專利名稱：圖像形成裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像形成裝置和方法，尤其涉及一種具有使用電子照相和靜電記錄的顯影單元的圖像形成裝置和方法。
背景技術(shù)：
作為將靜電形成在用作承載體的感光體表面上的調(diào)色劑圖像靜電轉(zhuǎn)印到與該表面接觸的記錄材料(例如紙)上的電子照相圖像形成裝置，已知一種利用導(dǎo)電的轉(zhuǎn)印輥或電暈帶電體作為轉(zhuǎn)印部件的裝置。在該圖像形成裝置中，通過使轉(zhuǎn)印部件壓靠或接近感光體，在感光體和轉(zhuǎn)印部件之間形成該圖像形成裝置的轉(zhuǎn)印部。通過在向轉(zhuǎn)印部件供給與感光體上的調(diào)色劑圖像極性相反的轉(zhuǎn)印偏壓的同時使記錄材料通過轉(zhuǎn)印部，將感光體上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄材料的表面上。
作為用于圖像形成裝置的感光體，廣泛使用有機(jī)感光體(OPC感光體)和無定形硅感光體(以下稱作“a-Si感光體”)。其中，a-Si感光體具有高的表面硬度和對半導(dǎo)體激光器的高靈敏度，并表現(xiàn)出很小的因反復(fù)使用引起的劣化。
由于具有這些特性，a-Si感光體被用作高速復(fù)印機(jī)和激光束打印機(jī)(LBP)的電子照相感光體。然而，由于a-Si感光體是通過利用高頻或微波將氣體轉(zhuǎn)化成等離子體、固化、在鋁筒(aluminum cylinder)上沉積形成膜的過程制造的，因此存在多種問題。更具體地，難以使等離子體均勻或者將鋁筒放置在等離子體的中央，從而不能精確地使膜沉積條件在整個感光體表面上均勻。因此，在整個感光體表面的顯影位置處出現(xiàn)約20伏的電位不規(guī)則，該電位不規(guī)則引起濃度(density)不均勻的問題。
電位不規(guī)則由以下原因引起(1)由于膜沉積的膜厚度不規(guī)則導(dǎo)致的電容差異所引起的充電能力的差異；和(2)由于膜沉積狀態(tài)的不均勻?qū)е碌哪べ|(zhì)量的局部差異所引起的電位衰減特性的差異。
此外，即使在暗的狀態(tài)下，使用a-Si感光體比使用OPC感光體的充電后電位衰減大許多。另外，圖像曝光的光存儲使電位衰減增大。因此，必須在充電之前執(zhí)行預(yù)曝光以清除由先前的圖像曝光引起的光存儲。將在此說明光存儲。
在對a-Si感光體充電之后，圖像曝光將產(chǎn)生光載流子(optical carrier)，導(dǎo)致電位衰減。然而，在該情況下，a-Si感光體具有許多懸空鍵，這導(dǎo)致捕獲部分光載流子的局部態(tài)，從而使它們的傳輸(transit)性能劣化或使發(fā)光載流子的再結(jié)合概率減少。因此，在圖像形成過程中，與下一步充電時向a-Si感光體施加電場同步地，a-Si感光體上由曝光產(chǎn)生的部分光載流子被從局部態(tài)釋放。因此，a-Si感光體在已曝光部分和未曝光部分之間具有表面電位差，這構(gòu)成了最終的光存儲。
因此，普遍通過充電前用曝光單元進(jìn)行均勻曝光使a-Si感光體內(nèi)潛在的光載流子在整個表面上過量并均勻來清除光存儲。在該情況下，可以通過增加從預(yù)曝光單元發(fā)出的預(yù)曝光的光量，或通過使預(yù)曝光的波長接近a-Si感光體的光譜靈敏度峰值(約680-700nm)，來更有效地消除光存儲(重影)。
這樣，可以通過預(yù)曝光清除光存儲。然而，如上所述，如果a-Si感光體具有膜厚度不規(guī)則性或者由于膜品質(zhì)差異引起的電位衰減特性的差異，則施加到感光層之間的電場發(fā)生改變。這將引起從局部態(tài)釋放光載流子的差異，從而即使在充電位置獲得均勻電荷也會導(dǎo)致在顯影位置的電位不規(guī)則。另外，對于充電能力，由于隨著膜厚度的減小，在該區(qū)域中的電容變得更大，因而變得不利，也就是說，隨著充電能力下降，在顯影區(qū)域充電不規(guī)則變得顯著。
出于這些原因，在充電處理和顯影處理之間電位衰減變得非常大，導(dǎo)致約100至200伏特的電位衰減。結(jié)果，由于前述的膜厚度不規(guī)則和電位衰減特性的差異，感光體在其整個表面上具有約10伏特至20伏特的電位不規(guī)則。由于具有大電容的a-Si感光體比有機(jī)感光體具有更低的對比度，所以電位不規(guī)則對a-Si感光體有更大影響，從而使?jié)舛炔灰?guī)則更顯著。為了解決這些問題，本發(fā)明人提出了一種電子照相裝置，其具有根據(jù)圖像承載體表面的電位衰減特性改變曝光值的構(gòu)造(例如，參見日本特開2002-67387號公報)。
在圖像承載體的初始階段，通過校正圖像承載體的電位衰減特性，該電子照相裝置可以提供無濃度不規(guī)則的良好圖像。然而，圖像承載體的電位衰減特性會在長期使用中發(fā)生變化，從而導(dǎo)致引起濃度不規(guī)則的問題。
另外，該裝置的初始特性會隨其使用環(huán)境而變化，導(dǎo)致濃度不規(guī)則的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決前述問題。因此，本發(fā)明的目的是提供一種即使圖像承載體隨時間推移而變化也能夠形成無濃度不規(guī)則的良好圖像的圖像形成裝置和方法。
為了實現(xiàn)這些目的，根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置包括圖像承載體，其用于形成靜電潛像；特性存儲部件，其用于以表的形式預(yù)先儲存圖像承載體的表面上各位置處的初始電位特性；電位特性校正部件，其用于當(dāng)在圖像承載體上形成圖像的靜電潛像時，根據(jù)存儲在特性存儲部件中的表中的初始電位特性補(bǔ)償電位特性的差異；顯影部件，其用于將調(diào)色劑附著至所形成的靜電潛像；以及轉(zhuǎn)印部件，其用于將附著了調(diào)色劑的靜電潛像轉(zhuǎn)印至記錄材料，該圖像形成裝置包括電位特性獲得部件，其用于獲得圖像承載體的表面上固定位置處的電位特性；以及特性差異計算部件，其用于計算所獲得的電位特性與存儲在所述特性存儲部件中的初始電位特性之間的電位特性差異，其中，電位特性校正部件將算出的電位特性差異反映到存儲在特性存儲部件中的整個表，并校正該電位特性的差異的補(bǔ)償。
根據(jù)本發(fā)明的圖像形成方法，其利用圖像形成裝置形成圖像，該圖像形成裝置包括圖像承載體，其用于形成靜電潛像；特性存儲部件，其用于以表的形式預(yù)先儲存圖像承載體的表面上各位置處的初始電位特性；電位特性校正部件，其用于當(dāng)在圖像承載體上形成圖像的靜電潛像時，根據(jù)存儲在特性存儲部件中的表中的初始電位特性補(bǔ)償電位特性的差異；顯影部件，其用于將調(diào)色劑附著至所形成的靜電潛像；以及轉(zhuǎn)印部件，其用于將附著了調(diào)色劑的靜電潛像轉(zhuǎn)印至記錄材料，該圖像形成方法包括電位特性獲得步驟，其用于獲得所述圖像承載體的表面上固定位置處的電位特性；以及特性差異計算步驟，其用于計算所獲得的電位特性與存儲在特性存儲部件中的初始電位特性之間的電位特性差異，其中，利用特性校正部件，將算出的電位特性差異反映到存儲在特性存儲部件中的整個表，校正電位特性的差異的補(bǔ)償。
可以使程序執(zhí)行該方法或?qū)?zhí)行該方法的程序儲存在計算機(jī)可讀介質(zhì)中。
如上所述，根據(jù)感光體的電位衰減特性改變曝光值可以減輕在感光體的初始條件下顯影區(qū)域中的電位不規(guī)則。另外，通過監(jiān)視感光體表面狀態(tài)隨時間推移的變化、根據(jù)電位衰減特性數(shù)據(jù)來校正測量部件、以及將通過測量部件獲得的隨時間的變化反映在電位衰減特性的二維數(shù)據(jù)上，可以獲得無不規(guī)則的良好圖像。
從以下結(jié)合附圖所作的對示范性實施例的說明，本發(fā)明的進(jìn)一步特征將變得明顯。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的示意性構(gòu)造的截面圖；圖2A和圖2B是示出曝光后感光鼓表面上的電位分布的示例的圖；圖3是示出曝光后電位的示例的方框圖；圖4是示出本實施例的圖像輸出處理的流程圖；圖5A-圖5F是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的感光體的校正的截面圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的感光鼓1上設(shè)置的觸點(diǎn)的立體圖；圖7A和7B是分別示出感光鼓側(cè)的觸點(diǎn)與圖像形成裝置側(cè)的引腳(pin)之間關(guān)系的縱向截面圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的感光體的曝光值與電位之間關(guān)系(EV曲線)的圖；圖9是示出通過根據(jù)本發(fā)明實施例的感光體表面狀態(tài)測量部(在本例中為電位傳感器)從衰減特性的標(biāo)定到校正的處理的流程圖；以及圖10是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光電傳感器的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參照

根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置和方法。
實施例1
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的示例。圖1是示出作為圖像形成裝置的激光束打印機(jī)的示意性構(gòu)造的縱向截面圖。圖1所示的圖像形成裝置具有鼓型的電子照相感光體(以下稱為“感光鼓”)1，其作為該圖像形成裝置的主體50內(nèi)的圖像承載體。在感光鼓1周圍，沿其轉(zhuǎn)動方向設(shè)置有曝光單元2、充電單元3、顯影單元4、轉(zhuǎn)印單元5、清潔單元6和轉(zhuǎn)印帶7。另外，沿記錄材料(例如紙)的輸送方向，從上游側(cè)開始布置輸送帶8、定影單元9和排紙盤10，圖像讀取單元11被布置在圖像形成裝置的主體50的上部。為了生產(chǎn)彩色圖像，本實施例的圖像形成裝置以感光鼓為中心單元對每種顏色具有一組顯影所必須的諸單元。在圖1的示例中，示出四組單元以能夠顯影如黑色(BK)、黃色(Y)、青色(C)和品紅色(M)四種顏色調(diào)色劑。因此，對于用于形成靜電潛像的曝光單元2，盡管它是對每種顏色設(shè)置的，但就曝光單元中的一個進(jìn)行以下說明。
本實施例的感光鼓1在鋁筒的外表面上具有層狀的a-Si感光體。感光鼓1由驅(qū)動部件(未示出)驅(qū)動，以指定的處理速度沿表示副掃描方向的箭頭R1的方向轉(zhuǎn)動。稍后將更加詳細(xì)地說明感光鼓1。感光鼓1具有由充電單元3以指定極性和指定電位均勻充電的表面。例如，非接觸電暈帶電體可以作為充電單元3被用于感光鼓1。在充電后的感光鼓1上，曝光單元2形成靜電潛像。
圖像讀取單元11具有可沿箭頭K1的方向或其相反方向移動的光源。該光源照射以圖像側(cè)向下的方式被放置在原稿玻璃上的原稿的圖像側(cè)。經(jīng)由反射鏡和透鏡(均未示出)由CCD讀取來自圖像側(cè)的反射光。所讀取的圖像信息在經(jīng)過適當(dāng)處理后被供給到曝光單元2。
曝光單元2具有激光振蕩器2a、多面鏡2b、透鏡2c、反射鏡2d等，響應(yīng)于從圖像讀取單元11供給的圖像信息通過曝光感光鼓1的表面形成靜電潛像。被形成在感光鼓1的表面上的靜電潛像通過用顯影單元4的附著調(diào)色劑處理而被顯影成調(diào)色劑圖像。另一方面，給送單元的紙盒中的記錄材料P通過給紙輥被給送，并被輸送輥放置在跨過輥的輸送帶8的表面上。
通過向轉(zhuǎn)印帶7供給與調(diào)色劑圖像極性相反的轉(zhuǎn)印偏壓，由顯影單元4在感光鼓1上形成的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到輸送帶8上的記錄材料的表面上。具有轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像的記錄材料P由輸送帶8輸送到定影單元9，并通過利用定影輥和壓力輥的熱和壓力使調(diào)色劑圖像定影在記錄材料P的表面上，其后，該記錄材料P被輸出到排紙盤10。
接著，將參照附圖5A-5F詳細(xì)說明由a-Si感光體構(gòu)成的感光鼓1，其中每個圖示意性示出了在包括感光鼓1的軸(位于每個圖的底部)的縱向截面圖中，感光鼓1在其軸上方的部分。圖5A示出了具有被布置在用作感光體的圓筒狀鼓(承載體)21的表面上的感光層22的感光鼓1。感光層22由感光層23構(gòu)成，該感光層23由a-SiH，X(無定形的含氫的硅，無定形的含鹵素的硅)構(gòu)成且具有光導(dǎo)電性。
圖5B示出了具有被布置在用作感光體的、由鋁等構(gòu)成的導(dǎo)電鼓21的表面上的感光層22的感光鼓1。感光層22由感光層23和a-Si基表面層24構(gòu)成，該感光層23由a-SiH，X組成并具有光導(dǎo)電性。此外，如圖5C-圖5F所示，感光鼓1可以具有a-Si基電荷注入阻擋層25；或者可以具有感光層23和a-Si基表面層24，該感光層23由a-SiH，X構(gòu)成的電荷產(chǎn)生層27和電荷轉(zhuǎn)移層28組成。
根據(jù)需要，設(shè)置電荷注入阻擋層25，以防止電荷從導(dǎo)電鼓21流向感光層23。鼓21本身可以具有導(dǎo)電性或由導(dǎo)電處理產(chǎn)生的電絕緣性。
根據(jù)需要，構(gòu)成感光層22的一部分的感光層23被形成在鼓21上或內(nèi)涂層(undercoat layer)(未示出)上。感光層23可以通過公知的薄膜沉積工藝如等離子CVD(p-CVD)、噴濺、真空蒸鍍、離子電鍍、光CVD和熱CVD形成。對于p-CVD法，可以利用使用如RF帶、VHF帶和M帶等頻帶的處理。上述層由公知裝置和膜形成方法制成。
在本發(fā)明中，考慮到提供所希望的電子照相特性、使用狀態(tài)下電容在前述范圍內(nèi)以及具有經(jīng)濟(jì)的效果的諸因素，感光層23的層厚被適當(dāng)?shù)卮_定為所希望的厚度，優(yōu)選為20-50μm。圖5A-圖5F中的附圖標(biāo)記26表示自由表面。
接著，將說明作為本發(fā)明的特征的電位特性表及其調(diào)整。本發(fā)明具有以下構(gòu)造以消除由于在整個a-Si感光體表面上的電位衰減特性差異而導(dǎo)致的充電不規(guī)則和濃度不規(guī)則。
本實施例采用的作為感光鼓1的每個a-Si感光體具有代表電位衰減特性的特性表，該特性表是每個a-Si感光體在制造時的初始電位衰減特性。因此，在對每個a-Si感光體的表面進(jìn)行充電之后，曝光單元在曝光位置以指定光量執(zhí)行曝光。此后，每個a-Si感光體在顯影位置的表面電位被預(yù)先儲存在置于a-Si感光體中的存儲器芯片(存儲部件)中。沿曝光單元2的光掃描方向，即，沿主掃描方向(感光體的縱向)和副掃描方向(感光體的轉(zhuǎn)動方向)，根據(jù)記錄分辨率，該特性表將a-Si感光體的整個表面分成適當(dāng)數(shù)量的塊。然后，通過儲存各塊的電位衰減特性的數(shù)據(jù)來制備電位衰減特性圖。
這里，對于塊的適當(dāng)區(qū)域，感光鼓1(a-Si感光體)的整個表面被分成最大尺寸10mm×10mm的塊。實際上，優(yōu)選邊長為與記錄分辨率相對應(yīng)的像素的100倍的塊。當(dāng)記錄分辨率為400dpi時，由于63.5μm×100＝6.35mm，所以表面被分為6.35mm×6.35mm的塊。對于制備電位衰減特性圖，不必將a-Si感光體安裝到a-Si感光體實際要安裝到的圖像形成裝置的主體50上來執(zhí)行。
當(dāng)感光鼓1(a-Si感光體)被設(shè)置到圖像形成裝置的主體50時，被儲存在存儲器芯片中的電位衰減特性圖的數(shù)據(jù)被圖像形成裝置的主體50側(cè)的控制單元(未示出)讀取。然后，根據(jù)各塊的數(shù)據(jù)，對于電位衰減特性圖中所記錄的各塊，改變曝光單元2(本實施例使用激光器)的曝光值以在顯影位置獲得均勻的表面電位。
對于a-Si感光體表面的電位衰減特性圖與實際a-Si感光體表面之間的對應(yīng)關(guān)系，將如下觸點(diǎn)用作基準(zhǔn)點(diǎn)，該觸點(diǎn)用于將數(shù)據(jù)從儲存數(shù)據(jù)的存儲器芯片傳送到圖像形成裝置的主體50(將稍后說明)。當(dāng)a-Si感光體停止時，以這種方式基準(zhǔn)點(diǎn)總到達(dá)指定位置。
如圖6所示，法蘭30和法蘭31被固定到作為a-Si感光體的感光鼓1沿軸向的兩端。其中，當(dāng)感光鼓1被安裝在圖像形成裝置的主體50中時變成前端的法蘭30具有為該鼓中的存儲器芯片32(參見圖7A)形成的觸點(diǎn)33。圖像形成裝置的主體50經(jīng)由觸點(diǎn)33從存儲器芯片32讀取關(guān)于所安裝的感光鼓1的充電特性的塊數(shù)據(jù)。盡管在本實施例中觸點(diǎn)33還具有檢測位置信息的功能，但這并不是必需的。圖7A是示出感光鼓靜止且感光鼓側(cè)的觸點(diǎn)與圖像形成裝置側(cè)的引腳相連接的狀態(tài)的縱向截面圖。圖7B是示出引腳與觸點(diǎn)斷開且感光鼓可轉(zhuǎn)動的狀態(tài)的縱向截面圖。
接著，將說明經(jīng)由觸點(diǎn)33的檢測方法。圖7A示出了感光鼓靜止且用于讀取存儲器數(shù)據(jù)的引腳34被施壓并被固定到觸點(diǎn)33的狀態(tài)，其中，該引腳被安裝在圖像形成裝置的主體50側(cè)。相反地，圖7B示出了感光鼓轉(zhuǎn)動的狀態(tài)。在感光鼓的驅(qū)動過程中，引腳34的壓力被移開并從觸點(diǎn)33斷開，從而感光鼓1可自由地轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)動的感光鼓1被停止時，在感光鼓1停止之前，引腳34立即被施壓并被固定到觸點(diǎn)33，然后感光鼓1停止。
接著，參照圖8，說明在感光鼓的表面上設(shè)定的塊與被劃分為塊的圖像數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系。在圖8中，橫坐標(biāo)軸代表曝光值(激光功率)，縱坐標(biāo)軸代表感光鼓表面上的電位。在圖8中，實線是曝光值與感光鼓的電位之間的曲線(EV曲線)，虛線是倒數(shù)的曲線，如下所述，該倒數(shù)曲線用于校正曝光值。設(shè)定曝光后的電位為V1，該情況下的曝光值為LP。
根據(jù)EV曲線，將電位劃分為A-G。當(dāng)看由虛線所示的反EV曲線時，用于將范圍A-G的中間電位校正至V1的電位由水平右箭頭表示，即，位于右縱坐標(biāo)軸的LPA-LPG。校正后的曝光值被用作感光鼓的表面上各塊的曝光值，即，用于曝光與存儲器芯片32上記錄的塊對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的圖像的曝光值。
圖4是示出本實施例中圖像輸出的流程圖。此前，圖3示出了從指定電位V1(在本實施例中設(shè)定為30V)的電位偏離，這些電位是曝光a-Si感光體的表面后顯影位置處的電位并被儲存在電位衰減特性圖中。如圖3所示，將a-Si感光體的表面與以6V為間隔劃分的7個等級A-G進(jìn)行比較。這樣，檢查各塊對應(yīng)范圍A-G中的哪一個(步驟S1)。圖2A和圖2B中的曲線代表a-Si感光體的表面上沿主掃描方向通過曝光單元2曝光后的表面電位(V1)。
A(V1+15V)＜A的范圍B(V1+9V)＜B＜(V1+15V)的范圍C(V1+3V)＜C＜(V1+9V)的范圍D(V1-3V)＜D＜(V1+3V)的范圍E(V1-9V)＜E＜(V1-3V)的范圍F(V1-15V)＜F＜(V1-9V)的范圍GG＜(V1-15V)的范圍根據(jù)該分類，圖像形成裝置的主體50的處理電路(未示出)執(zhí)行處理(步驟S2)。隨后，如圖4所示，a-Si感光體的整個表面上的各塊被劃分為A-G。然后，根據(jù)A-G將曝光值設(shè)定在7個等級，使得a-Si感光體的表面上的各塊的V1進(jìn)入范圍D(步驟S3)。
另一方面，在整個圖像將輸入圖像劃分為與感光體表面對應(yīng)的塊，然后進(jìn)行圖像處理(步驟S4和步驟S5)。
隨后，使a-Si感光體表面上的塊與處理后的輸入圖像的塊對應(yīng)(S6)。然后，確定圖像曝光處的各塊的激光量(曝光信息)(步驟S7)，并根據(jù)激光量執(zhí)行圖像曝光。結(jié)果，可以使曝光后的顯影位置的電位在a-Si感光體的整個表面上均勻。因此，可以獲得無圖像不規(guī)則的良好圖像。
盡管以采用a-Si感光體作為圖像承載體的具有顯著效果的圖像形成裝置為例進(jìn)行了上述說明，本發(fā)明同樣適用于a-Si感光體之外的如OPC感光體等圖像承載體。
在前述實施例中，存儲器芯片可以被包含在a-Si感光體中，或被安裝在a-Si感光體之外的圖像形成裝置的主體側(cè)。作為用于測量感光體表面狀態(tài)的裝置，本實施例采用如圖1所示的電位傳感器12。該電位傳感器12被放置在曝光處理與顯影處理之間的感光體的縱向中央。
作為本發(fā)明的特征之一，根據(jù)感光體的電位衰減特性圖，電位傳感器12的校正方法如下執(zhí)行。當(dāng)設(shè)置新的感光體時，通過執(zhí)行充電處理至曝光處理并通過用電位傳感器12測量感光體周圍的電位，在機(jī)器啟動時獲得圖2B的電位數(shù)據(jù)。根據(jù)附屬于感光體的電位衰減特性圖，對應(yīng)于沿電位傳感器12的縱向的位置，沿感光體的圓周方向計算圖2A的一維電位數(shù)據(jù)。利用圖2A的電位數(shù)據(jù)的電位作為基準(zhǔn)值，用圖2B的電位數(shù)據(jù)對電位傳感器12進(jìn)行標(biāo)定。
另外，作為本發(fā)明的特征之一，對電位衰減特性圖上感光體隨時間推移而變化的反映如下進(jìn)行。圖9是示出本實施例中進(jìn)行處理的流程的示意圖。由電位傳感器12測量在中央點(diǎn)處感光體隨時間推移的變化(S93)。根據(jù)機(jī)器的特性，例如以每指定薄片間隔、以指定時間或以開機(jī)來設(shè)定測量定時。本實施例以每一萬張薄片間隔執(zhí)行測量以校正隨時間的長期變化(S97)。這樣，將所獲得的測量數(shù)據(jù)與圖2A的電位數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(S95)。然后，在二維電位衰減特性圖在整個圖上具有均勻變化的假設(shè)下，加上或減去與圖2A的電位數(shù)據(jù)的差異(S99-S100)。利用新獲得的電位衰減特性圖執(zhí)行曝光校正處理，然后輸出圖像(S101)。當(dāng)沒有變化發(fā)生時，不校正電位衰減特性圖(S98)。
結(jié)果，在機(jī)器的長期使用中，可以反映感光體的整個表面上的感光體的電位衰減特性，并且可以穩(wěn)定地輸出無濃度不規(guī)則的良好圖像。另外，除感光體電位的長間隔測量外，還可以進(jìn)行短期測量(例如，每天機(jī)器啟動時)，并且可以在電位衰減圖上反映該結(jié)果。因此，可以控制機(jī)器的微小波動，從而可以穩(wěn)定地獲得無濃度不規(guī)則的良好圖像。
實施例2作為感光體表面狀態(tài)測量方法，本實施例采用對形成在感光體或轉(zhuǎn)印帶上的小片(patch)進(jìn)行濃度測量的方法，該方法已知已被用于控制調(diào)色劑和載體的混合比或者用于控制顯影對比度。
在本實施例中討論如下示意圖，該示意圖示出了進(jìn)行小片檢測處理的流程，該小片檢測處理用光量傳感器14測量形成在感光鼓1上的小片濃度。在圖10中，感光鼓1在其表面上具有圖像形成區(qū)域和非圖像形成區(qū)域，其中，在圖像形成區(qū)域上形成靜電潛像，在非圖像形成區(qū)域上不形成靜電潛像。根據(jù)由圖案發(fā)生器(未示出)保持的小片圖案信息，在非圖像形成區(qū)域上形成小片，小片濃度由光量傳感器14測量，該光量傳感器14由LED101和光電傳感器102組成。在此形成的小片包含多個具有用于各顏色C、M、Y和K的指定濃度值的圖案。
接著，將說明用于處理給送到光電傳感器102的信號的構(gòu)造。在圖10中，從形成在感光鼓1上的小片反射并入射到光電傳感器102上的近紅外光通過光電傳感器102轉(zhuǎn)換成電信號。之后，A/D轉(zhuǎn)換器301將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字亮度信號，該數(shù)字亮度信號具有橫跨0-5V輸出電位的0-255個等級。然后，濃度轉(zhuǎn)換電路302將數(shù)字亮度信號轉(zhuǎn)換成濃度信號。
根據(jù)感光體的電位衰減特性圖，通過以下方法執(zhí)行光量傳感器14的校正。當(dāng)裝入新的感光體時，在機(jī)器啟動時通過執(zhí)行充電處理至曝光處理，光量傳感器14在感光體1周圍顯影指定小片。因而，光電傳感器102在亮度信號方面獲得感光體的表面電位不規(guī)則。根據(jù)附屬于感光體的電位衰減特性圖，對應(yīng)于沿縱向電位傳感器12的布置位置，沿感光體的圓周方向計算圖2A的一維電位數(shù)據(jù)。將圖2A的電位數(shù)據(jù)的電位作為基準(zhǔn)值，與所獲得的對應(yīng)于亮度信號的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，當(dāng)衰減特性平坦時，基于與根據(jù)圖案發(fā)生器輸出的圖案所形成的電位的差異獲得校正值。
對電位衰減特性圖上感光體隨時間推移而變化的反映像實施例1那樣如下進(jìn)行。在中央點(diǎn)處感光體隨時間推移的變化由光量傳感器14測量。根據(jù)機(jī)器的特性，例如以每指定薄片間隔、以指定時間或以開機(jī)來設(shè)定測量定時。本實施例以每一萬張薄片間隔執(zhí)行測量。這樣，將所獲得的測量數(shù)據(jù)與圖2A的電位數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，在二維電位衰減特性圖在整個圖上具有均勻變化的假設(shè)下，加上或減去與圖2A的電位數(shù)據(jù)的差異。然后，通過利用獲得的新電位衰減特性圖執(zhí)行曝光校正處理，然后輸出圖像。結(jié)果，本實施例具有與第一實施例相同的優(yōu)點(diǎn)。
第三實施例利用第一實施例中采用的電位傳感器結(jié)合第二實施例中采用的小片檢測部件，可以更加精確地校正感光體的衰減特性隨時間推移的變化。
本發(fā)明包括用于獲得圖像承載體的表面上各位置處的電位特性的電位特性獲得部件；和用于計算所獲得的電位特性和儲存在特性存儲部件中的初始電位特性之間的電位特性差異的特性差異計算部件。特性校正部件根據(jù)算出的電位特性差異校正電位特性差異的補(bǔ)償。因此，本發(fā)明可以提供一種即使圖像承載體隨時間推移而變化仍能夠形成無濃度不規(guī)則的良好圖像的圖像形成裝置和方法。
盡管已參照示范性實施例說明了本發(fā)明，但應(yīng)理解本發(fā)明不限于所公開的示范性實施例。所附的權(quán)利要求的范圍符合最寬的解釋，以覆蓋所有的修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，其包括圖像承載體，其用于形成靜電潛像；特性存儲部件，其用于以表的形式預(yù)先儲存所述圖像承載體的表面上各位置處的初始電位特性；電位特性校正部件，其用于當(dāng)在所述圖像承載體上形成圖像的靜電潛像時，根據(jù)存儲在所述特性存儲部件中的表中的初始電位特性補(bǔ)償電位特性的差異；顯影部件，其用于將調(diào)色劑附著至所形成的靜電潛像；以及轉(zhuǎn)印部件，其用于將附著了調(diào)色劑的靜電潛像轉(zhuǎn)印至記錄材料，所述圖像形成裝置包括電位特性獲得部件，其用于獲得所述圖像承載體的表面上固定位置處的電位特性；以及特性差異計算部件，其用于計算所獲得的電位特性與存儲在所述特性存儲部件中的初始電位特性之間的電位特性差異，其中，所述電位特性校正部件將算出的電位特性差異反映到存儲在所述特性存儲部件中的整個表，并校正該電位特性的差異的補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述圖像承載體的表面上固定位置處的初始電位特性是通過將所述圖像承載體的表面劃分成指定尺寸的區(qū)域、并通過預(yù)先獲得各區(qū)域中的電位特性而獲得的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像形成裝置，其特征在于，各所述區(qū)域中的電位特性是通過測量該區(qū)域中的電位衰減特性而獲得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像形成裝置，其特征在于，根據(jù)圖像形成的分辨率設(shè)定所述區(qū)域的尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，還包括用于通過沿主掃描方向曝光所述圖像承載體的表面來形成所述靜電潛像的曝光部件，其中，所述圖像承載體在其表面上具有感光層并且在沿所述曝光部件的曝光的副掃描方向轉(zhuǎn)動的同時形成所述靜電潛像，所述感光層由以硅原子作為基體材料且包括氫原子和鹵素原子中至少一種原子的非單晶材料構(gòu)成；以及所述電位特性校正部件利用存儲在所述特性存儲部件中的表中的初始電位特性獲得所述電位特性的差異，從所獲得的所述電位特性的差異計算所述曝光部件在所述圖像承載體的表面各位置處的光量，并通過以算出的光量曝光來提供補(bǔ)償。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其特征在于，通過沿所述曝光部件的光掃描方向的所述主掃描方向和所述副掃描方向劃分所述圖像承載體的表面來設(shè)定所述區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像形成裝置，其特征在于，還包括用于檢測所述圖像承載體的在所述副掃描方向上的轉(zhuǎn)動位置的位置檢測部件，其中，所述電位特性獲得部件獲得所檢測的位置處的電位特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述圖像承載體包括所述特性存儲部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述圖像承載體不包括所述特性存儲部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述電位特性獲得部件通過電位測量部件獲得所述電位特性。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述電位特性獲得部件通過用光量檢測部件估算所述圖像承載體的表面狀態(tài)來獲得所述電位特性。
12.一種圖像形成方法，其利用圖像形成裝置形成圖像，該圖像形成裝置包括圖像承載體，其用于形成靜電潛像；特性存儲部件，其用于以表的形式預(yù)先儲存所述圖像承載體的表面上各位置處的初始電位特性；電位特性校正部件，其用于當(dāng)在所述圖像承載體上形成圖像的靜電潛像時，根據(jù)存儲在所述特性存儲部件中的表中的初始電位特性補(bǔ)償電位特性的差異；顯影部件，其用于將調(diào)色劑附著至所形成的靜電潛像；以及轉(zhuǎn)印部件，其用于將附著了調(diào)色劑的靜電潛像轉(zhuǎn)印至記錄材料，所述圖像形成方法包括電位特性獲得步驟，其用于獲得所述圖像承載體的表面上固定位置處的電位特性；以及特性差異計算步驟，其用于計算所獲得的電位特性與存儲在所述特性存儲部件中的初始電位特性之間的電位特性差異，其中，將算出的電位特性差異反映到存儲在所述特性存儲部件中的整個表，校正所述電位特性的差異的補(bǔ)償。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像形成方法，其特征在于，所述圖像承載體的表面上固定位置處的初始電位特性是通過將所述圖像承載體的表面劃分成指定尺寸的區(qū)域、并通過預(yù)先獲得各區(qū)域中的電位特性而獲得的值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像形成方法，其特征在于，各所述區(qū)域內(nèi)的電位特性是通過測量該區(qū)域中的電位衰減特性而獲得的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像形成方法，其特征在于，根據(jù)圖像形成的分辨率設(shè)定所述區(qū)域的尺寸。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像形成方法，其特征在于，還包括用于通過沿主掃描方向曝光所述圖像承載體的表面來形成所述靜電潛像的曝光步驟，其中，所述圖像承載體在其表面上具有感光層并且在沿所述曝光步驟的曝光的副掃描方向轉(zhuǎn)動的同時形成所述靜電潛像，所述感光層由以硅原子作為基體材料且包括氫原子和鹵素原子中至少一種原子的非單晶材料構(gòu)成；以及所述電位特性校正步驟利用存儲在所述特性存儲部件中的表中的初始電位特性獲得所述電位特性的差異，從所獲得的所述電位特性的差異計算所述曝光步驟在所述圖像承載體的表面上各位置處的光量，并通過以算出的光量曝光來提供補(bǔ)償。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像形成方法，其特征在于，通過沿所述曝光步驟中的光掃描方向中的所述主掃描方向和所述副掃描方向劃分所述圖像承載體的表面來設(shè)定所述區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像形成方法，其特征在于，還包括用于檢測所述圖像承載體的沿所述副掃描方向的轉(zhuǎn)動位置的位置檢測步驟，其中，獲得在所檢測的位置處的電位特性。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像形成方法，其特征在于，所述電位特性獲得步驟通過電位測量部件獲得所述電位特性。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像形成方法，其特征在于，所述電位特性獲得步驟通過用光量檢測部件估算所述圖像承載體的表面狀態(tài)來獲得所述電位特性。
21.一種程序，其用于使計算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求12所述的各步驟。
22.一種計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，其用于記錄使計算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求12所述的各步驟的程序。
全文摘要
一種圖像形成裝置和方法，即使圖像承載體隨時間變化仍形成無濃度不規(guī)則的良好圖像。將曝光a－Si感光體的表面之后的、被記錄在電位衰減特性圖上的顯影位置處的電位與通過以每6V的間隔劃分a－Si感光體的表面而獲得的七個范圍A－G進(jìn)行比較，從而檢測與指定電位V1的電位偏離，即步驟S2。將a－Si感光體的整個表面上的各塊分類為A－G，并根據(jù)A－G設(shè)定曝光值，使得a－Si感光體的表面上的各塊的V1屬于D范圍，即步驟S3。在輸入圖像的整個平面被劃分成與感光體的表面對應(yīng)的塊之后，輸入圖像進(jìn)行圖像處理，即步驟S4和步驟S5。
文檔編號G03G15/00GK1904755SQ20061009954
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者伊藤功已, 渥美哲也, 豐則祐嗣, 石田知仁 申請人:佳能株式會社