DE60019509T2

DE60019509T2 - Bilderzeugungsgerät und Verfahren

Info

Publication number: DE60019509T2
Application number: DE60019509T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Suwa-shi Nagano-ken Nakazato; Takashi Suwa-shi Nagano-ken Hama
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2020-07-20
Also published as: ATE293803T1; US20020037175A1; EP1074894A2; EP1074894A3; DE60019509D1; US6621991B2; US6336008B1; EP1074894B1

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät und ein Bilderzeugungsverfahren, in dem eine Ladespannung, die an ein Lademittel angelegt wird, eine Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements lädt, danach ein elektrostatisches latentes Bild auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements gebildet wird, und anschließend eine Entwicklungsspannung an ein Entwicklungsmittel angelegt wird, so dass ein Toner das elektrostatische latente Bild in einem Tonerbild sichtbar macht.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Diese Art eines Bilderzeugungsgeräts erfährt häufig eine Änderung in einer Bilddichte aufgrund der folgenden Faktoren: Ermüdung, Verschlechterung im Laufe der Zeit oder dergleichen eines lichtempfindlichen Elements und eines Toners; eine Änderung der Temperatur, Feuchtigkeit oder dergleichen in der Umgebung des Geräts, und andere Ursachen. Angesichts dessen wurde eine Reihe von Techniken vorgeschlagen, die darauf zielen, eine Bilddichte durch richtige Einstellung eines Dichtesteuerungsfaktors, wie einer Ladespannung, einer Entwicklungsspannung, einer Lichtbestrahlungsdosis usw., zu stabilisieren. Zum Beispiel erfordert die in der Japanischen Patentanmeldung, Offenlegungsschrift Nr. 10-239924 beschriebene Erfindung eine richtige Einstellung einer Ladespannung und einer Entwicklungsspannung in dem Bemühen, eine Bilddichte zu stabilisieren. Das heißt, gemäß dieser herkömmlichen Technik werden Referenz-Patch-Bilder auf einem lichtempfindlichen Element erzeugt, während eine Ladespannung und/oder eine Entwicklungsspannung geändert werden, und eine Bilddichte jedes Referenz-Patch-Bildes wird erfasst. Eine optimale Ladespannung und eine optimale Entwicklungs spannung werden danach auf der Basis der erfassten Bilddichten bestimmt, und eine Dichte eines Tonerbildes wird entsprechend eingestellt.
Die zuvor beschriebene herkömmliche Technik erfordert jedoch das Identifizieren einer Ladespannungs-/Entwicklungsspannungseigenschaft vor der Bildung von Referenz-Patch-Bildern, und die Einstellung einer Ladespannung und einer Entwicklungsspannung für die Bildung von Referenz-Patch-Bildern, so dass die Eigenschaft erfüllt ist. Zur Stabilisierung einer Bilddichte auf der Basis einer berechneten optimalen Ladespannung und Entwicklungsspannung müssen eine Ladespannungs-/Entwicklungsspannungseigenschaft jedes Bilderzeugungsgerätes identifiziert werden, was mühsam ist.
Ferner bleibt eine Ladespannungs-/Entwicklungsspannungseigenschaft nicht immer konstant, sondern kann sich im Laufe der Zeit ändern. Wenn sich die Eigenschaft ändert, ist es schwierig, eine optimale Ladespannung oder eine optimale Entwicklungsspannung exakt zu berechnen. Während eine angemessene Aktualisierung der Ladespannungs-/Entwicklungsspannungseigenschaft dieses Problem löst, ist die Aktualisierung hinsichtlich der Wartungsfähigkeit mühsam und nachteilig.
Außerdem ist eine andere Technik zum Stabilisieren einer Bilddichte die Erfindung, die in der Japanischen Patentanmeldung-Offenlegungsschrift Nr. 9-50155 beschreiben ist. Gemäß der beschriebenen Erfindung wird ein Referenz-Patch-Bild, das ein Patch-Bild ist, das durch Ausgabe von Gruppen aus Dreipunktlinien alle drei Punkte erhalten wird, auf einer lichtempfindlichen Trommel gebildet, und ein Sensor liest derart geschaffene Patch-Bilder, wodurch eine Linienbreite erfasst wird. Eine Laserenergie wird auf der Basis der erfassten Linienbreite gesteuert, eine Lichtbe strahlungsdosis entsprechend eingestellt, so dass eine gewünschte Linienbreite erhalten wird, und ein ideales Linienbild wird erhalten.
Ein Linienbild ist jedoch im Grunde eine Einpunktlinie, die mit einem Laserstrahl gezogen wird, und daher kann eine einfache Steuerung einer Linienbreite einer Mehrpunktlinie, wie in der herkömmlichen Technik, keine präzise Einstellung eines Linienbildes erreichen.
JP 08211722 offenbart ein Bilderzeugungsgerät, das Mittel zum Bilden eines Tonerbildes durch ein elektrophotographisches Verfahren, und ein Tonergewichterfassungsmittel zum Erfassen der Bilddichte eines Tonerbildes umfasst. In einem Prüfungsmodus des Geräts nach dem Stand der Technik wird ein Testmuster erzeugt, über dem sich die Tonerkonzentration kontinuierlich ändert. Anschließend misst das Tonergewichterfassungsmittel die Bilddichte des Testmusters, und eine Elektrifizierungsspannung und eine Entwicklungsspannung werden entsprechend eingestellt, um eine vorbestimmte Bilddichte zu erzeugen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Bilderzeugungsgeräts und eines Bilderzeugungsverfahrens, mit welchen es möglich ist, eine Bilddichte bei hoher Genauigkeit auf einfache Weise zu stabilisieren.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Bilderzeugungsgeräts und eines Bilderzeugungsverfahrens, mit welchen es möglich ist, eine Bilddichte eines Linienbildes zu stabilisieren.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe werden ein Bilderzeugungsgerät und ein Verfahren bereitgestellt, die besonders gut für die Dichteeinstellung eines Tonerbildes auf der Basis von Bilddichten einer Vielzahl von Patch-Bildern geeignet sind.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines Bildes bereitgestellt, das eine vorbestimme Solldichte hat, umfassend: ein lichtempfindliches Element; ein Lademittel, das eine Oberfläche des lichtempfindlichen Elements lädt; ein Belichtungsmittel, das ein elektrostatisches, latentes Bild auf der geladenen Oberfläche des lichtempfindlichen Elements erzeugt; ein Entwicklungsmittel, das das elektrostatische latente Bild mit einem Toner sichtbar macht, um ein Tonerbild zu erzeugen; ein Übertragungsmittel, das das Tonerbild von dem lichtempfindlichen Element auf ein Übertragungsmedium überträgt; ein Dichteerfassungsmittel, das eine Bilddichte des Tonerbildes auf dem lichtempfindlichen Element oder auf dem Übertragungsmedium als Patch-Bild erfasst; und ein Steuerungsmittel, das eine Bilddichte des Tonerbildes auf die Solldichte, basierend auf dem Ergebnis der Erfassung, das von dem Dichteerfassungsmittel erhalten wird, einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Patch-Bild durch eine Vielzahl von Einpunktlinien erzeugt wird, die voneinander beabstandet sind, wobei das Dichteerfassungsmittel eine Erfassungsfläche hat, in der eine Vielzahl der Einpunktlinien enthalten sein können, die in dem Patch-Bild angeordnet sind.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bilderzeugungsverfahren bereitgestellt, in dem nach dem Laden einer Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements ein elektrostatisches latentes Bild auf der geladenen Oberfläche des lichtempfindlichen Elements erzeugt wird, und ein Entwicklungsmittel das elektrostatische latente Bild mit einem Toner sichtbar macht, um ein Tonerbild zu erzeugen, das eine vorbestimmte Solldichte hat, dadurch gekennzeichnet, dass nach der aufeinanderfolgenden Erzeugung einer Vielzahl von Tonerbildern, die jeweils durch eine Vielzahl von Einpunktlinien gebildet sind, die voneinander beabstandet sind, als Patch-Bilder, während ein Dichtsteuerungsfaktor geändert wird, der eine Bilddichte eines Tonerbildes beeinflusst, Dichten der Patch-Bilder erfasst werden, wobei die Dichteerfassung auf dem Erfassen einer Vielzahl der Einpunktlinien basiert, und ein optimaler Dichtesteuerungsfaktor, der notwendig ist, um die Solldichte zu erhalten, auf der Basis der Dichten der Patch-Bilder bestimmt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Zeichnung, die eine bevorzugte Ausführungsform eines Bilderzeugungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Struktur des Bilderzeugungsgeräts von 1 zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Dichteeinstellungsvorgang in dem Bilderzeugungsgerät von 1 zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zum Berechnen der Entwicklungsspannung von 3 zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang der Spannungsberechnung von 4 in einem weiten Bereich zeigt;
6A bis 6D sind schematische Diagramme, die einen Verarbeitungsvorgang von 5 und einen Vorgang der Spannungsberechnung in einem engen Bereich zeigen;
7 ist eine Zeichnung, die ein erstes Patch-Bild zeigt;
8A bis 8D sind Zeichnungen, die eine Reihenfolge bei der Erzeugung von Patch-Bildern zeigen;
9 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zur Spannungsberechnung (1) von 4 im engen Bereich zeigt;
10 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zur Spannungsberechnung (2) von 4 im engen Bereich zeigt;
11A und 11B sind schematische Diagramme, die den Verarbeitungsvorgang von 10 zeigen;
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zur Berechnung der Ladespannung von 3 zeigt;
13A und 13B sind schematische Diagramme, die den Verarbeitungsvorgang von 12 zeigen;
14 ist eine Zeichnung, die ein zweites Patch-Bild zeigt;
15A und 15B sind Zeichnungen, die ein Verhältnis zwischen den ersten Patch-Bildern, einem Oberflächenpotenzial und einem Entwicklungsspannungspotenzial zeigen; und
16A und 16B sind Zeichnungen, die ein Verhältnis zwischen den zweiten Patch-Bildern, einem Oberflächenpotenzial und einem Entwicklungsspannungspotenzial zeigen;
17 ist eine Graphik, die eine Lichtstärkenverteilung von Laserlicht zeigt, das auf eine Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements gestrahlt wird;
18A und 18B sind schematische Diagramme, die ein Verhältnis zwischen Einpunktlinien und einer Erfassungs fläche zeigen, die ein Patch-Sensor erfasst, mit einer Änderung in Linienintervallen;
19 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer erfassten Abweichung, die eintritt, wenn sich Positionen der Erfassungsfläche des Patch-Sensors und Einpunktlinien relativ zueinander ändern;
20 ist eine Graphik, die eine Änderung im Ausgang vom Patch-Sensor bei einer Änderung in den Linienintervallen zeigt;
21 ist ein schematisches Diagramm einer anderen bevorzugten Ausführungsform eines Patch-Bildes;
22 ist eine Graphik, die eine Abschwächung eines Oberflächenpotenzials zeigt, während das lichtempfindliche Element verschiedenen Belichtungsenergien ausgesetzt wird;
23 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen einer Entwicklungsspannung und einem Kontrastpotenzial zeigt, wenn die Entwicklungsspannung geändert wird, während die Ladespannung unverändert bleibt;
24 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen einer Ladespannung und einem Kontrastpotenzial zeigt, wenn die Ladespannung geändert wird, während die Entwicklungsspannung unverändert bleibt;
25 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung und dem Kontrastpotenzial zeigt;
26 ist eine Zeichnung, die Variationen im Kontrastpotenzial und dem Potenzial der belichteten Fläche in Übereinstimmung mit einer Änderung in der Ladespannung zeigt;
27 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung und dem Kontrastpotenzial zeigt, während die Ladespannung gemäß einer ersten Variation eingestellt ist;
28 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Ladespannung und der Entwicklungsspannung in der ersten Variation zeigt;
29 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Ladespannung und der Entwicklungsspannung in einer zweiten Variation zeigt;
30 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen einer Belichtungsenergie und einem Oberflächenpotenzial zeigt;
31 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung und dem Kontrastpotenzial bei der in 30 dargestellten Belichtungsenergie zeigt;
32 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung und dem Kontrastpotenzial zeigt, während die Ladespannung gemäß der zweiten Variation eingestellt ist;
33 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Ladespannung und der Entwicklungsspannung in einer dritten Variation zeigt;
34 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen einer Belichtungsenergie und einem Oberflächenpotenzial zeigt;
35 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung und dem Kontrastpotenzial bei der in 34 dargestellten Belichtungsenergie zeigt;
36 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung und dem Kontrastpotenzial zeigt, während die Ladespannung gemäß der dritten Variation eingestellt ist;
37 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung und dem Kontrastpotenzial zeigt;
38 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Ladespannung und der Entwicklungsspannung in einer vierten Variation zeigt;
39 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung und dem Kontrastpotenzial zeigt, während die Ladespannung gemäß der vierten Variation eingestellt ist;
40 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung und dem Kontrastpotenzial zeigt;
41 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Ladespannung und der Entwicklungsspannung in einer fünften Variation zeigt;
42 ist eine Zeichnung, die ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung und dem Kontrastpotenzial zeigt, während die Ladespannung gemäß der fünften Variation eingestellt ist; und
43A bis 43D sind Zeichnungen, die eine Reihenfolge zur Erzeugung von Patch-Bildern gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zeigen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
A. Gesamtstruktur des Bilderzeugungsgeräts
1 ist eine Zeichnung, die eine bevorzugte Ausführungsform eines Bilderzeugungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Struktur des Bilderzeugungsgeräts von 1 zeigt. Das Bilderzeugungsgerät ist ein Gerät, das Tonerbilder in vier Farben, Gelb (Y), Cyan (C), Magenta (M) und Schwarz (K) überlappt, um dadurch ein Vollfarbenbild zu erzeugen, oder nur schwarzen (K) Toner verwendet, um dadurch ein monochromes Bild zu erzeugen. Wenn ein Bildsignal von einer externen Vorrichtung, wie einem Host-Rechner, zu einer Hauptsteuerung 11 einer Steuereinheit 1 geleitet wird, steuert eine Maschinensteuerung 12 entsprechende Abschnitte eines Maschinenteils E in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Hauptsteuerung 11, wodurch das Bilderzeugungsgerät auf einem Blatt S ein Bild erzeugt, das dem Bildsignal entspricht.
Der Maschinenteil E ist imstande, auf einem lichtempfindlichen Element 21 einer Bildträgereinheit 2 ein Tonerbild zu erzeugen. Das heißt, die Bildträgereinheit 2 umfasst das lichtempfindliche Element 21, das in Richtung eines Pfeils in 1 drehbar ist. Um das lichtempfindliche Element 21 und in Drehrichtung des lichtempfindlichen Elements 21 in 1 sind eine Laderolle 22, die als Lademittel dient, Entwickler 23Y, 23C, 23M und 23K, die als Entwicklungsmittel dienen, und ein Reinigungsteil 24 angeordnet. Die Laderolle 22, an die eine hohe Spannung von einem Ladespannungserzeugungsteil 121 angelegt wird und die sich in Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche des lichtempfindlichen Elements 21 befindet, lädt gleichmäßig die äußere Umfangsfläche des lichtempfindlichen Elements 21.
Eine Belichtungseinheit 3 strahlt Laserlicht L zu der äußeren Umfangsfläche des lichtempfindlichen Elements 21, die von der Laderolle 22 geladen wird. Die Belichtungseinheit 3, wie in 2 dargestellt, ist elektrisch mit einem Bildsignalumschaltteil 122 verbunden. In Übereinstimmung mit einem Bildsignal, das durch den Bildsignalumschaltteil 122 zugeleitet wird, tastet das Laserlicht L über das lichtempfindliche Element 21 und belichtet folglich das lichtempfindliche Element 21, wodurch ein elektrostatisches, latentes Bild, das dem Bildsignal entspricht, auf dem lichtempfindlichen Element 21 erzeugt wird. Wenn zum Beispiel der Bildsignalumschaltteil 122 in Leitung mit einem Patch-Erzeugungsmodul 124 ist, wird aufgrund einer Anweisung von einer CPU 123 der Maschinensteuerung 12 ein Patch-Bildsignal, das von dem Patch-Erzeugungsmodul 124 ausgegeben wird, zu der Belichtungseinheit 3 geleitet, so dass ein latentes Patch-Bild erzeugt wird. Wenn andererseits der Bildsignalumschaltteil 122 in Leitung mit einer CPU 111 der Hauptsteuerung 11 ist, tastet das Laserlicht L über das lichtempfindliche Element 21 und belichtet dieses folglich in Übereinstimmung mit einem Bildsignal, das durch eine Schnittstelle 112 von einer externen Vorrichtung, wie einem Host-Rechner, zugeleitet wird, so dass ein elektrostatisches latentes Bild, das dem Bildsignal entspricht, auf dem lichtempfindlichen Element 21 gebildet wird.
Das elektrostatische latente Bild, das auf diese Weise gebildet wird, wird von einem Entwicklerteil 23 entwickelt. Mit anderen Worten, gemäß der bevorzugten Ausführungsform sind der Entwickler 23Y für Gelb, der Entwickler 23C für Cyan, der Entwickler 23M für Magenta und der Entwickler 23K für Schwarz, die in dieser Reihenfolge um das lichtempfindliche Element 21 angeordnet sind, als Entwicklerteil 23 bereitgestellt. Die Entwickler 23A, 23C, 23M und 23K sind jeweils so aufgebaut, dass sie frei von dem lichtempfindlichen Element 21 getrennt werden und nahe zu diesem gelangen können. In Übereinstimmung mit einer Anweisung, die von der Maschinensteuerung 12 ausgegeben wird, kommt einer der vier Entwickler 23Y, 23C, 23M und 23K selektiv mit dem lichtempfindlichen Element 21 in Kontakt. Ein Entwicklungsspannungserzeugungsteil 125 legt danach eine hohe Spannung an das lichtempfindliche Element 21 und der Toner in der gewählten Farbe bewegt sich zu der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 21, wodurch das elektrostatische latente Bild auf dem lichtempfindlichen Element 21 sichtbar gemacht wird. Die Spannungen, die an die entsprechenden Entwickler angelegt werden, können einfach Gleichstromspannungen oder als Alternative Wechselstromspannungen sein, die Gleichstromspannungen überlagern.
Das von dem Entwicklerteil 23 entwickelte Tonerbild wird zunächst auf ein Zwischenübertragungsband 41 einer Übertragungseinheit 4 in einer primären Übertragungsregion R1 übertragen, die zwischen dem schwarzen Entwickler 23K und dem Reinigungsteil 24 angeordnet ist. Eine Konstruktion der Übertragungseinheit 4 wird später ausführlich beschrieben.
Der Reinigungsteil 24 ist an einer Position angeordnet, die in Umfangsrichtung (die Richtung des Pfeils in 1) nach der primären Übertragungsregion R1 liegt, so dass ein Toner abgeschabt wird, der nach der primären Übertragungsbehandlung an der äußeren Umfangsfläche des lichtempfindlichen Elements 21 verbleibt.
Anschließend wird die Struktur der Übertragungseinheit 4 beschrieben. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform umfasst die Übertragungseinheit 4 Rollen 42 bis 47, das Zwischenübertragungsband 41, das um die Rollen 42 bis 47 gespannt ist, und eine sekundäre Übertragungsrolle 48, die ein Zwischentonerbild, das auf das Zwischenübertragungsband 41 übertragen wurde, anschließend auf ein Blatt S überträgt. Ein Übertragungsspannungserzeugungsteil 126 legt eine primäre Übertragungsspannung an das Zwischenübertragungsband 41. Tonerbilder in den entsprechenden Farben, die auf dem lichtempfindlichen Element 21 erzeugt werden, werden auf dem Zwischenübertragungsband 41 zu einem Farbbild übereinander gelegt, während das Blatt S aus einer Kassette 61, einem manuellen Zugabefach 62 oder einer zusätzlichen Kassette (nicht dargestellt) von einem Papierzufuhrteil 63 einer Papierzufuhr-/Ausgabeeinheit 6 herausgenommen und zu einer sekundären Übertragungsregion R2 befördert wird. Das Farbbild wird danach sekundär auf das Blatt S übertragen, wodurch ein Vollfarbenbild erhalten wird. Wenn ein monochromes Bild auf ein Blatt S übertragen werden soll, wird währenddessen nur ein schwarzes Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Element 21 auf dem Zwischenübertragungsband 41 erzeugt und auf ein Blatt S übertragen, das zu der sekundären Übertragungsregion R2 befördert wird, um dadurch ein monochromes Bild zu erhalten, wie im Falle der Erzeugung eines Farbbildes.
Nach der sekundären Übertragungsbehandlung wird ein Toner, der auf einer äußeren Umfangsfläche des Zwischenübertragungsbandes 41 verbleibt und daran haftet, von einem Bandreiniger 49 entfernt. Der Bandreiniger 49 ist gegenüber der Rolle 46, auf der anderen Seite des Zwischenübertragungsbandes 41 angeordnet, und eine Reinigungsklinge kommt mit dem Zwischenübertragungsband 41 zu einem geeigneten Zeitpunkt in Kontakt und schabt einen Toner von der äußeren Umfangsfläche des Zwischenübertragungsbandes 41.
Ferner ist in der Nähe der Rolle 43 ein Patch-Sensor PS angeordnet, der eine Dichte eines Patch-Bildes erfasst, das auf der äußeren Umfangsfläche des Zwischenübertragungsbandes 41 erzeugt ist, wie später beschrieben wird, wie auch ein Lesesensor zur Synchronisierung RS, der eine Referenzposition des Zwischenübertragungsbandes 41 erfasst.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 wird die Beschreibung der Struktur des Maschinenteils E fortgesetzt. Das Blatt S, das nun das Tonerbild trägt, das von der Übertragungseinheit 4 übertragen wurde, wird von dem Papierzufuhrteil 63 der Papierzufuhr-/Ausgabeeinheit 6 zu einer Fixierungseinheit 5 geleitet, die an der stromabwärts liegenden Seite der sekundären Übertragungsregion R2 entlang einem vorbestimmten Papierzufuhrpfad (Punkt-Punkt-Strich-Linie) angeordnet ist, und das Tonerbild auf dem beförderten Blatt S wird auf dem Blatt S fixiert. Das Blatt S wird danach entlang dem Papierzufuhrpfad 630 zu einem Papierausgabeteil 64 befördert.
Der Papierausgabeteil 64 hat zwei Papierausgabepfade 641a und 641b. Der Papierausgabepfad 641a erstreckt sich von der Fixierungseinheit 5 zu einem Standardpapierausgabefach, während sich der Papierausgabepfad 641b annähernd parallel zu dem Papierausgabepfad 641a zwischen einem Papierrückführteil 66 und einer Mehrfachbehältereinheit erstreckt. Drei Rollenpaare 642 bis 644 sind entlang der Papierausgabepfade 641a und 641b angeordnet, so dass die Blätter S zu dem Standardpapierausgabefach oder der Mehrfachbehältereinheit ausgegeben werden, und die Blätter S zu dem Papierrückführteil 66 befördert werden, um Bilder auf Nicht-Druckoberflächen der Blätter S zu erzeugen.
Mit dem Ziel, ein Blatt S, das umgedreht und von dem Papierausgabefach 64 wie zuvor beschrieben einem Einlaufrollenpaar 637 des Papierzufuhrteils 63 zugeführt wurde, entlang einem Papierrückführpfad 664 (Punkt-Punkt-Strich-Linie) zu befördern, ist der Papierrückführteil 66 aus drei Papierrückführrollenpaaren 661 bis 663 gebildet, die entlang dem Papierrückführpfad 664 angeordnet sind, wie in 1 dargestellt ist. Auf diese Weise wird das Blatt S, das von dem Papierausgabeteil 64 zugeführt wurde, zu dem Einlaufrollenpaar 637 entlang dem Papierrückführpfad 664 zurückgeleitet, und eine Nicht-Druckoberfläche des Blattes S wird zu dem Zwischenübertragungsband 41 in dem Papierzufuhrteil 63 gelenkt, wodurch eine sekundäre Übertragung des Bildes auf die Nicht-Druckoberfläche möglich ist.
In 2 ist mit 113 ein Bildspeicher bezeichnet, der in der Hauptsteuerung 11 angeordnet ist, so dass der Bild speicher Bilddaten speichert, die von einer externen Vorrichtung, wie einem Host-Rechner, durch die Schnittstelle 112, zugeleitet werden, mit 127 ist ein RAM bezeichnet, der vorübergehend Steuerdaten zum Steuern des Maschinenteils E, ein Rechenergebnis, das von der CPU 123 erhalten wird usw. speichert, und mit 128 ist ein ROM bezeichnet, der ein Rechenprogramm speichert, das von der CPU 123 ausgeführt wird.
B. Dichteeinstellung durch das Bilderzeugungsgerät
Es folgt nun eine Beschreibung, wie das Bilderzeugungsgerät mit einer solchen Struktur wie zuvor beschrieben eine Dichte eines Bildes einstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Dichteeinstellungsvorgang in dem Bilderzeugungsgerät von 1 zeigt. In dem Bilderzeugungsgerät, wie in 3 dargestellt, wird in Schritt S1 bestimmt, ob der Dichteeinstellungsvorgang ausgeführt werden sollte, um dadurch eine Ladespannung und eine Entwicklungsspannung zu aktualisieren. Zum Beispiel kann das Bilderzeugungsgerät die Einstellung der Spannungen starten, wenn das Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines Bildes bereit wird, nachdem eine Hauptenergiequelle des Bilderzeugungsgeräts eingeschaltet wurde. Als Alternative kann das Bilderzeugungsgerät die Spannungen in Intervallen von einigen Stunden einstellen, während ein Zeitgeber (nicht dargestellt), der in dem Bilderzeugungsgerät angeordnet ist, die Stunden des anhaltenden Gebrauchs misst.
Wenn in Schritt S1 die Entscheidung JA ist und die Einstellung der Spannungen demnach gestartet wird, werden die Schritte S2 und S3 ausgeführt, um eine optimale Entwicklungsspannung zu berechnen, und die berechnete Spannung wird als Entwicklungsspannung eingestellt (Schritt S4). Anschließend wird ein Schritt S5 ausgeführt, um eine optimale Ladespannung zu berechnen, und die berechnete Spannung wird als Ladespannung eingestellt (Schritt S6). Die Ladespannung und die Entwicklungsspannung werden auf diese Weise optimiert. Es folgt eine ausführliche Beschreibung eines Vorgangs sowohl der Entwicklungsspannungsberechnung (Schritt S3) als auch der Ladespannungsberechnung (Schritt S5).
B-1. Berechnung der Entwicklungsspannung
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zum Berechnen der Entwicklungsspannung, wie in 3 dargestellt, zeigt. Bei der Entwicklungsspannungsberechnung (Schritt S3) bestimmt die CPU 123 nach dem Einschalten der Hauptenergiequelle des Bilderzeugungsgeräts, ob dies die erste Berechnung oder die zweite oder eine folgende Berechnung ist (Schritt S301). Wenn die derzeitige Berechnung eine erste ist, wird nach der Einstellung, dass Patch-Bilder in allen Farben erzeugt werden (den vier Farben Gelb (Y), Cyan (C), Magenta (M) und Schwarz (K) in dieser bevorzugten Ausführungsform) (Schritt S311), ein unmittelbar folgender Schritt S312 ausgeführt. Mit anderen Worten, es wird eine Vielzahl von Patch-Bildern erzeugt, während allmählich die Entwicklungsspannung in relativ langen Intervallen innerhalb eines relativ weiten Bereichs geändert wird, wodurch versuchsweise eine Entwicklungsspannung identifiziert wird, die notwendig ist, um eine optimale Bilddichte auf der Basis der Dichten der entsprechenden Patch-Bilder zu erhalten. Es wird nun ein Ablauf dieser Verarbeitung ausführlich unter Bezugnahme auf 5 und 6A bis 6D beschrieben.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang der Spannungsberechnung von 4 in einem weiten Bereich zeigt. 6A bis 6D sind schematische Diagramme, die den Verarbeitungsvorgang von 5 zeigen, und ein Vorgang der Spannungsberechnung in einem engen Bereich wird später beschrieben. Während dieser Berechnung wird zunächst eine Farbe, in der Patch-Bilder erzeugt werden sollen, als die erste Farbe eingestellt, z.B. Gelb (Schritt S312a). Während die Ladespannung auf einen Vorgabewert eingestellt ist, der in Schritt S2 im Voraus eingestellt wird, wird die Entwicklungsspannung auf vier verschiedene Werte eingestellt, die in relativ langen Intervallen (ersten Intervallen) in dem weiten Bereich auseinander liegen (Schritt S312b). Zum Beispiel ist in dieser bevorzugten Ausführungsform der weite Bereich der gesamte programmierbare Bereich (Vb01 bis Vb10) der Entwicklungsspannung, die dem Entwicklerteil 23 von dem Entwicklungsspannungserzeugungsteil 125 zugeleitet werden kann, und vier Punkte Vb01, Vb04, Vb07 und Vb10 in dem weiten Bereich (Vb01 bis Vb10) werden als Entwicklungsspannungen eingestellt. Auf diese Weise sind gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform die ersten Intervalle W1 wie folgt: W1 = Vb10 – Vb07 = Vb07 – Vb04 = Vb04 – Vb01
Vier gelbe Solid-Bilder (7) werden der Reihe nach mit dieser Spannungseinstellung auf dem lichtempfindlichen Element 21 erzeugt, und die Solid-Bilder werden auf die äußere Umfangsfläche des Zwischenübertragungsbandes 41 übertragen, wie in 8A dargestellt, um dadurch erste Patch-Bilder PI1 zu erzeugen (Schritt S312c). Die ersten Patch-Bilder PI1 sind in dieser bevorzugten Ausführungsform Solid-Bilder. Der Grund dafür wird später ausführlich beschrieben.
In einem anschließenden Schritt S312d wird bestimmt, ob Patch-Bilder in allen Patch-Erzeugungsfarben erzeugt wurden. Wenn ein Ergebnis der Beurteilung NEIN bleibt, wird die nächste Farbe als Patch-Erzeugungsfarbe eingestellt (Schritt S312e) und die Schritte 312 und 312c werden wiederholt. Dies fügt weitere erste Patch-Bilder PI in der Reihenfolge Cyan (C), Magenta (M) und Schwarz (K) auf der äußeren Umfangsfläche des Zwischenübertragungsbandes 41 hinzu, wie in 8B bis 8D dargestellt ist.
Wenn im Gegensatz dazu in Schritt S312d die Entscheidung JA ist, werden die Bilddichten der sechzehn (= 4 Arten × 4 Farben) Patch-Bilder PI1 auf der Basis eines Signals gemessen, das vom Patch-Sensor PS ausgegeben wird (Schritt S312f). Während in dieser bevorzugten Ausführungsform die Bilddichten der Patch-Bilder PI1 nach der Bildung der Patch-Bilder PI1 in allen Patch-Erzeugungsfarben auf einmal gemessen werden, können die Bilddichten der Patch-Bilder PI1 der Reihe nach Farbe für Farbe jedes Mal dann gemessen werden, wenn die Patch-Bilder PI1 in einer Patch-Erzeugungsfarbe erzeugt werden. Dies trifft ebenso auf die spätere Spannungsberechnung (9, 10 und 12) zu.
Danach wird eine Entwicklungsspannung entsprechend einer Solldichte in einem Schritt S312g berechnet und die berechnete Spannung vorübergehend im RAM 127 als Zwischenspannung gespeichert. Wenn ein Messergebnis (eine Bilddichte) mit der Solldichte übereinstimmt, kann eine Entwicklungsspannung, die dieser Bilddichte entspricht, als Zwischenspannung verwendet werden. Wenn die zwei Dichtewerte nicht übereinstimmen, wie in 6B dargestellt, ist es möglich, eine Zwischenspannung durch lineare Interpolation, Durchschnittsbildung oder eine andere geeignete Methode in Übereinstimmung mit Daten D (Vb04) und Daten D (Vb07) zu berechnen, die sich an beiden Seiten der Solldichte befinden.
Sobald die Zwischenspannung auf diese Weise bestimmt ist, wird die Spannungsberechnung (1) im engen Bereich ausgeführt, wie in 4 dargestellt. 9 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zur Spannungsberechnung (1) von 4 im engen Bereich zeigt. Während dieser Berechnung wird eine Farbe, in der Patch-Bilder erzeugt werden sollen, als die erste Farbe eingestellt, z.B. Gelb (Schritt S313a), wie bei der früheren Berechnung (Schritt S312). Während die Ladespannung auf den Vorgabewert eingestellt ist, der im Voraus in Schritt S2 eingestellt wurde, wird die Entwicklungsspannung auf vier verschiedene Werte eingestellt, die in engeren Intervallen (zweiten Intervallen) als die ersten Intervalle W1 innerhalb eines engen Bereichs auseinander liegen, der die Zwischenspannung enthält (Schritt S313b). Zum Beispiel ist in dieser bevorzugten Ausführungsform der enge Bereich etwa 1/3 des programmierbaren Bereichs (Vb01 bis Vb10) der Entwicklungsspannung. Wenn die Zwischenspannung zwischen den Entwicklungsspannungen Vb05 und Vb06 liegt, wie in 6B dargestellt, werden vier Punkte Vb04, Vb05, Vb06 und Vb07 als Entwicklungsspannungen eingestellt (6C). Somit sind gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform die zweiten Intervalle W2 wie folgt: W2 = Vb07 – Vb06 = Vb06 – Vb05 = Vb05 – Vb04
Vier gelbe Solid-Bilder (7) werden der Reihe nach auf dem lichtempfindlichen Element 21 mit dieser Spannungseinstellung erzeugt, und die Solid-Bilder werden auf die äußere Umfangsfläche des Zwischenübertragungsbandes 41 übertragen, wie in 8A dargestellt, um dadurch erste Patch-Bilder PI1 zu erzeugen (Schritt S313c). Wie in der früheren Berechnung (Schritt S312) wird die nächste Farbe als Patch-Erzeugungsfarbe eingestellt (Schritt 313e) und die Schritte S313b und S313c werden wiederholt, bis in Schritt S313d bestimmt wird, dass Patch-Bilder in allen Patch-Erzeugungsfarben erzeugt sind. Als Ergebnis werden weitere erste Patch-Bilder PI1 auf der äußeren Umfangsfläche des Zwischenübertragungsbandes 41 in der Reihenfolge Cyan (C), Magenta (M) und Schwarz (K) erzeugt.
Sobald sechzehn (= 4 Arten × 4 Farben) Patch-Bilder PI1 auf dem Zwischenübertragungsband 41 auf diese Weise erzeugt sind, werden Bilddichten der entsprechenden Patch-Bilder PI1 auf der Basis eines Signals, das von dem Patch-Sensor PS ausgegeben wird, gemessen (Schritt S313f). Danach wird in Schritt S313g eine Entwicklungsspannung berechnet, die einer Solldichte entspricht. Wenn ein Messergebnis (eine Bilddichte) mit der Solldichte übereinstimmt, kann eine Entwicklungsspannung, die dieser Bilddichte entspricht, als optimale Entwicklungsspannung verwendet werden. Wenn die zwei Dichtewerte nicht übereinstimmen, wie in 6D dargestellt, ist es möglich, eine optimale Entwicklungsspannung durch lineare Interpolation, Durchschnittsbildung oder eine andere geeignete Methode in Übereinstimmung mit Daten D (Vb05) und Daten D (Vb06) zu berechnen, die sich an beiden Seiten der Solldichte befinden.
Der RAM 127 speichert die optimale Entwicklungsspannung, die auf diese Weise berechnet wird (Schritt S302 in 9) und liest sie als Entwicklungsspannung während der Berechnung der Ladespannung aus, wie später beschrieben wird, oder während ein Bild auf normale Weise erzeugt wird.
Somit führt die zuvor beschriebene bevorzugte Ausführungsform eine zweistufige Spannungsberechnung aus. In der ersten Stufe werden Patch-Bilder PI1 in den ersten Intervallen W1 im weiten Bereich erzeugt, um eine Entwicklungsspannung, die notwendig ist, um ein Bild mit einer Solldichte zu erhalten, als Zwischenspannung zu berechnen. In der zweiten Stufe werden Patch-Bilder PI1 in den engeren Intervallen (d.h. den zweiten Intervallen) W2 in dem engen Bereich erzeugt, der die Zwischenspannung enthält, um eine Entwicklungsspannung zu berechnen, die zum Erreichen der Solldichte notwendig ist. Schließlich wird die berechnete Spannung als optimale Entwicklungsspannung eingestellt. Dadurch werden die folgenden Wirkungen erzielt.
Zum Beispiel ist es beim Einschalten der Hauptenergiequelle des Bilderzeugungsgeräts vollkommen unmöglich, Schwankungen in Eigenschaften des lichtempfindlichen Elements und der Toner, der Feuchtigkeit und Temperaturen um das Gerät usw. vorherzusagen. Somit ist es notwendig, Patch-Bilder nach dem Einstellen einer Entwicklungsspannung zu erzeugen, so dass der programmierbare Bereich (Vb01 bis Vb10) von Entwicklungsspannungen vollständig abgedeckt ist, und eine optimale Entwicklungsspannung zu bestimmen. Daher kann die optimale Entwicklungsspannung durch folgende Methode ermittelt werden: Die Methode erfordert eine Unterteilung des programmierbaren Bereichs (Vb01 bis Vb10) von Entwicklungsspannungen in eine Vielzahl von engen Bereichen und die Ausführung einer gleichen Verarbeitung bei der Ladespannung (1), wie zuvor beschrieben, in jedem der engen Bereiche. Diese vergleichende Methode ist jedoch mit dem Problem verbunden, dass die Anzahl der auszuführenden Schritte proportional zu der Anzahl der Teilbereiche zunimmt und die Berechnung einer optimalen Entwicklungsspannung daher Zeit kostet. Wenn im Gegensatz dazu der programmierbare Bereich in eine geringere Anzahl von engen Bereichen unterteilt wird, werden, obwohl das zuvor beschriebene Problem gelöst ist, Spannungsintervalle in jedem Teilbereich breiter als die zweiten Spannungsintervalle W2. Dies führt zu einem weiteren Problem, dass eine Genauigkeit der Berechnung einer optimalen Entwicklungsspannung abnimmt und daher eine Bilddichte nicht genau auf die Solldichte eingestellt werden kann.
Im Gegensatz dazu wird gemäß der oben genannten Ausführungsform eine Entwicklungsspannung versuchsweise durch die Spannungsberechnungsverarbeitung (Schritt S312) im weiten Bereich berechnet und die Entwicklungsspannung wird in den engeren Intervallen (d.h., den zweiten Intervallen) W2 im engen Bereich in der Nähe der Zwischenspannung geändert, so dass schließlich eine optimale Entwicklungsspannung berechnet wird. Somit ist es möglich, eine optimale Entwicklungsspannung in einer kürzeren Zeitperiode genauer zu berechnen als in der oben genannten vergleichenden Methode.
Während eine optimale Elektrifizierungsspannung und eine optimale Entwicklungsspannung sich aufgrund einer Ermüdung, Verschlechterung im Laufe der Zeit oder dergleichen eines lichtempfindlichen Elements, eines Toners usw. ändern, besitzen die Änderungen bis zu einem gewissen Maß Kontinuität. Wenn eine Bilddichte wiederholt eingestellt wird, ist es daher möglich, eine optimale Entwicklungsspannung auf Grund einer Bilddichte vorherzusagen, die unmittelbar zuvor gemessen wurde (z.B. Schritt S313f und Schritte 322f und S510, die später beschrieben werden). Wenn angesichts dessen in der Spannungsberechnung (Schritt S3) gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform die gegenwärtige Berechnung als zweite oder folgende Berechnung bestimmt wird, nachdem die Hauptenergiequelle des Bilderzeugungsgeräts eingeschaltet wurde, das heißt, wenn in Schritt S301 in 4 bestimmt wird, dem ZWEITE ODER FOLGENDE-Pfad zu folgen, nachdem eine solche Einstellung vorgenommen wurde, dass Patch-Bilder in allen Farben (den vier Farben Gelb (Y), Cyan (C), Magenta (M) und Schwarz (K) in dieser bevorzugten Ausführungsform) erzeugt werden (Schritt 321), wird ein unmittelbar folgender Schritt S322 ausgeführt. Mit anderen Worten, die Spannungsberechnung (2) innerhalb des engen Bereichs wird ausgeführt, um dadurch eine optimale Entwicklungsspannung ohne Berechnung einer Zwischenspannung zu berechnen. Anschließend wird ein Vorgang dieser Verarbeitung ausführlich unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
10 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang der Spannungsberechnung (2) von 4 in dem engen Bereich zeigt. 11A und 11B sind schematische Diagramme, die den Vorgang der in 10 dargestellten Verarbeitung zeigen. Diese Berechnungsverarbeitung unterscheidet sich in den folgenden Punkten stark von der Spannungsberechnung (1) in dem engen Bereich, die zuvor beschrieben wurde. Während der Berechnung (1), die in 9 dargestellt ist, wird die Ladespannung auf den Vorgabewert gestellt, und vier ver schiedene Arten von Entwicklungsspannungen werden auf der Basis einer Zwischenspannung eingestellt (Schritt S313b). Währenddessen ist bei der Spannungsberechnung (2) die Ladespannung die optimale Ladespannung, die durch die unmittelbar vorangehende Messung berechnet und im RAM 127 gespeichert wurde, und vier verschiedene Arten von Entwicklungsspannungen werden in dem engen Bereich auf der Basis der optimalen Entwicklungsspannung eingestellt, die im RAM 127 gespeichert ist (Schritt S322b). Die Spannungsberechnung (2) ist sonst genauso aufgebaut wie die Spannungsberechnung (1) und daher wird eine wiederholte Beschreibung einfach unterlassen.
Auf diese Weise werden während der zweiten oder folgenden Dichteeinstellung die vier verschiedenen Arten von Entwicklungsspannungen eingestellt. Die vier Spannungen liegen in den zweiten Intervallen innerhalb des engen Bereichs auseinander, wobei die Entwicklungsspannung verwendet wird, die unmittelbar zuvor berechnet wurde (vorangehende optimale Entwicklungsspannung), ohne eine Zwischenspannung zu berechnen, die Patch-Bilder in den entsprechenden Farben erzeugt werden und die optimale Entwicklungsspannung berechnet wird. Somit ist es möglich, eine optimale Entwicklungsspannung in einer noch kürzeren Zeit zu berechnen.
Die Maschinensteuerung 12 schreibt die optimale Entwicklungsspannung, die auf diese Weise berechnet wurde, über die vorangehende optimale Entwicklungsspannung, die bereits im RAM 127 gespeichert ist, wodurch die optimale Entwicklungsspannung aktualisiert wird (Schritt S302 in 4). Der Ablauf kehrt danach zu 3 zurück, wobei erforderlich ist, die optimale Entwicklungsspannung aus dem RAM 127 zu lesen und die gewonnene optimale Entwicklungsspannung als Entwicklungsspannung einzustellen. Danach wird eine optimale Ladespannung berechnet (Schritt S5) und als Ladespannung eingestellt (Schritt S6).
B-2. Optimale Ladespannungsberechnung
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang der Ladespannungsberechnung von 3 zeigt. 13A und 13B sind schematische Diagramme, die den Verarbeitungsvorgang von 12 zeigen. Während der Ladespannungsberechnung (Schritt S5) wird, nachdem eine solche Einstellung vorgenommen wurde, dass Patch-Bilder in allen Farben (den vier Farben Gelb (Y), Cyan (C), Magenta (M) und Schwarz (K) in dieser bevorzugten Ausführungsform) erzeugt werden (Schritt S501), eine Farbe, in der zweite Fatch-Bilder erzeugt werden sollen, als die erste Farbe eingestellt, z.B. Gelb in Schritt S502.
Wie bei der Berechnung der Entwicklungsspannung bestimmt die CPU 123 nach dem Einschalten der Hauptenergiequelle des Bilderzeugungsgeräts, ob die gegenwärtige Ladespannungsberechnung eine erste derartige Berechnung oder die zweite oder folgende Berechnung ist (Schritt S503). Wenn die gegenwärtige Berechnung als erste bestimmt wird, wird Schritt S504 ausgeführt. Wenn die gegenwärtige Berechnung als zweite oder folgende Berechnung bestimmt wird, wird Schritt S505 ausgeführt.
In Schritt S504 wird die Ladespannung auf vier verschiedene Werte eingestellt. Die vier Spannungen sind in relativ engen Intervallen (dritten Intervallen) in dem engen Bereich beabstandet, der den Vorgabewert enthält. Außerdem wird in Schritt S505 die Ladespannung auf vier verschiedene Werte eingestellt, die in relativ engen Intervallen (dritten Intervallen) in dem engen Bereich beabstandet sind, der eine vorangehende optimale Ladespannung enthält. Auf diese Weise führt die Ladespannungsberechnung im Gegensatz zur Entwicklungsspannungsberechnung nur eine Berechnung im engen Bereich aus, ohne Berechnung im weiten Bereich. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist der enge Bereich etwa 1/3 eines programmierbaren Bereichs (Va01 bis Va10) der Ladespannung. Wenn der Vorgabewert oder eine unmittelbar vorangehende optimale Ladespannung zwischen den Ladespannungen Va05 und Va06 liegt, wie in 13A dargestellt, werden vier Punkte, Va04, Va05, Va06 und Va07 als Ladespannungen eingestellt. Das heißt, gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform sind die dritten Intervalle W3 wie folgt: W3 = Va07 – Va06 = Va06 – Va05 = Va05 – Va04
Sobald vier Arten von Ladespannungen für die gelbe Farbe auf diese Weise eingestellt sind, werden der Reihe nach entsprechende gelbe Halbtonbilder (siehe 14) auf dem lichtempfindlichen Element 21 erzeugt und auf die äußere Umfangsfläche des Zwischenübertragungsbandes 41 übertragen, wodurch zweite Patch-Bilder PI2 erzeugt werden (8A: Schritt S506). Die Ladespannung wird schrittweise erhöht, da, wenn eine Ladespannung schrittweise geändert werden soll, das Erhöhen der Ladespannung im Vergleich zum Senken der Ladespannung eine bessere Reaktion der Energiequelle erreicht. In der bevorzugten, vorangehenden Ausführungsform sind die zweiten Patch-Bilder PI2 Halbtonbilder, die durch eine Vielzahl von Einpunktlinien definiert sind, die parallel zueinander, aber mit Abstand voneinander in den Intervallen von fünf Linien (n = 5) angeordnet sind. Der Grund dafür wird später ausführlich erklärt, gemeinsam mit dem Grund, warum die ersten Patch-Bilder Solid-Bilder sind.
In einem anschließenden Schritt S507 wird bestimmt, ob die zweiten Patch-Bilder in allen Patch-Erzeugungsfarben erzeugt sind. Wenn ein Ergebnis der Beurteilung NEIN bleibt, wird die nächste Farbe als Patch-Erzeugungsfarbe eingestellt (Schritt S508) und die Schritte S503 bis S507 werden wiederholt. Dies fügt weitere zweite Patch-Bilder PI2 in der Reihenfolge Cyan (C), Magenta (M) und Schwarz (K) auf der äußeren Umfangsfläche des Zwischenübertragungsbandes 41 hinzu, wie in 8B bis 8D dargestellt ist.
Wenn im Gegensatz dazu in Schritt S507 die Entscheidung JA ist, werden die Bilddichten der sechzehn (= 4 Arten × 4 Farben) Patch-Bilder PI2 auf der Basis eines Signals gemessen, das vom Patch-Sensor PS ausgegeben wird (Schritt 5509). Danach wird eine Ladespannung, die einer Solldichte entspricht, berechnet (Schritt S510) und die berechnete Ladespannung im RAM 127 als optimale Ladespannung gespeichert (Schritt S511). Wenn ein Messergebnis (eine Bilddichte) mit der Solldichte übereinstimmt, kann eine Ladespannung, die dieser Bilddichte entspricht, als optimale Ladespannung verwendet werden. Wenn die zwei Dichtewerte nicht übereinstimmen, wie in 13B dargestellt, ist es möglich, eine optimale Ladespannung durch lineare Interpolation, Durchschnittsbildung oder eine andere geeignete Methode in Übereinstimmung mit Daten D (Va05) und Daten D (Va06) zu berechnen, die sich an beiden Seiten der Solldichte befinden.
Sobald die optimale Ladespannung auf diese Weise bestimmt ist, wird die optimale Ladespannung, die wie zuvor beschrieben berechnet wurde, aus dem RAM 127 ausgelesen und als die Ladespannung zusätzlich zu der optimalen Entwicklungsspannung eingestellt, die bereits als Entwicklungsspannung eingestellt ist. Wenn ein Bild mit dieser Einstellung erzeugt wird, hat das erhaltene Bild die Solldichte. Mit anderen Worten, die Bilddichte ist stabil.
Wie zuvor beschrieben, ist es gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform möglich, eine optimale Ladespannung und eine optimale Entwicklungsspannung zu berechnen, ohne eine Ladespannungs-/Entwicklungsspannungseigenschaft zu verwenden, die in der herkömmlichen Technik wesentlich ist, um eine Bilddichte einzustellen. Somit ist es möglich, eine Bilddichte auf eine Solldichte einzustellen und die Bilddichte entsprechend auf einfache Weise zu stabilisieren. Trotz einer Änderung im Laufe der Zeit in einer Ladespannungs-/Entwicklungsspannungseigenschaft ermöglicht diese bevorzugte Ausführungsform die exakte Berechnung einer optimalen Ladespannung und einer optimalen Entwicklungsspannung ohne Einfluss der Änderung.
Da ferner, wie zuvor beschrieben, die Berechnung einer optimalen Entwicklungsspannung in den zwei Stufen der Spannungsberechnung im weiten Bereich (Schritt S312) und der Spannungsberechnung im engen Bereich (Schritt S313) erreicht wird, kann die optimale Entwicklungsspannung bei hoher Genauigkeit innerhalb kurzer Zeit berechnet werden.
Ferner ermöglicht diese bevorzugte Ausführungsform, eine optimale Ladespannung und eine optimale Entwicklungsspannung zu berechnen, eine Bilddichte auf eine Solldichte einzustellen und die Bilddichte zu stabilisieren. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird insbesondere jedes Patch-Bild PI2 durch eine Vielzahl von Einpunktlinien erzeugt, die mit Abstand zueinander angeordnet sind. Da eine Bilddichte von jedem solchen Patch-Bild PI2 erfasst und aufgrund der erfassten Bilddichten der Patch-Bilder PI2 eine Bilddichte eines Tonerbildes auf eine Solldichte eingestellt wird, ist es möglich, eine Bilddichte von nicht nur einem Linienbild zu stabilisieren, das durch eine P-Punkt- (P ≥ 2) Linie erzeugt wird, sondern von einem Linienbild, das durch eine Einpunktlinie erzeugt wird, und somit ein feines Bild mit einer geeigneten Bilddichte stabil zu erzeugen.
Da ferner hinsichtlich der Berechnung einer optimalen Ladespannung die Ladespannungsberechnung ausgeführt wird, während eine optimale Entwicklungsspannung, die durch die unmittelbar vorangehende Berechnung berechnet wurde, als Entwicklungsspannung eingestellt ist, ist es möglich, eine optimale Ladespannung exakt zu berechnen.
Da ferner während der zweiten und folgenden Berechnung einer Entwicklungsspannung und einer Ladespannung die Spannungen auf der Basis der unmittelbar vorangehenden Ergebnisse der Bilddichtemessungen berechnet werden (d.h., einer optimalen Ladespannung und einer optimalen Entwicklungsspannung), ist es möglich, eine optimale Ladespannung und eine optimale Entwicklungsspannung bei hoher Genauigkeit innerhalb kurzer Zeit zu berechnen.
C. Patch-Bilder
Übrigens ist Folgendes der Grund, warum Solid-Bilder als erste Patch-Bilder zur Berechnung einer Entwicklungsspannung verwendet werden, während zur Berechnung einer Ladespannung Halbtonbilder als die zweiten Patch-Bilder verwendet werden, in denen zahlreiche Einpunktlinien parallel zueinander, aber mit Abstand voneinander in Intervallen von n Linien angeordnet sind.
Wenn ein elektrostatisches latentes Bild LI1 eines Solid-Bildes (ersten Patch-Bildes) PI1 (siehe 7) auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 21 erzeugt wird, die gleichförmig mit einem Oberflächenpotenzial V0 geladen ist, fällt ein Oberflächenpotenzial, das dem elektrostatischen latenten Bild LI1 entspricht, stark auf ein Potenzial (Potenzial der belichteten Fläche) Von, wie in 15A und 15B dargestellt, wodurch ein Topfpotenzial entwickelt wird. Selbst wenn die Ladespannung erhöht wird, um das Oberflächenpotenzial des lichtempfindlichen Elements 21 von dem Potenzial V0 auf ein Potenzial V0' anzuheben, weicht nun das Potenzial der belichteten Fläche nicht stark von dem Potenzial Von ab. Somit wird eine Tonerdichte nur in Übereinstimmung mit der Entwicklungsspannung Vb bestimmt, trotz einer geringfügigen Änderung der Ladespannung.
Währenddessen enthält ein Halbtonbild (zweites Patch-Bild) PI2 (siehe 14) Einpunktlinien DL, die in vorbestimmten Intervallen erzeugt sind. Wenn ein elektrostatisches latentes Bild LI2 des Halbtonbildes auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 21 erzeugt wird, die gleichmäßig bei einem Oberflächenpotenzial V0 geladen ist, fallen die Oberflächenpotenziale, die den Positionen der Linien entsprechen, stark auf das Potenzial (Potenzial der belichteten Fläche) Von, wie in 16A und 16B dargestellt. Dadurch wird ein kammförmiges Topfpotenzial entwickelt. Wenn die Ladespannung in gleicher Weise wie zuvor beschrieben erhöht wird, um das Oberflächenpotenzial des lichtempfindlichen Elements 21 von dem Potenzial V0 auf das Potenzial V0' zu erhöhen, ändert sich das Potenzial der belichteten Fläche, das jeder Linie entspricht, deutlich von dem Potenzial Von auf ein Potenzial Von'. Wenn sich die Ladespannung ändert, ändert sich somit eine Tonerdichte entsprechend der Entwicklungsspannung Vb mit der Änderung in der Ladespannung. Ein Verhältnis zwischen einer solchen Spannungseinstellung (der optimalen Entwicklungsspannung und der optimalen Ladespannung) und einer Tonerdichte wird in der Folge ausführlich unter "D. Einstellen einer Ladespannung in der Entwicklungsspannungsberechnung" beschrieben.
Aus dem Vorhergesagten geht hervor, dass die Verwendung eines Solid-Bildes den Einfluss der Ladespannung auf die Tonerdichte verringert, und es daher möglich ist, eine Bilddichte des Solid-Bildes mit Hilfe der Einstellung der Entwicklungsspannung einzustellen. Kurz gesagt, wenn die Entwicklungsspannungsberechnung unter Verwendung von Solid-Bildern als erste Patch-Bilder ausgeführt wird, wie in der vorangehenden, bevorzugten Ausführungsform, ist es möglich, eine optimale Entwicklungsspannung unabhängig von dem Wert der Ladespannung exakt zu berechnen.
Ferner ist zur stabilen Erzeugung eines Bildes eine Einstellung nur bei einer maximalen Gradation (maximalen Dichte) nicht ausreichend. Es ist auch eine Dichteeinstellung eines Linienbildes notwendig. Wenn jedoch Halbton bilder von Linienbildern verwendet werden, wie in 16A und 16B dargestellt, beeinflussen die eingestellte Entwicklungsspannung und die eingestellte Ladespannung ein eventuelles Bild stark. Daher erfordert die vorangehende, bevorzugte Ausführungsform die Berechnung zunächst einer optimalen Entwicklungsspannung. Wenn die Ladespannung geändert wird, während die Entwicklungsspannung auf die optimale eingestellt ist, werden die zweiten Patch-Bilder von Halbtonbildern erzeugt. Infolgedessen wird die optimale Ladespannung berechnet, die zum Erhalten einer Bilddichte notwendig ist, die die Solldichte erreicht.
Zusätzlich wird aus folgendem Grund ein Linienbild (zweites Patch-Bild PI2) durch ein Halbtonbild erzeugt, das durch Anordnen einer Vielzahl von Einpunktlinien erhalten wird, die parallel zueinander aber mit Abstand voneinander in Intervallen von n Linien angeordnet sind. Das heißt, obwohl eine Methode zur Einstellung einer Bilddichte einer Einpunktlinie darin besteht, das zweite Patch-Bild PI2 als einzelne Einpunktlinie zu erzeugen und eine Dichte der Einpunkt-Linie mit dem Patch-Sensor PS zu erfassen, ist es schwierig, eine Bilddichte einer Einpunktlinie mit dem Patch-Sensor PS zu erfassen, da eine Bilddichte einer Einpunktlinie extrem gering ist. Angesichts dessen erfordert die vorliegende Erfindung die Erzeugung eines Patch-Bildes mit einer Vielzahl von Einpunktlinien zur Lösung dieses Problems.
Wenn ein Patch-Bild durch eine Vielzahl von Einpunktlinien erzeugt wird, ist aus folgendem Grund wichtig, wie die Einpunktlinien anzuordnen sind. Laserlicht L, das von der Belichtungseinheit 3 auf das lichtempfindliche Element 21 ausgestrahlt wird, hat eine Lichtstärkeverteilung vom Gaußschen Typ, wie jene, die zum Beispiel in 17 dargestellt ist. In einer normalen Gerätekonstruktion wird in den meisten Fällen ein Konstruktionslichtpunktdurchmesser eingestellt, der notwendig ist, um eine Konstruktionsauf lösung zu erhalten. Ein Gerät ist so konstruiert, dass ein Lichtpunktdurchmesser von etwa 50% einer maximalen Lichtstärke mit einer Konstruktionsauflösung übereinstimmt. Ein effektiver Belichtungspunktdurchmesser, der 1/e² entspricht, der als Belichtungsenergie effektiv ist, ist jedoch größer als der Konstruktionslichtpunktdurchmesser. Wenn somit ein Linienintervall zwischen benachbarten Einpunktlinien DL kleiner ist, haftet ein Toner zwischen den Linien. Mit anderen Worten, wenn das Linienintervall n zwischen den benachbarten Einpunktlinien DL (16A) eine Linie ist, überlappen benachbarte effektive Belichtungspunkte teilweise, ein Oberflächenpotenzial an der Überlappungsposition ändert sich, und Toner haftet an. Daher ist es notwendig, dass ein Linienintervall zwischen benachbarten Einpunktlinien DL mindestens zwei Linien oder mehr beträgt.
Im Gegensatz dazu tritt das folgende Problem auf, wenn die Linienintervalle zu weit sind. Das heißt, eine Empfindlichkeit des Patch-Sensors PS zum Erfassen einer Bilddichte hängt eng mit der Anzahl von Einpunktlinien DL zusammen, die in einer Erfassungsfläche des Patch-Sensors PS enthalten sind. Wenn eine Änderung der Dichte jeder Einpunktlinie DL X ist, und die Anzahl von Linien, die durch die Erfassungsfläche abgedeckt ist, m ist, ist eine Bilddichteänderung Δ, die vom Patch-Sensor PS erfasst wird, gleich: Δ = m · X
Somit ist die Erfassungsempfindlichkeit um so höher, je größer die Anzahl von Linien ist, die in der Erfassungsfläche enthalten ist. Wenn, wie zum Beispiel in 18A dargestellt, bei Linienintervallen von n1 die Anzahl von Linien, die in der Erfassungsfläche IR des Patch-Sensors PS enthalten sind, fünf ist, ist eine Bilddichteänderung Δa wie folgt: Δa = 5 · X
Andererseits nimmt bei Linienintervallen n2 (> n1), wie in 18B dargestellt, die Anzahl von Linien, die in der Erfassungsfläche IR des Patch-Sensors PS enthalten sind, auf vier ab, und eine Bilddichteänderung Δb ist wie folgt: Δb = 4 · Xwodurch die Erfassungsempfindlichkeit verringert ist.
Während die Ergebnisse verschiedener Experimente gezeigt haben, dass es notwendig ist, die Erfassungsempfindlichkeit des Patch-Sensors PS um etwa eine Stelle zu verbessern, um eine ausreichende Dichteeinstellung zu garantieren, muss die Anzahl von Linien, die in der Erfassungsfläche IR enthalten ist, aus diesem Grund auf zehn oder mehr eingestellt werden. Wenn nun die Größe der Erfassungsfläche IR ∅ (mm) ist und die Konstruktionsauflösung des Geräts, nämlich die Anzahl von Punkten, die in einer Einheitslänge (1 mm) enthalten ist, R ist, ist die Anzahl von Linien m, wenn die Linienintervalle n sind, in der Erfassungsfläche IR gleich: m = ∅ · R/(1 + n)
Wenn die Anzahl von Linien m zehn oder größer ist, muss Folgendes erfüllt sein: ∅ · R/(1 + n) ≥ 10
Eine Modifizierung der Ungleichung ergibt n (∅ · R – 10)/10 (1)
Wenn somit die Linienintervalle n so eingestellt werden, dass die oben genannte Ungleichung (1) erfüllt ist, ist es möglich, Bilddichten der Patch-Bilder PI2 bei einer ausgezeichneten Erfassungsempfindlichkeit zu erfassen.
Wenn der Patch-Sensor PS Bilddichten lesen soll, dient ein wiederholtes Ablesen bei gleichzeitiger Änderung einer Leseposition der Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit. Wenn Bilder, die erfasst werden sollen, Patch-Bilder sind, in welchen Einpunktlinien parallel zueinander, aber jeweils mit Abstand voneinander in vorbestimmten Intervallen angeordnet sind, unterscheidet sich die Anzahl von Einpunktlinien, die in der Erfassungsfläche enthalten sind, maximal um eine Linie aufgrund der unterschiedlichen Positionen zwischen der Erfassungsfläche des Patch-Sensors PS und den Patch-Bildern relativ zueinander. Wenn die Erfassungsfläche IR des Patch-Sensors PS und das Patch-Bild PI2 relativ zueinander positioniert sind, wie zum Beispiel in 19A dargestellt, ist die Anzahl von Einpunktlinien DL, die in der Erfassungsfläche IR enthalten sind, fünf, während die Anzahl von Linien sechs ist, wenn die relativen Positionen wie in 19B dargestellt sind. Obwohl der Patch-Sensor PS dasselbe Patch-Bild PI2 liest, erfasst der Patch-Sensor PS somit verschiedene Bilddichten in den zwei verschiedenen Situationen und die Erfassungsabweichung zwischen den zwei verschiedenen Situationen ist: Erfassungsabweichung (%) = (1/m) × 100wobei m die Anzahl der Linien bezeichnet, die in der Erfassungsfläche IR enthalten sind. Somit wird die Erfassungsabweichung um so geringer, je größer die Anzahl von Linien m ist, die in der Erfassungsfläche IR enthalten sind. Dadurch kann die Messgenauigkeit verbessert werden.
Für eine äußerst genaue Steuerung von Dichten muss die Erfassungsabweichung auf 5% oder weniger unterdrückt werden und daher ist es wünschenswert, die Anzahl der Linien m auf zwanzig oder mehr einzustellen. Kurz gesagt, die folgende Ungleichung muss erfüllt sein: ∅ · R/(1 + n) ≥ 20
Eine Modifizierung der Ungleichung ergibt n (∅ · R – 20)/20 (2)
Wenn somit die Linienintervalle n so eingestellt werden, dass die oben genannte Ungleichung (2) erfüllt ist, ist es möglich, die Erfassungsabweichung zu unterdrücken und Bilddichten der Patch-Bilder PI2 bei einer noch besseren Erfassungsgenauigkeit zu erfassen.
Ein tatsächliches Beispiel, wie in der Folge beschrieben, wurde durchgeführt, um die oben genannte Bedingung in Bezug auf die Linienintervalle zu untersuchen. In dem tatsächlichen Beispiel wurden Patch-Bilder erzeugt, während die Linienintervalle n unter den folgenden Bedingungen verändert wurden, und Spannungen, die vom Patch-Sensor PS erfasst wurden, wurden gemessen, wodurch eine Graphik, wie in 20 dargestellt, erhalten wurde:
Konstruktionsauflösung R: 23,6 Linien/mm (600 DPI); und Größe der Erfassungsfläche IR des Patch-Sensors PS ⌀: 8 mm
Das Ergebnis in der Graphik stimmt gut mit der zuvor beschriebenen Bedingung in Bezug auf die Linienintervalle überein.
Das heißt, während es notwendig ist, die Linienintervalle n auf zwei oder mehr einzustellen, um einen wechselseitigen Einfluss zwischen benachbarten Einpunktlinien zu vermeiden, wie klar in 20 dargestellt, ist es nicht möglich, eine Unterscheidung zu Solid-Bildern zu treffen, wenn die Zeilenintervalle n auf 1 gestellt sind.
Im Gegenteil, es ist wünschenswert, die Linienintervalle n so einzustellen, dass die oben genannte Ungleichung (1) erfüllt ist, um eine ausreichende Erfassungsempfindlichkeit zu erhalten. Daher ist es in dem tatsächlichen Beispiel wünschenswert, die Linienintervalle n auf siebzehn oder kleiner einzustellen, d.h. Folgendes zu erfüllen: n (8 × 23,6 – 10)/10 = 17,88 (Linien)Wenn in diesem Zusammenhang, wie deutlich in 20 erkennbar ist, die Linienintervalle n 18 oder mehr sind, ist es nicht möglich, eine Unterscheidung zu einem leeren Bild zu treffen, und daher ist es schwierig, Bilddichten genau zu erfassen.
Ferner ist es wünschenswert, die zuvor für ein äußerst exaktes Erfassen beschriebene Ungleichung (2) mit einer unterdrückten Erfassungsabweichung zu erfüllen. Daher ist es in dem tatsächlichen Beispiel wünschenswert, die Linienintervalle n auf acht oder kleiner einzustellen, d.h., Folgendes zu erfüllen: n(8 × 23,6 – 20)/20 = 8,44 (Linien)
Daher ist es besonders wünschenswert, die Linienintervalle n in dem tatsächlichen Beispiel auf fünf zu stellen.
Obwohl in der vorangehenden bevorzugten Ausführungsform die Patch-Bilder PI2 Bilder sind, die durch Anordnen einer Vielzahl von Einpunktlinien DL parallel zueinander aber mit einem Abstand voneinander in den vorbestimmten Intervallen n erhalten werden, wie in 21 dargestellt, können zusätzlich senkrechte Gitterbilder PI2' verwendet werden, die durch Anordnen einer Vielzahl von Einpunktlinien DL in der Form eines Gitters erhalten werden. In diesem Fall deckt die Erfassungsfläche IR des Patch-Sensors PS mehrere Linien ab, und somit ist die Erfassungsempfindlichkeit besser und es wird bei der Genauigkeit im Vergleich zu dem Fall, in dem die Patch-Bilder PI2 durch Einpunktlinien erzeugt werden, die parallel zueinander angeordnet sind, (siehe 14), eine größere Verbesserung erreicht. Ferner ist es möglich, die Linienintervalle n aufgrund der erhöhten Anzahl von Linien zu verbreitern. Die Verbreiterung der Linienintervalle, insbesondere in die Nebenabtastrichtung, verringert einen Einfluss durch eine ungleiche Dichte in die Antriebsrichtung, wodurch wiederum eine Steuerung möglich ist, während stabilere Bilder erfasst werden. Natürlich ist eine Gitterstruktur von Patch-Bildern nicht auf ein senkrechtes Gitter beschränkt, sondern es können verschiedene Arten von Gittern sein, wobei auch in diesem Fall eine gleiche Wirkung erzielt wird.
D. Einstellen einer Ladespannung in der Entwicklungsspannungsberechnung Wenn übrigens zweite Patch-Bilder erzeugt werden, während eine Ladespannung geändert wird, ändert sich ein Potenzial der belichteten Fläche (Potenzial des hellen Teils) Von eines latenten Bildes manchmal stark mit der Änderung der Ladespannung.
22 ist eine Graphik, die eine Schwächung eines Oberflächenpotenzials zeigt, wenn ein lichtempfindliches Element bei verschiedenen Belichtungsenergien belichtet wird, wobei Kurven C(Va-1), C(Va-2), C(Va-3) und C(Va-4) die Schwächung eines Oberflächenpotenzials zeigen, die durch Änderung bei Ladespannung Va-1 bis Va-4 erhalten wird, die sich voneinander unterscheiden. In 22 bezeichnet "BELICHTUNGSENERGIE" eine Belichtungsdosis, die auf ein lichtempfindliches Element 21 pro Einheitsfläche von der Belichtungseinheit 3 aufgebracht wird. Wie deutlich in 22 dargestellt, ändert sich ein Oberflächenpotenzial in einem Oberflächenbereich des belichteten lichtempfindlichen Elements 21, nämlich das Potenzial der belichteten Fläche, mit der Ladespannung und der Belichtungsenergie, die dem belichteten lichtempfindlichen Element 21 von der Belichtungseinheit 3 zugeführt wird. Das Potenzial der belichteten Fläche ist zwischen den Schwächungskurven etwa das gleiche, unabhängig von einem Wert der Ladespannung, wenn die Belichtungsenergie relativ groß ist. Andererseits ist das Potenzial der belichteten Fläche entsprechend der Ladespannung unterschiedlich, wenn die Belichtungsenergie relativ gering ist. Eine derartige Tendenz wurde bereits unter Bezugnahme auf 15A, 15B, 16A und 16B beschrieben.
Wenn die Belichtungsenergie relativ hoch eingestellt wird, stimmt somit ein Kontrastpotenzial (= Entwicklungsspannung - Oberflächenpotenzial) während der Entwicklungsspannungsberechnung mit einem Kontrastpotenzial. nach der Einstellung der optimalen Ladespannung überein, selbst wenn die Ladespannung, die während der Entwicklungsspannungsberechnung eingestellt wird, stark von der optimalen Ladespannung abweicht. Daher ist es möglich, ein Bild stabil bei einer Solldichte mit Hilfe der optimalen Entwicklungsspannung und der optimalen Ladespannung zu erzeugen, die gemäß der vorangehenden, bevorzugten Ausführungsform berechnet werden.
Wenn im Gegensatz dazu die Belichtungsenergie relativ gering eingestellt wird, ist es manchmal unmöglich ein Bild bei einer Solldichte stabil zu erzeugen, obwohl die optimale Entwicklungsspannung und die optimale Ladespannung eingestellt sind, die gemäß der vorangehenden, bevorzugten Ausführungsform berechnet werden, da sich das Oberflächenpotenzial abhängig von der Ladespannung unterscheidet. Der Grund dafür ist, dass sich das Kontrastpotenzial (= Entwicklungsspannung – Oberflächenpotenzial) während der Entwicklungsspannungsberechnung von dem Kontrastpotenzial nach der Einstellung der optimalen Ladespannung unterscheidet, wenn die Ladespannung, die während der Entwicklungsspannungsberechnung eingestellt wird, stark von der optimalen Ladespannung abweicht. Wenn das Kontrastpotenzial auf derartige Weise verändert wird, ist es schwierig, eine Bilddichte zu stabilisieren.
Angesichts dessen wird in einer bevorzugten, in der Folge beschriebenen Ausführungsform die Ladespannung entsprechend einer Änderung in der Entwicklungsspannung während der Verarbeitung zur Entwicklungsspannungsberechnung geändert, um dadurch das oben genannte Problem zu lösen, das eintritt, wenn die Belichtungsenergie relativ gering ist. Erstens wird ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung Vb und dem Kontrastpotenzial beschrieben, bevor eine Beschreibung folgt, wie die Ladespannung genau geändert wird.
Wenn während der Verarbeitung zur Entwicklungsspannungsberechnung, wie zum Beispiel in 23 dargestellt, die Ladespannung bei einer Spannung Va-2 festgelegt ist, und latente Bilder von ersten Patch-Bildern durch ein Belichtungslicht mit einer Belichtungsenergie P1 erzeugt werden, wird das Potenzial der belichteten Fläche der latenten Bilder ein Potenzial Von1. Wenn die Entwicklungsspannung Vb unter dieser Bedingung geändert wird, ändert sich ein Kontrastpotenzial Vcon1 entsprechend der Änderung in der Entwicklungsspannung Vb, wodurch sich Dichten der ersten Patch-Bilder ändern. Somit wird während der Entwicklungsspannungsberechnung gemäß der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsform eine Vielzahl erster Patch-Bilder erzeugt, während nur die Entwicklungsspannung Vb geändert wird, und die optimale Entwicklungsspannung wird danach bestimmt.
Andererseits wird während der Verarbeitung zur Ladespannungsberechnung, wie zum Beispiel in 24 dargestellt, die Ladespannung auf verschiedene Werte eingestellt, während die Entwicklungsspannung auf die optimale Entwicklungsspannung Vb festgesetzt wird, und latente Bilder zweiter Patch-Bilder werden durch Belichtungslicht mit einer Belichtungsenergie P2 erzeugt. Das Potenzial der belichteten Fläche der latenten Bilder wird zwischen den verschiedenen Ladespannungswerten sehr unterschiedlich. Da die zweiten Patch-Bilder Halbtonbilder sind, wie jene, die in 16A dargestellt sind. Selbst wenn die latenten Bilder mit einem Belichtungsstrahl mit der Belichtungsenergie P1 erzeugt werden, ist somit eine effektive Belichtungsenergie zur Belichtung mit einem isolierten Strahl geringer als die Belichtungsenergie P1. Infolgedessen ist der geringste Potenzialwert eines kammförmigen Topfpotenzials nicht so gering wie der geringste Potenzialwert, der während der Solid-Belichtung beobachtet wird. Bei Betrachtung eines Makro-Oberflächenpotenzials von latenten Halbtonbildern ist dies dasselbe wie die Solid-Belichtung bei der Belichtungsenergie P2, die geringer als die Belichtungsenergie P1 ist. Angesichts der Tatsache, dass die latenten Bilder der zweiten Patch-Bilder Bilder sind, die solid bei der Belichtungsenergie P2 belichtet werden, wird daher das Potenzial der belichteten Fläche dieser latenten Bilder abhängig von der Ladespannung sehr unterschiedlich.
Zum Beispiel wird das Potenzial der belichteten Fläche ein Potenzial Von2-2, um das Kontrastpotenzial Vcon2-2 zu erzeugen, wenn die Ladespannung den Wert Va-2 hat, während, wenn die Ladespannung den Wert Va-3 hat, das Potenzial der belichteten Fläche ein Potenzial Von2-3 wird, um das Kontrastpotenzial Von2-3 zu erzeugen. Auf diese Weise ändert sich das Kontrastpotenzial Vcon2, wenn sich die Ladespannung Va ändert, und eine Dichte der zweiten Patch-Bilder ändert sich entsprechend. Aus diesem Grund erfordert die Ladespannungsberechnung gemäß der zuvor beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform die Erzeugung einer Vielzahl von zweiten Patch-Bildern, während nur die Ladespannung Va geändert wird, um eine optimale Ladespannung zu bestimmen.
Wenn die optimale Ladespannung, die sich aus einer solchen Verarbeitung zur Ladespannungsberechnung ergibt, von der Ladespannung unterscheidet, die während der Entwicklungsspannungsberechnung eingestellt wurde (d.h., der Ladespannung Va-2 in 23), wird das Kontrastpotenzial Vcon1 geändert, das durch die Entwicklungsspannungsberechnung bestimmt wird. Somit kann, obwohl die optimale Entwicklungsspannung angelegt wird, eine Bilddichte von einer Solldichte abweichen. Die Möglichkeit dafür ist hoch, insbesondere, wenn die Belichtungsenergie fällt.
25 zeigt ein Verhältnis zwischen der Entwicklungsspannung Vb und dem Kontrastpotenzial, das auf der Basis der optimalen Schwächungskurven C(Va-a) und C(Va-b) identifiziert wird. In 25 bezeichnet die horizontale Achse die Entwicklungsspannung Vb, während die vertikale Achse das Kontrastpotenzial bezeichnet. Ferner bezeichnen gerade Linien L(P1, Va-a), L(P1, Va-b), L(P2-Va-a) und L(P2, Va-b) die Kontrastpotenziale Vcon1-a, Vcon1-b, Vcon2-a beziehungsweise Vcon2-b, die in 26 dargestellt sind.
Wenn erste Patch-Bilder mit der Ladespannung Va-a erzeugt werden, bewirkt eine Änderung der Entwicklungsspannung Vb eine proportionale Änderung im Kontrastpotenzial Vcon-1a, wie mit der geraden Linie L(P1, Va-a), die in 25 dargestellt ist, gezeigt wird. Wenn erste Patch-Bilder mit der Ladespannung Va-b erzeugt werden, bewirkt währenddessen eine Änderung der Entwicklungsspannung Vb eine proportionale Änderung in dem Kontrastpotenzial Vcon1-b, die mit der geraden Linie L(P1, Va-b) bezeichnet ist, die in 25 dargestellt ist. Wenn zweite Patch-Bilder mit der Ladespannung Va-a erzeugt werden, bewirkt eine Änderung der Entwicklungsspannung Vb eine proportionale Änderung im Kontrastpotenzial Vcon2-a, die mit der geraden Linie L(P2, Va-a) bezeichnet ist, die in 25 dargestellt ist. Wenn ferner zweite Patch-Bilder mit der Ladespannung Va-b erzeugt werden, bewirkt eine Änderung der Entwicklungs spannung Vb eine proportionale Änderung im Kontrastpotenzial Vcon2-b, die mit der geraden Linie L(P2, Va-b) bezeichnet ist, die in 25 dargestellt ist. Eine Entwicklungsspannungs-/Kontrastpotenzialeigenschaft wird auf diese Weise auf der Basis der optimalen Abschwächungskurven bestimmt.
In 25 entspricht ein Zielkontrastpotenzial Vcon01 der Solldichte während der Verarbeitung zur Entwicklungsspannungsberechnung und ein Sollkontrastpotenzial Vcon02 entspricht der Solldichte während der Verarbeitung zur Ladespannungsberechnung. Zur noch genaueren Einstellung einer Dichte ist es notwendig, die optimale Entwicklungsspannung Vb und die optimale Ladespannung Va einzustellen, so dass diese zwei Kontrastpotenziale Vcon01 und Vcon02 gleichzeitig erfüllt sind.
Gemäß dieser Ausführungsform wird während der Verarbeitung zur Entwicklungsspannungsberechnung, wie in 27 dargestellt, die Entwicklungsspannung Vb in ihrem programmierbaren Bereich verändert, während gleichzeitig die Ladespannung von dem Wert Va-a auf den Wert Va-b geändert wird. Wenn die Ladespannungen Va-a und Va-b so eingestellt werden, dass die zwei Sollkontrastpotenziale Vcon01 und Vcon02 gleichzeitig bei etwa derselben Entwicklungsspannung Vb0 erfüllt sind, sind die optimale Entwicklungsspannung Vb und die optimale Ladespannung Va bei hoher Genauigkeit eingestellt.
Als Variationen der Ladespannung während der Verarbeitung zur Entwicklungsspannungsberechnung werden nun fünf Variationen beschrieben. In jeder der folgenden fünf Variationen steigt die Ladespannung, wenn die Entwicklungsspannung steigt.
(1) Erste Variation: Fig. 28
28 ist eine Zeichnung, die eine erste Variation der Entwicklungsspannung und der Ladespannung während der Verarbeitung zur Entwicklungsspannungsberechnung zeigt. In der ersten Variation, wird ein Änderungsfaktor ΔVa (= Va-b - Va-a) in der Ladespannung gleich einem Änderungsfaktor ΔVb in der Entwicklungsspannung eingestellt, und die Ladespannung Va wird auf einen Wert eingestellt, der wie folgt ausgedrückt wird: Va = Vb + Cwobei C eine Konstante ist, die entsprechend einer Struktur, den Betriebsweisen und dergleichen eines Bilderzeugungsgeräts bestimmt wird.
(2) Zweite Variation: Fig. 34
34 ist eine Zeichnung, die eine zweite Variation der Entwicklungsspannung und der Ladespannung während der Verarbeitung zur Entwicklungsspannungsberechnung zeigt. In der zweiten Variation, wird ein Änderungsfaktor ΔVa (= Va-b - Va-a) in der Ladespannung kleiner einem Änderungsfaktor ΔVb in der Entwicklungsspannung eingestellt. Eine solche Einstellung ist in einer Situation geeignet, in der, wie in 30 dargestellt, die Belichtungsenergie P1 während der Verarbeitung zur Entwicklungsspannungsberechnung relativ hoch ist, wodurch sie eine kleine Änderung in dem Potenzial der belichteten Fläche Von1 bei einer Änderung in der Ladespannung begleitet, während die Belichtungsenergie P2 während der Verarbeitung zur Ladespannungsberechnung relativ nieder ist, wodurch sie eine große Änderung im Potenzial Von2 bei einer Änderung in der Ladespannung begleitet. Der Grund dafür wird nun unter Bezugnahme auf 30 bis 32 beschrieben.
Wenn eine Schwächungseigenschaft wie in 30 dargestellt ist, liegen die gerade Linie L(P2, Va-a) und die gerade Linie L(P2, Va-b), die in 31 dargestellt sind, relativ weit auseinander. Selbst wenn die Ladespannung von dem Wert Va-a auf den Wert Va-b geändert wird, zeigt daher das Kontrastpotenzial Vcon2 nur eine geringfügige Änderung, wodurch es manchmal unmöglich wird, richtige Werte zu berechnen, die notwendig sind, um das Sollkontrastpotenzial Vcon02 zu erhalten.
Zu diesem Zweck benötigt die zweite Variation die Einstellung einer Ladespannungsänderung ΔVa, die kleiner als ein Änderungsfaktor ΔVb in der Entwicklungsspannung Vb ist. Somit verschiebt sich die gerade Linie L(P2, Va-b) näher zu der geraden Linie L(P2, Va-a), wie in 32 dargestellt, die eine große Änderung in dem Kontrastpotenzial Vcon2 begleitet. Infolgedessen ist es möglich, geeignete Werte (die optimale Entwicklungsspannung und die optimale Ladespannung) zuverlässig zu berechnen, die notwendig sind, um das Sollkontrastpotenzial Vcon02 zu erhalten.
(3) Dritte Variation: Fig. 33
33 ist eine Zeichnung, die eine dritte Variation der Entwicklungsspannung und der Ladespannung während der Verarbeitung zur Entwicklungsspannungsberechnung zeigt. In der dritten Variation wird ein Änderungsfaktor ΔVa (= Va-b - Va-a) in der Ladespannung größer eingestellt als ein Änderungsfaktor ΔVb in der Entwicklungsspannung. Eine solche Einstellung ist in einer Situation geeignet, in der, wie in 34 dargestellt, die Belichtungsenergie P1 während der Verarbeitung zur Entwicklungsspannungsberechnung relativ hoch ist, wodurch sie eine kleine Änderung in dem Potenzial der belichteten Fläche Von1 bei einer Änderung in der Ladespannung begleitet, und die Belichtungsenergie P2 während der Verarbeitung zur Ladespannungsberechnung ist ebenso relativ hoch, wodurch sie eine kleine Änderung im Potenzial Von2 bei einer Änderung in der Ladespannung begleitet. Der Grund dafür wird nun unter Bezugnahme auf 34 bis 36 beschrieben.
Wenn eine Schwächungseigenschaft wie in 34 dargestellt ist, liegen die gerade Linie L(P2, Va-a) und die gerade Linie L(P2, Va-b), die in 35 dargestellt sind, relativ eng zueinander. Selbst wenn die Ladespannung von dem Wert Va-a auf den Wert Va-b geändert wird, zeigen daher die Potenziale der belichteten Fläche Von2-a, Von2-b der zweiten Patch-Bilder unter dieser Bedingung nur eine geringfügige Änderung, die bei im Prinzip einer optimalen Lösung (der optimalen Ladespannung) eintritt. Wie in 35 dargestellt, werden daher das Sollkontrastpotenzial Vcon01 der ersten Patch-Bilder und das Sollkontrastpotenzial Vcon02 der zweiten Patch-Bilder untereinander inkonsistent. Kurz gesagt, eine Abweichung ΔVb0 wird manchmal zwischen der optimalen Entwicklungsspannung Vb0 der ersten Patch-Bilder und der optimalen Entwicklungsspannung der zweiten Patch-Bilder erzeugt.
Zu diesem Zweck benötigt die dritte Variation die Einstellung einer Ladespannungsänderung ΔVa, die größer als ein Änderungsfaktor ΔVb in der Entwicklungsspannung Vb ist (33). Somit liegt die gerade Linie L(P2, Va-b) weit von der geraden Linie L(P2, Va-a) entfernt, wie in 36 dargestellt, wodurch ein Bereich einer optimalen Lösung erweitert wird. Dies garantiert eine Übereinstimmung zwischen dem Sollkontrastpotenzial Vcon01 der ersten Patch-Bilder und dem Sollkontrastpotenzial Vcon02 der zweiten Patch-Bilder.
(4) Vierte Variation: Fig. 38
Es ist wünschenswert, die Ladespannung entsprechend einer Änderung in der Entwicklungsspannung einzustellen, so dass eine Entwicklungsspannung Vb01, die das Sollkontrastpotenzial Vcon01 erfüllt, und eine Entwicklungsspannung Vb02, die das Sollkontrastpotenzial Vcon02 erfüllt, annähernd gleich werden, wie zuvor beschrieben. Abhängig von einem Prozess zur Erzeugung von Bildern, wie vorher beschrieben wurde, ist es jedoch in einigen Fällen schwierig, die Entwicklungsspannungen Vb01 und Vb02 mit einer linearen Änderung in der Ladespannung abzustimmen. Wenn zum Beispiel die Ladespannung entsprechend der ersten Variation (28) geändert wird, wird die Entwicklungsspannung Vb02 manchmal kleiner als die Entwicklungsspannung Vb01, wie in 37 dargestellt, um dadurch eine Abweichung ΔVb0 bei der Entwicklungsspannung zu schaffen. Wenn dies eintritt, kann die Ladespannung logarithmisch geändert werden, wie in 38 dargestellt, wodurch die Entwicklungsspannung Vb02, die das Sollkontrastpotenzial Vcon02 erfüllt, näher zu der Entwicklungsspannung Vb01 verschoben wird, die das Sollkontrastpotenzial Vcon01 erfüllt, so dass die zwei Entwicklungsspannungen Vb01 und Vb02 annähernd miteinander übereinstimmen (39).
(5) Fünfte Variation: Fig. 41
Wenn die Ladespannung entsprechend der ersten Variation (28) geändert wird, wird die Entwicklungsspannung Vb02 manchmal größer als die Entwicklungsspannung Vb01, wie in 40 dargestellt, wodurch eine Abweichung ΔVb0 bei der Entwicklungsspannung erzeugt wird. Wenn dies eintritt, kann die Ladespannung exponential geändert werden, wie in 41 dargestellt, wodurch die Entwicklungsspannung Vb02, die das Sollkontrastpotenzial Vcon02 erfüllt, näher zu der Entwicklungsspannung Vb01 bewegt wird, die das Sollkontrastpotenzial Vcon01 erfüllt, so dass die zwei Entwicklungsspannungen Vb01 und Vb02 annähernd miteinander übereinstimmen (42).
E. Sonstiges
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorangehende bevorzugte Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weisen modifiziert werden, die anders als die beschriebenen sind, ohne von dem beanspruchten Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Obwohl zum Beispiel zuvor die Verwendung der Laderolle 22 als Lademittel notwendig war, kann auch eine Ladebürste verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist auch bei einem Bilderzeugungsgerät anwendbar, in dem ein kontaktfreies Lademittel das lichtempfindliche Element 21 lädt, anstelle eines Bilderzeugungsgeräts, das eine solche Kontaktladung verwendet, bei der ein leitendes Element, wie eine Laderolle und eine Ladebürste eine Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements 21 zum Laden berühren.
Während die Patch-Bilder PI1 in der zuvor beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform als Cluster in jeder Farbe erzeugt werden, wie in 8A bis 8D dargestellt, können die Patch-Bilder PI1 wiederum in jeder Farbe erzeugt werden, wie in 43A bis 43D dargestellt. Insbesondere werden erste, gelbe Patch-Bilder PI1(Y) auf dem Zwischenübertragungsband 41 in relativ weiten Intervallen erzeugt. Danach werden cyanfarbige Patch-Bilder PI1(C) einzeln erzeugt, beginnend an einer Position, die um ein Patch-Bild und einen Leerraum zwischen den benachbarten Patch-Bildern in der Nebenabtastrichtung (der rechten Seite in 43A bis 43D) verschoben ist, betrachtet von den gelben Patch-Bildern PI1(Y) aus. Danach werden magentafarbige Patch-Bilder PI1(M) und schwarze Patch-Bilder PI1(K) in gleicher Weise gebildet. Wenn die entsprechenden Patch-Bilder somit in relativ weiten Intervallen erzeugt sind, ist es möglich, eine Stabilisierungszeit zum Umschalten der Spannungen zu garantieren, und somit die entsprechenden Patch-Bilder bei den eingestellten Spannungen fehlerfrei zu erzeugen. Obwohl die unmittelbare Beschreibung sich auf erste Patch-Bilder bezieht, gilt dasselbe direkt auch für zweite Patch-Bilder.
Während die vorangehende bevorzugte Ausführungsform sich auf ein Bilderzeugungsgerät bezieht, das imstande ist, ein Farbbild unter Verwendung von Tonern in vier Farben zu erzeugen, ist eine Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist natürlich auch bei einem Bilderzeugungsgerät anwendbar, das nur ein monochromes Bild erzeugt. Obwohl das Bilderzeugungsgerät gemäß der vorangehenden bevorzugten Ausführungsform ein Drucker zur Erzeugung eines Bildes ist, das von einer externen Vorrichtung, wie einem Host-Rechner, über die Schnittstelle 112 auf ein Blatt, wie ein Kopierpapier, eine Übertragungspapier, ein Formular und eine transparente Folie für einen Overhead-Projektor, geleitet wird, ist die vorliegende Erfindung zusätzlich allgemein bei Bilderzeugungsgeräten der elektrofotografischen Methode anwendbar, wie einer Kopiermaschine und einer Faxmaschine.
Ferner werden in der bevorzugten Ausführungsform Tonerbilder auf dem lichtempfindlichen Element 21 auf das Zwischenübertragungsband 41 übertragen, Bilddichten von Patch-Bildern, die durch die Tonerbilder erzeugt werden, erfasst, und eine optimale Entwicklungsspannung und eine optimale Ladespannung danach auf der Basis der erfassten Bilddichten berechnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch bei einem Bilderzeugungsgerät anwendbar, in dem ein Tonerbild auf ein anderes Übertragungsmedium als das Zwischenübertragungsband 41 übertragen wird, um dadurch ein Patch-Bild zu erzeugen. Das andere Übertragungsmedium enthält eine Übertragungstrommel, ein Übertragungsband, ein Übertragungsblatt, eine Zwischenübertragungstrommel, ein Zwischenübertragungsblatt, ein Aufzeichnungsblatt vom Reflexionstyp, ein Übertragungsspeicherblatt usw.. Ferner kann anstelle der Erzeugung eines Patch-Bildes auf einem Übertragungsmedium ein Patch-Sensor so angeordnet sein, dass eine Dichte eines Patch-Bildes erfasst wird, das auf einem lichtempfindlichen Element erzeugt wird. In diesem Fall erfasst der Patch-Sensor Bilddichten von Patch-Bildern auf dem lichtempfindlichen Element, und eine optimale Entwicklungsspannung und eine optimale Ladespannung werden auf der Basis der erfassten Bilddichten berechnet.
Ferner speichert in der vorangehenden bevorzugten Ausführungsform der RAM 127 der Maschinensteuerung 12 eine optimale Entwicklungsspannung und eine optimale Ladespannung. Wenn daher die Hauptenergiequelle des Bilderzeugungsgeräts abgeschaltet wird, verschwindet der Inhalt, der im RAM 127 gespeichert ist. Wenn die Hauptenergiequelle wieder eingeschaltet wird, erkennt das Bilderzeugungsgerät die gegenwärtige Berechnung der Entwicklungsspannung und die gegenwärtige Berechnung der Ladespannung als "die erste" Berechnung und führt eine Verarbeitung aufgrund dieser Erkenntnis aus. Stattdessen kann ein nicht-flüchtiger Speicher, wie ein EEPROM, zum Speichern einer optimalen Entwicklungsspannung und einer optimalen Ladespannung verwendet werden, die der Reihe nach berechnet werden, so dass, wenn die Hauptenergiequelle wieder eingeschaltet wird, die Verarbeitung für die "zweite oder folgende" Berechnung während der Berechnung der Entwicklungsspannung und der Berechnung der Ladespannung ausgeführt wird.
Obwohl in der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsform die optimale Entwicklungsspannung in der zweistufigen Berechnung während des Verarbeitung zur Berechnung der Entwicklungsspannung bestimmt wird, nachdem beurteilt wurde, das dies das "ERSTE MAL" ist, kann ferner die optimale Entwicklungsspannung nur durch die Verarbeitung zur Spannungsberechnung im weiten Bereich (Schritt S312) berechnet werden.
Ferner ist der enge Bereich als etwa 1/3 des programmierbaren Bereichs (Vb01 bis Vb10) der Entwicklungsspannung in der vorangehenden bevorzugten Ausführungsform definiert. Obwohl die Breite des engen Bereichs nicht darauf be schränkt ist, wird, wenn die Breite des engen Bereichs weit ist, die Verwendung des engen Bereichs weniger bedeutsam und verschlechtert die Genauigkeit der Berechnung einer optimalen Entwicklungsspannung. Aus diesem Grund ist es notwendig, den engen Bereich bei etwa ½ oder weniger des programmierbaren Bereichs für die Entwicklungsspannung einzustellen. Dies gilt auch für den engen Bereich für Ladespannungen.
Obwohl die vier Arten von Spannungen in dem weiten und dem engen Bereich in der zuvor beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform eingestellt sind, ist die Anzahl von Spannungswerten (die Anzahl von Patch-Bildern) in dem Bereich nicht darauf beschränkt, sondern kann bis zu dem Ausmaß optional sein, dass mehr als eine Art von Spannungswerten verwendet wird. Als Alternative kann die Anzahl von Spannungswerten zwischen dem weiten Bereich und dem engen Bereich so unterschiedlich sein, dass sich die Anzahl von Patch-Bildern zwischen dem weiten Bereich und dem engen Bereich unterscheidet.
Während die ersten Patch-Bilder in der vorangehenden, bevorzugten Ausführungsform jeweils ein Solid-Bild sind, dessen Flächenverhältnis 100 beträgt, kann ferner ein Bild, dessen Flächenverhältnis etwa 80% oder mehr beträgt, anstelle eines Solid-Bildes verwendet werden. Selbst wenn ein solches Bild für die ersten Patch-Bilder verwendet wird, wird eine ähnliche Wirkung wie jene erzielt, die bei der Verwendung von Solid-Bildern versprochen ist. Der Begriff "Flächenverhältnis" bezieht sich auf ein Verhältnis von Punkten zu der Fläche eines Patch-Bildes insgesamt.
Obwohl die vorangehende, bevorzugte Ausführungsform erfordert, dass eine Ladespannung, die der Laderolle 22 zugeführt wird, als Dichtesteuerungsfaktor geändert wird, um Patch-Bilder PI2, PI2' der keine nach zu bilden, kann ferner ein anderer Dichtesteuerungsfaktor verwendet werden, d.h., Patch-Bilder mit mehr als einer Einpunktlinie können erzeugt werden, während eine Entwicklungsspannung, eine Belichtungsdosis usw. geändert werden. Auch in einer solchen Modifizierung ist es möglich, eine Bilddichte eines Linienbildes zu stabilisieren, wenn Dichten der Patch-Bilder erfasst und ein Optimalwert, der notwendig ist, um eine Solldichte zu erreichen, auf der Basis der erfassten Bilddichten bestimmt wird.
Ferner wird in der vorangehenden, bevorzugten Ausführungsform nach der Ausführung der Entwicklungsspannungsberechnung (Schritt S3) die Ladespannungsberechnung (Schritt S5) durchgeführt, um eine optimale Entwicklungsspannung und eine optimale Ladespannung zu berechnen. Die Weise jedoch, in der eine optimale Entwicklungsspannung und eine optimale Ladespannung berechnet werden, ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von Patch-Bildern erzeugt werden, während die Entwicklungsspannung und die Ladespannung gleichzeitig geändert werden, so dass eine optimale Entwicklungsspannung und eine optimale Ladespannung auf der Basis von Bilddichten der Patch-Bilder erzeugt werden, und die Dichteeinstellung wird ausgeführt. In diesem Fall speichert ein Speichermittel, wie ein RAM und ein ROM, die Entwicklungsspannung und die Ladespannung für jede Dichteeinstellung und das Speichermittel liest die jüngste Entwicklungsspannung und die jüngste Ladespannung in Vorbereitung für die nächste Dichteeinstellung aus. Die Vielzahl von Patch-Bildern wird erzeugt, während die Entwicklungsspannung und die Ladespannung gleichzeitig auf der Basis der jüngsten Entwicklungsspannung und der jüngsten Ladespannung geändert werden. Dadurch wird die gleiche Wirkung wie gemäß der vorangehenden, bevorzugten Ausführungsform erzielt. Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung anwendbar, wenn eine Berechnung einer optimalen Entwicklungsspannung zuerst ausgeführt wird, und danach eine optimale Ladespannung berechnet wird, gefolgt von der Dichteeinstellung, wobei es auch in diesem Fall möglich ist, eine ähnliche Wirkung wie die zuvor beschriebene zu erreichen.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, ist diese Beschreibung nicht in einschränkendem Sinn zu verstehen. Verschiedene Modifizierungen der offenbarten Ausführungsform, wie auch andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute bei Bezugnahme auf die Beschreibung der Erfindung offensichtlich. Es wird daher davon ausgegangen, dass die beiliegenden Ansprüche alle derartigen Modifizierungen oder Ausführungsformen abdecken.

Claims

Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines Bildes, das eine vorbestimme Solldichte hat, umfassend: ein lichtempfindliches Element (21); ein Lademittel, das eine Oberfläche des lichtempfindlichen Elements (21) lädt; ein Belichtungsmittel (3), das ein elektrostatisches, latentes Bild auf der geladenen Oberfläche des lichtempfindlichen Elements (21) erzeugt; ein Entwicklungsmittel (23, 23Y, 23M, 23C, 23K), das das elektrostatische latente Bild mit einem Toner sichtbar macht, um ein Tonerbild zu erzeugen; ein Übertragungsmittel (4), das das Tonerbild von dem lichtempfindlichen Element (21) auf ein Übertragungsmedium (41, S) überträgt; ein Dichteerfassungsmittel (PS), das eine Bilddichte des Tonerbildes auf dem lichtempfindlichen Element (21) oder auf dem Übertragungsmedium (41, S) als Patch-Bild (PI1, PI2) erfasst; und ein Steuerungsmittel (1, 12), das eine Bilddichte des Tonerbildes auf die Solldichte, basierend auf dem Ergebnis der Erfassung, das von dem Dichteerfassungsmittel (PS) erhalten wird, einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass: das Patch-Bild (PI2) durch eine Vielzahl von Einpunktlinien erzeugt wird, die voneinander beabstandet sind, wobei das Dichteerfassungmittel (PS) eine Erfassungsfläche hat, in der eine Vielzahl der Einpunktlinien enthalten sein können, die in dem Patch-Bild (PI2) angeordnet sind.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsmittel (1, 12) so angeordnet ist, dass die Vielzahl von Patch-Bildern (PI1, PI2) nacheinander erzeugt werden, während die Ladespannung schrittweise geändert wird, und so angeordnet ist, dass eine optimale Ladespannung bestimmt wird, die notwendig ist, um die Solldichte zu erhalten, basierend auf Dichten der Patch-Bilder (PI2), die von dem Dichteerfassungsmittel (PS) erfasst werden.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuerungsmittel (1, 12) so angeordnet ist, dass die Vielzahl von Patch-Bildern (PI2) erzeugt wird, während die Ladespannung schrittweise erhöht wird.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Patch-Bilder (PI2) Gitterbilder sind, wobei jedes der Gitterbilder aus der Vielzahl von Einpunktlinien besteht, die in Form eines Gitters angeordnet sind.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Patch-Bilder (PI2) senkrechte Gitterbilder sind, wobei jedes der senkrechten Gitterbilder aus der Vielzahl von Einpunktlinien besteht, die senkrecht zueinander in Form eines Gitters angeordnet sind.
Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Lademittel einen Leiter (22) umfasst, an den die Ladespannung angelegt wird, und das Lademittel zum Laden der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements (21) angeordnet ist, wenn der Leiter (22) die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements (21) berührt.
Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vielzahl von Einpunktlinien annähernd parallel zueinander liegen, und zwei benachbarte der Einpunktlinien in einem Intervall von n Linien entfernt sind, wobei das Linienintervall n zwei oder mehr ist.
Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Linienintervall n zwischen zwei benachbarten der Einpunktlinien eine ganze Zahl ist, die des Weiteren Folgendes erfüllt: n ≤ (⌀ · R -10)/10wobei ⌀ eine Größe einer Erfassungsfläche des Dichteerfassungsmittels (PS) bezeichnet und R eine Auflösung des Bilderzeugungsgeräts bezeichnet.
Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Linienintervall n zwischen zwei benachbarten der Einpunktlinien eine ganze Zahl ist, die des Weiteren Folgendes erfüllt: n ≤(⌀ · R -20)/20wobei ⌀ eine Größe einer Erfassungsfläche des Dichteerfassungsmittels (PS) bezeichnet und R eine Auflösung des Bilderzeugungsgeräts bezeichnet.
Bilderzeugungsverfahren, in dem nach dem Laden einer Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements (21) ein elektrostatisches latentes Bild auf der geladenen Oberfläche des lichtempfindlichen Elements (21) erzeugt wird, und ein Entwicklungsmittel (23, 23Y, 23M, 23C, 23K) das elektrostatische latente Bild mit einem Toner sichtbar macht, um ein Tonerbild zu erzeugen, das eine vorbestimmte Solldichte hat, dadurch gekennzeichnet, dass: nach der aufeinanderfolgenden Erzeugung einer Vielzahl von Tonerbildern, die jeweils durch eine Vielzahl von Einpunktlinien gebildet sind, die voneinander beabstandet sind, als Patch-Bilder (PI2), während ein Dichtsteuerungsfaktor geändert wird, der eine Bilddichte eines Tonerbildes beeinflusst, Dichten der Patch-Bilder (PI2) erfasst werden, wobei die Dichteer fassung auf dem Erfassen einer Vielzahl der Einpunktlinien basiert, und ein optimaler Dichtesteuerungsfaktor, der notwendig ist, um die Solldichte zu erhalten, auf der Basis der Dichten der Patch-Bilder (PI2) bestimmt wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 10, wobei nach der aufeinanderfolgenden Erzeugung der Vielzahl von Tonerbildern als Patch-Bilder (PI2), während eine Ladespannung geändert wird, die an das Lademittel als Dichtesteuerungsfaktor angelegt wird, die Dichten der Patch-Bilder (PI2) erfasst werden, und eine optimale Ladespannung, die notwendig ist, um die Solldichte zu erhalten, auf der Basis der Dichten der Patch-Bilder (PI2) bestimmt wird.