CN1776538A - 图像形成装置及处理卡盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复印机，传真机，打印机等图像形成装置及处理卡盒。根据像载置体的回转数预测像载置体膜厚，根据该预测得到的像载置体膜厚以及目标均一带电电位Vd，计算最适曝光条件。由此，提供能得到与像载置体的均一带电电位及像载置体膜厚都对应的最适曝光条件、且在开始设定最适曝光条件到设定结束期间也能形成图像的图像形成装置及处理卡盒。

Description

图像形成装置及处理卡盒

技术领域

本发明涉及复印机，传真机，打印机等图像形成装置及处理卡盒。

背景技术

一般，在图像形成装置中，设有充电辊，转印辊，显影剂，清洁刮板，清洁刷等，它们与像载置体表面接触。由于该像载置体回转，其表面渐渐地受到磨耗。其结果，有这样的问题产生：形成感光体表层的电荷传输层的膜厚逐渐变薄，感光体的曝光灵敏度发生变动。若曝光灵敏度发生变动，则均一带电电位Vd衰减为曝光后电位V1的光衰减特性发生变动，感光体上的中间色调的调色剂浓度发生变动。

对于上述问题，可以考虑以下方法，例如在预定的时间，将均一带电电位Vd及显影偏压Vb固定，逐渐减少或增加曝光量，在感光体表面形成基准潜像图样。通过电位传感器测量该基准潜像图样的电位，并根据测量结果调整曝光量，使得曝光后电位V1成为目标曝光后电位，设定与膜厚t对应的最适曝光量。但是，该场合会产生以下问题：需要在感光体表面形成如上所述的潜像图样，从在感光体表面形成潜像图样开始到设定与膜厚t对应的曝光条件结束的时间里，不能形成图像。

在日本特开2002-244368号公报(以下简记为“专利文献1”)中，记载了这样一种方法：根据感光体的累计回转数、总运转时间、总印刷页数对感光体膜厚t进行预测，决定与所述预测出的感光体膜厚t对应的感光体上的调色剂像浓度的调整因子，例如曝光量，显影偏压，充电偏压。

具体地说，根据与各膜厚(t1-t5)对应的各光衰减特性，事先计算出各膜厚(t1-t5)的最适曝光量，将所述最适曝光量作为膜厚对应值存储在图像形成装置里的存储器中。然后，通过图像形成装置中的CPU根据感光体的累计回转数、总运转时间、总印刷页数对膜厚t进行预测。例如预测出的膜厚为t2时，从图像形成装置里的存储器中读出与该膜厚对应的膜厚对应值，将所述膜厚对应值设定为最适曝光量。

用上述专利文献1中记载的方法代替以往的形成潜像图样后，求得与膜厚t对应的最适曝光量的计算方法，即使不形成潜像图样也能够设定与膜厚对应的最适曝光量。因此，能够解决从在感光体表面形成潜像图样开始到设定与膜厚t对应的曝光条件结束的时间里，不能进行图像形成的问题。

但是，在专利文献1中，由于存储器中存储若干膜厚，在感光体的膜厚成为存储在存储器中的膜厚时，变更曝光量。因此，在感光体的膜厚从t1向t2变化期间，曝光量不变更。其结果，在这段时间里，感光体上的中间色调的调色剂像浓度发生变化。于是，预先计算与各膜厚对应的最适曝光量，在存储器中不存储与各膜厚对应的最适曝光量，而是将该计算方法装入图像形成装置中，以便用该计算方法计算与在预定时间预测出的膜厚对应的最适曝光量。这样，只要将该计算方法装入图像形成装置中，即能够使曝光量成为与在预定时间预测出的感光体膜厚对应的最适曝光量。因此，能够解决在感光体的膜厚从t1向t2变化的时间里，曝光量不发生变化的问题。

以往，为了在环境变化时或经过长期间保持图像质量的稳定，在像载置体上形成基准图样的调色剂像，检测其调色剂附着量，根据检测结果对显影偏压Vb或感光体的均一带电电位Vd进行变更，这为人们所公知。

但是，对上述均一带电电位Vd进行变更后，即使用专利文献1中记载的方法计算出与膜厚对应的最适曝光量，进行变更，感光体上的调色剂图像的浓度仍会发生变化。可以认为其原因在于，若变更像载置体的均一带电电位，则使得像载置体的光衰减特性发生变动。专利文献1中记载的计算方法是根据与膜厚对应的光衰减特性求得曝光量，但由于没有考虑到相对上述均一带电电位Vd变动的光衰减特性的变动，所以产生了感光体上调色剂图像的浓度发生变化的问题。

发明内容

本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于，提供一种图像形成装置及处理卡盒，能够求得与像载置体的带电电位以及像载置体膜厚都对应的最适当曝光条件，同时，即使在从开始设定最适当曝光条件至设定结束的时间里，也能够进行图像形成。

为实现上述目的，本发明提出以下方案：

(1)一种图像形成装置，设有：

充电装置，使像载置体表面带电；

曝光装置，在所述像载置体表面形成静电潜像；

显影装置，将该像载置体上的静电潜像显影为调色剂像；其特征在于，进一步设有：

检测装置，检测所述像载置体的回转数；

第一控制装置，根据所检测到的像载置体的回转数，预测像载置体的膜厚，根据该预测而得的像载置体膜厚以及目标均一带电电位，计算曝光装置的曝光条件，控制曝光装置，使得成为该计算得到的曝光条件。

(2)在(1)所述的图像形成装置中，其特征在于，进一步设有：

图像浓度检测装置，在所述像载置体上形成浓度检测用基准调色剂像，检测该浓度检测用基准调色剂像的图像浓度；

目标电位决定表，相关连存储目标显影偏压和目标均一带电电位；

第二控制装置，根据所述图像浓度检测结果决定目标显影偏压，根据该所决定的目标显影偏压，从所述目标电位决定表决定目标均一带电电位，控制所述充电装置，使得成为所决定的目标均一带电电位，控制所述显影装置，使得成为所决定的目标显影偏压。

(3)在(2)所述的图像形成装置中，其特征在于：

所述第二控制装置决定目标均一带电电位及目标显影偏压后，根据该目标均一带电电位及所述像载置体的回转数计算所述曝光条件。

(4)在(1)-(3)中任一项所述的图像形成装置中，其特征在于：

预测像载置体膜厚时，除了根据像载置体回转数，还使用预先在设计时求得的像载置体特性值；

所述曝光条件的计算，除了根据预测得到的像载置体膜厚及目标均一带电电位之外，还使用预先在设计时求得的像载置体的曝光灵敏度特性值；

进一步设有变更装置，变更所述像载置体特性值及/或像载置体的曝光灵敏度特性值。

(5)在(1)-(4)中任一项所述的图像形成装置中，其特征在于：

所述曝光条件是曝光时间。

(6)在(1)-(4)中任一项所述的图像形成装置中，其特征在于：

所述曝光条件是曝光功率。

(7)在(1)-(6)中任一项所述的图像形成装置中，其特征在于，设有：

处理卡盒，由所述像载置体，以及所述充电装置，显影装置中至少一个构成一体，能相对图像形成装置本体装卸。

(8)一种处理卡盒，由所述像载置体，以及所述充电装置，显影装置中至少一个构成一体，能相对图像形成装置本体装卸，其特征在于：

所述图像形成装置是(1)-(7)中任一项所述的图像形成装置。

本发明人研究结果发现，随着像载置体的均一带电电位Vd增加，像载置体的光衰减特性成比例地减少。根据上述结果，在像载置体均一带电电位Vd和曝光量L之间，具有以下关系：L＝ξ₁Vd+ξ₂。即，如上所述，随着像载置体的均一带电电位Vd增加，像载置体的光衰减特性成比例地减少，因此，当像载置体的均一带电电位Vd增加时，使得曝光量L成比例地增加，当像载置体的均一带电电位Vd减少时，使得曝光量L成比例地减少，这样，曝光后电位V1成为一定，感光体上的调色剂像浓度成为一定。

于是，先根据上述关系式，计算与所设定的目标均一带电电位Vd对应的曝光量L。然后，根据所求得的曝光量L，计算与膜厚对应的最适曝光量。这样，能既考虑感光体均一带电电位变动所引起的光衰减特性的变动，又考虑膜厚引起的光衰减特性的变动，计算最适曝光量。

按照(1)-(8)的发明，根据像载置体的回转数，预测像载置体膜厚，根据该预测的像载置体膜厚以及目标均一带电电位，计算最适曝光条件。这样，能求得与像载置体的均一带电电位以及像载置体膜厚两方对应的最适曝光条件。由此，尽管像载置体膜厚或均一带电电位发生变动，也能够良好地保持图像浓度。即使不形成潜像图样也能够设定最适曝光条件，因此，在开始设定最适曝光条件至设定结束期间，也能形成图像。

附图说明

图1是表示本实施例涉及的打印机的构成概略图；

图2是表示上述打印机的Y用的处理卡盒及其周围装置的放大图；

图3是本实施例涉及的打印机的控制方框图；

图4是表示显影偏压值与各基准图像的调色剂附着量关系的图线；

图5是表示将曝光量L固定，变更目标带电电位Vd时，处于各灰度的浓度(ID)的一个例子的图线；

图6是表示在感光体进行一点光写入场合，潜像电位分布一例的图线；

图7是表示曝光量L(LD功率)与带电电位Vd关系一例的图线；

图8是表示曝光量L与各带电电位Vd对应时，处于各灰度的浓度(ID)的一例的图线；

图9是表示感光体膜厚减少场合，处于各灰度的浓度的一例的图线；

图10是表示将ΔV/Vd固定时，曝光量L(LD功率)与膜厚关系一例的图线；

图11是说明检测感光体回转数的反射型光学传感器的斜视图；

图12是表示计算曝光量的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施例。

作为图像形成装置，具体说明电子照相方式打印机(以下简记为“打印机”)的一个实施例。

首先，说明本打印机的基本构成。图1是表示本打印机的概略构成图。在图中，打印机100设有四个处理卡盒6Y，6M，6C，6K，处理卡盒6Y，6M，6C，6K用于生成黄色，品红色，青色，黑色(以下简记为“Y，M，C，K”)调色剂图像。这些处理卡盒中分别使用不同颜色的调色剂，即，Y，M，C，K调色剂作为图像形成物质，但其周围的构成都相同，在到达寿命时进行交换。

以用于生成Y调色剂图像的处理卡盒6Y为例，如图2所示，处理卡盒6Y包括：鼓状感光体1Y，鼓清洁装置2Y，消电装置(没有图示)，充电装置4Y，显影器5Y，以及调色剂浓度传感器3Y等。作为图像形成单元的处理卡盒6Y能够相对于打印机100的本体进行装卸，以便同时交换损耗的部件。

充电装置4Y使感光体1Y的表面均一带电，感光体1Y是通过驱动手段(没有图示)沿顺时针方向被驱动回转。均一带电的感光体1Y的表面通过激光L曝光扫描，使感光体1Y表面载置Y用静电潜像。通过显影器5Y对该Y静电潜像进行显影，在感光体1Y上形成Y调色剂图像，显影器5使用包含Y调色剂与磁性载体的Y显影剂。然后，将该Y调色剂图像转印在中间转印带8上。鼓清洁装置2Y将经过中间转印工序后剩余在感光体1Y表面的调色剂清除。所述消电装置将经过清洁工序后剩余在感光体1Y上的电荷消除。通过该消电工序，使得感光体1Y的表面初始化，以准备下一次的图像形成。其他处理卡盒6M，6C，6K也是通过相同方法，在感光体1M，1C，1K上形成M，C，K调色剂图像，将该调色剂图像转印在中间转印带8上。

显影器5Y配设有显影辊51Y，显影辊51Y的一部分从显影器5Y的壳体开口露出。另外，显影器5Y还设有二个平行设置的运送螺旋55Y，刮板52Y，调色剂浓度传感器(以下简记为“T传感器”)56Y等，

显影器5Y的壳体内收纳包含磁性载体与Y调色剂的Y显影剂。该Y显影剂通过二个运送螺旋55Y的搅拌运送，摩擦带电后，被载置于显影辊51Y的表面，通过刮板52Y对其表面的Y显影剂的层厚进行限制之后，将其运送至与感光体1Y对向的显影区域，使Y调色剂附着于形成在感光体1Y的静电潜像上，由此，在感光体1Y上形成Y调色剂图像。在显影器5Y中，通过显影工序消费了Y调色剂的Y显影剂伴随着显影辊51Y的回转，返回到壳体中。

二个运送螺旋55Y之间设有间隔壁。通过该间隔壁，使得壳体内部分隔成第一供给部53Y与第二供给部54Y，第一供给部53Y收纳显影辊51Y及位于图右侧的运送螺旋55Y等，第二供给部54Y收纳位于图左侧的运送螺旋55Y。

位于图右侧的运送螺旋55Y通过驱动装置(没有图示)被驱动回转，将收纳在第一供给部53Y中的Y显影剂一边从图中的外侧运送至里侧，一边向显影辊51Y供给。由位于图右侧的运送螺旋55Y运送至第一供给部53Y端部附近的Y显影剂，从设置在所述间隔壁的开口部(没有图示)通过，进入第二供给部54Y。在第二供给部54Y中，位于图左侧的运送螺旋55Y通过驱动装置(没有图示)驱动回转，将由第一供给部53Y运送到的Y显影剂朝与位于图右侧的螺旋浆55Y相反方向运送。由位于图左侧的运送螺旋运送至第二供给部54Y端部附近的Y显影剂，从设置在所述间隔壁上的开口部(没有图示)通过，返回到第一供给部53Y中。

T传感器56Y是由导磁率传感器构成，设置在第二供给部54Y底壁靠近中央的位置，输出与从其上面通过的Y显影剂的导磁率相对应的值的电压。由于包含调色剂与磁性载体的双组分显影剂的导磁率与调色剂的浓度存在某种程度相关，T传感器56Y输出与Y调色剂的浓度相对应的值的电压。该输出电压的值输出到控制部(没有图示)。所述控制部设有RAM，其中存储作为从T传感器56Y输出的输出电压目标值的Y用Vtref，该Y用Vtref用于控制Y用调色剂运送装置的驱动。所述RAM还存储作为从搭载于其他显影器的T传感器输出的输出电压目标值的M用Vtref，C用Vtref，K用Vtref的数据。

更具体地说，所述控制部控制驱动Y用调色剂运送装置(没有图示)，将Y调色剂补充到第二供给部54Y中，使得从T传感器输出的电压值接近Y用Vtref。通过该补充，使得收纳在显影器5Y中的Y显影剂里所包含的Y调色剂的浓度维持在预定范围里。对于其他处理单元的显影器也是利用M，C，K用调色剂运送装置实施相同的调色剂补充控制。

在图2中，3Y是表示检测调色剂附着量的光电传感器(以下简记为“P传感器”)。P传感器3Y设有发光元件与受光元件，所述发光元件对感光体1Y照射光，所述受光元件接受感光体1Y的反射光，根据感光体1Y上的调色剂的光反射量使得输出电压变化。所述光反射量根据调色剂像单位面积的调色剂附着量γ变化，因此，P传感器3Y根据该调色剂附着量γ使得输出电压变化。该输出电压经例如A/D转换器(没有图示)，作为数字信号输出至控制部。

在图1中，在处理卡盒6Y，6M，6C，6K的下方配设曝光装置7。作为潜像形成手段的曝光装置7将激光照射至处理卡盒6Y，6M，6C，6K中的各感光体上，进行曝光，激光L是根据图像信息从光源发出的。通过该曝光，使得Y，M，C，K用静电潜像形成在感光体1Y，1M，1C，1K上。在曝光装置7中，由马达驱动回转的多面镜使得从光源发出的激光进行扫描，再通过若干光学透镜及反射镜照射感光体。曝光装置7与处理卡盒6Y，6M，6C，6K构成调色剂像形成手段，在作为潜像载置体的感光体上形成调色剂像。

在曝光装置7的下侧及右侧配设供纸机构，所述供纸机构设有纸收纳盒26，供纸辊27，一对定位辊28等。纸收纳盒26收纳多张叠置的作为纪录介质的转印纸P，供纸辊27与最上面的转印纸P相接。若通过驱动装置(没有图示)驱动供纸辊27朝图中逆时针方向回转，则使得最上面的转印纸P朝一对定位辊28的辊之间供给。

在曝光装置7的下侧及右侧，配置包括纸收纳盒26，供纸辊27及一对定位辊28的供纸手段。纸收纳盒26收纳着多张叠置的作为纪录介质的转印纸P，供纸辊27与最上面的转印纸P相接。通过驱动手段(没有图示)，驱动供纸辊27以逆时钟方向回转，最上面的转印纸P向一对定位辊28的辊之间供纸，定位辊28夹持该转印纸P，暂时停止回转。然后，在合适时间将转印纸P送向二次转印夹持部。在所述供纸手段中，运送手段由供纸辊27和一对定位辊28组合构成。该运送手段将转印纸P从纸收纳盒26运送到二次转印夹持部。

在处理卡盒6Y，6M，6C，6K的上方，配置中间转印组件15，该中间转印组件15包括作为中间转印体的中间转印带8，其为环形带。该中间转印组件15除中间转印带8之外，还设有四个一次转印偏压辊9Y，9M，9C，9K，清洁装置10，二次转印背撑辊12，清洁背撑辊13，张力辊14等。中间转印带8由所述七个辊张架着，至少有一个辊为驱动辊，通过其驱动回转使得中间转印带8按图中逆时钟方向移动。

一次转印偏压辊9Y，9M，9C，9K，分别和感光体1Y，1M，1C，1K相配合，夹持所述中间转印带8，形成一次转印夹持部。在本实施形态中，对中间转印带8的背面(环形带的内周面)施加与调色剂相反极性例如正的转印偏压。除一次转印偏压辊9Y，9M，9C，9K的辊全部接地。中间转印带8在顺序通过一次转印夹持部的过程中，感光体1Y，1M，1C，1K上的Y，M，C，K调色剂像叠合转印在中间转印带8上，这称为“一次转印”，在中间转印带8上，形成四色叠合调色剂像(以下简记为“四色调色剂像”)。

二次转印背撑辊12和二次转印辊19之间，夹持中间转印带8，形成二次转印夹持部。形成在中间转印带8上的四色调色剂像在该二次转印夹持部转印到转印纸P上，与转印纸P的白色互相结合，成为彩色调色剂像。通过二次转印夹持部后的中间转印带8附着有没有转印到转印纸P上的转印残留调色剂。通过清洁装置10清洁该转印残留调色剂。

在二次转印夹持部，转印纸P被夹持在表面移动的中间转印带8和二次转印辊19之间，转印纸P被运向定影装置20。从二次转印夹持部送出的转印纸P通过定影装置20的辊之间，受到热和压力，四色调色剂像得到定影。此后，转印纸P经一对排纸辊29，排向机外。在打印机本体上面形成码放部50a，经排纸辊29排向机外的转印纸P顺序叠置在该码放部50a上。

在图1中，在中间转印组件15和所述码放部50a之间，配置瓶支承部31。该瓶支承部31收纳作为调色剂收纳容器的调色剂瓶32Y，32M，32C，32K，用于分别收纳调色剂Y，M，C，K。调色剂瓶32Y，32M，32C，32K在所述瓶支承部31中按从上到下顺序配置。调色剂瓶32Y，32M，32C，32K内的调色剂Y，M，C，K通过调色剂运送装置补给处理卡盒6Y，6M，6C，6K中的显影装置。调色剂瓶32Y，32M，32C，32K和处理卡盒6Y，6M，6C，6K各自独立，可相对打印机100本体装卸。

图3是图像形成装置的控制方框图。图中所示的控制方框由系统总线，控制部，调色剂附着量检测装置，显影装置，充电装置，曝光装置，存储部构成。

所述控制部具有以下功能：判断功能，判断由调色剂浓度检测装置检测出的形成在感光体上的调色剂浓度是否是目标值；计算功能，根据目标均一带电电位Vd和感光体回转数，计算曝光量L；控制功能，使得所述显影装置的显影偏压成为目标显影偏压，使得曝光装置的曝光量成为目标曝光量，还能够控制充电偏压，使得感光体的均一带电电位成为目标均一带电电位；变更功能，作为变更手段，能够对计算曝光量时使用的系数进行变更。

在所述存储部中，存储用于计算曝光量L的膜磨耗系数ω，LD功率补正系数ξ₁，ξ₂，经过一段时间(以下简记为“经时”)像面光量变换系数τ，感光体回转数，感光体初始膜厚等。另外，还存储目标决定表，充电偏压决定表等。

在本实施例的图像形成装置中，通过调色剂与载体的摩擦带电确保调色剂的带电量，因此，受到环境条件影响，调色剂带电量会发生很大变化。若调色剂带电量发生变化，则会使显影特性发生变化，因此，导致不能得到所希望的图像质量。具体地说，若调色剂带电量降低，则在感光体潜像部分调色剂附着量增多，图像浓度变高，反之，若调色剂带电量增高，则在感光体潜像部分调色剂附着量减少，容易降低图像浓度。

于是，在本实施例中，进行调色剂附着量的检测，根据该检测结果，变更感光体表面的均一带电电位Vd以及显影偏压Vb。

下面，对各感光体1Y，1M，1C，1K表面的调色剂附着量的检测进行说明。

在本实施例中，每当接通电源或打印预定页数印刷品时，执行使各色图像浓度合适化的处理控制动作。在该处理控制动作中，使得浓度检测用样板图样(以下简记为“基准图样”)分别形成在各感光体1Y，1M，1C，1K上。所述基准图样是将曝光量L固定，分别逐渐将均一带电电位Vd与显影偏压Vb切换成低值形成的。越在后形成的基准图样，越是以高的显影电位(静电潜像的电位与显影偏压之差)显影，因此，图像浓度变高。通过如图2所示的设置在各处理卡盒6Y，6M，6C，6K中的P传感器3Y，3M，3C，3K检测所述基准图样。

在本实施例中，是通过P传感器3Y，3M，3C，3K检测感光体上的基准图样，但本发明并不局限于此，也可将形成在各感光体1Y，1M，1C，1K上的基准图样转印在中间转印带8上之后，通过P传感器进行检测。这种场合，将P传感器3配置为与中间转印带8对向。具体地说，如图1所示，可以将P传感器3配置在与张紧辊14对向的位置。而且，使得各色的基准图样互不重叠地转印在中间转印带8上。

形成基准图样时，各显影偏压与基准图样的图像浓度的关系如图4图线所示。即，显影偏压值与图像浓度(单位面积的调色剂附着量)为正的相关，能够得到如图所示的直线图线。使用表示该直线图线的函数(y＝ax+b)能够计算显影偏压值，得到所期望的图像浓度(调色剂附着量)。

所述控制部对各色，分别使用各显影偏压值，以及基准图样的图像浓度数据进行回归分析，求得如图4所示那样的直线图线函数(回归式)。然后，将图像浓度的目标值代入该函数，计算合适的显影偏压，得到Y，M，C，K用的目标显影偏压。

另一方面，所述存储部中存储目标电位决定表，在该目标电位决定表中，显影偏压Vb和适合该显影偏压Vb的均一带电电位Vd对应存储。控制部从该目标电位决定表中选择与所述目标显影偏压最接近的显影偏压Vb，特定与其相关连的目标均一带电电位Vd。

通过变更充电偏压，感光体表面的目标均一带电电位Vd被变更。在存储部中存储充电偏压决定表，在该充电偏压决定表中，关连存储所述目标均一带电电位Vd和充电偏压。若在目标电位决定表决定目标均一带电电位Vd，读出充电偏压决定表，决定与目标均一带电电位Vd对应的充电偏压。由此，使得感光体表面带有目标均一带电电位Vd。

即使变更所述各感光体的均一带电电位Vd以及显影偏压Vb，中间色调浓度发生变动，导致与目标浓度不同。图5表示固定曝光量L，使得目标带电电位Vd变更时，各灰度的浓度(ID)的图线。从该图可以看出，中间色调浓度发生变动。这是由于若均一带电电位Vd发生变化，则感光体的曝光灵敏度发生变化，均一带电电位Vd衰减至曝光后电位V1的光衰减特性发生变化的缘故。

下面，进行具体说明。图6表示在感光体进行一点光写入场合，潜像电位分布图。一般，感光体的潜像特性是由均一带电电位Vd和曝光后电位V1进行规定的，但是，通过实际的一点来看，如图6所示，在均一带电电位Vd衰减至曝光后电位V1的过程中存在中间电位。即使最大的曝光后电位V1相同，由于均一带电电位Vd发生变化，该中间部分形状也会发生变化。在本实施例中，根据所述调色剂附着量γ进行补正，因此，与最大的曝光后电位V1对应的实心部(solid)的调色剂附着量稳定。但是，由于没有考虑与中间部分电位对应的中间色调浓度，若均一带电电位Vd发生变化，则中间色调的曝光后电位V1变化。其结果，在中间色调，可以用显影偏压Vb和曝光后电位V1之差表示的显影电位(Vb-V1)发生变化，中间色调的浓度不同，

为了使该中间色调浓度为作为目标的调色剂浓度，当已变更目标带电电位Vd时，需要变更曝光量L，补正中间色调的浓度。在本实施例中，目标均一带电电位Vd已被变更时，根据该被变更的目标均一带电电位Vd计算曝光量L，使得中间色调的浓度成为目标浓度。

可以用下式1表示曝光量L与感光体表面均一带电电位Vd的关系：

L＝ξ₁Vd+ξ₂                (式1)

其中，ξ₁、ξ₂表示LD功率补正系数。该LD功率补正系数可以预先在设计时，利用感光体和曝光装置进行实验求得。

图7表示通过上述实验得到的曝光量L(LD功率)与均一带电电位Vd的关系图线。在上述实验中，通过充电装置使感光体表面带电。接着，变更曝光量L，对感光体表面进行曝光，在感光体表面形成静电潜像的图样。通过电位传感器检测各潜像的曝光后电位V1与均一带电电位Vd。根据电位传感器检测到的V1与Vd，分别计算ΔV＝(Vd-V1)。将ΔV/Vd成为预定值时的曝光量(LD功率)与均一带电电位Vd的值描绘成图线。这样，可以得到如图7所示的图线，根据该图线计算出LD功率补正系数ξ₁、ξ₂。在图7所示例中，ξ₁＝0.0005，ξ₂＝0.05。

将该计算出的LD功率补正系数ξ₁、ξ₂存储在图像形成装置内的存储部中。然后，执行所述处理控制动作，当均一带电电位Vd已被变更时，控制部从存储部中读出ξ₁、ξ₂，计算曝光量L。

图8表示用式1计算得到与各均一带电电位Vd对应的曝光量L时，各灰度的浓度(ID)的图线。如图8所示，通过将曝光量设为与各均一带电电位Vd对应的曝光量L，即使均一带电电位Vd发生变化，也能使得中间色调浓度为一定。

如上所述，调色剂的带电量发生变化场合，通过变更显影偏压Vb，均一带电电位Vd，曝光量L，能使调色剂浓度成为目标的调色剂浓度。但是，有时即使用上述式1对曝光量L进行补正，中间色调的浓度仍会低下。这是由于经过长期使用，感光体的膜厚被磨耗，使得光衰减特性发生变化，因此，即使用上述式1计算出的曝光量L对感光体表面进行照射，也不能形成所期望的曝光后电位V1。

图9是表示感光体膜厚减少场合，各灰度的浓度的图线。曝光量L，显影偏压Vb，均一带电电位Vd在各膜厚为一定。从图9的图线可以得知，与膜厚没有减少的感光体相比，膜厚减少10μm的感光体上的中间色调的浓度降低。可以认为，这是由于感光体膜厚减少，均一带电电位Vd衰减至曝光后电位V1的光衰减特性发生变化引起的。

图10是表示ΔV/Vd设为一定时的曝光量(曝光功率)L与膜厚关系的一个例子。如图10所示，为了使得ΔV/Vd为一定，随着感光体的磨耗量(感光体的膜厚减少量)增大，需要提高曝光量L。

于是，在本实施例中，考虑到这种感光体会发生膜厚减少，计算曝光量L。具体地说，对感光体回转数进行计数，然后，根据该回转数计算感光体膜厚减少量，从该计算得到的膜厚减少量计算与膜厚减少对应的曝光量L。

通过下式2能够得到感光体的膜厚减少量：

d₀-d₁＝ωt×10^-9                              (式2)

在本实施例中，ω表示膜磨耗系数，d₀表示感光体的初始膜厚，d₁表示经过一段时间使用的感光体的膜厚，t表示感光体的回转距离。

膜磨耗系数ω及感光体的初始膜厚d₀存储在图像形成装置内的存储部中。感光体的回转距离t是根据感光体回转数与感光体直径计算的。

为了检测感光体的回转数，可以使用例如反射型光学传感器。图11是说明用于检测感光体回转数的反射型光学传感器的斜视图。如图11所示，在感光体1的图像形成区域外设置回转检测标记60，在感光体周围设置用于检测该回转检测标记60的反射型光学传感器61。感光体1每回转一周，反射型光学传感器61对该回转检测标记60进行检测，将该检测信号发送至控制部。控制部通过对该检测信号进行计数，能检测感光体1的回转数。然后，将该感光体1的回转数存储在存储部。在计算曝光量时，将存储在存储部的感光体回转数乘以感光体直径，计算出感光体1的回转距离t。

检测感光体回转数，并不局限于本实施例中列举的使用反射型光学传感器，也可使用例如磁传感器进行检测。这种场合，将所述回转检测标记60作为磁性部件，由磁性传感器对该磁性部件的磁进行检测，能够检测出感光体回转。另外，也可通过计数复印页数，将该复印页数作为感光体回转数。

如上所述，膜磨耗系数ω因感光体种类，感光体的回转速度等成像条件变动的系数，因此，在感光体发生变更时对其进行变更。例如，在由感光体以及显影装置，充电装置等构成一体的处理卡盒6Y，6M，6C，6K的壳体上设置IC芯片，预先将膜磨耗系数ω存储到所述IC芯片中。当更换处理卡盒时，控制部与所述IC芯片进行通信，读出存储在该IC芯片中的膜磨损系数ω。然后，控制部将存储在图像形成装置内部存储部中的膜磨耗系数ω变更成存储在所述IC芯片中的膜磨耗系数ω。

并不局限于上述所列举的方法，也可以设置成在图像形成装置的操作面板上对所述膜磨耗系数ω进行变更。

考虑感光体膜厚减少量的曝光量L’可以根据所述式2表示的感光体膜厚减少量，以及所述式1表示的曝光量L与感光体表面的均一带电电位Vd的关系用以下式3表示：

$L^{,}=L{\left(\frac{d_1}{d_0}\right)}^{-\mathrm{\τ}}=({\mathrm{\ξ}}_1\mathrm{Vd}+{\mathrm{\ξ}}_2){\left(\frac{d_0-\mathrm{\ωt}\×{10}^{-9}}{d_0}\right)}^{-\mathrm{\τ}}$ (式3)

这里，τ表示经时曝光量变换系数，该数值是预先根据感光体特性求得的数值。在本实施例中，该经时曝光量变换系数τ为0.7。

根据上述式3，能补正因感光体膜厚减少引起的中间色调浓度。

在上述说明中，通过变更曝光功率(通过激光光学系统的写入光量)，对均一带电电位进行补正，以及对因感光体膜厚减少引起的中间色调浓度进行补正，但本发明并不局限于此，也可以通过激光光学系统的写入时间，即曝光时间，对均一带电电位进行补正，以及对因感光体膜厚减少引起的中间色调浓度进行补正。曝光时间可以根据脉宽调制(Pulse Width Moudlation以下简记为“PWM”)信号控制激光的点灯时间进行变更。PWM的负荷率越高，一周期的激光二极管发光时间，即曝光时间越长，因此，感光体的曝光后电位V1低下。

用曝光时间控制中间色调浓度变化场合，不同点只是在于，上述图7所示的纵轴不是LD功率，而是PWM负荷率(％)，通过实验得到的LD功率补正系数ξ₁、ξ₂不同。即，用曝光时间控制中间色调浓度变化场合，使得曝光时间变化，对感光体表面进行曝光，在感光体表面形成静电潜像的图样。接着，与图7所示实验相同，通过电位传感器检测各潜像的曝光后电位V1，均一带电电位Vd，将ΔV/Vd成为预定值时的曝光时间与均一带电电位描绘成图线。然后，根据该图线计算LD时间补正系数ξ₁’、ξ₂’。使用在图7实验中的感光体场合，LD时间补正系数ξ₁′＝0.08，ξ₂’＝15。

在本实施例中，在进行处理控制动作之后立即计算所述曝光量。

图12是计算曝光量的流程图。如图12所示，在步骤S1，使得显影偏压与充电偏压变更，形成基准图样。在步骤S2，通过P传感器读取附着在感光体上的调色剂附着量，在控制部进行解析。在步骤S3，根据解析结果，从目标表中决定新的目标带电电位Vd以及显影偏压Vb。在步骤S4，根据新的目标带电电位Vd，从充电偏压决定表中决定新的充电偏压。在步骤S5，决定新的充电偏压之后，控制部从存储部读出LD补正系数ξ₁、ξ₂，膜磨耗系数ω，经时曝光量变换系数τ，感光体回转数，感光体初始膜厚d₀，感光体直径等。在步骤S6，控制部根据新的目标带电电位Vd以及所述读出的各系数计算新的曝光量。

相对于感光体膜厚计算曝光量，并不局限于在进行所述处理控制动作后立即实行。也可以例如当感光体的回转数达到预定数时，计算出新的曝光量，将原曝光量变更为该新的曝光量。

如上所述，按照本发明实施例的图像形成装置，根据像载置体的回转数预测像载置体的膜厚，根据该预测出的像载置体膜厚和目标均一带电电位，计算最适曝光条件。由此，能够得到与像载置体的均一带电电位以及像载置体膜厚两者对应的最适曝光条件。这样，无论像载置体膜厚发生变动，还是均一带电电位发生变更，都能良好地保持图像浓度。即使不形成潜像图样也能够设定最适曝光条件，因此，即使在开始设定最适曝光时间到设定结束期间，也能够进行图像形成。

按照本实施例的图像形成装置，在感光体表面形成浓度检测用调色剂基准图样，通过图像浓度检测装置检测该基准图样。然后，根据该图像浓度检测装置的检测结果决定目标显影偏压，以使得最大的图像浓度成为一定，根据该目标显影偏压，从目标电位决定表中决定感光体表面的目标均一带电电位。对充电装置进行控制，以使得带电电位成为所决定的目标均一带电电位，对显影装置进行控制，以使得显影偏压成为所决定的目标显影偏压。这样，根据附着在感光体上的调色剂浓度，决定目标显影偏压以及目标均一带电电位，因此，能够抑制由于调色剂带电量的变动产生的图像浓度变动。

所述基准图样是用于决定与现在的调色剂带电量一致的目标显影偏压而形成的，因此，通过将均一带电电位及曝光量设为一定，增加或减少显影偏压，形成基准图样。另一方面，为了设定与膜厚对应的最适曝光条件，通过将均一带电电位及显影偏压设为一定，增加或减少曝光量，形成基准图样。

因此，在以往的图像形成装置中，将曝光量设为一定，增加或减少显影偏压，形成调色剂基准图样，根据该调色剂基准图样设定目标显影偏压。根据该目标显影偏压，设定目标均一带电电位。然后，按照所设定的该目标显影偏压及目标均一带电电位，增加或减少曝光量，形成基准图样，根据该基准图样，设定与膜厚对应的最适曝光条件。

但是，在本实施例的图像形成装置中，根据所设定的目标均一带电电位及感光体回转数，计算出与膜厚对应的最适曝光条件，增加或减少显影偏压，形成基准图样，根据该基准图样，设定目标显影偏压和目标带电电位之后，设定与膜厚对应的最适曝光条件，因此，不用通过增加或减少曝光量形成基准图样。因此，在本实施例中，形成浓度检测用调色剂基准图样，根据该调色剂基准图样决定目标显影偏压及目标均一带电电位后，即可形成图像。

按照本实施例的图像形成装置，根据感光体的调色剂附着量，决定目标均一带电电位Vd及目标显影偏压Vb后，使用所设定的目标均一带电电位Vd，计算曝光条件。这样，以能抑制因调色剂带电量变动产生的图像浓度变动的目标均一带电电位，计算曝光量，既能够抑制由于调色剂带电量变动引起的图像浓度变动，又能抑制由于膜厚减少引起的图像浓度变动。

按照本实施例的图像形成装置，能在作为变更装置的控制部变更用于计算曝光条件的作为感光体特性值的膜磨耗系数ω，经时曝光量变换系数τ，感光体初始膜厚d₀，作为感光体曝光灵敏度特性的LD功率(时间)补正系数ξ₁、ξ₂。由此，例如当已到寿命更换感光体时，将膜磨耗系数ω，经时曝光量变换系数τ，感光体初始膜厚d₀等不同的感光体安装到图像形成装置中时，可以通过变更装置对膜磨耗系数ω，经时曝光量变换系数τ，感光体初始膜厚d₀等进行变更。根据变更后的膜磨耗系数ω，经时曝光量变换系数τ，感光体初始膜厚d₀计算曝光条件，能计算与该感光体膜厚对应的曝光量。

按照本实施例的图像形成装置，将曝光条件设为曝光功率。只要连续地变更电流或电压值，控制作为曝光功率的发光元件的光强度，能连续地变更发光元件的光强度。其结果，能够连续地变更曝光量。

另外，也可将曝光条件设为曝光时间。若控制曝光时间即发光元件的点灯时间，比控制作为曝光功率的发光元件的光强度容易，很容易调整曝光量。

在本发明的图像形成装置中，可以设有处理卡盒，所述处理卡盒由感光体以及充电装置，显影装置中的至少一个构成一体，能够相对图像形成装置本体进行装卸。由此，能够容易地进行感光体，充电装置等的更换操作，提高维修保养效率。

上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种图像形成装置，设有：

充电装置，使像载置体表面带电；

曝光装置，在所述像载置体表面形成静电潜像；

显影装置，将该像载置体上的静电潜像显影为调色剂像；其特征在于，进一步设有：

检测装置，检测所述像载置体的回转数；

第一控制装置，根据所检测到的像载置体的回转数，预测像载置体的膜厚，根据该预测而得的像载置体膜厚以及目标均一带电电位，计算曝光装置的曝光条件，控制曝光装置，使得成为该计算得到的曝光条件。

2.根据权利要求1中所述的图像形成装置，其特征在于，进一步设有：

图像浓度检测装置，在所述像载置体上形成浓度检测用基准调色剂像，检测该浓度检测用基准调色剂像的图像浓度；

目标电位决定表，相关连存储目标显影偏压和目标均一带电电位；

第二控制装置，根据所述图像浓度检测结果决定目标显影偏压，根据该所决定的目标显影偏压，从所述目标电位决定表决定目标均一带电电位，控制所述充电装置，使得成为所决定的目标均一带电电位，控制所述显影装置，使得成为所决定的目标显影偏压。

3.根据权利要求2中所述的图像形成装置，其特征在于：

所述第二控制装置决定目标均一带电电位及目标显影偏压后，根据该目标均一带电电位及所述像载置体的回转数计算所述曝光条件。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于：

预测像载置体膜厚时，除了根据像载置体回转数，还使用预先在设计时求得的像载置体特性值；

所述曝光条件的计算，除了根据预测得到的像载置体膜厚及目标均一带电电位之外，还使用预先在设计时求得的像载置体的曝光灵敏度特性值；

进一步设有变更装置，变更所述像载置体特性值及/或像载置体的曝光灵敏度特性值。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的图像形成装置，其特征在于：

所述曝光条件是曝光时间。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的图像形成装置，其特征在于：

所述曝光条件是曝光功率。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，设有：

处理卡盒，由所述像载置体，以及所述充电装置，显影装置中至少一个构成一体，能相对图像形成装置本体装卸。

8.一种处理卡盒，由所述像载置体，以及所述充电装置，显影装置中至少一个构成一体，能相对图像形成装置本体装卸，其特征在于：

所述图像形成装置是权利要求1-7中任一项所述的图像形成装置。

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