。另外,在显影套筒102的内部,固定着作为磁场发生装置的磁辊103。显影套筒102承载输送由限制刮板105限制层厚的二组分显影剂层,在与感光鼓3相对的显影区域将显影剂的调色剂供给到感光鼓3,从而将潜像作为调色剂像进行显影。在本实施例中,限制刮板105由SUS等非磁性材料构成,配置到与感光鼓3相比显影套筒102的转动方向上游一侧,通过调整与显影套筒102的表面之间的间隙,从而限制在显影套筒102上输送到显影区域的显影剂的厚度。非磁性调色剂与磁性载体二者,通过限制刮板105的前端部分与显影套筒102之间,送到显影区域。
另外,为了提高显影效率即向潜像的调色剂给予率(ratio of tonerimparted),通常在显影套筒102从作为电压施加装置的显影偏压电源施加叠加了直流电压与交流电压的显影偏压。
第1螺杆106在显影室110内的底部沿显影套筒102的轴线方向(显影宽度方向)大体平行地配置。并且,在本实施例中,第1螺杆106成为以螺杆状在回转轴的周围设置叶片构件的螺杆构造,通过回转使显影室110内的显影剂沿显影套筒102的轴线方向,向一个方向输送。
另外,在本实施例中,第2螺杆107形成与第1螺杆106同样的螺杆构造,即形成为在回转轴的周围按与第1螺杆106相反的方向以螺杆状设置叶片构件的螺杆构造,在搅拌室111内的底部大体平行于第1螺杆106地配置着。第2螺杆107,与第1螺杆106同方向回转,向与第1螺杆106相反的方向输送搅拌室111内的显影剂。
如上述那样,通过第1螺杆106和第2螺杆107的回转,使显影剂在显影室110与搅拌室111之间循环。
在这里,说明使用显影器1采用二组分磁刷法使形成于感光鼓3的上述静电潜像显影的显影步骤和显影剂的循环系。首先,随着显影套筒102的转动,显影剂在磁辊103的磁极N2的位置被吸引到显影套筒102上;所述显影剂在输送到磁辊103的磁极S2、N2的位置的过程中,由相对显影套筒102以预定间隙(S-B间隙)配置的限制刮板105所限制。由此,在显影套筒102上形成显影剂的薄层。
当在显影套筒102上作为薄层承载的显影剂被输送到磁辊103的显影主极S1的位置时,由磁力形成磁刷(尖端立起)。通过使形成为该尖端状的磁刷接触或接近感光鼓3,从而使感光鼓3上的静电潜像显影。这样,潜像显影后的显影套筒102上的显影剂,此后利用磁极N3、N2的排斥磁场,回收到显影容器101内。
在本实施例中,作为磁性载体使用铁氧体磁性载体,该铁氧体磁性载体,对240kA/m的外加磁场的饱和磁化为24Am2/kg,3000V/cm的电场强度下的电阻率为1×107~8Ω·cm,重量平均粒径为50μm。另外,作为非磁性调色剂,使用在着色树脂粒子中外加胶态二氧化硅的重量平均粒径7.2μm的带负电的聚酯类树脂调色剂。在本实施例中,作为显影剂,使用将磁性载体和非磁性调色剂按重量比为93∶7混合后的物质。
此外,作为磁性载体,也可以使用以粘结剂树脂与磁性金属氧化物和非磁性金属氧化物作为初始原料,采用聚合法制造的树脂磁性载体。这些磁性载体的制造方法无特别限制。另外,作为非磁性调色剂,也可以使用苯乙烯-苯烯酸类树脂调色剂。
(自动调色剂补充装置)
下面,说明本实施例的自动调色剂补充装置(ATR)。
如图1所示,图像形成装置A具有统一控制图像形成装置的动作的控制部60。控制部60具有作为控制中心元件(控制装置)的CPU61,该CPU61连接着:作为工作用存储器使用的RAM62,存储CPU61执行的程序、各种数据的ROM63,以及作为生成图像浓度控制用图像(纹样图像)的图像信息信号的控制用图像发生装置的测试图案发生器64。测试图案发生器64有时也安装在未图示的视频控制器内。
视频控制器将来自原稿读取部70或可通信地连接于装置主体的外部设备的图像信息信号,变换成与图像形成装置A的图像形成相关的信号。控制部60的CPU61根据来自视频控制器的与图像形成相关的信号控制图像形成装置A的各部的动作。由此,图像形成装置A能够形成并输出记录图像。另外,CPU61根据存储于ROM63等的控制程序控制图像形成装置A的各部,使得形成与来自测试图案发生器64的信号相应的纹样图像。另外,CPU61作为根据检测纹样图像的浓度的结果,进行图像浓度控制的图像浓度控制装置起作用。即,在本实施例中,CPU61执行调整对显影器1a、1b、1c、1d的调色剂补充量并控制显影剂的调色剂浓度的,自动调色剂补充装置(ATR)的控制功能。
在本发明中,自动调色剂补充装置(ATR)与通常的图像形成分开,按预定定时在感光鼓3上另行形成图像浓度控制用图像(纹样图像)的潜像,对其进行显影后,转印到转印带21,从而在转印带21上形成纹样图像。然后,由与转印带21相对设置的作为图像浓度检测装置的图像浓度传感器41检测,根据其结果控制从调色剂补充容器15向显影器1的调色剂补充(纹样检测ATR)。
图像浓度传感器41使用,大体具有向纹样图像照射检测光的发光部和接收来自纹样图像的反射光的受光部的光反射检测方式的传感器。作为图像浓度传感器41也能使用可利用的任意的传感器,然而,在本实施例中,发光部作为光源具有发光二极管(LED),受光部作为受光元件具有光电二极管(PD)。图像浓度传感器41,在转印带21的行进方向中比处于最下游的第4图像形成部Pd的感光鼓3d更下游的位置上,与转印带21相对地设置。
下面进一步进行说明。首先,测试图案发生器64生成成为预定的对比电压的基准纹样潜像的图像信息信号;CPU61根据该信号控制图像形成装置A的各部。由此,图像形成装置A在感光鼓3a~3d上形成基准纹样潜像,并对其进行显影。在本实施例中,对于黄色(Y)、品红色(M)、青色(C),设基准纹样潜像的对比电压为120V;对于黑色(Bk),设基准纹样潜像的对比电压为100V。基准纹样潜像的对比电压最好是:选定相对T/D比的变化量显著地表现出纹样图像的浓度差的值。在本实施例的图像形成装置A中,上述各对比电压是使与T/D比的变化量相对的纹样图像T的浓度差最显著地表现的值。此外,在本实施例中,对比电压是感光鼓的潜像电位与显影偏压的直流成分的电位差。
CPU61如上述那样,将形成于各图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd的感光鼓3a、3b、3c、3d的纹样图像T,进一步转印到转印带21。这样,在转印带21上形成如图3所示的纹样图像T。
在本实施例中,由1个图像浓度传感器41检测黄色、品红色、青色、黑色的纹样图像T的浓度。即,图像浓度传感器41,由设于其中的图中未表示的LED对纹样图像T照射检测光,并依次检测反射光量。然后,图像浓度传感器41的检测输出被输入到CPU61。作为图像浓度控制装置起作用的CPU61,根据图像浓度传感器41的检测结果,根据纹样图像T的浓度的浓淡,检测显影剂中的调色剂浓度。然后,根据检测出的调色剂浓度,如后述那样控制对各显影器1a、1b、1c、1d的调色剂补充。
即,如果纹样图像T的浓度淡,则判断显影剂中的调色剂浓度淡,即判断为T/D比低,并进行调色剂补充。相反,如果纹样图像浓度浓,则判断为显影剂中的调色剂浓度浓,即T/D比高,不进行调色剂补充。进一步说明,在使用二组分显影剂的情况下,显影剂的调色剂浓度即T/D比增大后,图像浓度变浓。图像浓度传感器41,在转印带21上的纹样图像的浓度变高时,对于黄色、品红色、青色的调色剂,表示渐增倾向的检测输出;对于黑色调色剂,表示渐减倾向的检测输出。这样,随着显影剂的调色剂浓度即T/D比变化,图像浓度产生变化,图像浓度传感器41的检测输出也变化,从而能够根据图像浓度传感器41的检测结果控制显影剂的调色剂浓度,进而控制形成的图像的浓度。
调色剂补充,根据作为图像浓度控制装置起作用的CPU61的指示,由图中未表示的调整装置将料斗15a、15b、15c、15d内的调色剂,适量地补充到显影器1a、1b、1c、1d中,从而进行调整。在本实施例中,CPU61根据检测出的显影器1a、1b、1c、1d的显影剂的T/D比,调整将调色剂从作为调整装置的料斗15a、15b、15c、15d输送到显影器1a、1b、1c、1d的螺杆等输送装置的驱动量,从而将预定量的调色剂补充到显影器1。在典型的情况下,进行调色剂补充使得预定的纹样图像的浓度恒定,从而能够使显影剂的调色剂浓度恒定,获得所期望的图像浓度。
读取结束后的纹样图像T由转印带清扫刮板22清扫。
另外,显影器1的显影套筒102,在形成纹样图像T后停止驱动;在下一次图像形成动作开始时,再次开始驱动。这是为了防止正在进行纹样图像T的浓度检测、纹样图像的清扫时,继续驱动从而由显影套筒102的空转导致对显影剂施加应力,加速显影剂的劣化。另外,此时显影剂的循环变化了,因此,第1螺杆106和第2螺杆107的驱动也停止。
纹样检测ATR,通常是在除了对记录材料S进行记录而形成要输出的图像时以外的非图像形成时形成纹样图像T,例如:一连串图像形成动作(1项任务:由1个图像形成指示引发的对单个或多个记录材料进行的一连串图像形成动作)中的相当于记录材料S与记录材料S间隔的时间(纸间),图像形成前或后的准备动作时(前回转时、后回转时)等。
如上述那样,在本实施例中,各图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd的感光鼓3a、3b、3c、3d,带电器2a、2b、2c、2d,曝光装置6a、6b、6c、6d,显影器1a、1b、1c、1d,转印带电器5a、5b、5c、5d及测试图案发生器64,CPU61等构成,将纹样图像T形成于感光鼓3a、3b、3c、3d上进而转印于转印带21上的控制用图像形成装置。另外,由该控制用图像形成装置、作为图像浓度检测装置的图像浓度传感器41、作为图像浓度控制装置的CPU61等,构成自动调色剂补充装置(ATR)。
(纹样图像形成位置)
下面,参照图4说明在显影容器101内的显影剂循环与止推方向(与感光鼓、显影套筒、转印带的表面移动方向大体垂直的方向)的纹样图像的形成位置(纹样图像形成位置)的关系。在图4中,显影剂在显影容器101内向逆时针方向循环。调色剂从调色剂补充口108补充到显影容器101内。如上所述,调色剂补充口108配置在由第2螺杆107在搅拌室111内输送显影剂的方向的上游端附近。
图像形成区域,即将调色剂从显影套筒102供给到感光鼓3的止推方向的范围,是图4中位置A与位置B之间。即,图像形成区域是在止推方向从由第1螺杆106在显影室110内输送显影剂的方向的上游端附近的显影套筒102的一端侧位置(图像形成区域最上游位置)A,到下游端附近的显影套筒102的另一端侧位置(图像形成区域最下游位置)B的范围。
并且,纹样图像T形成于距离图像形成区域最下游位置B有Xmm的上游的位置C(纹样图像形成位置),在该位置C进行浓度检测。
在这里,如上所述,纹样检测ATR在纸间等非图像形成时形成纹样图像T,检测该纹样图像T的浓度,从而进行调色剂补充。然而,例如像过去一般进行的那样,将纹样图像T形成在止推方向的图像形成区域的中央部分,并用图像浓度传感器检测之,在这样的结构中,根据形成纹样图像T的显影剂的状态,在调色剂消耗后,输送到调色剂补充口的位置(调色剂补充位置)。因此,由纹样检测ATR进行的校正产生误差。
这样的问题,虽然在实施纹样检测ATR后的下一次图像形成任务是对小尺寸的记录材料S进行的图像形成时,或形成图像比率少的图像时较少;但在实施纹样检测ATR后的下一次图像形成任务是,例如对大尺寸的记录材料S进行的图像形成时,或形成图像比率高的图像时,由于从形成纹样图像T的显影剂的状态到在调色剂补充口位置实际补充调色剂期间,消耗大量的调色剂,所以这样的问题变得显著。并且,随着该误差增大T/D比变化,显影剂的调色剂浓度、图像浓度的变动增大。
因此,最好在形成纹样图像T后,根据形成纹样图像T的显影剂的状态,在不进行调色剂消耗的状态下补充调色剂。
因此,在本实施例中,根据本发明如以下说明的那样,确定从图像形成区域最下游位置B到纹样图像形成位置C的距离X。
设:显影容器101内的与显影套筒102相对的位置即显影宝110内的每预定长度(在这里为10mm)的显影剂量为Y(g),显影容器101内的与显影套筒102相对的位置的显影剂输送速度为VD(mm/s),实心图像形成时的单位面积的调色剂承载量为M(mg/cm2),处理速度为VP(mm/s),TD比为W(%),从止推方向的图像形成区域最下游位置B到纹样图像形成位置C的距离为X(mm);则:纹样图像T形成后由于形成实心图像从每预定长度(10mm)的显影剂中消耗的调色剂量Z(mg)是对图5所示斜线部进行显影的调色剂量;因此,
Z(mg)=M×0.01(mg/cm2)×{10(mm)×VP(mm/s)×[X
                                       (mm)/VD
                                      (mm/s)]}
=M×X×VP/10VD                   …(1)
调色剂消耗所产生的显影剂的T/D比的误差ΔT/D比(%)为
ΔT/D比(%)=W-{[Y×1000(mg)×W/100-Z(mg)]/(Y×
                                     1000(mg)×
                                     W/100)}×W
=W[1+(Y×W×10-Z)/(Y×W×10)]
=Z/(10×Y)
=(M×X×VP)/(100×Y×VD)       …(2)
图5示意地表示当形成了实心图像时,通过显影套筒102从显影容器101转移到感光鼓3上的调色剂量。
此外,上述实心图像形成时是指,在像承载体上形成呈现最大浓度(最大调色剂承载量)那样的对比度的潜像(所谓实心黑的状态),用调色剂对其进行显影时的状态。换言之,是最大浓度图像形成时。
另外,上述图像形成区域是指,形成于感光鼓3上的静电像的纵长方向中与最大潜像区域对应的区域。即,为可以对该最大潜像区域进行显影的最大可显影区域。
显影容器101内的与显影套筒102相对的位置是指,在显影步骤时将其中的显影剂供给到显影套筒102、其中的显影剂的调色剂浓度有减少倾向的位置,在本实施例中,为显影室110内的与显影套筒102相对的区域。
显影容器101内的与显影套筒102相对的位置的每预定长度(10mm)的显影剂量Y(g)如以下那样测定。测定显影室110的与显影套筒102相对的范围的显影剂的量,用显影套筒102的长度除,从而计算出。
显影容器101内的与显影套筒102相对的位置的显影剂输送速度VD(mm/s)如以下那样测定。向显影器1内补充其他颜色的调色剂,根据在图像上移动的距离测定。
实心图像是指,图像形成装置可形成的最大浓度灰阶等级的图像,实心图像形成时的单位面积的调色剂承载量M(mg/cm2)如以下那样测定。测定显影于感光鼓3上并进行转印之前的调色剂像的重量,用面积除,从而计算出。
处理速度为VP(mm/s),在本实施例中与感光鼓3的表面移动速度(圆周速度)相当。
另外,纹样图像形成位置C是指,处于可由图像浓度传感器41检测其浓度的范围内的纹样图像的位置。通常图像形成区域最下游位置B与纹样图像形成位置C之间的距离X,由纹样图像T的止推方向的中央部分与图像形成区域最下游位置B间的距离代表。
在这里,说明T/D比产生误差时的图像浓度变动和色差。其中,特别对品红色进行说明。
图6表示相对T/D比的变化(ΔT/D比)的图像等级与输出图像的反射浓度的关系。在本实施例的图像形成装置A中,图像形成的灰阶按256等级(00h~FFh)形成。
用于测定图像浓度的偏差(ΔD)的半色调浓度按图像等级(灰阶等级)(Hex)设为60级。此时,如果显影剂的T/D比为标准的值(在本实施例中7%),则图像浓度(反射浓度)在反射浓度计(X-Rite)中为0.6。这是因为,作为图像浓度变动产生的颜色变化,半色调的图像浓度变动易于引人注意。
如图6所示那样,半色调的图像浓度变动受T/D比变动的影响大,T/D比变动1%时,半色调浓度(按标准T/D比为0.6)变化0.1左右。
另外,当相于对浓度0.6,图像浓度变动的差ΔD为0.045时,色差ΔE=3;当ΔD为0.06时,色差ΔE=4;当ΔD为0.08时,色差ΔE=5。
色差ΔE如以下那样测定。对输出的图像,用X-Rite公司制造的色度计X-Rite530测定色度L*a*b值,用下式计算
色差
ΔE = ( ΔL ) 2 + ( Δa ) 2 + ( Δb ) 2
当该色差ΔE的值超过3时,色彩(tint)变动容易被人察觉。因此,为了实现色彩变动少的高质量的图像形成装置,优选的是将色差ΔE控制为小于等于3。
可是,在本实施例的结构中仅改变距离X,刚形成纹样图像T后形成实心图像,并且,根据该纹样图像T的检测结果进行调色剂补充,此时的距离X与T/D比的变动(ΔT/D比)和此时的半色调的图像浓度的偏差(ΔD)的关系示于表1。表1的ΔD与ΔE是相对于控制成标准的T/D比时的值的差值。
                     表1
  X(mm)   ΔT/D比(%)   图像浓度变动ΔD   色差ΔE
  10   0.09   0.01   0
  30   0.26   0.03   2
  50   0.43   0.04   2.8
  51.8   0.45   0.042   3.0
  70   0.61   0.06   3.5
本实施例的上述参数为:
Y=4.5(g)
VD=18(mm/s)
M=0.64(mm/cm2)
VP=110(mm/s)
W=7(%)
在本实施例中,图像形成区域的长度G为303mm,显影室110、搅拌室111的止推方向长度分别为325mm,在显影容器101内显影剂循环的距离(1周)约为650mm。
即,为了使色差ΔE小于等于3,图像浓度变动的差ΔD小于等于0.045,则最好使T/D的变动小于等于0.45%。因此,根据上述式(2),需要满足
ΔT/D比(%)=(M×X×VP)/(100×Y×VD)≤0.45的关系。即,此时,从图像形成区域最下游位置B到纹样图像形成位置C的距离X(mm)需要满足
X≤(45×Y×VD)/(M×VP)         …(3)
即,在显影容器101内的与显影套筒102相对的位置的显影剂输送方向上,即使在超过纹样图像T的形成位置的区域,形成显影剂消耗最多的实心图像,也规定距离X,以使色差ΔE小于等于3。
因此,根据式(3),在本实施例中,从图像形成区域最下游位置B到纹样图像形成位置C的距离X小于等于51.8mm。在本实施例中,设距离X为40mm。在本实施例中,关于各色,纹样图像形成位置C相同。
在上述说明中,特别说明了品红色,但根据本发明者的讨论,对于其它颜色,青色的色差变动同样显著,黄色由于亮度较高,所以与品红色、青色相比,相对浓度的色差变动较少。因此,对于黄色,也通过与品红色一并来规定距离X,能够抑制色差变动。通过设定为按上述式子定义的距离X的范围,不仅可抑制色差变动,而且能够抑制T/D比变动,形成实质上没有浓度变动的稳定的图像。
在本实施例中,通过将纹样图像T形成在距离图像形成区域最下游位置B预定范围内,从而即使在刚形成纹样图像T后形成实心图像等高图像比率的图像的情况下,也能够由自动调色剂补充装置(ATR)来维持稳定的T/D比和稳定的图像浓度。
按照本实施例的结构还可获得如以下说明那样的作用效果。
例如,可以对直到A4尺寸的记录材料S形成图像的图像形成装置(A4机)那样,止推方向长度较短,显影剂循环方向的从调色剂补充口108到纹样图像形成位置C的距离较近,在这样的结构中,考虑存在以下那样的问题。即,在这样的结构中,刚进行大量的调色剂补充后,由于搅拌调色剂的距离短,所以,出现显影剂的浓度不均匀,纹样图像T的浓度不稳定。结果,有时图像浓度发生大的偏差。
图7表示从调色剂补充口108补充形成实心图像时所消耗的调色剂量时的,显影循环方向的从调色剂补充口108到纹样图像形成位置C的距离L(mm)与在该位置的调色剂带电量分布的关系。上述各参数Y(g)、VD(mm/s)、M(mg/cm2)、VP(mm/s)、W(%),与上述所示参数相同。另外,第2螺杆107一侧的显影剂的输送速度,即,在搅拌室111内的显影剂的输送速度为20(mm/s)。
调色剂的带电量分布这样测定,即:在各距离取显影套筒102上的显影剂,用氮气从以磁力保持于磁铁的显影剂中吹走调色剂,从采样孔导入到作为测定装置的Hosokawa Micron(株)的Espart分析仪(商品名)的测定部(测定元件)内,从而测定调色剂带电量。另外,进行测定直到调色剂计数到3000个。
如上述那样,在本实施例中,显影室110、搅拌室111的止推方向的长度,以及在显影容器101内显影剂循环的距离(1周),分别与上述相同。如图6所示,在距离L比预定值(在本实施例中为300mm)短的情况下,带电量的分布宽,而且即使调色剂整体带负电,也存在很多不带电的调色剂和带正电的调色剂,平均调色剂带电量低。即,该状态为这样的状态:进行调色剂补充后的搅拌距离短,使得载体与调色剂的摩擦带电不充分。当在该状态下形成纹样图像时,浓度容易变得不稳定。相反,在距离L大于等于预定值(在本实施例中为300mm)的情况下,调色剂带电量分布变尖,平均调色剂带电量也稳定,所以,如果在该状态下形成纹样图像,则浓度也稳定。
即,表明:在A4机等止推方向尺寸短、补充调色剂后的搅拌距离变短那样的图像形成装置中,即使在图像形成区域中,纹样图像浓度在显影剂输送方向上游也变得不稳定。
而在本实施例中,通过将纹样图像T形成到距离图像形成区域最下游位置B预定范围内,从而在显影剂循环方向上从调色剂补充口108的位置到纹样图像形成位置C之间,充分地混合显影容器101内的显影剂和补充的调色剂,从而能够充分地进行调色剂的摩擦带电。由此,能够稳定地进行图像浓度控制。
利用以上那样的结构的自动调色剂补充装置(ATR)对各显影器1a、1b、1c、1d进行调色剂补充,在此的情况下,即使在实心图像等高图像比率的图像的形成动作时,也能够维持稳定的T/D比和稳定的图像浓度。由此,无论图像比率高低都能获得高画质的图像。
在上述实施例中,图像形成装置A,通过将由各图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd形成的调色剂像,直接转印到承载于作为记录材料承载体的转印带21上的记录材料S上,从而获得记录图像。然而,本发明不限于此,也同样适用于本领域技术人员周知的中间转印方式的图像形成装置。例如,中间转印方式的图像形成装置具有图8所示那样的结构。在图8中,对具有与图1所示图像形成装置A实质上相同或相当的结构、功能的要素,赋予相同的符号并省略详细说明。即,中间转印方式的图像形成装置,通过一次转印装置5a、5b、5c、5d的作用,将由各图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd形成的调色剂像依次转印(一次转印)到中间转印体(中间转印带等)51上,在中间转印体51上形成重合了多种颜色的调色剂的彩色调色剂像。然后,通过作为二次转印装置的二次转印带电器52等的作用,将该中间转印体51上的调色剂像整体转印(二次转印)到记录材料S上。此后,通过对记录材料S上的调色剂像进行定影,获得记录图像。在该结构的图像形成装置中,也采用与在上述实施例中将纹样图像T形成于转印带21实质上相同的方法,在中间转印体51上形成纹样图像T,由与中间转印体51相对地设置的图像浓度传感器41对其进行检测,从而能够控制向各显影器1a、1b、1c、1d的调色剂补充。因此,在该图像形成装置上,也与上述实施例同样地设定纹样图像形成位置C,从而能够获得相同作用效果。
另外,图像浓度传感器41与转印带21或中间转印体51相对地设置,从而能够由1个图像浓度传感器41检测由各图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd形成的纹样图像T,因此,在装置结构的简易化等方面有优势,但本发明并不限于此。例如,也可以与各图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd的各感光鼓3a、3b、3c、3d相对地设置图像浓度传感器41,在感光鼓3a、3b、3c、3d上检测纹样图像T的浓度。利用该结构,也能够获得上述同样的效果。
另外,本发明也可适用于所谓1转鼓型的图像形成装置;该1转鼓型的图像形成装置特点是:对1个像承载体设置多个显影器,在像承载体上形成由多种颜色的调色剂构成的多重调色剂像,或依次在像承载体上形成不同颜色的调色剂像,再依次转印到记录材料承载体上的记录材料或中间转印体上,从而形成彩色图像。此时,图像浓度控制用图像,在像承载体、记录材料承载体或作为中间转印体的被转印体的任何一个上,都可以检测其浓度。
[实施例2]
下面,参照图9说明本发明的其他实施例。本实施例的图像形成装置的基本结构和动作与实施例1相同。因此,对与具有与实施例1的图像形成装置实质上相同或相当的功能、结构的要素,赋予相同符号,省略详细说明。
过去,作为采用复印机、激光打印机等电摄影方式形成图像的图像形成装置的一例,有重合黄、品红、青、黑各色成分图像而形成图像的全色图像形成装置。在全色图像形成装置中,为了提高画质,规定黄、品红、青、黑各色成分图像的最大浓度、半色调浓度,不受装置的个体差异、环境变动影响地时常进行控制以便获得一定的浓度图像的图像浓度控制,非常重要。
为此,过去在全色图像形成装置中,为了进行图像浓度控制,定期地进行浓度检测,控制潜像的曝光和显影偏压等图像形成条件,从而控制图像浓度。
在本实施例中,图像浓度控制装置,检测形成于与实施例1同样地设定的纹样图像形成位置C的纹样图像T的浓度,控制图像形成条件。当然,图像浓度控制装置执行自动调色剂补充装置(ATR)的控制功能,与实施例1同样地相对各显影器1a、1b、1c、1d进行调色剂补充。
即,在实施例1中,为了进行调色剂补充控制,将由图像浓度传感器41检测的纹样图像T的浓度等级,做成各色1个灰阶等级;然而在本实施例中,为了进行图像形成条件控制,对各色将多个灰阶等级的纹样图像T2形成于转印带21。然后,根据检测该纹样图像T2的浓度获得的结果控制图像形成条件。
下面,进一步说明本实施例的图像浓度控制。
在图1所示图像形成装置中,在对显影器1a~1d的带电条件、曝光条件、显影条件、转印条件已被设定的状态下,由测试图案发生器64形成图9所示那样的纹样图像T2。
即,将各潜像条件不同的各色9灰阶(例如图像等级(Hex)10、20、40、60、80、A0、C0、E0、FF)的调色剂纹样图像T2转印到转印带21上。然后,由与转印带21相对设置的图像浓度传感器41进行各色、各灰阶的浓度的检测。与各色多灰阶的纹样图像T2相关的图像形成信号,与实施例1相同,由测试图案发生器64生成,通过CPU61控制图像形成装置A的各部,从而形成于转印带21上的预定位置。检测结束后的纹样图像T2,由转印带清扫器22从转印带21上除去。
然后,作为图像浓度控制装置的CPU61,根据由图像浓度传感器41检测到的纹样图像T的浓度的状态,校正控制预先设定的灰阶特性。由此,即使灰阶特性产生变动,也可以稳定地形成适当的灰阶特性的鲜明图像。
进一步说明,例如,CPU61能够根据由图像浓度传感器41检测到的纹样图像T2的浓度等级状态,对灰阶校正用对照表(灰阶校正用LUT)中设定的表值,利用例如LUT校正表进行校正。这样,校正成为图像形成动作的基础的图像信息信号。由此,可以实时地自动改变灰阶特性。
另外,CPU61能够根据由图像浓度传感器41检测到的纹样图像T2的浓度等级状态,依次校正控制预先设定的对各感光鼓3a、3b、3c、3d的带电条件、曝光条件、显影条件、转印条件。由此,可以掌握图像形成过程条件的设定状态,使画质稳定。
这样,例如,能够通过利用校正了的LUT而进行的图像浓度控制,使输出图像浓度相对输入图像信号成为线性,表现出良好的浓度再现性。
这样由图像浓度控制装置控制的图像形成条件包含:带电条件、曝光条件、显影条件、转印条件等图像形成过程条件、灰阶校正用LUT的调整。
图像形成条件的控制方法本身,多种已为公众所知,另外,在本发明中,能够任意地采用可利用的控制方法,因此,省略其进一步的详细说明。
在本实施例中,通过在与实施例1同样的位置设置图像浓度传感器41,也能够在T/D比稳定的显影剂的状态下形成纹样图像T2,进行图像浓度控制。由此,能够获得浓度稳定的高画质的图像。
[实施例3]
下面,参照图10和图11说明本发明的又一实施例。本实施例的图像形成装置的基本结构和动作与实施例1相同,因此,对于具有与实施例1实质上相同或相当的功能、结构的要素,赋予相同符号,省略详细说明。
在本实施例中,将与实施例1同样地设定了位置的图像浓度传感器(纹样检测传感器)41,兼用作在配准(位置偏移)校正控制中使用的配准检测传感器。
在本实施例中,如上述那样,将图像浓度传感器41兼用作第1配准检测传感器。并且,图像浓度传感器41,在转印带21的止推方向的对面一侧的端部附近,与转印带21相对地设置第2配准检测传感器45。
在转印带21上的与两个传感器41、45相对的位置,作为配准校正用图像形成配准图案图像R。由传感器41、45检测该配准图案图像R的反射光,根据其检测结果,检测由各图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd形成的图像的位置偏移量。进而,根据其结果,校正各图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd的图像写出定时。配准图案图像由测试图案发生器64产生。CPU61根据存储于ROM63等的控制程序,统一控制配准校正用的图案形成、预定的配准校正用的图案读取、及配准校正动作。此外,读取结束了的配准图案图像R,由转印带清扫器22清扫。
配准控制方法本身,多种已为公众所知,另外,在本发明中,能够任意地采用可利用的配准控制方法,因此,省略其进一步的详细说明。
止推方向两端部两个传感器的止推方向距离越大,配准校正精度越高。这是因为倾斜导致的各色的偏移呈现出较大的量,所以,校正精度改善。
因此,根据本发明,设定从图像形成区域最下游位置B到纹样图像形成位置C的距离X,从而在图像形成区域的端部设置图像浓度传感器41,进行显影剂的调色剂浓度控制(实施例1)或图像形成条件控制(实施例2),在这样的结构中,适合将图像浓度传感器41兼用作配准检测传感器。另外,像过去的图像形成装置那样,分别设置配准检测传感器和图像浓度传感器,例如,设置2个配准图案检测传感器和1个图像浓度传感器,与这样的情况相比,能够以低成本的结构获得同等的效果。

Claims (4)

1.一种图像形成装置,其特征在于:具有
像承载体,在其上形成静电像;
显影装置,对上述像承载体上的静电像进行显影,具有:收容包含载体和调色剂的显影剂的显影容器,设于该显影容器的开口部分、承载输送上述显影剂的显影剂承载体,以及配置于上述显影容器的内部、向着上述显影剂承载体的纵长方向输送上述显影剂承载体附近的显影剂的显影剂输送构件,其中,上述显影容器具有第1室和第2室,所述第1室具有上述开口部分并配置上述显影剂输送构件,所述第2室用于使从该第1室输送来的显影剂返回;
控制用图像形成装置,在上述像承载体上形成由上述调色剂构成的图像浓度控制用图像;
图像浓度检测装置,在预定检测位置检测上述像承载体上或转印了上述像承载体上的图像的转印介质上的、上述图像浓度控制用图像的浓度;以及
图像浓度控制装置,根据该图像浓度检测装置的检测结果进行图像浓度控制;
其中:
设上述第1室内的、上述显影剂承载体纵长方向每10mm的显影剂量为Y(g),
上述第1室内的、上述显影剂承载体纵长方向的显影剂输送速度为VD(mm/sec),
最大浓度图像形成时的上述像承载体上的单位面积的调色剂承载量为M(mg/cm2),
上述像承载体的表面移动速度为VP(mm/sec),
上述显影剂承载体的纵长方向中的、从上述显影剂承载体上的最大可显影区域的、由上述显影剂输送构件输送显影剂的方向的最下游位置到上述预定检测位置的距离为X(mm),
满足以下关系式
X≤(45×Y×VD)/(M×VP)。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
还具有将补充用显影剂补充到上述显影容器的显影剂补充装置;
上述图像浓度控制装置,通过控制上述显影剂补充装置,控制上述显影容器内的显影剂的调色剂浓度。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
上述图像浓度控制装置控制上述静电像的形成条件或上述显影装置的显影条件。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:还具有
多个上述像承载体和多个上述显影装置;
转印装置,将形成于上述像承载体上的各调色剂像依次重叠转印到上述转印介质上;
位置检测用图像形成装置,将用于检测上述各调色剂像相互的位置偏移的位置检测用图像,形成于上述转印介质上;以及
图像位置控制装置,根据由上述图像浓度检测装置获得的上述位置检测用图像的检测结果,校正上述位置偏移。
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