TWI433783B - 影像形成設備及非暫時性電腦可讀式儲存媒體 - Google Patents

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Description

影像形成設備及非暫時性電腦可讀式儲存媒體
本發明有關於影像形成設備，如影印機、印表機、傳真機、及數位多功能事務機(MFP)，其中複數影像載體沿著無盡輸送體之移動方向並列配置，並藉由主要轉移形成在個別影像載體上之影像到無盡輸送體上之第一轉移單元並進一步藉由次要轉移已主要轉移之影像到記錄媒體上的第二轉移單元來形成影像，以及關於非暫時性電腦可讀式儲存媒體，其中儲存清理時間優化控制程式，其令電腦履行用以清理由影像形成設備所履行之第二轉移單元的履行時間之優化控制。
在串聯式彩色影像形成設備中，使用針對四種顏色的每一種之四個影像形成單元來形成彩色影像。欲準確使這些顏色的影像形成位置互相重疊，在每一種顏色中形成顏色對準圖案，以諸如光感測器之偵測單元偵測每一種顏色影像位置，並計算出其中影像互相重疊的每一影像之位置以進行校正。
顏色對準圖案沿著中間轉移帶(或輸送帶)之輸送通過偵測位置。在偵測之後，以清理刀刮去帶上的碳粉並回收為廢料碳粉。在中間轉移系統中，次要轉移滾筒配置在偵測位置及清理刀之間，且一些碳粉在清理之前會黏附於次要轉移滾筒上。殘留或黏附的碳粉會黏附在紙張的後表面上而為污漬，藉此使影像品質劣化。欲排除由次要轉移滾筒在紙張的後表面上造成污漬，藉由施加偏壓至次要轉移滾筒以朝中間轉移帶吸引碳粉並以清理刀回收碳粉。
這種清理操作導致使用者停機時間的增加，已知有藉由偵測殘留碳粉來優化清理時間的技術，如日本專利申請案公開號2003-84582中所述。
日本專利申請案公開號2003-84582揭露其之目的在於當碳粉影像通過轉移滾筒區域時，清理落在轉移滾筒的表面上及黏附在轉移滾筒的表面上之碳粉，且從碳粉圖案影像T的密度偵測信號(來自光感測器之輸出)來假設黏附在轉移滾筒上之碳粉的量並接著，建立施加至與碳粉具有相同極性之轉移滾筒的偏壓之持續時間或電壓以清理轉移滾筒。
然而，在包括揭露在日本專利申請案公開號2003-84582中之發明的已知碳粉偵測方法中，在次要轉移滾筒緊接著的位置未直接觀察到在中間轉移帶上之碳粉，而是間接偵測，且這些方法依據偵測結果假定殘留碳粉，因此獲得偵測結果花時間。
本發明之一目的在於縮短偵測碳粉的時間並進一步藉由直接偵測在中間轉移帶上的碳粉來優化清理時間。
根據本發明之一態樣，提供一種影像形成設備，其包括影像形成單元，包括沿著無盡輸送體之移動方向並列配置之複數影像載體並於該些影像載體上的電子照相程序中形成不同顏色之顯影劑影像；第一轉移單元，其轉移形成在個別影像載體上之該些顯影劑影像到該無盡輸送體上；包括旋轉體之第二轉移單元，其轉移已轉移到該無盡輸送體上之該些顯影劑影像到記錄媒體上；複數圖案偵測單元，其以光束照射形成在該無盡輸送體上之一給定顯影劑圖案並偵測來自該圖案的反射光之狀態；清理單元，其施加偏壓至該第二轉移單元，以在該無盡輸送體旋轉的同時清理黏至該第二轉移單元之顯影劑影像；以及控制單元，其控制該些單元的每一者。該些圖案偵測單元配置在該第二轉移單元與於該無盡輸送體之旋轉方向中自該第二轉移單元的最上游側上之該影像載體之間。該控制單元依據該些圖案偵測單元的偵測結果改變該清理單元之清理時間。
根據本發明之另一態樣，提供一種非暫時性電腦可讀式儲存媒體，具有儲存於其中之用以優化由影像形成設備之控制單元所履行之清理時間清理時間優化控制程式。該影像形成設備包括影像形成單元，包括沿著無盡輸送體之移動方向並列配置之複數影像載體並於該些影像載體上的電子照相程序中形成不同顏色之顯影劑影像、第一轉移單元，其轉移形成在個別影像載體上之該些顯影劑影像到該無盡輸送體上、包括旋轉體之第二轉移單元，其轉移已轉移到該無盡輸送體上之該些顯影劑影像到記錄媒體上、複數圖案偵測單元，其以光束照射形成在該無盡輸送體上之一給定顯影劑圖案並偵測來自該圖案的反射光之狀態、清理單元，其施加偏壓至該第二轉移單元，以在該無盡輸送體旋轉的同時清理黏至該第二轉移單元之顯影劑影像、以及控制單元，其控制該些單元的每一者。該清理時間優化控制程式令電腦履行依據配置在該第二轉移單元與於該無盡輸送體之旋轉方向中自該第二轉移單元的最上游側上之該影像載體之間的該些圖案偵測單元之圖案偵測結果改變該清理單元之該清理時間。
在本發明中，位置感測器配置成面向在次要轉移滾筒的下游之中間轉移帶必且，藉由光偵測中間轉移帶的表面，在清理次要轉移滾筒時以位置感測器直接偵測殘留碳粉，以執行在校正位置對準時所進行的清理操作之履行時間的優化控制。將參照圖示於下敘述本發明之範例實施例。
第1圖為繪示包括根據本發明之一實施例的影像形成設備之影像形成系統的整體結構之區塊圖。在第1圖中，根據本發明之影像形成設備PR為四種顏色的串聯型彩色影像形成設備，且如第1圖中的區塊圖中所示，影像資料產生設備DP及影像形成設備PR構成影像形成系統SY。
如第2圖中所示，詳細的影像形成設備之構造為沿著中間轉移帶並列的用以個別顏色之串聯型影像形成單元。沿著輸送從紙張饋送盒饋送之紙張的中間轉移帶，從中間轉移帶之輸送方向中的上游側依序配置複數影像形成單元。
當形成影像時，從最頂部開始依序送出紙張饋送盒中所保持之紙張，藉由靜電吸引作用吸引到中間轉移帶上，並藉由中間轉移帶及次要轉移滾筒轉移有碳粉影像。
每一影像形成單元構造有光敏元件、充電單元、曝光單元、顯影單元、光敏元件清理器、中和單元、及之類。
第2圖為繪示根據本發明之影像形成設備的結構之示意圖。在第2圖中，根據本發明之影像形成設備為在非直接轉移法中的串聯型影像形成設備，具有沿著為無盡移動單元的中間轉移帶並列用於個別顏色的影像形成單元。影像形成設備設置有至少紙張饋送盒1、曝光單元11、複數影像形成單元6、中間轉移帶5、轉移單元(主要轉移單元)15、次要轉移滾筒(次要轉移單元)22、及固定單元16。
中間轉移帶5靜電式吸引並輸送由紙張饋送滾筒2及分離滾筒3從紙張饋送盒1分離及饋送的紙張(記錄紙張)4。影像形成單元6具有針對黑色(BK)、洋紅色(M)、青色(C)、及黃色(Y)的四種顏色之影像形成單元6BK、6M、6C、及6Y(電子照相處理單元)，從上游沿著中間轉移帶5的旋轉方向以那順序配置。這些影像形成單元6BK、6M、6C、及6Y具有共同內部結構，除了所形成之碳粉影像的顏色不同之外。影像形成單元6BK形成黑色的影像、影像形成單元6M形成洋紅色的影像、影像形成單元6C形成青色的影像、以及影像形成單元6Y形成黃色的影像。
在下列說明中，一般性說明對每一種顏色為共同之結構，省略表示顏色之詞尾BK、M、C、及Y，來取代說明每一種顏色。
中間轉移帶5以無盡帶製成並緊繃在驅動滾筒7及被驅動滾筒8之間。由未圖示之驅動馬達旋轉驅動驅動滾筒7且其在第2圖中所示之箭頭方向中(第2圖中之逆時針方向地)移動。
影像形成單元6設有感光鼓9作為感光元件，且充電單元10、顯影單元12、轉移單元15、光敏鼓清理器13、中和單元(未圖示)、及之類係沿感光鼓9的外周長配置。在充電單元10及顯影單元12之間，配置以從曝光單元11輻射之雷射光14照射的曝光區域。曝光單元11以相應於由個別影像形成單元6所形成之影像的顏色的曝光束的雷射光14照射每一影像形成單元6的感光鼓9之每一曝光區域。配置轉移單元15以透過中間轉移帶5面向感光鼓9。
在非直接轉移法的串聯型影像形成設備中，做出主要轉移到中間轉移帶5上並且統一次要轉移四種顏色的重疊影像到紙張上以在紙張上形成全彩影像。
第3圖為示意性繪示曝光單元11的內部結構之圖。從光源之雷射二極體24BK、24M、24C、及24Y分別輻射影像之個別顏色的曝光束的雷射光14BK、14M、14C、及14Y。輻射的雷射光穿過光學系統25BK、25M、25C、及25Y使其之光學路徑經調整並經由旋轉多邊形鏡23掃描感光鼓9BK、9M、9C、及9Y之個別表面。旋轉多邊形鏡23為六面多邊形鏡且其之旋轉讓曝光束每多邊形鏡之各表面掃描主掃描方向中之一條線。一塊多邊形鏡充當掃描光源之四個雷射二極體24。雷射光14分成各具有雷射光14BK及14M及具有雷射光14C及14Y的兩種顏色的曝光束並使用旋轉多邊形鏡23的相對反射表面來加以掃描的事實得以同時曝光四個不同的感光鼓9。光學系統25各由以相等距離對準反射光之f-θ透鏡及偏轉雷射光之偏轉鏡所構成。
同步偵測感測器26配置在主掃描方向中的影像區域外並偵測針對各一條件之掃描的雷射光14BK及14Y以調整影像形成中之曝光開始的時間。同步偵測感測器26配置在光學系統25BK側上的事實使雷射光14Y經由同步偵測反射鏡25Y_Y1、25Y_Y2、及25Y_Y3入射在同步偵測感測器26上。無法由同步偵測感測器26調整雷射光14M及14C的等待時間。因此，洋紅色之曝光開始時間匹配黑色的曝光開始時間，且青色之曝光開始時間匹配黃色的曝光開始時間，以對準個別顏色之位置。
當形成影像時，在黑暗中藉由充電單元10BK均勻充電感光鼓9BK的外周長表面並接著，藉由來自曝光單元11之相應於黑色的影像之雷射光14BK加以曝光，以在感光鼓9BK的表面上形成靜電潛像。顯影單元12BK讓黑色碳粉黏至靜電潛像使影像肉眼可見。因此，在感光鼓9BK上形成黑色的碳粉影像。
接著在感光鼓9BK接觸中間轉移帶5的位置(主要轉移位置)藉由轉移單元15BK的作用將碳粉影像轉移到中間轉移帶5上。藉由該轉移，在中間轉移帶5上形成黑色碳粉的影像。在完成轉移碳粉影像之感光鼓9BK，在藉由光敏鼓清理器13BK移除在其外周長表面上的不必要殘留碳粉之後，由中和單元(未圖示)加以中和並等待後續之影像形成。
輸送具有藉由影像形成單元6BK如此轉移的黑色之碳粉影像的中間轉移帶5至後續的影像形成單元6M。同時，在影像形成單元6M、6C、及6Y中，藉由與影像形成單元6BK類似的影像形成程序，在感光鼓9M、9C、及9Y上形成洋紅色、青色、及黃色的碳粉影像，具有由轉移單元15之轉移時間的偏差。接著將這些碳粉影像轉移到依序轉移到中間轉移帶5上之黑色影像上，一層層地堆疊。據此，在中間轉移帶5上形成全彩的影像。接著將形成在中間轉移帶5上之重疊全彩影像在次要轉移滾筒22的位置次要轉移到從紙張饋送盒1饋送之紙張4上，藉此在紙張4上形成全彩的影像。由固定單元16固定在紙張4上所形成之全彩的影像，將紙張4釋放到影像形成設備之外。
在如此構造的彩色影像形成設備中，由於感光鼓9BK、9M、9C、及9Y之軸之間的距離誤差、感光鼓9BK、9M、9C、及9Y之平行誤差、在曝光單元11中的偏轉鏡之配置中的誤差、將靜電潛像寫至感光鼓9BK、9M、9C、及9Y之時序的誤差、及之類，個別顏色的碳粉影像可能不會在其應重疊之位置互相重疊，導致個別顏色之間的位置偏差。已知在個別顏色中之這種位置偏差的成份主要包括歪斜、副掃描方向中之定位偏差、主掃描方向中之放大誤差、及主掃描方向中之定位偏差。
欲排除這種偏差，必須校正個別顏色之碳粉影像的位置偏差。進行位置偏差校正以相較於BK的影像對準M、C、及Y的三種顏色之影像的位置。在本發明中，如第2圖中所示，在影像形成單元6Y的下游及次要轉移滾筒22的上游，設置密度感測器17並且，在影像形成單元6BK的上游及在次要轉移滾筒22的下游，設置位置感測器18及19以面向中間轉移帶5作為偵測碳粉圖案之影像偵測單元。偵測碳粉圖案的這些感測器17、18、及19為反射型的光感測器。
欲計算位置偏差校正或密度校正所需之位置偏差量或黏附的碳粉量之資訊，在中間轉移帶5上形成如第5圖中所示的後敘述之圖案30a、30b、及31，並且感測器17、18、及19讀取個別顏色的校正圖案50a、30b、及31。在偵測之後，清理單元20清理並移除來自中間轉移帶5之圖案。
第4圖為密度感測器17的放大圖，且第5圖為繪示藉由位置感測器18及19和密度感測器17偵測碳粉圖案偵測之偵測結構的圖，表示中間轉移帶5、校正圖案30、及感測器17、18、及19之間的位置關係。位置感測器18及19設有發光元件27及規律反射受光元件28。密度感測器17進一步設有漫反射受光元件29。詳言之，位置感測器18及19構造成如第4圖中所示之密度感測器17的結構般，但省略漫反射受光元件29。位置感測器18及19配置在主掃描方向中的兩端。針對位置感測器18及19的每一者形成顏色對準圖案(位置偏差校正圖案)30a及30b的列，並僅針對在中間之密度感測器17形成密度圖案(密度校正圖案)31。
在第4圖中，密度感測器17設有發光元件27、規律反射受光元件28、及漫反射受光元件29。發光元件27以光束27a照射形成於中間轉移帶5上的密度圖案31，並且規律反射受光元件28接收其之含有規律反射光成分及漫反射光成分的反射光。這使密度感測器17得以偵測密度圖案31。當偵測密度圖案31時，規律反射受光元件28接收含有規律反射光成分及漫反射光成分的反射光，同時漫反射受光元件29接收漫反射光。
位置感測器18及19偵測位置偏差校正圖案30a及30b。位置感測器18及19配置在第5圖中所示的主掃描方向中的兩端，且分別形成顏色對準圖案30a及30b之列。在第5圖中，繪示單一組的圖案列，其為獲得個別顏色之各個位置偏差量所需之最少。
第6圖為表示校正圖案30a、30b、及31的範例之圖。偏差校正圖案30a及30b各由為一組圖案圖案列的BK、M、C、及Y四種顏色之直線圖案30BK_Y、30M_Y、30C_Y、及30Y_Y及對角線圖案30BK_S、30M_S、30C_S、及30Y_S的總共八個圖案列所構成。對角線圖案30BK_S、30M_S、30C_S、及30Y_S皆為從左下角上升至右上角的對角線(在第6圖中，在平面圖中相關於副掃描位置，右邊為頂部位置且左邊為底部位置)。針對兩位置感測器18及19的每一者形成這些圖案列並進一步，在副掃描方向中形成複數組的圖案列。在下列說明中，由參考符號30統一代表顏色對準圖案並由參考符號31統一代表密度圖案。
類似地，密度圖案31亦由為一組圖案圖案列的BK、M、C、及Y四種顏色之直線圖案31BK_Y、31M_Y、31C_Y、及31Y_Y及對角線圖案31BK_S、31M_S、31C_S、及31Y_S的總共八個圖案列所構成。對角線圖案31BK_S、31M_S、31C_S、及31Y_S皆為從左下角上升至右上角的對角線，與位置偏差校正圖案30a及30b類似。與位置感測器18及19的那些相同地形成這些圖案列並進一步，在副掃描方向中形成複數組的圖案列。
另外，顏色對準圖案30及密度圖案31分別在圖案的一開始具有偵測時序校正圖案30BK_D及31BK_D。感測器17、18、及19在偵測直線圖案30BK_Y、30M_Y、30C_Y、30Y_Y、31BK_Y、31M_Y、31C_Y、及31Y_Y、對角線圖案30BK_S、30M_S、30C_S、及30Y_S、及對角線圖案31BK_S、31M_S、31C_S、及31Y_S之前偵測偵測時序校正圖案30BK_D及31BK_D。藉由偵測偵測時序校正圖案從形成圖案至抵達影像偵測單元的位置所花的時間並藉由從理論值計算誤差，可做出適當校正。這允許直線圖案30BK_Y、30M_Y、30C_Y、30Y_Y、31BK_Y、31M_Y、31C_Y、及31Y_Y及對角線圖案30BK_S、30M_S、30C_S、30Y_S、31BK_S、31M_S、31C_S、及31Y_S在適當時序被偵測到。
第7圖為用以解釋偵測如第6圖中所示之顏色對準圖案的偵測原理之圖。第7圖之上部分(a)繪示校正圖案、照射光之點直徑、及規律反射受光元件的點直徑的關係，第7圖之中間部分(b)繪示在校正圖案之受光信號中的漫反射光成分及規律反射光成分的關係之一範例，以及第7圖之下部分(c)繪示規律反射受光源見的輸出信號以及獲得校正圖案之中間點的方式。
在中間轉移帶5上，如第6圖中所示，形成在BK、M、C、及Y的個別顏色中之顏色對準圖案30。在第7圖之上部分(a)中，參考符號34代表在副掃描方向中之直線圖案30BK_Y、30M_Y、30C_Y、及30Y_Y的圖案寬度，參考符號35代表相鄰直線圖案30BK_Y與30M_Y之間的距離，參考符號33代表在圖案之位置照射顏色對準圖案30的發光元件27之點直徑，以及參考符號32代表規律反射受光元件之偵測的點直徑。
發光元件27以光束27a照射在中間轉移帶5上的顏色對準圖案30。規律反射受光元件28之輸出信號為來自中間轉移帶5的反射光且因此含有規律反射光成分及漫反射光成分。當中間轉移帶5移動到這種關係下時，如第7圖之中間部分(b)所示，感測器17、18、及19的受光信號具有由參考符號37所表示之漫反射光成分及由由參考符號38所表示之規律反射光成分。在第7圖之下部分(c)中，參考符號36表示規律反射受光元件28的輸出信號。在第7圖之下部分(c)中，圖之垂直軸表示規律反射受光元件28之輸出信號的強度且水平軸表示時間。後述的CPU 51判斷在其中位置感測器18及19的規律反射受光元件28之輸出信號36的偵測波形交越臨限線41的個別位置偵測到圖案之邊緣42BK_1及42BK_2、及42M_1、42C_1及42Y_1、及42M_2、42C_2及42Y_2。此外，CPU 51判斷具有這兩邊緣點之平均值的影像位置。針對在第7圖之下部分(c)中所示的規律反射受光元件28之輸出信號的強度，亦即，反射光之強度，設定在來自中間轉移帶5之表面的反射光之強度與來自最高密度之圖案的反射光之強度之間的強度之中值，亦即強度之一半，並且將此反射光之強度設定成臨限線41。然而，偵測顏色對準圖案30之位置感測器18及19配置在次要轉移滾筒22的下游且中間轉移帶5及次要轉移滾筒22實體接觸的事實造成在中間轉移帶5上之顏色對準圖案的一部分被移除。據此，臨限位準設定成相應於那個移除。臨限位準之設定程序將參照第10圖於後敘述。
在第7圖之中間部分(b)中，參考符號37代表受光信號的漫反射光成分。漫反射光成分係從M、C、及Y顏色之顏色對準圖案30M_Y、30C_Y、及30Y_Y反射，但不從中間轉移帶5之表面及BK之顏色對準圖案30BK_Y反射。參考符號38代表受光信號的規律反射光成分。規律反射光成分係從中間轉移帶5之表面強烈反射，但不從顏色對準圖案30之圖案反射，無論顏色為何。
可從第7圖之下部分(c)中所示之規律反射受光元件28的輸出信號36了解到，當偵測顏色圖案時，藉由偵測為漫反射光成分與規律反射光成分混合之反射光時，與偵測BK圖案相比，S/N比惡化。欲穩定偵測圖案之邊緣，進行下列程序：
I)發光元件27將光束27a之強度維持在恆定值，同時履行單次的位置偏差校正及黏附量校正。
II)針對位置偏差校正及黏附量校正之每一履行將照射光的強度調整成最佳值。
III)判斷光束27a之照射強度，使得來自中間轉移帶5之規律反射光的位準變成目標值，這是使用藉由在無圖案存在的同時以在各種強度之光束27a照射中間轉移帶5之規律反射受光元件28的偵測結果。
IV)藉由改變饋送至驅動電路之PWM波形的頻率來調整發光元件27之LED的照射強度。
V)當調整時間需要縮短時，針對該PWM波形的該頻率持續使用固定值，使光束27a之照射強度恆定而不進行調整。
位置感測器18及19可藉由調整發光元件27與規律反射受光元件28之間的對準來準確地偵測顏色對準圖案。當由機械容限、安裝誤差、及之類位移對準時，如可從第7圖之中間部分(b)所見，來自個別顏色的直線圖案30BK_Y、30M_Y、30C_Y、及30Y_Y之規律反射光成分38之波形的尖峰位置及漫反射光成分37之波形的尖峰位置互不相同。詳言之，在來自規律反射受光元件28的輸出信號(規律反射光成分38之波形)中，圖案30BK之實際圖案的中央點匹配輸出信號的尖峰位置，而圖案30M、30C、及30Y之實際圖案的中央點與輸出信號(漫反射光成分37之波形)的尖峰位置不同。結果，在偵測顏色圖案的位置中發生誤差並因此，無法偵測準確位置。當取代偵測直線圖案30BK_Y、30M_Y、30C_Y、及30Y_Y而偵測對角線圖案30BK_S、30M_S、30C_S、及30Y_S時，S/N比的惡化及顏色圖案偵測之偵測誤差變得更大。
同時，如第7圖之上部分(a)中所述，當在中間轉移帶5存在有諸如帶刮痕及黏附物質之擾動43時，這種刮痕及黏附物質有時會被錯誤地偵測成位置偏差校正圖案30。當以光束27a照射擾動43時，與平滑的中間轉移帶5相比，規律反射光之反射位準變低(見第7圖之中間部分(b))。若擾動43之反射位準低於臨限線41，則感測器17、18、及19會將擾動43錯誤地辨識成位置偏差校正圖案30的偵測。欲避免此，當偵測位置偏差校正圖案30時改善S/N比並降低臨限線41為有效。
藉由CPU 51依據位置感測器18及19之輸出使用第6圖中之所示之顏色對準圖案30所履行的給定計算程序來進行位置偏差校正。詳言之，藉由從第6圖中之所示的顏色對準圖案30的偵測結果獲得直線圖案30BK_Y、30M_Y、30C_Y、及30Y_Y的影像位置，並藉由CPU履行給定計算程序，可獲得在副掃描方向中的定位偏差量及歪斜。此外，除了直線圖案30BK_Y、30M_Y、30C_Y、及30Y_Y之影像位置外，藉由獲得對角線圖案30BK_S、30M_S、30C_S、及30Y_S的影像位置並藉由CPU履行給定計算程序，可偵測到在主掃描方向中的放大誤差及在主掃描方向中之定位偏差量。依據這些結果進行位置偏差校正。
針對歪斜，例如，藉由以致動器添加傾斜至曝光單元11中之偏轉鏡或至曝光單元11本身，可加以校正。針對在副掃描方向中之定位偏差，可藉由寫入線的時序及多邊形鏡之平面相的控制來加以校正。針對主掃描方向中之放大誤差，例如，改變影像寫入之頻率來校正其。針對在主掃描方向中之定位偏差，可藉由改變寫入主掃描線的時序來加以校正。
第8圖為繪示位置偏差校正電路之結構的示意性區塊圖，其進行已偵測資料的處理來計算位置偏差校正所需之校正量。在第8圖中，位置偏差校正電路係由控制電路及偵測電路所構成，且偵測電路經由控制電路的I/O埠49連接至控制電路。
偵測電路設有感測器17、18、及19、放大器44、濾波器45、A/D轉換器46、取樣控制電路47、FIFO記憶體48、及發光量控制單元54。控制電路係由CPU 51所構成，其經由資料匯流排50與RAM 52及ROM 53連接，且I/O埠49連接至資料匯流排50。
藉由放大器44放大由位置感測器18及19的規律反射受光元件28所獲得之輸出信號(參見於後敘述之第9圖)，並且僅藉由濾波器45通過用於線偵測之信號成分並藉由A/D轉換器46從類比資料轉換成數位資料。藉由取樣控制電路47控制資料之取樣並將取樣資料儲存在FIFO記憶體48中。在完成一組位置偏差校正圖案30的偵測之後，經由I/O埠49透過資料匯流排50載入已儲存的資料至CPU 51及RAM 52，並且CPU 51進行給定計算程序以獲得上述各個偏差量。
ROM 53於其中不僅儲存計算各個偏差量之程式，但還有控制異常偵測控制、位置偏差校正控制、及根據本發明的影像形成設備本身之程式。CPU 51在適當時序監測來自規律反射受光元件28之偵測信號，所以即使中間轉移帶5或發光元件27之惡化或之類，可藉由控制發光量控制單元54來控制發光量使得來自規律反射受光元件28之發光信號的位準總維持恆定而穩定地作偵測。RAM 52充當當CPU 51履行程式時之工作區。據此，CPU 51及ROM 53充當控制整個影像形成設備之操作的控制單元。
以這種方式形成並偵測位置偏差校正圖案30允許進行個別顏色之間的位置偏差校正，藉此可輸出高品質影像。在此情況中，欲進一步減少顏色偏差並獲得高品質影像，不可避免地得減少顏色圖案偵測之誤差及圖案的錯誤偵測。據此，在本實施例中，計算使來自顏色圖案(顏色對準圖案30)之漫反射光成分的影響最小化之每顏色對準圖案的單位面積之碳粉的黏附量。為此，使用密度圖案31。
在影像形成設備中，欲獲得高品質影像而無密度不均，必須在當轉移個別顏色之碳粉影像至照片紙張上時使每單位面積之碳粉黏附量恆定。為此，一般進行密度校正，其中藉由變化顯影偏壓電壓及控制黏附量的曝光束的光量來形成個別顏色之密度圖案，並接著藉由偵測單元(如TM感測器)偵測個別顏色的黏附量，並計算用於獲得每單位面積之黏附的碳粉之目標量(密度)之顯影偏壓電壓及曝光束的光量。由於這種技術揭露在例如日本專利號3667971中，且不直接與本發明相關，在此省略其之解釋。然而，如前所述，在本實施例中，僅針對在中央中的密度感測器17形成密度圖案31。
詳言之，藉由例如針對每一種顏色在密度之四階中於副掃描方向中並列的斑塊在定位於影像中央之位置感測器18的位置形成黏附量校正圖案。藉由針對每一圖案變化顯影偏壓電壓及雷射光的光量，於副掃描方向中在給定位置形成各個黏附量校正圖案31。所有四種顏色所形成之圖案皆相同。藉由位置感測器18偵測來自黏附量校正圖案之反射光，並且影像形成設備依據位置感測器18的偵測結果來進行黏附量校正。
在由這種處理所履行之位置偏差校正中，由於中間轉移帶5及次要轉移滾筒22為接觸，顏色對準圖案30會黏到次要轉移滾筒22上。當列印時黏在次要轉移滾筒22上之碳粉接觸紙張的後表面，導致後污漬的問題。
據此，在顏色對準圖案30通過次要轉移滾筒22的同時，正常上藉由施加相反極性的偏壓至碳粉來控制次要轉移滾筒22使碳粉不會被吸引至其。然而，即便如此，因為實體接觸仍會黏附碳粉。
因此，進行清理，其中，在顏色對準圖案30通過後，從次要轉移滾筒22進一步分離碳粉並將其吸引至中間轉移帶5側，並接著藉由清理單元移除。藉由交替施加與碳粉之極性相同及相反的清理偏壓來進行清理。這是因為碳粉有時會與和原始極性相反極性的碳粉混合在一起。
可藉由施加清理偏壓來清理次要轉移滾筒22以從次要轉移滾筒22吸引碳粉到中間轉移帶5側。然而，無法偵測需施加清理偏壓多久以完全分離黏在次要轉移滾筒22上之碳粉。因此，考量到此，將清理時間設定成較長而具有容限，藉此造成使用者停機時間的增加。
欲優化清理時間，僅需直接偵測從次要轉移滾筒22吸引到中間轉移帶5上之殘留碳粉的量並當變得無法偵測到殘留碳粉時終止清理。在此情況中，當從次要轉移滾筒22到位置感測器18及19的距離較短時，可較快速偵測殘留的碳粉，藉此可使清理時間變更短。此外，當從次要轉移滾筒22至清理單元20的距離較短時，可更早移除在中間轉移帶5上之殘留碳粉，藉此藉此可使清理時間變更短。
第9圖為用以解釋偵測殘留碳粉量之方法的圖。當藉由位置感測器18及19在通過次要轉移滾筒22之後偵測到顏色對準圖案30時，獲得第9圖中所示之第一偵測波形36_pt。在清理中，當偵測到藉由施加清理偏壓而從次要轉移滾筒22被吸引到中間轉移帶5之殘留碳粉時，獲得第二偵測波形36_c1。
藉由第一偵測波形36_pt，將臨限線41之交越點判斷成在通過次要轉移滾筒22之後的顏色對準圖案30的邊緣並且，藉由第二偵測波形36_c1，將臨限線55之交越點判斷成殘留碳粉之邊緣。
第10圖為表示臨限位準之設定程序的流程圖。假設RAM 52於其中預先儲存用於圖案偵測之臨限位準41及用於殘留碳粉偵測之臨限位準55。針對每一碳粉密度的複數位準中之圖案偵測的這種臨限位準41，其回應於設備溫度及濕度的波動而變，係預先儲存在RAM 52中，並且從相應於設備溫度及濕度的波動之已儲存的臨限位準選擇用以圖案偵測之相應的臨限位準41。用於第一及第二位準的兩種中之殘留碳粉偵測之臨限位準55係預先儲存在RAM 52中。換言之，針對每一碳粉密度準備複數圖案偵測臨限位準41，其隨設備溫度及濕度的波動而變，並準備兩種的殘留碳粉偵測臨限位準55。
當設定臨限位準時，首先獲得影像形成設備PR之設備周圍資訊，亦即，設備溫度及設備濕度的資訊(步驟S101)。參照RAM 52中之已儲存的資料，選擇並設定相應於設備溫度及濕度的圖案偵測臨限位準(步驟S102)。
接著，設定顏色對準圖案30之臨限限(步驟S103)，並且偵測給定數量組之顏色對準圖案30(步驟S104)。當完成偵測時，將臨限位準從顏色對準圖案偵測臨限位準41改變成殘留碳粉之臨限位準55(步驟S105)。用於第一及第二位準的兩種中之殘留碳粉偵測之臨限位準55係預先儲存在RAM 52中。第一臨限位準表示，若未在此位準偵測到殘留碳粉，則清理次要轉移滾筒22上之碳粉污漬到完全不會影響紙張之後污漬的程度。高於第一臨限位準之第二臨限位準表示，若未在此位準偵測到殘留碳粉，則清理次要轉移滾筒22上之碳粉污漬到僅某程度上影響紙張之後污漬的程度。換言之，第一及第二臨限位準設定紙張之後污漬是否受影響的程度。
於步驟S105在將臨限位準從臨限線41改變成臨限線55之後，檢查紙張設定是否設定為草稿紙(步驟S106)。若紙張設定未設定為草稿紙，則將臨限位準設定成第一殘留碳粉偵測臨限位準(步驟S107)。若紙張設定係設定為草稿紙或之類，則將臨限位準設定成第二殘留碳粉偵測臨限位準(步驟S108)。這完成臨限位準設定操作。
第11圖為表示位置偏差校正之處理程序的流程圖。在校正程序中，當開始中間轉移帶5之驅動(步驟S201)時，開始顏色對準圖案30之形成(步驟S202)並設定顏色對準圖案臨限線(步驟S203)。當於步驟S203設定顏色對準圖案臨限線時，開始顏色對準圖案30之偵測(步驟S204)。
CPU 51在當偵測顏色對準圖案30時以圖案偵測臨限位準41偵測邊緣42_pt1及42_pt2。在偵測到給定數量組的顏色對準圖案(步驟S205)且完成顏色對準圖案30之偵測(步驟S206)之後，將臨限位準設定成殘留碳粉偵測臨限位準55(步驟S207)並且於清理操作期間偵測殘留碳粉的圖案邊緣(42_c11及42_c12)。在此設定之殘留碳粉偵測臨限位準55為第10圖中所示於步驟S107或步驟S108所設定之臨限位準。
接著，開始至清理單元20之清理偏壓的施加(步驟S208)並開始殘留碳粉的偵測程序(步驟S209)。依據在步驟S207設定之殘留碳粉偵測臨限位準55進行殘留碳粉的偵測並且，當以殘留碳粉之臨限線55變得無法偵測到殘留碳粉之邊緣時(步驟S210)，完成清理偏壓之施加(步驟S211)，並完成中間轉移帶5之驅動(步驟S212)以完成位置偏差校正操作。
雖為了完整且明白之揭露而參照特定實施例敘述本發明，所附之申請專利範圍不應如此受限但應解釋成含括熟悉此技藝人士可做出之所有修改及替代建構，其公平地落入在此所提出之基本教示內。
1．．．紙張饋送盒
11．．．曝光單元
2．．．紙張饋送滾筒
3．．．分離滾筒
4．．．紙張(記錄紙張)
5．．．中間轉移帶
6．．．影像形成單元
6BK．．．影像形成單元
6M．．．影像形成單元
6C．．．影像形成單元
6Y．．．影像形成單元
7．．．驅動滾筒
8．．．被驅動滾筒
9．．．感光鼓
10．．．充電單元
12．．．顯影單元
15．．．轉移單元
13．．．光敏鼓清理器
14．．．雷射光
14BK．．．雷射光
14M．．．雷射光
14C．．．雷射光
14Y．．．雷射光
15．．．轉移單元(主要轉移單元)
16．．．固定單元
17．．．密度感測器
18．．．位置感測器
19．．．位置感測器
20．．．清理單元
22．．．次要轉移滾筒(次要轉移單元)
23．．．旋轉多邊形鏡
24BK．．．雷射二極體
24M．．．雷射二極體
24C．．．雷射二極體
24Y．．．雷射二極體
25BK．．．光學系統
25M．．．光學系統
25C．．．光學系統
25Y．．．光學系統
26．．．同步偵測感測器
25Y_Y1．．．同步偵測反射鏡
25Y_Y2．．．同步偵測反射鏡
25Y_Y3．．．同步偵測反射鏡
27．．．發光元件
27a．．．光束
28．．．規律反射受光元件
29．．．漫反射受光元件
30a．．．圖案
30b．．．圖案
30BK_Y．．．直線圖案
30M_Y．．．直線圖案
30C_Y．．．直線圖案
30Y_Y．．．直線圖案
30BK_S．．．對角線圖案
30M_S．．．對角線圖案
30C_S．．．對角線圖案
30Y_S．．．對角線圖案
31．．．圖案
31BK_Y．．．直線圖案
31M_Y．．．直線圖案
31C_Y．．．直線圖案
31Y_Y．．．直線圖案
31BK_S．．．對角線圖案
31M_S．．．對角線圖案
31C_S．．．對角線圖案
31Y_S．．．對角線圖案
30BK_D．．．偵測時序校正圖案
31BK_D．．．偵測時序校正圖案
36．．．輸出信號
36_pt．．．第一偵測波形
36_c1．．．第二偵測波形
37．．．漫反射光成分
38．．．規律反射光成分
41．．．臨限線
42BK_1．．．邊緣
42BK_2．．．邊緣
42M_1．．．邊緣
42M_2．．．邊緣
42C_1．．．邊緣
42C_2．．．邊緣
42Y_1．．．邊緣
42Y_2．．．邊緣
42_pt1．．．邊緣
42_pt2．．．邊緣
42_c11．．．邊緣
42_c12．．．邊緣
43．．．擾動
44．．．放大器
45．．．濾波器
46．．．A/D轉換器
47．．．取樣控制電路
48．．．FIFO記憶體
49．．．I/O埠
50．．．資料匯流排
51．．．CPU
52．．．RAM
53．．．ROM
54．．．發光量控制單元
55．．．臨限線
第1圖為示意性繪示包括根據本發明之一實施例的影像形成設備之影像形成系統的整體結構之區塊圖；
第2圖為影像形成設備之示意圖，示意性繪示沿著中間轉移帶並列的用以個別顏色之串聯型影像形成單元的結構之細節；
第3圖為示意性繪示曝光單元的內部結構之圖；
第4圖為作為圖案偵測單元之密度感測器的放大圖；
第5圖為繪示藉由作為圖案偵測單元之位置感測器及密度感測器進行碳粉圖案偵測之偵測結構的示意性圖；
第6圖為繪示形成在中間轉移帶上之校正圖案的範例之圖；
第7圖為用以解釋偵測第6圖中所示之顏色對準圖案的原理之圖；
第8圖為繪示位置偏差校正電路之結構的示意性區塊圖，其處理已偵測資料來計算位置偏差校正所需之校正量；
第9圖為用以解釋偵測殘留碳粉量之方法的圖；
第10圖為臨限值之設定程序的流程圖；以及
第11圖為位置偏差校正之處理程序的流程圖。

Claims (12)

  1. 一種影像形成設備，包含：影像形成單元，包括沿著無盡輸送體之移動方向並列配置之複數影像載體並於該些影像載體上的電子照相程序中形成不同顏色之顯影劑影像；第一轉移單元，其轉移形成在個別影像載體上之該些顯影劑影像到該無盡輸送體上；包括旋轉體之第二轉移單元，其轉移已轉移到該無盡輸送體上之該些顯影劑影像到記錄媒體上；位置偏差校正圖案偵測單元，其以光束照射形成在該無盡輸送體上之一包括複數顏色之圖案的位置偏差校正圖案並偵測來自該位置偏差校正圖案的反射光之狀態；清理單元，其在該位置偏差校正通過該第二轉移單元後藉由施加清理偏壓至該第二轉移單元以清理黏至該第二轉移單元之顯影劑，同時旋轉該無盡輸送體以將來自該第二轉移單元之該顯影劑吸引至該無盡輸送體；以及控制單元，其控制該些單元的每一者，其中該位置偏差校正圖案偵測單元配置在該第二轉移單元與於該無盡輸送體之旋轉方向中自該第二轉移單元的最上游側上之該影像載體之間，該位置偏差校正圖案偵測單元進一步偵測該無盡輸送體上之殘留顯影劑，其已從該第二轉移單元被吸引至該無盡輸送體， 該控制單元依據由該位置偏差校正圖案偵測單元所偵測之該殘留顯影劑的偵測結果改變該清理單元之清理時間，該控制單元具有用於偵測該位置偏差校正圖案之第一偵測臨限值以及用於偵測在經過該第二轉移單元之後在該無盡輸送體上的該殘留顯影劑之第二偵測臨限值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之影像形成設備，其中該控制單元以該第一偵測臨限值偵測給定數量之位置偏差校正圖案，並接著偵測該殘留顯影劑。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之影像形成設備，其中預先在儲存單元中儲存複數該些第一偵測臨限值，以及該控制單元選擇相應於包括溫度及濕氣之周圍條件的該第一臨限值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之影像形成設備，其中該第二偵測臨限值具有第一偵測臨限位準及第二偵測臨限位準，及當該記錄媒體不是草稿紙時，該控制單元以該第一偵測臨限位準偵測該殘留顯影劑；而當該記錄媒體是草稿紙時，該控制單元以該第二偵測臨限位準偵測該殘留顯影劑。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之影像形成設備，進一步包含密度校正圖案偵測單元，其以光束照射形成在該無盡輸送體上之一密度校正圖案並偵測來自該密度校正圖案的反射光之狀態，其中該位置偏差校正圖案偵測單元係配置在該無盡輸送體之該旋轉方向中該第二轉移單元之下游，並且該密度校正圖案偵測單元係配置在該無盡輸送體之該旋轉方向中該第二轉移單元之上游。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之影像形成設備，進一步包含一清理該無盡輸送體之無盡輸送體清理單元，其中該無盡輸送體清理單元配置在該第二轉移單元與於該無盡輸送體之該旋轉方向中自該第二轉移單元的最上游側上之該影像載體之間，以及該些位置偏差校正圖案偵測單元配置在該第二轉移單元與配置在於該無盡輸送體之該旋轉方向中之該下游的該無盡輸送體清理單元之間。
  7. 一種非暫時性電腦可讀式儲存媒體，具有儲存於其中之用以優化由影像形成設備之控制單元所履行之清理時間的清理時間優化控制程式，該影像形成設備包括影像形成單元，包括沿著無盡輸送體之移動方向並列配置之複數影像載體並於該些影像載體上的電子照相程序中形成不同顏色之顯影劑影像；第一轉移單元，其轉移形成在個別影像載體上之該些 顯影劑影像到該無盡輸送體上；包括旋轉體之第二轉移單元，其轉移已轉移到該無盡輸送體上之該些顯影劑影像到記錄媒體上；位置偏差校正圖案偵測單元，其以光束照射形成在該無盡輸送體上之一包括複數顏色之圖案的位置偏差校正圖案並偵測來自該位置偏差校正圖案的反射光之狀態；清理單元，其在該位置偏差校正通過該第二轉移單元後藉由施加清理偏壓至該第二轉移單元以清理黏至該第二轉移單元之顯影劑，同時旋轉該無盡輸送體以將來自該第二轉移單元之該顯影劑吸引至該無盡輸送體；以及控制單元，其控制該些單元的每一者，其中該位置偏差校正圖案偵測單元配置在該第二轉移單元與於該無盡輸送體之旋轉方向中自該第二轉移單元的最上游側上之該影像載體之間，該位置偏差校正圖案偵測單元進一步偵測該無盡輸送體上之殘留顯影劑，其已從該第二轉移單元被吸引至該無盡輸送體，該控制單元依據由該位置偏差校正圖案偵測單元所偵測之該殘留顯影劑的偵測結果改變該清理單元之清理時間，該控制單元具有用於偵測該位置偏差校正圖案之第一偵測臨限值以及用於偵測在經過該第二轉移單元之後在該無盡輸送體上的該殘留顯影劑之第二偵測臨限值， 該清理時間優化控制程式令電腦履行：依據配置在該第二轉移單元與於該無盡輸送體之旋轉方向中自該第二轉移單元的最上游側上之該影像載體之間的該些位置偏差校正圖案偵測單元之圖案偵測結果改變該清理單元之該清理時間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之非暫時性電腦可讀式儲存媒體，其中該控制單元以該第一偵測臨限值偵測給定數量之位置偏差校正圖案，並接著偵測該殘留顯影劑。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之非暫時性電腦可讀式儲存媒體，其中預先在儲存單元中儲存複數該些第一偵測臨限值，以及該控制單元選擇相應於包括溫度及濕氣之周圍條件的該第一臨限值。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之非暫時性電腦可讀式儲存媒體，其中該第二偵測臨限值具有第一偵測臨限位準及第二偵測臨限位準，及當該記錄媒體不是草稿紙時，該控制單元以該第一偵測臨限位準偵測該殘留顯影劑；而當該記錄媒體是草稿紙時，該控制單元以該第二偵測臨限位準偵測該殘留顯影劑。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之非暫時性電腦可讀 式儲存媒體，其中該影像形成設備進一步包含密度校正圖案偵測單元，其以光束照射形成在該無盡輸送體上之一密度校正圖案並偵測來自該密度校正圖案的反射光之狀態，其中該位置偏差校正圖案偵測單元係配置在該無盡輸送體之該旋轉方向中該第二轉移單元之下游，並且該密度校正圖案偵測單元係配置在該無盡輸送體之該旋轉方向中該第二轉移單元之上游。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之非暫時性電腦可讀式儲存媒體，其中該影像形成設備進一步包含一清理該無盡輸送體之無盡輸送體清理單元，其中該無盡輸送體清理單元配置在該第二轉移單元與於該無盡輸送體之該旋轉方向中自該第二轉移單元的最上游側上之該影像載體之間，以及該些位置偏差校正圖案偵測單元配置在該第二轉移單元與配置在於該無盡輸送體之該旋轉方向中之該下游的該無盡輸送體清理單元之間。
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