專利名稱：彩色圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如激光打印機、復(fù)印機、傳真機的使用電子照相記錄方法的彩色圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
常規(guī)上，諸如復(fù)印機、激光打印機的使用電子照相記錄方法的圖像形成裝置是公知的。對于這種圖像形成裝置，需要降低制造成本并減小裝置的尺寸。在這種情況下，例如，日本專利申請公開No. 11-102145提出了為了減小裝置的尺寸從單個共用高電壓電源向其顯影單元及其帶電單元施加電壓的單色打印機
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對能夠解決當(dāng)如在日本專利申請公開No. 11-102145中討論的那樣對于顯影單元和帶電單元共用電源時出現(xiàn)的問題的彩色圖像形成裝置。更具體而言，在對于多種顏色中的每一種包括感光部件、帶電單元、用于通過光束發(fā)射在感光部件上形成靜電潛像的光束發(fā)射單元和用于通過向靜電潛像施加調(diào)色劑將調(diào)色劑圖像可視化的顯影單元的彩色圖像形成裝置中，當(dāng)在帶電之后難以使各感光部件的電勢最佳時，由于為了降低成本和小型化在其中共用用于與各感光部件對應(yīng)的各帶電部件的單一電源，因此，通過在帶電之后在感光部件上的調(diào)色劑圖像不要被可視化的背景部分上執(zhí)行少量曝光，優(yōu)化帶電之后的各感光部件的電勢。并且，本發(fā)明的目的是，基于上述的配置優(yōu)化帶電之后的各感光鼓的電勢，以適于鼓的各種感光特性(EV特性)。根據(jù)本發(fā)明的方面，提供一種彩色圖像形成裝置，該彩色圖像形成裝置分別與多種顏色對應(yīng)地包括感光部件、被配置為使感光部件帶電的帶電單元、被配置為通過被光束照射而在帶電的感光部件上形成靜電潛像的光束發(fā)射單元和被配置為通過向靜電潛像施加調(diào)色劑而將調(diào)色劑圖像可視化的顯影單元，該彩色圖像形成裝置包括獲取單元，被配置為獲取關(guān)于與所述多種顏色對應(yīng)的多個感光部件中的每一個的剩余服務(wù)壽命的信息；和控制單元，被配置為使多個光束發(fā)射單元中的每一個在帶電的感光部件上的要將調(diào)色劑圖像可視化的區(qū)域上執(zhí)行用于將調(diào)色劑圖像可視化的正常光束發(fā)射，并且使所述多個光束發(fā)射單元在帶電的感光部件上的不要將調(diào)色劑圖像可視化的背景區(qū)域上執(zhí)行弱光束發(fā)射，其中，至少為了減少所述多個帶電的感光部件中的每一個的背景區(qū)域上的表面電勢的可變性，控制單元基于通過獲取單元獲取的關(guān)于感光部件中的每一個的剩余服務(wù)壽命的信息改變所述多個光束發(fā)射單元中的每一個的光量。參照附圖閱讀示例性實施例的以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得明顯。


包含于說明書中并構(gòu)成其一部分的附圖示出本發(fā)明的示例性實施例、特征和方面，并與說明一起用于解釋本發(fā)明的原理圖I是示意性地示出彩色圖像形成裝置的截面圖。圖2是示出感光鼓的截面圖。圖3是示出感光鼓的感度特性(EV曲線)的例子的示圖。圖4是示出圖像形成系統(tǒng)的框圖。圖5A、圖5B是示出用于帶電單元和顯影單元的高電壓電源的示圖。圖6是示出具有弱曝光功能的曝光單元的示圖。圖7是示出弱曝光參數(shù)和正常曝光參數(shù)的設(shè)定處理、圖像形成處理和感光鼓使用條件更新處理的流程圖。圖8A、圖8B和圖8C是示出感光鼓的膜厚、帶電電勢、顯影電勢和曝光電勢之間的關(guān)系的不圖。圖9A和圖9B是不出感光鼓使用條件與弱曝光參數(shù)之間的關(guān)系的表和不出感光鼓使用條件與正常曝光參數(shù)之間的關(guān)系的表。圖10A、圖IOB是示出霧化量和圖像均一性的效果的示圖。圖11是示出用于另一帶電單元和顯影單元的高電壓電源的示圖。圖12是示出其它感光鼓使用條件與弱曝光參數(shù)之間的關(guān)系的表和示出其它感光鼓使用條件與正常曝光參數(shù)之間的關(guān)系的示圖。
具體實施例方式以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各示例性實施例、特征和方面。在本示例性實施例中描述的構(gòu)成要素僅是本發(fā)明的例子，并且，本發(fā)明的范圍不僅僅限于這些構(gòu)成要素。首先，參照圖I 圖5A、圖5B描述彩色圖像形成裝置(以下，稱為圖像形成裝置)的配置，并且，參照圖6 圖9A、圖9B描述用于弱曝光的控制操作。最后，將參照圖IOA和圖IOB描述霧化量和圖像均一性的效果。圖I是示意性地示出圖像形成裝置的截面圖。將參照圖I描述本示例性實施例的圖像形成裝置的配置和操作。圖像形成裝置包括第一到第四(a d)圖像形成站。第一站用于黃色(以下，稱為Y)，第二站用于品紅色(以下，稱為M)，第三站用于青色(以下，稱為C)，第四站用于黑色(以下，稱為Bk)。站“a” “d”中的每一個具有存儲感光鼓Ila的積分轉(zhuǎn)數(shù)作為關(guān)于感光鼓的服務(wù)壽命的信息的存儲部件(存儲器標(biāo)簽(tag))。另外，可關(guān)于圖像形成裝置主體更換各站。各站需要至少包含感光鼓，并且，應(yīng)該將哪些部件包含于圖像形成站以便可被更換不限于任何特定的例子。以下，作為站的代表，將描述第一圖像形成站(Y)a的操作。圖像形成站包含感光鼓Ia作為感光部件，并且，該感光鼓Ia以預(yù)定的圓周速度(處理速度)沿由箭頭表示的方向旋轉(zhuǎn)。在該旋轉(zhuǎn)過程中，感光鼓Ia通過帶電輥2a以具有預(yù)定極性的帶電電勢帶電。然后，通過基于從外面供給的圖像數(shù)據(jù)(圖像信號)用來自曝光單元3a的激光束6a進行掃描，用作圖像形成單元的感光鼓Ia的表面被曝光以消除電荷，使得在感光鼓Ia的表面上形成曝光電勢VI。然后，根據(jù)顯影電壓Vdc和曝光電勢Vl之間的電勢差在用作圖像形成單元的曝光電勢Vl單元上顯影調(diào)色劑，并且，調(diào)色劑圖像被可視化。根據(jù)本示例性實施例的圖像形成裝置是用曝光單元3a執(zhí)行圖像曝光并且在曝光單元上將調(diào)色劑圖像顯影的反轉(zhuǎn)顯影型裝置。中間轉(zhuǎn)印帶10繞著張緊部件11、12、13伸展，并且保持與感光鼓Ia接觸。該中間轉(zhuǎn)印帶10以基本上相同的圓周速度沿與感光鼓Ia相同的方向在接觸位置處被驅(qū)動。當(dāng)在感光鼓Ia上形成的黃色調(diào)色劑圖像穿過在感光鼓Ia和中間轉(zhuǎn)印帶10之間形成的接觸部分(以下，稱為一次轉(zhuǎn)印壓合部)時，黃色調(diào)色劑圖像通過被施加到一次轉(zhuǎn)印輥14a的一次轉(zhuǎn)印電壓被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶10上 (一次轉(zhuǎn)印)。通過清潔單元5a清潔并去除殘留于感光鼓Ia的表面上的一次轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑，然后，重復(fù)上述的帶電之后的圖像形成過程。然后，作為第二顏色形成品紅色調(diào)色劑圖像(M)，作為第三顏色形成青色調(diào)色劑圖像(C)，然后，作為第四顏色形成黑色調(diào)色劑圖像(Bk)。這些調(diào)色劑圖像被依次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶10上，使得一個顏色與另一顏色重疊，由此獲得合成的彩色圖像。當(dāng)中間轉(zhuǎn)印帶10上的四個調(diào)色劑圖像穿過在中間轉(zhuǎn)印帶10和二次轉(zhuǎn)印輥20之間形成的接觸部分(以下，稱為二次轉(zhuǎn)印壓合部)時，利用通過二次轉(zhuǎn)印電源21被施加到二次轉(zhuǎn)印輥20的二次轉(zhuǎn)印電壓，四個調(diào)色劑圖像被一并轉(zhuǎn)印到通過饋送單元50供給的記錄材料P的表面上。然后，承載四個調(diào)色劑圖像的記錄材料P被引入定影裝置30中并在那里被加熱和加壓，使得四個調(diào)色劑熔融混合，并被定影到記錄材料P。通過上述的操作，在記錄材料上形成全色調(diào)色劑圖像。通過中間轉(zhuǎn)印帶清潔單元16清潔和去除殘留于中間轉(zhuǎn)印帶10的表面上的二次轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑。雖然以具有中間轉(zhuǎn)印帶10的圖像形成裝置為例參照圖I描述了本示例性實施例，但是，本發(fā)明不限于此。例如，可以基于設(shè)置記錄材料承載帶(記錄材料承載部件)并且直接將通過感光鼓顯影的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到由記錄材料承載帶承載的記錄材料的方法，在圖像形成裝置中實施本示例性實施例。以下將描述具有中間轉(zhuǎn)印帶10的圖像形成裝置。圖2不出感光鼓Ia的不例性截面。感光鼓Ia包含層疊于導(dǎo)電支撐基臺22a上的電荷產(chǎn)生層23a和電荷傳輸層24a。導(dǎo)電支撐基臺22a為例如外徑為30mm并且厚度為Imm的招筒。電荷產(chǎn)生層23a由例如厚度為0. 2 y m的酞菁染料基顏料形成。電荷傳輸層24a具有例如20 y m的厚度，并且由作為電荷傳輸材料混合胺化合物的用作粘接樹脂的聚碳酸酯形成。圖2僅示出感光鼓Ia的例子，并且，其尺寸和材料不限于在本說明書中描述的那些。圖3示出表示感光鼓的感度特性的EV曲線的例子。該示圖表示表面帶電到V的感光鼓被曝光于激光束使得感光鼓的表面上的曝光量變?yōu)镋 (ii J/cm2)時的電勢的衰減。該EV曲線表示，增加曝光量E引起電勢的更大的衰減。該感光鼓的高電勢區(qū)域處于強電場環(huán)境中，這里，不可能出現(xiàn)通過曝光產(chǎn)生的電荷載流子(一對電子和空穴)的再結(jié)合，由此以小的曝光量呈現(xiàn)高的電勢衰減。另一方面，低電勢區(qū)域表示這樣一種現(xiàn)象，即，由于產(chǎn)生的載流子可能再結(jié)合，因此，關(guān)于大曝光量的曝光的電勢衰減是低的。并且，圖3分別表示開始使用感光鼓的初始階段的EV曲線和在長周期中使用的感光鼓的服務(wù)壽命到達(dá)其期滿階段時的EV曲線。圖3中的虛線曲線表示感光鼓的服務(wù)壽命到達(dá)其期滿階段時的EV曲線。圖3所示的感光鼓的感光特性僅是例子，并且，可以在本示例性實施例中使用具有各種類型的EV曲線的感光鼓。圖4是包括外部裝置101、視頻控制器103和打印機引擎105的圖像形成系統(tǒng)的框圖。打印機引擎105包含將在后面詳細(xì)描述的引擎控制單元104和引擎機構(gòu)單元106。首先，將描述視頻控制器103。CPU 4控制整個視頻控制器。非易失性存儲單元5存儲要由CPU 4執(zhí)行的各種類型的控制代碼。非易失性存儲單元5與ROM、EEPROM和硬盤等對應(yīng)。RAM 6用作CPU 4的主存儲器和工作區(qū)域，從而用作用于暫時存儲的存儲單元。 主機接口單元7是用于打印數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的I/O單元，從而用作與諸如主機計算機的外部裝置101的接口。通過主機接口單元7接收的打印數(shù)據(jù)被存儲于RAM 6中。DMA控制單元9根據(jù)來自CPU 4的指令將RAM 6中的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭娼涌趩卧?1。面板接口單元10接收經(jīng)由設(shè)置在打印機主體上的面板單元從操作員接收的各種類型的設(shè)置和指令。關(guān)于打印機引擎105用作信號的I/O單元的引擎接口單元11傳送來自輸出緩沖寄存器(未示出)的數(shù)據(jù)信號，并且控制與打印機引擎105的通信。系統(tǒng)總線12包含地址總線和數(shù)據(jù)總線。上述的各部件與系統(tǒng)總線12連接以允許相互訪問。下面將描述打印機引擎105。打印機引擎105大致被分成引擎控制單元104和引擎機構(gòu)單元106。引擎機構(gòu)單元106是根據(jù)來自引擎控制單元104的各種指令操作的結(jié)構(gòu)，并且，圖I所描述的涉及圖像形成的機構(gòu)被統(tǒng)稱為引擎機構(gòu)單元106。激光掃描儀系統(tǒng)31用作曝光單元并且包含激光發(fā)射裝置、激光驅(qū)動器電路、掃描儀電動機、旋轉(zhuǎn)多面反射鏡和掃描儀驅(qū)動器?；趶囊曨l控制器103發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)用激光束掃描感光鼓，以在感光鼓上形成潛像。圖像形成系統(tǒng)32用作該裝置的核心，以在記錄介質(zhì)上形成基于在感光鼓上形成的潛像的調(diào)色劑圖像。圖像形成系統(tǒng)32包括處理部件，處理部件包含構(gòu)成圖像形成站的處理盒、中間轉(zhuǎn)印帶和定影裝置。圖像形成系統(tǒng)32還包含被配置為產(chǎn)生對于形成圖像所需要的各種偏壓(高電壓)的高電壓電源電路。處理盒32-1至少包含感光鼓，并且，在圖4中，還包含放電裝置、帶電輥和顯影輥等。處理盒32-1構(gòu)成圖像形成站的至少一部分。處理盒32-1具有非易失性存儲器標(biāo)簽32-2，并且，引擎控制單元104中的CPU 21或ASIC 22對于存儲器標(biāo)簽執(zhí)行各種類型的信息的存儲(記憶)和讀取。紙饋送/傳輸系統(tǒng)控制記錄材料的饋送和傳輸，并且由各種類型的傳輸電動機、紙饋送/排出托盤和各種傳輸輥等構(gòu)成。傳感器系統(tǒng)是被配置為收集將在后面描述的CPU 21和ASIC 22所需要的信息以控制激光掃描儀系統(tǒng)、圖像形成系統(tǒng)和紙饋送/傳輸系統(tǒng)的一組傳感器。該傳感器組至少包含公知的各種傳感器，例如，定影裝置的溫度傳感器、殘留調(diào)色劑傳感器、被配置為檢測圖像的濃度的濃度傳感器、紙尺寸傳感器、紙前端檢測傳感器、紙傳輸檢測傳感器。通過這些各種傳感器檢測的信息由CPU 21獲取，并且被反映在圖像形成系統(tǒng)的各種操作上以及打印次序控制上。雖然在以上的描述中傳感器系統(tǒng)被分成激光掃描儀系統(tǒng)、圖像形成系統(tǒng)和紙饋送/傳輸系統(tǒng)，但是，傳感器系統(tǒng)可包含于任何機構(gòu)中。下面描述引擎控制單元104。通過使用RAM 23作為主存儲器和工作區(qū)域，CPU 21根據(jù)存儲于非易失性存儲單元24中的各種控制程序控制上述的引擎控制單元104。更具體而言，CPU 21根據(jù)經(jīng)由引擎接口 11和引擎接口 25從視頻控制器103輸入的打印控制命令和圖像數(shù)據(jù)，驅(qū)動激光掃描儀系統(tǒng)。并且，CPU 21通過控制圖像形成系統(tǒng)32和紙饋送/傳輸系統(tǒng)33來控制各種類型的打印次序。另外，CPU 21通過驅(qū)動傳感器系統(tǒng)獲取對于控制圖像形成系統(tǒng)和紙饋送/傳輸系統(tǒng)所需要的信息。另一方面，ASIC 22根據(jù)來自CPU 21的指令控制執(zhí)行上述的各種打印次序所需要的各電動機和用于顯影偏壓的高電壓電源。
同時，CPU 21的功能中的一部分或全部可由ASIC 22執(zhí)行，或者，相反，ASIC 22的功能中的一部分或全部可替代性由CPU 21執(zhí)行。并且，可以設(shè)置用于CPU 21和ASIC 22的功能的一部分的專用硬件以執(zhí)行這些功能。下面，將參照圖5A和圖5B描述帶電/顯影高電壓電源52。圖5A和圖5B示出帶電/顯影高電壓電源的例子。在圖5A的例子中，分別與多種顏色中的每一種對應(yīng)的帶電輥2a 2d和顯影棍43a 43d與帶電/顯影高電壓電源52連接。帶電/顯影高電壓電源52向帶電輥2a 2d供給從變壓器53輸出的帶電電壓Vcdc (電源電壓)，并且，向顯影輥43a 43d供給通過用電阻器R3和R4將電源電壓分壓獲得的顯影電壓Vdc。由于在圖5A和圖5B所示的電源電路中電源系統(tǒng)被簡化，因此，可以在保持預(yù)定的關(guān)系的同時一并調(diào)整要被輸入(施加)到各輥的電壓。但是，不能與其它顏色無關(guān)地實現(xiàn)電壓的單獨的調(diào)整(單獨控制)。類似地，不能實現(xiàn)用于顯影輥的單獨調(diào)整。電阻器R3和R4可由固定電阻器、半固定電阻器或可變電阻器實現(xiàn)。參照圖5A和圖5B，來自變壓器53的電源電壓被直接輸入到帶電輥2a 2d，并且，通過用固定電阻器將從變壓器53輸出的電壓分壓獲得的電壓被直接輸入到顯影輥43a 43d。但是，這僅是例子，并且，不限于該電壓輸入類型?？梢钥紤]對于各單個輥(帶電單元和顯影單元)的各種電壓輸入類型。例如，作為來自變壓器53的輸出的替代，能夠?qū)⑼ㄟ^轉(zhuǎn)換器的DC-DC轉(zhuǎn)換獲得的轉(zhuǎn)換電壓或通過用具有固定電壓降特性的電子器件將電源電壓分壓或降壓獲得的電壓輸入到帶電棍2a 2d。此外，通過用轉(zhuǎn)換器DC-DC轉(zhuǎn)換來自變壓器53的輸出而獲得的轉(zhuǎn)換電壓或通過用具有電壓降特性的電子器件將電源電壓分壓或降壓獲得的電壓可被輸入到顯影輥43a 43d 中。作為具有固定電壓降特性的電子器件，例如，可以使用電阻器、齊納二極管。轉(zhuǎn)換器包含可變調(diào)節(jié)器。通過電子器件的分壓或降壓包含例如進一步降低通過分壓獲得的電壓或升高通過分壓獲得的電壓。另一方面，為了將帶電電壓Vcdc控制為基本上恒定，帶電電壓Vcdc以R2/ (R1+R2)下降，以產(chǎn)生負(fù)電壓，并且，該負(fù)電壓以基準(zhǔn)電壓Vrgv向正極電壓偏移以產(chǎn)生監(jiān)視電壓Vref。然后，執(zhí)行反饋控制以使監(jiān)視電壓Vref保持為恒定值。
具體而言，預(yù)先通過引擎控制單元104 (CPU 21)設(shè)定的控制電壓Vc被輸入到運算放大器54的正端子，而監(jiān)視電壓Vref被輸入到負(fù)端子。引擎控制單元104適當(dāng)?shù)馗鶕?jù)條件改變控制電壓Vc。運算放大器54的輸出反饋控制變壓器53的控制/驅(qū)動系統(tǒng)，使得監(jiān)視電壓Vref變得等于控制電壓Ne。因此，從變壓器53輸出的帶電電壓Vcdc被控制為目標(biāo)值。對于變壓器53的輸出控制，運算放大器54的輸出可被輸入到CPU，使得在變壓器53的控制/驅(qū)動系統(tǒng)上反映CPU的計算結(jié)果。根據(jù)本示例性實施例，帶電電壓Vcdc被控制 為-1100V，并且，顯影電壓Vdc被控制為-350V。在這種控制下，帶電輥2a 2d以帶電電勢Vd使感光鼓Ia Id的表面帶電。圖5B示出另一示例性帶電/顯影高電壓電源。對于與圖5A中的部件相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記，并且，省略它們的描述。在圖5B中，電源被分成至少兩個不同的單元，即，用于黃色、品紅色和青色的圖像形成站的帶電/顯影高電壓電源90和用于黑色的圖像形成站的帶電/顯影高電壓電源91。當(dāng)以全色模式形成圖像時，帶電/顯影高電壓電源90和91被接通。另一方面，當(dāng)以單色模式形成圖像時，用于黃色、品紅色和青色的圖像形成站的帶電/顯影高電壓電源90保持為關(guān)，而用于黑色的圖像形成站的帶電/顯影高電壓電源91被接通。在圖5B中，對用于黃色、品紅色和青色的圖像形成站的帶電/顯影高電壓電源90執(zhí)行與圖5A所示的控制相同的控制。在圖5A、圖5B所示的帶電/顯影高電壓電源中，分別對于它們的帶電輥和顯影輥共同使用高電壓電源，由此實現(xiàn)更小尺寸的裝置。另外，通過該配置，與提供可對于各顏色改變輸出電壓的變壓器來單獨地對于各顯影單元控制輸入電壓的情況相比，可以降低成本。另外，通過該配置，與對于各帶電單元和各顯影單元提供DC-DC轉(zhuǎn)換器(可變調(diào)節(jié)器)以單獨地對于各帶電單元和顯影單元控制變壓器的輸出的情況相比，可以降低成本。以上描述了圖像形成裝置的配置。以下，基于圖I 5A、圖5B所示的配置，參照圖6 圖9A、圖9B將描述用于使各曝光單元(光束照射單元)在調(diào)色劑圖像不要被可視化的區(qū)域上執(zhí)行弱曝光的過程。并且，描述用于使各曝光執(zhí)行正常發(fā)光的方法，其中，對于調(diào)色劑圖像要被可視化的區(qū)域，將基于用于圖像形成的圖像數(shù)據(jù)確定的光量相加到弱發(fā)光的光量。以下，作為代表將描述第一圖像形成站中的曝光單元3a的配置和操作。但是，在第二到第四圖像形成站中的曝光單元3b 3d中，實現(xiàn)相同的配置和操作。將參照圖6描述感光鼓Ia上的調(diào)色劑圖像不要被可視化的區(qū)域中的通過曝光單兀3a的激光束6a的弱曝光控制。同時，對于感光鼓Ib Id上的弱曝光控制提供與圖6所示的配置相同的配置，并且，省略其詳細(xì)的描述。首先，將描述引擎控制單元104的操作。在用于在感光鼓上形成靜電潛像的曝光中，引擎控制單元104利用弱曝光信號68a控制將調(diào)色劑圖像不要被可視化的背景區(qū)域曝光的弱曝光的曝光量Ec^引擎控制單元104根據(jù)脈沖寬度信號60a控制用于調(diào)色劑圖像要被可視化的區(qū)域的曝光中的正常曝光的曝光量Ex。更具體而言,基于弱曝光信號68a和脈沖寬度信號60a的控制是發(fā)光時間控制。激光驅(qū)動器62a包含對于弱曝光信號68a的脈沖信號和脈沖寬度信號60a的脈沖信號執(zhí)行OR運算的OR電路。激光驅(qū)動器62a根據(jù)通過OR處理產(chǎn)生的脈沖信號驅(qū)動激光二極管63a以發(fā)光。并且，引擎控制單元104根據(jù)亮度信號61a控制激光驅(qū)動器62a的發(fā)光強度。以ii J/cm2為單位表達(dá)上述的曝光量。即，曝光量意味著激光二極管63a以一定的發(fā)光強度在一定的時間在一定的區(qū)域上發(fā)射光束時的被轉(zhuǎn)換成單位面積的光能量。但是，在不施加調(diào)色劑的背景區(qū)域(非圖像形成區(qū)域)的曝光中，整個區(qū)域?qū)嶋H上通過激光二極管63a不是均勻地而是間歇地被光照射。在這種情況下，曝光量可被視為基本上平均的單位面積的光能量J)。根據(jù)激光二極管63a的響應(yīng)特性，當(dāng)脈沖驅(qū)動時間較短時，光束脈沖的峰值下降。 因此，發(fā)光強度基本上被控制，這影響上述的平均光束能量(U J)。然后，通過改變背景曝光(弱曝光)中的脈沖寬度PWmin或改變激光二極管63a的激光發(fā)光強度，可以調(diào)整和控制明顯的曝光量J/cm2)實際的曝光量沿減少曝光量E的方向受校正光學(xué)系統(tǒng)67a的特性影響。在本示例性實施例中，考慮該現(xiàn)象設(shè)定關(guān)于曝光量的激光二極管63a的發(fā)光條件。但是，很顯然，不管校正光學(xué)系統(tǒng)67a的特性的影響程度如何,都可通過激光二極管63a的發(fā)光時間或光束強度改變曝光量E。將詳細(xì)描述脈沖寬度信號60a。該脈沖寬度信號60a是由例如8位(256灰度)多值信號(0 255)的圖像數(shù)據(jù)表達(dá)以確定激光束發(fā)射時間的信號。當(dāng)圖像數(shù)據(jù)為0時(背景區(qū)域)，脈沖寬度為PWmin(例如，單個像素的12. 0% )，并且，當(dāng)圖像數(shù)據(jù)為255時，脈沖寬度在全曝光下等于單個像素(PW255)。對于I 254的圖像數(shù)據(jù)，例如，在PWmin和PW255之間產(chǎn)生與灰度值成比例的脈沖寬度(PWx)。根據(jù)以下描述的式(I)詳細(xì)描述這一點。用于控制激光二極管63a的圖像數(shù)據(jù)為8位(256灰度)的情況僅是例子，并且，圖像數(shù)據(jù)在經(jīng)受半色調(diào)處理之后可以為例如4位(16灰度)或2位(4灰度)多值信號。并且，經(jīng)受半色調(diào)處理之后的圖像數(shù)據(jù)可以為二值化值。另一方面，引擎控制單元104結(jié)合感光鼓的剩余服務(wù)壽命改變?nèi)跗毓庑盘?8a和亮度信號61a，以將背景區(qū)域的弱曝光量Etl控制為適當(dāng)?shù)闹?。響?yīng)來自引擎控制單元104的弱曝光信號68a的指令輸出的脈沖信號的寬度基本上與圖像數(shù)據(jù)為0(背景區(qū)域)時的脈沖寬度PWmin(例如，單個像素的12. 0% ) —致。但是，從圖像數(shù)據(jù)(濃度)不為0時的曝光量(脈沖寬度)回算(calculate back)的回算曝光量Etl (脈沖寬度)可能未必與圖像數(shù)據(jù)為0時的弱曝光量(脈沖寬度)一致。如果每個像素的平均表面電勢不低于顯影電勢并且實現(xiàn)電荷的均一性，那么，當(dāng)執(zhí)行弱曝光時，顯然，即使對于回算曝光量Etl和弱曝光量設(shè)定相互近似的值，也可獲得特定的效果。如上所述，基于感光鼓的特性設(shè)定弱曝光量Etl，使得在曝光中獲得的每個圖像的平均表面電勢不低于顯影電勢(例如，約-400V)，并且，另外，電勢衰減以獲得電荷的均一性。
根據(jù)圖3所示的EV曲線，以PMmin為單個像素所需要的PW255的12. 0%，響應(yīng)來自弓丨擎控制単元104的指令而輸出光束，因此，初始時間段的弱曝光量Etl被設(shè)為O. 03μ J/cm2,由此在背景區(qū)域中實現(xiàn)IOOV的電勢衰減。并且，為了防止通過曝光的表面電勢被偏轉(zhuǎn)，以PW255執(zhí)行全曝光時的最大曝光量E255被設(shè)為作為圖3中的EV曲線接近水平狀態(tài)的區(qū)域中的曝光量的O. 25 μ J/cm2。然后，激光驅(qū)動器62a根據(jù)從引擎控制単元104發(fā)出的亮度信號61a、基于圖像數(shù)據(jù)的脈沖寬度信號60a和弱曝光信號68a,控制激光二極管63a的激光亮度(激光發(fā)光強度)和發(fā)光時間。激光驅(qū)動器62a執(zhí)行自動光量控制，以將供給到激光二極管63a的電流量控制為目標(biāo)亮度(mW)?？赏ㄟ^調(diào)整由激光驅(qū)動器62a供給到激光二極管63a的電流來控制亮度。從激光二極管63a發(fā)射的激光束6a被用于光學(xué)掃描，并且通過包含多面反射鏡 64a、透鏡65a和折疊鏡66a的校正光學(xué)系統(tǒng)67a被照射到感光鼓Ia上。當(dāng)執(zhí)行上述的弱光束發(fā)射時，非圖像形成區(qū)域的校正后帶電電勢Vd_bg從-600V的校正前帶電電勢Vd下降到-500V。另ー方面，由于激光二極管63a的全發(fā)光，因此，圖像形成區(qū)域的曝光電勢Vl從-600V的帶電電勢Vd變?yōu)?150V的VI。通過各激光二極管63執(zhí)行類似的操作。雖然參照圖6描述了利用激光二極管63執(zhí)行曝光的例子，但是，不限于此。例如，可通過包含LED陣列作為曝光単元的系統(tǒng)實現(xiàn)本示例性實施例。更具體而言，參照圖6描述的信號可被輸入到被配置為驅(qū)動各發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動器，并且，可以執(zhí)行以下描述的圖7中的流程圖中的處理。以下將描述具有激光二扱管63a的曝光系統(tǒng)。將參照圖8A描述關(guān)于鼓膜厚差異的問題。隨著感光鼓的利用的進行，由于帶電單元的放電，感光鼓的表面劣化，并且，由于與清潔單元的摩擦，感光鼓的表面被刮擦，使得感光鼓上的膜厚減小。如果存在具有不同使用條件(例如，積分轉(zhuǎn)數(shù))的感光鼓，那么感光鼓的膜厚改變。如果在這種狀態(tài)下從圖5A和圖5B所示的共用的高電壓電源向多個感光鼓施加預(yù)定帶電電壓Vcdc，那么在帶電單元和感光鼓之間的空氣間隙中產(chǎn)生的電勢差不同。作為結(jié)果，帶電電勢Vd改變。更具體而言，由于不常用于形成圖像的感光鼓的膜厚大并且在帶電單元和感光鼓之間的空氣間隙中產(chǎn)生的電勢差小，因此，帶電電勢Vd的絕對值減小。另ー方面，由于具有大的積分轉(zhuǎn)數(shù)的感光鼓具有小的膜厚并且在帶電單元和感光鼓之間的空氣間隙中產(chǎn)生的電勢差大，因此，帶電電勢Vd的絕對值増加。當(dāng)例如在具有大的膜厚的感光鼓中，顯影電勢Vdc和帶電電勢Vd被設(shè)定使得作為顯影電勢Vdc與帶電電勢Vd之間的襯度的反襯度Vback( = Vd-Vdc)變?yōu)橄Ｍ臓顟B(tài)，從而如圖8A所示的那樣出現(xiàn)以下的問題。S卩，在包含具有小的膜厚的感光鼓的圖像形成站中，帶電電勢Vd的絕對值増加，使得反襯度Vback增加。當(dāng)反襯度Vback增加時,從顯影單元向非圖像形成區(qū)域轉(zhuǎn)印不以正常極性帶電的調(diào)色劑(在本示例性實施例那樣的反轉(zhuǎn)顯影的情況下，為以O(shè) 正極性帶電而不是以負(fù)極性帶電的調(diào)色劑)，從而產(chǎn)生霧化。
并且，由于在包含具有小的膜厚的感光鼓的圖像形成站中帶電電勢Vd増加，因此，在具有恒定的曝光強度的配置中，曝光電勢Vl也増加。因此，作為顯影電勢Vdc與曝光電勢Vl之間的差值的顯影襯度Vcont ( = Vdc-Vl)減小,使得不能從顯影單元向感光鼓以足夠的程度靜電轉(zhuǎn)印調(diào)色劑，由此可能在實黑圖像中產(chǎn)生低濃度。另ー方面，通過如圖SB所示的那樣在固定顯影電壓和帶電電壓的同時使曝光強度從El變?yōu)镋2，通過各曝光強度的個別控制，作為顯影電勢Vdc與曝光電勢Vl之間的差值的顯影襯度Vcont可被控制為基本上恒定。因此，濃度可保持恒定。但是，作為顯影電勢Vdc與帶電電勢Vd之間的襯度的反襯度Vback擴大，由此留下上述的關(guān)于霧化的出現(xiàn)的問題。關(guān)于上述的故障，即使如上面描述的那樣不共同使用高電壓電源，當(dāng)各高電壓電源的控制能力(電壓轉(zhuǎn)換能力)不足或者不執(zhí)行獨立的電源控制時，會出現(xiàn)相同的問題。另ー方面，根據(jù)本示例性實施例，甚至如圖5A和圖5B所示的電源的配置也可以以簡單的結(jié)構(gòu)防止產(chǎn)生霧化和低濃度。將參照圖7所示的流程圖描述用于結(jié)合感光鼓Ia Id的剰余服務(wù)壽命校正沒有附著的調(diào)色劑的背景區(qū)域(非圖像形成區(qū)域)上的激光二極管62a 62d的各弱曝光量Etl的處理。在步驟SlOl中，引擎控制單元104從各站的存儲部件讀取感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)作為關(guān)于感光部件的剰余服務(wù)壽命的信息。用于存儲關(guān)于各感光鼓的剰余服務(wù)壽命的信息的存儲單元不限于各站的存儲部件。例如，將從各站的存儲部件讀出的信息暫時存儲到另一存儲單元中并然后讀取并更新存儲于其中的信息以供隨后的使用是有用的。在這種情況下，當(dāng)該裝置的電源被關(guān)斷或者打印作業(yè)結(jié)束時，包含于另一存儲單元中的信息被反映到各站的存儲單元。關(guān)于感光部件的剰余服務(wù)壽命的信息也可被稱為關(guān)于使用條件的信息，S卩，感光部件旋轉(zhuǎn)多少次或者感光部件被使用多長時間。如參照圖3描述的那樣，這也可被稱為關(guān)于感光鼓的感光特性(EV曲線特性)的信息。它們均意味著相同的意思。作為關(guān)于感光部件的剰余服務(wù)壽命的信息的變更例，可以例示與電荷傳輸層24a的膜厚有關(guān)的其它信息。例如，可以例示關(guān)于中間轉(zhuǎn)換帶的轉(zhuǎn)數(shù)、帶電輥的轉(zhuǎn)數(shù)和包含紙尺寸的打印數(shù)的信息。提供與各感光鼓對應(yīng)的被配置為直接檢測感光鼓的膜厚的単元并且使用其檢測結(jié)果作為關(guān)于感光鼓的剰余服務(wù)壽命的信息是有用的。并且，作為關(guān)于感光部件的剰余服務(wù)壽命的信息，可以采用流過帶電輥的帶電電流的值、被配置為驅(qū)動感光部件的電動機的驅(qū)動時間和被配置為驅(qū)動帶電輥的電動機的驅(qū)動時間。在步驟S102中，引擎控制單元104參照圖9A或圖9B所示的表，該表規(guī)定感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)(感光鼓的使用狀態(tài))與關(guān)于正常曝光的參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系。在步驟SlOl中對于各感光鼓獲取的信息相互不同。因此，引擎控制単元104對于各感光鼓參照圖9A或圖9B中的表。引擎控制単元104基于在步驟SlOl中獲取的關(guān)于積分轉(zhuǎn)數(shù)的信息對于激光二極管62a 62d的正常曝光量設(shè)定曝光參數(shù)。假定圖9A和圖9B所示的表被存儲于引擎控制単元104可參照的存儲單元中。通過步驟S102的處理，引擎控制單元104與各感光鼓的感度特性(EV曲線特性)無關(guān)地獲取用于將各感光鼓的曝光電勢Vl變?yōu)槟繕?biāo)電勢或容許電勢的激光發(fā)射設(shè)定。該獲取的設(shè)定可通過引起激光二極管62a 62d的正常光束發(fā)射，減小多個感光鼓中的每ー個中的正常曝光之后的曝光后電勢Vl的可變性。雖然基本上各感光鼓的目標(biāo)曝光電勢彼此相等或基本上相等，但是，可獨立地根據(jù)各感光鼓的特性設(shè)定目標(biāo)曝光電勢。將進ー步詳細(xì)描述步驟S102中的引擎控制単元104的操作。首先，引擎控制単元104將與獲取的各感光鼓的積分信息對應(yīng)的亮度(mW)設(shè)為亮度信號61a 61d。雖然圖9A和圖9B出于其描述的目的示出亮度(mW)，但是，實際上，引擎控制単元104將與該亮度對應(yīng)的電壓值/信號設(shè)為亮度信號61a 61d。引擎控制単元104將圖9A和圖9B中的正常曝光(濃度0% )的％脈沖寬度調(diào)制(PWM)設(shè)為PWmin,并且將正常曝光的PWM值設(shè)為PW255。
引擎控制単元104根據(jù)下式(I)設(shè)定用于任意灰度值n( = O 255)的圖像數(shù)據(jù)的脈沖寬度。Pffn = nX (PW255-PWmin)/255+PWmin 式(I)根據(jù)式(I)，當(dāng)η等于O (η = O)時，PWci等于PWmin (PWci = PWmin),并且，當(dāng)η等于255 (η = 255)吋，PWtl等于PW255 (PWtl = Pff255)。當(dāng)從外面指示基于任意灰度值η的圖像數(shù)據(jù)的發(fā)光吋，引擎控制単元104指示這里設(shè)定的與脈沖寬度(PWn)對應(yīng)的電壓值/信號作為脈沖寬度信號60a。對于脈沖寬度信號60b 60d執(zhí)行相同的過程。關(guān)于式(I)，假定8位多值信號。如參照圖6描述的那樣，對于諸如4位信號、2位信號或I位(ニ值)信號的任意的m位信號施加以下的過程。即，PWmin時的脈沖寬度可被分配給圖像數(shù)據(jù)0，并且，Pff255時的脈沖寬度可被分配給灰度值(2m-l)。繼續(xù)以下的步驟的描述。在步驟S103中，引擎控制単元104基于積分轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定關(guān)于弱曝光的激光束發(fā)射量Etl的參數(shù)(圖9A和圖9B中的弱曝光的％ PWM值)。在步驟S103中，引擎控制単元104對于各感光鼓參照圖9A和圖9B的表。更具體而言，引擎控制単元104對于各感光鼓設(shè)定與在步驟SlOl中獲取的積分信息對應(yīng)的弱曝光的％ PWM值，并且然后將各電壓值/信號設(shè)為弱曝光信號68a 68d。通過該步驟S103的處理，不管感光鼓的感光特性(EV曲線特性)如何，引擎控制単元104都可獲取用于將各感光鼓的帶電電勢Vd變?yōu)槟繕?biāo)電勢(校正后帶電電勢Vd_bg)或容許電勢的設(shè)定。獲取的設(shè)定可通過激光二極管62a 62d的弱光束發(fā)射減少多個感光部件中的每ー個的背景區(qū)域(非圖像形成區(qū)域)上的校正后帶電電勢的可變性。雖然基本上各感光鼓的目標(biāo)曝光電勢彼此相等或基本上相等，但是可根據(jù)情況根據(jù)各感光鼓的特性単獨地設(shè)定它。通過步驟S102和步驟S103中的處理，可結(jié)合感光鼓的剰余服務(wù)壽命適當(dāng)?shù)卦O(shè)定用于弱曝光和正常曝光的曝光量。雖然描述了弓丨擎控制單元104參照圖9A和圖9B中的表，但是，在步驟S102和S103中，本示例性實施例不限于此。例如，能夠通過基于包含于CPU 21中的方程的計算，從關(guān)于感光鼓的剰余服務(wù)壽命的參數(shù)獲得希望的設(shè)定值(正常/弱曝光參數(shù))。并且，還能夠預(yù)先在引擎控制單元104每次參照的表上存儲根據(jù)式(I)計算的所有值。作為替代方案，非易失性存儲單元24可存儲圖3所示的與感光鼓的使用狀態(tài)對應(yīng)的多個EV曲線，并且，引擎控制単元104可根據(jù)關(guān)于感光鼓的使用狀態(tài)的信息選擇EV曲線，以從規(guī)定的EV曲線和希望的感光鼓電勢計算必需的曝光量(μ J/cm2)。在這種情況下，引擎控制単元104進ー步從每次獲得的曝光量(μ J/cm2)計算激光亮度、弱曝光時的脈沖寬度或正常曝光時的脈沖寬度，并且將其結(jié)果設(shè)為與步驟S102和S103對應(yīng)的參數(shù)。返回圖7中的描述，在步驟S104中，在引擎控制單元104的控制指令下，各單元執(zhí)行參照圖I描述的一系列的圖像形成操作和控制。在步驟S105中，引擎控制単元104測量對于一系列圖像形成步驟旋轉(zhuǎn)的感光鼓a d中的每ー個的轉(zhuǎn)數(shù)。使用該測量處理以更新感光鼓的使用狀態(tài)。并且，與步驟S104中的處理并行地執(zhí)行步驟S105中的該處理。在步驟S106中，引擎控制單元104確定是否完成圖像形成，并且，如果確定完成圖像形成(在步驟S106中為“是”)，則處理前進到步驟S107。在步驟S107中，引擎控制單元104將在步驟S105中測量的各感光鼓的結(jié)果加到相應(yīng)的積分轉(zhuǎn)數(shù)上。在步驟S108中，引擎控制単元104將更新的積分轉(zhuǎn)數(shù)存儲到各站的非易失性存儲器標(biāo)簽32-2中。作為該步驟S106的處理的結(jié)果，關(guān)于感光鼓的剰余服務(wù)壽命的信息被更新。存儲目的地可以是與在步驟SlOl中描述的存儲器標(biāo)簽32-2不同的存儲單元。圖9A和圖9B是詳細(xì)地示出關(guān)于在圖7的步驟S102和步驟S103中參照的感光鼓的剩余服務(wù)壽命的信息與對于弱曝光和正常曝光的發(fā)光控制設(shè)定的表。例如，在圖4所示的非易失性存儲單元24中存儲該表。在圖9A和圖9B中，均假定弱曝光的曝光量(μ J/cm2)和正常曝光的曝光量(μ J/cm2)基于圖3所示的目標(biāo)感光部件的感度特性(EV曲線)被預(yù)先設(shè)定。通過參照圖9A和圖9B所示的表，引擎控制単元104可使帶電后的背景區(qū)域的表面電勢的可變性保持在相同的水平，或者至少減小它。并且，引擎控制単元104可使正常曝光之后的多個感光部件中的每ー個的曝光后電勢Vl的可變性保持在相同的水平，或者至少減小它。首先，通過參照圖3所示的EV曲線描述圖9A。當(dāng)初始條件下的感光鼓Ila的電荷傳輸層24a的膜厚為20 μ m時,必須將用于背景區(qū)域的曝光的曝光量設(shè)為O. 03 μ J/cm2。另ー方面，圖3中的虛線曲線是在壽命期滿階段的感光鼓Ila的EV曲線，這里，由于電荷傳輸層24a的膜厚減小到10 μ m，因此，帶電電勢Vd上升。為了如初始階段那樣關(guān)于該帶電電勢Vd使感光鼓Ila中的背景區(qū)域的電勢保持在-500V，曝光量需要被設(shè)為O. 06 μ J/cm2。由于感光鼓Ila的電荷傳輸層24a的磨損因與其接觸的鼓清潔器17a和帶電單兀 處的帶電腐蝕被加速，因此，感光鼓Ila的磨損量基本上與感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)成比例。基于表示電荷傳輸層24a以15000轉(zhuǎn)(與打印500頁對應(yīng))磨損I μ m的事先實驗結(jié)果，積分轉(zhuǎn)數(shù)與電荷傳輸層24a的膜厚相關(guān)。即，根據(jù)圖9A，通過在積分轉(zhuǎn)數(shù)上每15000轉(zhuǎn)增加PWMIN，弱曝光的曝光量Etl僅增加O. 003 μ J/cm2。
然后，弱曝光的曝光量Etl被設(shè)定，使得曝光量Etl從感光鼓的使用狀態(tài)的初始階段的O. 03 μ J/cm2線性地變?yōu)樽罱K階段的O. 06 μ J/cm2。通過該控制，不管感光鼓Ila的電荷傳輸層24a的膜厚如何，引擎控制単元104都使背景區(qū)域電勢保持在-500V的基本恒定值。在圖9A中，設(shè)定調(diào)色劑圖像要被可視化的區(qū)域的正常曝光的亮度與感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系。在圖9A中，不管感光鼓的操作狀態(tài)(積分轉(zhuǎn)數(shù))如何，都設(shè)定恒定的亮度(mW)。這意味著在圖9A中假定的感光鼓的特性與設(shè)定基本上沒有問題的情況對應(yīng)。另ー方面，在圖9B所不的表中，弱曝光的脈沖寬度PWmin(發(fā)光時間)和正常曝光時的亮度(mW)均改變。通過參照圖9B中的表，結(jié)合感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)，引擎控制単元104不僅可設(shè)定弱曝光而且可設(shè)定正常曝光。對于具有甚至需要改變正常曝光的亮度的特性的感光鼓，圖9B中的表是非常有效的。 雖然圖9A和圖9B對于感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)的一定范圍不出用于弱曝光和正常曝光的發(fā)光控制設(shè)定，但是，可進ー步詳細(xì)設(shè)定發(fā)光控制。例如，引擎控制単元104的CPU 21可根據(jù)表中的鼓的轉(zhuǎn)數(shù)與發(fā)光控制設(shè)定值之間的關(guān)系執(zhí)行估計的計算，以對于鼓的任意的轉(zhuǎn)數(shù)獲得適當(dāng)?shù)陌l(fā)光控制設(shè)定值。也可對于正常曝光執(zhí)行相同的處理。作為結(jié)果，可以提高對于弱曝光和正常曝光的激光二極管63a的曝光量的精度。參照圖9A和圖9B的表描述根據(jù)感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)線性增加弱曝光量和正常曝光量的情況。但是，不限于此。能夠考慮感光鼓的特性提供根據(jù)感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)非線性增加弱曝光量和正常曝光量的表。將參照圖8C描述圖7的流程圖的操作和效果。在本示例性實施例中，感光鼓的電荷傳輸層24的膜厚在最厚時為20 μ m(初始階段的感光鼓)，并且，帶電輥通過后的帶電電勢Vd為約-600V(參見圖3)。另ー方面，當(dāng)感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)増加使得電荷傳輸層24的膜厚變薄至10 μ m時(接近壽命期滿階段的感光鼓)，帶電電勢Vd變?yōu)榧s-700V，并且，帶電電勢Vd改變約-100V(參見圖3)。如果混合新的感光鼓和壽命期滿階段附近的感光鼓或者混合具有不同的特性的感光鼓，則在感光鼓之間出現(xiàn)EV特性的不同。由于當(dāng)電荷傳輸層24變薄時帶電電勢Vd上升，因此，當(dāng)用于圖像形成區(qū)域的曝光的曝光量保持恒定時，曝光之后的電勢Vl上升。然后，用于全發(fā)光的曝光量根據(jù)與電荷傳輸層24的膜厚成反比的感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)從El増加到E2。如圖8A、圖SB和圖SC中的實線所示，曝光后的電勢Vl保持基本上恒定。因此，不管感光鼓I的電荷傳輸層24的膜厚如何，作為顯影偏壓Vdc與曝光電勢Vl之間的差值的顯影襯度VCOnt( = VdC-Vl)都可保持在恒定值，以抑制產(chǎn)生降低的圖像濃度。隨著感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)的值增加，用于非圖像形成區(qū)域的曝光的激光束量從Elbg增加到E2bg。已參照圖9A和圖9B的表描述了這一點。即使當(dāng)以預(yù)定的值向帶電棍2a 2d施加DC電壓時,也可校正由于感光鼓I的電荷傳輸層24的膜厚的變化產(chǎn)生的帶電電勢Vd的上升。因此，如圖8A、圖8B和圖8C中的實線所示，不管電荷傳輸層24的膜厚如何，非圖像形成區(qū)域的校正后帶電電勢Vd_bg保持基本上恒定。即使顯影電勢Vdc保持在恒定值,作為顯影電勢Vdc與校正后帶電電勢Vd_bg之間的電勢差的反襯度Vback也保持恒定。因此，可以抑制當(dāng)向非圖像形成區(qū)域轉(zhuǎn)印非正常帶電的調(diào)色劑(在反轉(zhuǎn)顯影的情況下，帶電到O 正極性而不變?yōu)樨?fù)極性的調(diào)色劑)時出現(xiàn)的霧化。圖IOA和圖IOB示出根據(jù)比較例和在上述的方法下改變?nèi)跗毓鈼l件的情況下的圖像質(zhì)量評價的變化。圖IOA和圖IOB中的不執(zhí)行用于弱曝光的背景區(qū)域電勢Vd的校正的情況被指定為比較例I。并且，在圖5A和圖5B所示的電源電路中以帶電電勢Vcdc校正背景區(qū)域電勢Vd的情況被指定為比較例2。圖IOA示出霧化量的變化。由于在圖IOA的比較例I中，隨著感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)增加帶電電勢Vd上升，因此，由于背景區(qū)域電勢與顯影電勢之間的電勢差的増加引起的反轉(zhuǎn)霧化劣化。 雖然反轉(zhuǎn)霧化在圖IOA中的比較例2中不劣化，但是，由于帶電輥的污染，在具有低的背景區(qū)域電勢的區(qū)域處出現(xiàn)局部霧化，使得總霧化量趨于增加。圖IOB示出圖像均勻性的變化。在比較例2中，隨著感光鼓的使用狀態(tài)發(fā)展，帶電輥的污染劣化，由此以帶電輥周期產(chǎn)生斑點圖像(由于背景區(qū)域電勢下降為低于顯影偏壓因此背景區(qū)域被部分顯影的現(xiàn)象)。由于帶電輥的污染被視為等同于表面上的高電阻膜的污染，因此，微小間隙處的部分電壓下降以阻礙放電。隨著帶電電勢Vcdc下降，這種趨勢變得更明顯。作為結(jié)果，根據(jù)比較例2的背景區(qū)域電勢Vb的校正可引起比“霧化”更顯著的“斑點圖像”的劣化。根據(jù)本示例性實施例，不僅帶電電勢(背景區(qū)域電勢)可保持恒定以防止反轉(zhuǎn)霧化的劣化，而且，弱曝光的曝光量Etl上升以確保足夠的均勻效果并且在不招致由于帶電輥等的污染引起的帶電電勢的均勻性的任何降低的情況下形成背景區(qū)域電勢。因此，可以采取有效的措施以應(yīng)對伴隨使用的進行的背景區(qū)域電勢的上升和均勻性的下降。并且，由于背景區(qū)域電勢在各圖像形成站中保持恒定，因此，即使當(dāng)從同一電源向各顯影單元供給電壓吋，也可防止霧化的惡化。在第一示例性實施例中，描述執(zhí)行基于圖像數(shù)據(jù)的曝光時的非圖像形成區(qū)域的弱曝光。在第二示例性實施例中，作為弱曝光的另ー情況，描述當(dāng)調(diào)整在轉(zhuǎn)印操作中設(shè)定于轉(zhuǎn)印単元處的轉(zhuǎn)印電壓(轉(zhuǎn)印電壓的設(shè)定)時以上根據(jù)第一示例性實施例描述的弱曝光控制的例子。在該轉(zhuǎn)印電壓控制中，基于當(dāng)向轉(zhuǎn)印單元施加一定電壓時流動的電流，調(diào)整轉(zhuǎn)印操作期間的電壓設(shè)定。圖11是示出與圖5不同的帶電單元和顯影單元的高電壓電源。參照圖11，圖5B所示的圖像形成裝置還提供有轉(zhuǎn)印高電壓電源120，該轉(zhuǎn)印高電壓電源120是作為共用電源的DC電壓電源単元。與第一示例性實施例同樣，來自高電壓電源120的電源電壓或通過用DC-DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換電源電壓獲得的轉(zhuǎn)換電壓可被供給到轉(zhuǎn)印輥14a 14d中。并且，可以使用電源電壓或通過由具有固定電壓降特性的電子器件將轉(zhuǎn)換電壓分壓或降壓獲得的電壓。由于在圖11所示的例子中對于轉(zhuǎn)印輥14a 14d分配相同的電壓，因此，分配比不能改變。轉(zhuǎn)印高電壓電源120由變壓器和變壓器驅(qū)動/控制系統(tǒng)121以及轉(zhuǎn)印電流檢測電路122構(gòu)成。對于與在上述的第一實施例中描述的部件相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記，并且，省略它們的描述。首先，將描述轉(zhuǎn)印單元的轉(zhuǎn)印電壓控制。在引擎控制單元104的指示下，執(zhí)行在圖像形成操作之前執(zhí)行的準(zhǔn)備操作(以下，稱為預(yù)先旋轉(zhuǎn))，以通過對轉(zhuǎn)印輥14a 14d和中間轉(zhuǎn)印帶10的求和，檢測阻抗值。基于獲得的阻抗，引擎控制単元104計算使轉(zhuǎn)印電流檢測電路122中的檢測電流Itr為預(yù)定值ItrO的變壓器121的電壓。多次重復(fù)相同的處理，以計算使檢測電流Itr為預(yù)定值ItrO的變壓器121的電壓，并且獲得此時的平均電壓％。除了阻抗檢測方法以外，以下的轉(zhuǎn)印電壓控制方法也是可用的。首先，引擎控制單元104設(shè)定初始轉(zhuǎn)印電壓以檢測此時的電流。當(dāng)檢測的電流低于目標(biāo)值時，引擎控制単元 104將轉(zhuǎn)印電壓重新設(shè)定到更高的值，并且，當(dāng)檢測的電流高于目標(biāo)值時，它將轉(zhuǎn)印電壓重新設(shè)定到更低的值。然后，引擎控制単元104基于由引擎控制単元104設(shè)定的轉(zhuǎn)印電壓執(zhí)行上述的電流檢測和轉(zhuǎn)印電壓的重新設(shè)定的處理。該處理被重復(fù)幾次以獲得適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)印電壓設(shè)定。通過該方法，也可執(zhí)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)印電壓控制。在隨后的用于將調(diào)色劑圖像可視化的圖像形成操作中，與上述的各示例性實施例類似，基于圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行對于非圖像形成區(qū)域和圖像形成區(qū)域的曝光。在感光鼓Ia Id上顯影調(diào)色劑圖像之后，向轉(zhuǎn)印輥14a 14d施加當(dāng)執(zhí)行預(yù)先旋轉(zhuǎn)的阻抗檢測時計算的平均電壓V。。根據(jù)本示例性實施例，在轉(zhuǎn)印輥14a 14d和中間轉(zhuǎn)印帶10的阻抗檢測中，在例如預(yù)先旋轉(zhuǎn)的定時處通過弱曝光將感光鼓Ia Id的帶電電勢設(shè)為特定值(Vd_bg)。S卩，引擎控制單元104執(zhí)行與在第一示例性實施例中描述的圖7的流程圖中的步驟SlOl和步驟S103類似的處理，并且，使曝光単元根據(jù)在步驟S103中確定的弱曝光量參數(shù)執(zhí)行參照圖6描述的弱光束發(fā)射。另ー方面，當(dāng)對于在預(yù)先旋轉(zhuǎn)時執(zhí)行的轉(zhuǎn)印電壓控制不執(zhí)行根據(jù)參照圖7描述的流程圖的處理時，出現(xiàn)以下的問題。即，如果感光鼓Ia Id中的任一個的電荷傳輸層24a 24d具有不同的膜厚，那么，可通過對于非圖像形成區(qū)域的曝光在感光鼓Ia Id上產(chǎn)生表面電勢的可變性。已在圖8A和圖SB中描述了該現(xiàn)象。當(dāng)在要在預(yù)先旋轉(zhuǎn)時執(zhí)行的轉(zhuǎn)印電壓控制中執(zhí)行圖7的流程圖中的步驟SlOl S103時，可通過對于非圖像形成區(qū)域的曝光使感光鼓Ia Id的表面電勢保持恒定。作為結(jié)果，當(dāng)檢測預(yù)先旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)印輥Ia Id的阻抗時，電流檢測電路122可在相同的阻抗條件(電勢差)下檢測電流Itr，以便以高精度實現(xiàn)轉(zhuǎn)印電壓控制(校準(zhǔn))。根據(jù)本示例性實施例，可以在轉(zhuǎn)印電壓控制時使轉(zhuǎn)印輥14a 14d與感光鼓Ia Id之間的電勢差保持恒定。即使當(dāng)使用共用的轉(zhuǎn)印高電壓電源時，也可與感光鼓Ia Id的EV特性的可變性無關(guān)地以高精度設(shè)定轉(zhuǎn)印電壓。因此，可以防止由轉(zhuǎn)印操作中的不足的轉(zhuǎn)印電壓引起的圖像缺陷的產(chǎn)生。轉(zhuǎn)印高電壓電源被共用于多種顔色，由此有助于減小圖像形成裝置的尺寸。在第一示例性實施例中，參照圖6，引擎控制單元104根據(jù)弱曝光信號68a 68d的指示將脈沖寬度PWMIN(發(fā)光時間)設(shè)為短時間，并且對于調(diào)色劑圖像不要被可視化的背景區(qū)域執(zhí)行弱曝光。另ー方面，可存在獲得相同的效果的另ー示例性實施例。例如，激光二極管63可總是對于調(diào)色劑圖像至少不被可視化的背景區(qū)域執(zhí)行弱光束發(fā)射。在這種情況下，引擎控制単元104參照圖12所示的表。與圖7的步驟SlOl類似，引擎控制単元104獲取關(guān)于各感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)的信息，并且參照與獲取的信息對應(yīng)的弱光束發(fā)射的亮度(mW)。然后，引擎控制単元104以弱曝光信號68a 68d的形式發(fā)出關(guān)于參照的各弱曝光的亮度(mW)的指令(電壓值/信號)。激光驅(qū)動器62a 62d中的每ー個總是根據(jù)指示的亮度向激光二極管63a 63d供給電流。此時，激光驅(qū)動器62a對于弱曝光不執(zhí)行PWM激光發(fā)射控制。引擎控制単元104基于關(guān)于各獲取的感光鼓的積分轉(zhuǎn)數(shù)的信息參照圖12的表中的相加的亮度(mW)。然后，引擎控制單元104以在圖6中描述的亮度信號61a 61d的形式發(fā)出關(guān)于參照的總和的亮度的指令(電壓值/信號)。在這種情況下，激光驅(qū)動器62a包含AND電路。該AND電路在基于指示的強度(電流)的弱曝光發(fā)光值上加上基于根據(jù)總和的亮度的強度(電流)的圖像數(shù)據(jù)的PWM發(fā)光值，以驅(qū)動激光二極管63a。作為結(jié)果，可以實現(xiàn)圖12所示的正常曝光的亮度。根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的PWM控制是公知的技木，在這里將不詳細(xì)描述該技木。并且，作為又ー示例性實施例，可以通過不同的電路執(zhí)行弱曝光和正常曝光。在這種情況下，關(guān)于正常曝光中的圖像數(shù)據(jù)O的曝光量需要與弱曝光的曝光量相同或基本上相同。通過在弱的亮度下執(zhí)行弱曝光，除了上述的示例性實施例的效果以外，還可實現(xiàn)減少電子噪聲的效果。 作為又ー示例性實施例，可以省略弱曝光信號68a 68d，并且，可替代性地在脈沖寬度信號60a 60d的上游設(shè)置圖像信號轉(zhuǎn)換電路。更具體而言，圖像信號轉(zhuǎn)換電路在來自視頻控制器103的圖像數(shù)據(jù)為灰度值O時將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成灰度值32，并且關(guān)于在灰度值255下執(zhí)行的全光束發(fā)射，以32/255的比例用激光二極管63a執(zhí)行弱光束發(fā)射。當(dāng)灰度值為I 255時，灰度值通過壓縮被轉(zhuǎn)換成33 255?？山Y(jié)合感光鼓的剰余服務(wù)壽命改變當(dāng)圖像數(shù)據(jù)為O時的轉(zhuǎn)換后灰度值，以獲得與圖9A、圖9B和圖12所示的服務(wù)壽命對應(yīng)的希望的曝光量。如果將灰度值變?yōu)镺之后的灰度值被設(shè)為A不是32，那么可通過壓縮將圖像數(shù)據(jù)I 255的灰度值轉(zhuǎn)換成(A+1) 255。在以上的描述中，視頻控制器103和引擎控制單元104被分離。但是，可通過同一控制單兀實現(xiàn)視頻控制器103和引擎控制單兀104。作為替代方案，視頻控制器103的功能和引擎控制単元104的功能可被包含于另ー個中。S卩，希望對于上述的示例性實施例中的每ー個應(yīng)用各種的控制単元。例如，可通過視頻控制器103產(chǎn)生脈沖寬度信號60a 60d，然后，視頻控制器103可通過引擎控制單元104直接控制用作曝光単元的激光掃描儀系統(tǒng)。在以上的描述中，在圖5A和圖5B中，通過單ー電源(與變壓器53對應(yīng))共同化用于帶電単元和顯影單元的高電壓電源。但是，從基于圖8A和圖SB的描述可以清楚地看出，以上的描述中的配置對于不能為了帶電在不同的顔色之間施加獨立的電源控制并且也不能為了顯影在不同的顔色之間施加獨立的電源控制的情況是有效的。因此，設(shè)置用于使多個單元帶電的單ー電源(與単一變壓器對應(yīng))和用于使多個單元顯影的單ー電源(與単一變壓器對應(yīng))。同時，各電源被區(qū)分為第一電源和第二電源。然后，在這種情況下，從帶電電源輸出的電壓(第一電源電壓)或通過利用轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換獲得的電壓(第一轉(zhuǎn)換電壓)被輸入到帶電輥2a 2d。
另ー方面，從顯影電源輸出的電壓(第二電源電壓)或通過利用轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換獲得的電壓(第二轉(zhuǎn)換電壓)被輸入到顯影輥43a 43d。
如參照圖5A和圖5B描述的那樣，輸入到各單個輥(帶電輥或顯影輥)的電壓可被應(yīng)用于各種可變性。例如，單ー電源(第一和第二電源)的電源電壓(第一電源電壓、第二電源電壓)或通過利用轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換獲得的電壓(第一轉(zhuǎn)換電壓、第二轉(zhuǎn)換電壓)可通過具有固定電壓降特性的電子器件被分壓或降壓。然后，這些電壓(第一電壓、第二電壓)可被輸入到帶電棍2a 2d和顯影棍43a 43d。在以上的描述中，具有固定電壓降特性的電子器件被用于降壓/升壓。但是，通過根據(jù)圖7的流程圖的弱曝光的處理對于向各帶電輥和顯影輥提供具有特定功能的DC-DC轉(zhuǎn)換器的情況是有效的。S卩，如果當(dāng)出現(xiàn)圖8A所示的狀態(tài)時DC-DC轉(zhuǎn)換器的電壓轉(zhuǎn)換能力不足，那么不能単獨地通過電壓轉(zhuǎn)換能力實現(xiàn)圖8C所示的電勢Vd_bg。在這種情況下，可通過弱曝光處理補償對于DC-DC轉(zhuǎn)換器來說不足的電勢形成，以實現(xiàn)帶電電勢Vd_bg。并且，在參照圖7的描述中，根據(jù)關(guān)于感光部件的剰余服務(wù)壽命的信息(關(guān)于鼓的感度特性的信息)，設(shè)定用于弱曝光的參數(shù)和用于正常曝光的參數(shù)。這些參數(shù)是被配置為指不弱曝光中的脈沖寬度的弱曝光信號68a的值和被配置為指不發(fā)光強度的弱曝光信號68a的值?？梢哉f，對于正常曝光同樣如此。并且，可根據(jù)圖像形成裝置主體內(nèi)的環(huán)境(溫度和濕度)和圖像形成裝置的隨時間的變化，對于參數(shù)執(zhí)行校正。雖然已參照示例性實施例說明了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實施例。以下的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋以包含所有的變更方式和等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種彩色圖像形成裝置，該彩色圖像形成裝置分別與多種顏色對應(yīng)地包括感光部件、被配置為使感光部件帶電的帶電單元、被配置為通過被光束照射而在帶電的感光部件上形成靜電潛像的光束發(fā)射單元和被配置為通過向靜電潛像施加調(diào)色劑而將調(diào)色劑圖像可視化的顯影單元，該彩色圖像形成裝置包括 獲取單元，被配置為獲取關(guān)于與所述多種顏色對應(yīng)的多個感光部件中的每一個的剩余服務(wù)壽命的信息；和 控制單元，被配置為使多個光束發(fā)射單元中的每一個在帶電的感光部件上的要將調(diào)色劑圖像可視化的區(qū)域上執(zhí)行用于將調(diào)色劑圖像可視化的正常光束發(fā)射，并且使所述多個光束發(fā)射單元在帶電的感光部件上的不要將調(diào)色劑圖像可視化的背景區(qū)域上執(zhí)行弱光束發(fā)射， 其中，至少為了減少所述多個帶電的感光部件中的每一個的背景區(qū)域上的表面電勢的可變性，控制單元基于通過獲取單元獲取的關(guān)于感光部件中的每一個的剩余服務(wù)壽命的信息改變所述多個光束發(fā)射單元中的每一個的光量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的彩色圖像形成裝置，其中，控制單元基于通過獲取單元獲取的關(guān)于感光部件中的每一個的剩余服務(wù)壽命的信息改變通過所述多個光束發(fā)射單兀中的每一個的正常光束發(fā)射的光量，使得至少減少所述多個感光部件中的每一個的正常曝光之后的電勢的可變性。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的彩色圖像形成裝置，其中，通過校正確定激光發(fā)光時間的脈沖寬度或校正激光亮度，執(zhí)行用于改變?nèi)醢l(fā)光的光量的控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的彩色圖像形成裝置，其中，通過校正激光亮度，執(zhí)行用于改變正常發(fā)光的光量的控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的彩色圖像形成裝置，其中，控制單元使所述多個光束發(fā)射單元對于帶電的感光部件上的要將調(diào)色劑圖像可視化的區(qū)域執(zhí)行正常光束發(fā)射，在正常光束發(fā)射中，在用于弱光束發(fā)射的光量上加上基于從外面輸入的圖像數(shù)據(jù)的光量。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的彩色圖像形成裝置，其中，與多種顏色對應(yīng)的所述多個帶電單元和所述多個顯影單元被供給通過用具有固定電壓降特性的電子器件將從電源供給的電源電壓或通過用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換電源電壓獲得的轉(zhuǎn)換電壓分壓和/或降壓獲得的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的彩色圖像形成裝置，還包括單個電源， 其中，從單個電源輸出的電源電壓、通過用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換電源電壓獲得的轉(zhuǎn)換電壓或通過用具有固定電壓降特性的器件將電源電壓或轉(zhuǎn)換電壓分壓和/或降壓獲得的電壓被輸入到所述多個帶電單元，并且，通過用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換電源電壓獲得的轉(zhuǎn)換電壓或通過用具有固定電壓降特性的器件將電源電壓或轉(zhuǎn)換電壓分壓和/或降壓獲得的電壓被輸入到所述多個顯影單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的彩色圖像形成裝置，還包括第一電源和第二電源， 其中，從第一電源輸出的第一電源電壓、通過用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換第一電源電壓獲得的第一轉(zhuǎn)換電壓或通過用具有固定電壓降特性的器件將第一電源電壓或第一轉(zhuǎn)換電壓分壓或降壓獲得的第一電壓被輸入到所述多個帶電單元，并且， 從第二電源輸出的第二電源電壓、通過用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換第二電源電壓獲得的第二轉(zhuǎn)換電壓或通過用具有固定電壓降特性的器件將第二電源電壓或第二轉(zhuǎn)換電壓分壓或降壓獲得的第二電壓被輸入到所述多個顯影單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的彩色圖像形成裝置，還包括與多種顏色對應(yīng)的多個轉(zhuǎn)印單元，其中，所述多個轉(zhuǎn)印單元被供給通過用具有固定電壓降特性的器件將來自電源的電源電壓或通過用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換電源電壓而獲得的轉(zhuǎn)換電壓分壓或降壓獲得的電壓， 其中，控制單元基于當(dāng)在轉(zhuǎn)印單元中設(shè)定轉(zhuǎn)印電壓時流動的電流執(zhí)行用于調(diào)整轉(zhuǎn)印操作中的電壓設(shè)定的轉(zhuǎn)印電壓控制，并且，當(dāng)轉(zhuǎn)印電壓被控制時，改變?nèi)豕馐l(fā)射的光量。
全文摘要
本申請涉及彩色圖像形成裝置。在該彩色圖像形成裝置中，當(dāng)通過使用曝光單元對于相應(yīng)的感光鼓的背景區(qū)域執(zhí)行弱曝光時，根據(jù)感光鼓的剩余服務(wù)壽命改變用于弱曝光的曝光單元的光量。
文檔編號G03G15/04GK102681391SQ20121006162
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者七瀧秀夫, 豐泉清人, 安川航司, 小林進介, 渡邊泰成, 片桐真史, 紫村大, 長谷川秀明 申請人:佳能株式會社