DE60317979T2

DE60317979T2 - Bilderzeugungsgerät und Verfahren zur Bildherstellung

Info

Publication number: DE60317979T2
Application number: DE60317979T
Authority: DE
Inventors: Hidetsugu Shimura; Takashi Hama
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2023-07-18
Also published as: EP1384591B1; CN100367117C; CN101140438A; CN1477458A; ATE380671T1; US7251423B2; EP1384591A2; US7068957B2; DE60317979D1; CN101140438B; EP1384591A3; US20040037577A1; US20060165426A1; EP1886825A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildgebungsvorrichtung und ein Bildgebungsverfahren, die benötigen, dass eine Entwicklungsvorspannung angelegt wird an einem Tonerträger mit einem Bildträger, darauf sitzend ein elektrostatisches latentes Bild, positioniert, dem Tonerträger entgegenzustehen, der Toner trägt, so dass Toner demgemäß sich auf dem Bildträger von dem Tonerträger bewegt, und das elektrostatische latente Bild visualisiert wird.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Bekannt als Bildgebungsvorrichtungen, wie zum Beispiel Kopiermaschinen, Drucker und Faxmaschinen, bei denen elektrofotographische Techniken angewandt werden, sind zwei Typen: die Vorrichtungen des Kontaktentwicklungstyps, gemäß denen ein Bildträger und ein Tonerträger gehalten wird, die aneinander angrenzen; und solche Vorrichtungen des Nicht-Kontakt-Entwicklungstyps, gemäß denen ein Bildträger und ein Tonerträger voneinander weggehalten sind. Bei diesen, in einer Bildgebungsvorrichtung des Kontaktentwicklungstyps, wird eine Entwicklungsvorspannung an einem Tonerträger angelegt mit einer Gleichspannung oder einer Spannung, die erhalten wird durch Superpositionieren eines alternierenden bzw. Wechselstroms bzw. Wechselspannung auf einer Gleichspannung, und wenn Toner, getragen durch eine Oberfläche des Tonerträgers, ein elektrostatisches latentes Bild kontaktiert, das gebildet wird auf einem Bildträger, bewegt sich der Toner teilweise in Richtung des Bildträgers gemäß einem Oberflächenpotential des elektrostatischen latenten Bildes, und ein Tonerbild wird daher gebildet.
Indessen wird, in einer bildgebenden Vorrichtung bzw. Bildgebungsvorrichtung des Nicht-Kontakt-Entwicklungstyps eine Wechselspannung, die als Entwicklungsvorspannung dient, angelegt an einen Tonerträger, ein wechselndes Feld entwickelt sich in einer Lücke zwischen dem Tonerträger und einem Bildträger, der Toner transferiert aufgrund der Funktion des Wechselfeldes und ein Tonerbild wird daher gebildet.
In einer Vorrichtung mit elektrofotographischen Techniken kann eine Bilddichte eines Tonerbildes variieren, weil ein individueller Unterschied, den die Vorrichtung besitzt, eine Änderung der Zeit aufweist, eine Änderung in der Umgebung, die die Vorrichtung umgibt, wie Temperatur und Feuchtigkeit etc. Dies bemerkend, wurden verschiedene Typen von Techniken vorgeschlagen, die darauf abzielen, eine Bilddichtestabilisierung zu haben. Solche Techniken enthalten eine, die es benötigt, ein kleines Testbild (Flickenbild) zu bilden auf einem Bildträger, um dabei einen Dichtesteuerfaktor zu optimieren, der eine Bilddichte beeinflusst, basierend auf einer Dichte des Flickenbildes. Gemäß dieser Technik werden vorbestimmte Flickenbilder bzw. Patch-Bilder auf einem Bildträger gebildet, während ein Dichtesteuerfaktor sich ändert, ein Dichtesensor, angeordnet in der Nähe des Bildträgers, detektiert eine Bilddichte der Flickenbilder und der Dichtesteuerfaktor wird angepasst, so dass die Dichte mit einer vorbestimmten Zieldichte übereinstimmen wird in einem Versuch, eine gewünschte Bilddichte zu erhalten.
Beispielsweise, gemäß einer Bilddichtesteuertechnik, die in der japanischen Patentanmeldung, offengelegt in der Gazette Nr. 2002-72584 beschrieben ist, wird (1), wenn eine Leistungsquelle einer Vorrichtungshaupteinheit AN ist, (2) zu der Zeit eines Wechselns einer Prozesspatrone bzw. Prozesskartusche oder einer Entwicklerpatrone, (3) beim Empfang eines neuen Druckbefehls in einem Zustand, wo die Vorrichtung nicht lange benutzt wurde, und (4), wenn eine vorbestimmte Anzahl der Seiten gedruckt wurde, ein vorbestimmtes Toner-Patch bzw. Tonerflicken vor der Bildung des nächsten Bildes gebildet, eine Entwicklungsvorspannung, die als Dichtesteuerfaktor dient wird geändert, basierend auf einer Dichte des Toner-Patches und eine Bilddichte wird demgemäß gesteuert.
Mit Bezug auf eine Vorrichtung dieser Art ist es bekannt, dass, wenn eine Leistungsquelle AUS ist, oder wenn ein Betriebsunterbrechungszustand, dass eine Bildgebung nicht ausgeführt wird, für eine lange Zeit fortfuhr, selbst durch, wenn die Leistungsquelle AN ist, kann ein Bild, gebildet durch einen nachfolgenden Bildgebungsbetrieb zyklische Dichtevariationen aufzeigen. Während solche Dichtevariationen nach und nach eliminiert werden, wenn der Bildgebungsbetrieb einige Male wiederholt wird, falls der Betriebsunterbrechungszustand lange anhält, wird eine längere Zeitperiode notwendig sein zum Eliminieren von Dichtevariationen und eine Bildqualität kann sich verschlechtern, selbst zu einem messbaren Ausmaß in einigen Fällen.
In einer Bildgebungsvorrichtung gemäß einer herkömmlichen Technik, die ein Flickenbild zu bilden benötigt für eine Anpassung eines Dichtesteuerfaktors, wenn ein Flickenbild gebildet wird nach solch einem Betriebsunterbrechungszustand, kann eine Dichtevariation, wie die oben beschriebene, zu einer Variation der Dichte des Flickenbildes führen. Dies ruft ein Problem dadurch hervor, dass es schwierig ist, den Dichtesteuerfaktor akkurat anzupassen, basierend auf einer Dichte des Flickenbildes, und es ist deshalb schwer, ein stabiles Bild zu formen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildgebungsvorrichtung und ein Bildgebungsverfahren bereitzustellen, gemäß denen ein Flickenbild mit geringerer Dichtevariation gebildet wird, und ein Dichtesteuerfaktor optimiert wird, basierend auf einer Dichte des Flickenbildes, so dass ein Tonerbild mit einer exzellenten Bildqualität auf eine stabile Art und Weise gebildet wird.
Aus den Ergebnissen einer Vielzahl von Experimenten haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung das folgende gefunden mit Bezug auf ein Hervorrufen einer zyklischen Dichtevariation, die auftritt während einem Bildgebungsbetrieb nach einem Weiterführen eines Betriebsunterbrechungszustands. Das heißt, dass eine Hauptursache solch einer Variationsdichte ist, dass sobald Toner auf einer Oberfläche von einem Tonerträger für eine lange Zeitperiode anhaftend bleibt, eine Verbindung zwischen dem Tonerträger und dem Toner allmählich stark wird, und deshalb eine größere Kraft notwendig wird zum Separieren des Toners von dem Tonerträger, und dass, da der Oberflächenzustand des Tonerträgers in Suspension nicht gleichförmig ist, aber eher ungleichförmig aufgrund verschiedener Dichten des Toners, der in Kontakt ist mit der Oberfläche des Tonerträgers bei verschiedenen Positionen oder für einen anderen Grund, die Stärke der Verbindung zwischen dem Tonerträger und dem Toner auch ungleichmäßig ist.
Die oben erwähnte Aufgabe der Erfindung wird daher durch eine Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1 und durch ein Bildgebungsverfahren nach Anspruch 10 gelöst.
Deshalb wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Tonerträger dazu gebracht, eine Umdrehung oder mehr vor der Bildung eines Flickenbildes zu rotieren. Dies eliminiert den Mangel an Gleichförmigkeit des Toners auf dem Tonerträger, und verhindert deshalb eine Dichtevariation in einem Flickenbild.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, um eine Bildgebungsvorrichtung und ein Bildgebungsverfahren bereitzustellen, gemäß denen es möglich ist, eine Dichtevariation zu unterdrücken, die auftreten wird in einem Bild nach einem langen Andauern eines Betriebs unterbrochenen Zustands, so dass ein Tonerbild mit exzellenter Bildqualität gebildet wird auf eine stabile Art und Weise, wird eine Optimierung der Bildgebungsbedingung ausgeführt, wenn eine Bildgebung nicht auszuführen ist nach einer vorbestimmten Zeitperiode. Dies verhindert einen betriebsunterbrochenen Zustand daran, eine lange Zeitperiode anzudauern.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, um eine Bildgebungsvorrichtung und ein Bildgebungsverfahren bereitzustellen, gemäß denen es möglich ist, eine Dichtevariation zu unterdrücken, die auftreten wird in einem Bild nach einem langen Andauern eines Betriebs unterbrochenen Zustands, so dass ein Tonerbild mit exzellenter Bildqualität gebildet wird auf eine stabile Art und Weise, wird der Tonerträger dazu gebracht, für jede vorbestimmte Periode zu rotieren. Dies eliminiert den Mangel an Gleichförmigkeit des Toners auf dem Tonerträger, und verhindert deshalb eine Dichtevariation in einem Bild.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, um eine Bildgebungsvorrichtung und ein Bildgebungsverfahren bereitzustellen, gemäß denen es möglich ist, eine Dichtevariation zu unterdrücken, die auftreten wird in einem Bild nach einem langen Andauern eines Betriebs unterbrochenen Zustands, so dass ein Tonerbild mit exzellenter Bildqualität gebildet wird auf eine stabile Art und Weise, wenn es eine Aufforderung für eine nächste Bildgebung, empfangen nach einer vorbestimmten Zeitperiode von der vorhergehenden Bildgebung gibt, vor einer Bildgebung eines Bildes, wird der Tonerträger dazu gebracht, eine Umdrehung oder mehr zu rotieren. Dies eliminiert den Mangel der Ungleichförmigkeit des Toners auf dem Tonerträger, und verhindert daher eine Dichtevariation in einem Bild.
Diese zweiten bis vierten vorteilhaften Aspekte (Beispiele) können implementiert werden in Kombination mit dem ersten Aspekt gemäß der Erfindung.
Die obigen und weitere Aufgaben und neuen Merkmale der Erfindung werden vollständiger ersichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn dieselbe in Verbindung mit begleitenden Zeichnungen gelesen wird. Es ist zu verstehen, dass jedoch die Zeichnung nur für den Zweck der Darstellung dient und nicht vorgesehen ist als Definition der Grenzen der Erfindung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Zeichnung einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt ein Blockdiagramm einer elektrischen Struktur der Bildgebungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist.
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Entwicklers der Bildgebungsvorrichtung;
4 zeigt eine Zeichnung, die eine Struktur eines Dichtesensors zeigt;
5 zeigt ein Flussdiagramm, das die Struktur der Optimierung eines Dichtesteuerfaktors in der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
6 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Initialisierung in der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
7 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Vorbetrieb in der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
8A und 8B zeigen Zeichnungen, die ein Beispiel eines Grundprofils eines Zwischentransferierriemens zeigen;
9 zeigt ein Flussdiagramm, das einen spitzenähnlichen Rauschentfernprozess in der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
10 zeigt eine Zeichnung, die eine spitzenähnliche Rauschentfernung in der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
11A, 11B und 11C sind schematische Diagramme, die eine Beziehung zeigen zwischen einem Teilchendurchmesser des Toners und der Menge an reflektiertem Licht;
12A und 12B zeigen Zeichnungen, die zeigen, wie eine Tonerteilchendurchmesserverteilung und eine Änderung in dem OD-Wert sich zueinander verhalten;
13 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess eines Ableitens eines Steuerzielwerts in der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
14A und 14B zeigen Zeichnungen, die Beispiele von Nachschlagtabellen zeigen, die zum Berechnen eines Steuerzielwerts vorhanden sind;
15 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Entwicklungsvorspannungseinstellprozess in der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
16 zeigt eine Zeichnung, die ein Flickenbild einer hohen Dichte zeigt;
17A und 17B sind Zeichnungen, die eine Variation in der Bilddichte zeigen, die auftritt bei Rotationszyklen eines photoempfindlichen Glieds;
18 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess eines Berechnens eines optimalen Werts einer Entwicklungsvorspannung in der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
19 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess eines Einstellens einer Belichtungsenergie in der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
20 zeigt eine Zeichnung, die ein Flickenbild mit geringer Dichte zeigt;
21 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess eines Berechnens eines optimalen Werts einer Belichtungsenergie in der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
22 zeigt eine Zeichnung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
23 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Bildgebungsbetrieb und einen betriebsunterbrochenen Zustand in einer dritten bevorzugten Ausführungsform zeigt, das heißt, einem ersten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
24A und 24B sind Timing-Diagramme, die einen Unterschied im Betrieb in der Vorrichtung abhängig von der Länge einer betriebsunterbrochenen Zeit zeigen;
25 zeigt ein Timing-Diagramm, das Betriebe in entsprechenden Teilen in der Vorrichtung beim Wiedererlangen von dem betriebsunterbrochenen Zustand zeigt;
26 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Bildgebungsbetrieb und einen betriebsunterbrochenen Zustand in einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Bildgebungsvorrichtung zeigt, das heißt, ein zweites Beispiel, das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört;
27A, 27B und 27C sind Timing-Diagramme, die einen Unterschied im Betrieb in der Vorrichtung, abhängig von der Länge einer betriebsunterbrochenen Zeit, zeigen;
28 zeigt ein Flussdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel eines Bildgebungsbetriebs und eines betriebsunterbrochenen Zustands in der vierten bevorzugten Ausführungsform (zweites Beispiel) zeigt;
29A und 29B sind Timing-Diagramme, die einen Unterschied im Betrieb in der Vorrichtung, abhängig von der Länge einer betriebsunterbrochenen Zeit, zeigen;
30 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Hauptprozess in der fünften bevorzugten Ausführungsform zeigt, das heißt, ein drittes Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
31 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Freilaufbetrieb einer Entwicklerrolle in der fünften bevorzugten Ausführungsform (drittes Beispiel) zeigt;
32A, 32B und 32C sind Timing-Diagramme, die einen Betrieb zeigen, während dem Hauptprozess in der fünften bevorzugten Ausführungsform (drittes Beispiel);
33 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Hauptprozess in der sechsten bevorzugten Ausführungsform der Bildgebungsvorrichtung zeigt, das ein viertes Beispiel ist, das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört;
34A, 34B und 34C sind Timing-Diagramme, die einen Unterschied im Betrieb, abhängig von dem Timing des Empfangs eines Bildsignals während dem Hauptprozess in der sechsten bevorzugten Ausführungsform (viertes Beispiel) zeigen; und
35A und 35B sind Zeichnungen, die einen Betrieb während einem modifizierten Beispiel eines Hauptprozesses zeigen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Sechs bevorzugte Ausführungsformen und modifizierte Beispiele einer Bildgebungsvorrichtung werden nun beschrieben.
Von den sechs bevorzugten Ausführungsformen und von den modifizierten Beispielen gehören die erste und zweite Ausführungsform zu der Erfindung und auch das "modifizierte Beispiel der ersten bis vierten bevorzugten Ausführungsform", die beschrieben sind zwischen der Beschreibung der vierten und fünften Ausführungsformen und den "modifizierten Beispielen der ersten bis sechsten bevorzugten Ausführungsform, beschrieben nach der sechsten Ausführungsform" gehören zur Erfindung, da sie verwendbar und anwendbar sind für die erste und zweite Ausführungsform. Eine Struktur der Vorrichtung bleibt grundlegend die gleiche über diese bevorzugten Ausführungsformen, wobei nur einige Unterschiede in einigen der Betriebe der Vorrichtung gelassen werden. Deshalb wird eine Struktur in einem Betrieb der Vorrichtung zuerst beschrieben im Verhältnis zu einer ersten bevorzugten Ausführungsform. Hinsichtlich der anderen bevorzugten Ausführungsformen werden Unterschiede von der ersten bevorzugten Ausführungsform hauptsächlich beschrieben.
<ERSTE BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM>
(1) STRUKTUR DER VORRICHTUNG
1 zeigt ein Diagramm einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer elektrischen Struktur der Bildgebungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist. Diese Bildgebungsvorrichtung ist eine Vorrichtung, die Toner in vier Farben von Gelb (Y), Magenta (M), Zyan (C) und Schwarz (K) überlagert, um demgemäß ein Vollfarbbild bildet, oder nur Toner in Schwarz (K) verwendet, und demgemäß ein schwarzweißes Bild bildet. In dieser Bildgebungsvorrichtung steuert, wenn ein Bildsignal zugeführt wird an einen Haupt-Controller 11 von einer externen Vorrichtung, wie zum Beispiel einem Host-Computer, in Ansprechen auf eine Bildgebungsaufforderung von einem Benutzer, ein Engine-Controller 10, entsprechende Teile eines Engines EG bzw. Maschine gemäß einem Befehl, der empfangen wird von dem Haupt-Controller 11, und ein Bild, das dem Bildsignal entspricht, wird gebildet auf einem Blatt S. Wie später beschrieben, funktioniert der Engine-Controller 10 als eine "Bildgebungseinrichtung" der vorliegenden Erfindung.
In dem Engine EG ist ein photoempfindliches Glied 2 angeordnet, so dass das photoempfindliche Glied 2 frei rotieren kann in der Pfeilrichtung D1 in 1. Um das photoempfindliche Glied 2 sind eine Ladeeinheit 3, eine Rotierentwicklereinheit 4 und ein Reiniger 5 in der Rotationsrichtung D1 angeordnet. Ein Lade-Controller 103 legt eine Ladevorspannung an der Ladeeinheit 3 an, wodurch eine äußere Umfangsrichtungsoberfläche des photoempfindlichen Glieds 2 gleichförmig auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential geladen wird. Auf diese Art und Weise funktioniert die Ladeeinheit 3 als "Ladeeinrichtung" der vorliegenden Erfindung gemäß dieser Ausführungsform.
Eine Belichtungseinheit 6 emittiert einen Lichtstrahl L in Richtung der äußeren Umfangsrichtungsoberfläche des photoempfindlichen Glieds 2, was daher durch die Ladeeinheit 3 geladen wird. Die Belichtungseinheit 6, daher funktionierend als "Belichtungseinrichtung" der vorliegenden Erfindung, ruft hervor, dass der Lichtstrahl L das photoempfindliche Glied 2 gemäß einem Steuerbefehl, zugeführt von einem Belichtungs-Controller 102, belichtet, und bildet ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend dem Bildsignal. Beispielsweise, wenn ein Bildsignal zugeführt wird an eine CPU 111 des Haupt-Controllers 11 über eine Schnittstelle 112 von einer externen Vorrichtung, wie zum Beispiel einem Host-Computer, gibt eine CPU 101 des Engine-Controllers 10 ein Steuersignal entsprechend dem Bildsignal zu einem vorbestimmten Timing aus, die Belichtungseinheit 6 emittiert den Lichtstrahl L auf das photoempfindliche Glied 2, und ein elektrostatisches latentes Bild gemäß dem Bildsignal wird gebildet auf dem photoempfindlichen Glied 2. Wenn ein Flickenbild, das später beschrieben wird, zu bilden ist gemäß einem Bedarf, wird ein Steuersignal weiter entsprechend einem Flickenbildsignal gebildet, das ein vorbestimmtes Muster ausdrückt, zugeführt von der CPU 101 an den Beleuchtungs- bzw.
Belichtungs-Controller 102, und ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend diesem Muster wird gebildet auf dem photoempfindlichen Glied 2. Auf diese Art und Weise funktioniert das photoempfindliche Glied 2 als ein "Bildträger" der vorliegenden Erfindung gemäß dieser Ausführungsform.
Die Entwicklereinheit 4 entwickelt ein so gebildetes elektrostatisches latentes Bild mit Toner. In anderen Worten umfasst die Entwicklereinheit 4 einen Unterstützungsrahmen 40, der angeordnet ist für eine freie Rotation um eine Welle, einen nicht-gezeigten Rotationstreiber, einen Gelb-Entwickler 4Y, einen Zyan-Entwickler 4C, einen Magenta-Entwickler 4M und einen Schwarz-Entwickler 4K, die frei anbringbar sind und abnehmbar von dem Unterstützungsrahmen 40, und Toner von entsprechenden Farben unterbringen. Ein Entwickler-Controller 104 steuert die Entwicklereinheit 4, wie in 2 gezeigt. Die Entwicklereinheit 4 wird zu Rationen angetrieben, basierend auf einem Steuerbefehl von dem Entwickler-Controller 104 und die Entwickler 4Y, 4C, 4M und 4K werden selektiv positioniert bei einer vorbestimmten Entwicklungsposition, die dem photoempfindlichen Glied 2 gegenüber steht, und den Toner der ausgewählten Farbe auf die Oberfläche des photoempfindlichen Glieds 2 führt. Als Ergebnis wird das elektrostatische latente Bild auf dem photoempfindlichen Glied 2 visualisiert mit dem Toner der ausgewählten Farbe. Gezeigt in 1 ist ein Zustand, wo der Gelb-Entwickler 4Y positioniert ist bei einer Entwicklungsposition.
Da die Entwickler 4Y, 4C, 4M und 4K alle die gleiche Struktur aufweisen, wird eine Struktur des Entwicklers 4K nun im Detail mit Bezug auf 3 beschrieben. Die anderen Entwickler 4y, 4C und 4M bleiben die gleichen in Struktur und Funktion. 3 zeigt eine Querschnittsansicht des Entwicklers der Bildgebungsvorrichtung. In diesem Entwickler 4K sind eine Versorgungsrolle 43 und eine Entwicklerrolle 44 axial angebracht an einem Gehäuse 41, das den Toner T innerhalb beherbergt. Da der Entwickler 4K positioniert ist bei der Entwicklungsposition, die oben beschrieben wurde, grenzt die Entwicklerrolle 44, die als ein "Tonerträger" der vorliegenden Erfindung funktioniert, an an dem photoempfindlichen Glied 2 oder wird positioniert bei einer entgegengesetzten Position mit einer vorbestimmten Lücke von dem Photoempfindlichen Glied 2 und die Rollen 43 und 44 rotieren in eine vorbestimmte Richtung, während sie im Eingriff sind mit dem Rotationstreiber (nicht gezeigt), der angeordnet ist bei dem Hauptabschnitt. Die Entwicklerrolle 44 ist hergestellt als ein Zylinder aus Metall, wie zum Beispiel Eisen, Kupfer und Aluminium, oder als eine Legierung, wie zum Beispiel rostfreien Stahl, oder so, dass eine Entwicklungsvorspannung empfangen wird, wie später beschrieben. Da die zwei Rollen 43 und 44 rotieren, während sie in Kontakt bleiben, wird der schwarze Toner gegen eine Oberfläche der Entwicklerrolle 44 gerieben und eine Tonerschicht mit vorbestimmter Dicke wird demgemäß gebildet auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 44.
Ferner wird in dem Entwickler 4K ein Beschränkungsblatt 45 angeordnet, das die Dicke der Tonerschicht, die auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 44 gebildet wird, beschränkt auf die vorbestimmte Dicke. Das Beschränkungsblatt 45 umfasst ein blattartiges Glied 451 aus rostfreiem Stahl, Phosphorbronze oder ähnlichem, und ein elastisches Glied 452 aus Gummi, ein Harzmaterial oder ähnlichem, angebracht an einer Vorderkante des plattenartigen Glieds 451. Eine Hinterkante des plattenartigen Glieds 451 wird angebracht an dem Gehäuse 41, was versichert, dass das elastische Glied 452, angebracht an der Vorderkante des plattenartigen Glieds 451, positioniert ist auf der Stromaufwärtsseite zu der hinteren Kante des plattenartigen Glieds 451 in einer Rotationsrichtung D3 der Entwicklerrolle 44. Das elastische Glied 452 grenzt elastisch an die Oberfläche der Entwicklerrolle 44, wobei die Tonerschicht, die auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 44 letztendlich gebildet wird, auf die vorbestimmte Dicke begrenzt wird.
Ferner ist, angeordnet an der Kante des Gehäuses 41 über der Entwicklerrolle 44 ein Dichtungsglied 46, das den Toner innerhalb des Gehäuses 41 daran hindert, außerhalb des Entwicklers herauszugehen. Das Dichtungsglied 46 ist aus einem elastischen Material hergestellt, wie zum Beispiel einem Harz bzw. Kunstharz und beispielsweise Metall, und in einer Form gebildet, wie eine dünne Platte. Ein Ende des Dichtungsglieds 46 ist fest an dem Gehäuse 41, während das andere Ende des Dichtungsglieds 46 flexibel an die Oberfläche der Entwicklerrolle 44 angrenzt. Der Toner, transportiert an die obige Entwicklerrolle 44, während einem übrigbleiben, getragen durch die Entwicklerrolle 44, bewegt sich durch dieses angrenzende Teil mit dem Dichtungsglied 46, und dann zurückgeführt wird in das Gehäuse 41. Aufgrund der Reibung mit der Versorgungsrolle 43, die in einer Richtung D4 rotiert, gezeigt in 3, wird ein übrigbleibender Toner abgekratzt von der Oberfläche der Entwicklerrolle 44, während frischer Toner innerhalb des Entwicklers zugeführt wird an die Oberfläche der Entwicklerrolle 44.
Auf diese Art und Weise agiert das Beschränkungsblatt 45 als "Beschränkungseinrichtung" der vorliegenden Erfindung, und die Versorgungsrolle 43 agiert als "Ablöseeinrichtung bzw. Peeling-Einrichtung" der vorliegenden Erfindung, gemäß dieser Ausführungsform. Ferner befindet sich, in einem Zustand, wo der Entwickler 4K mit solch einer Struktur positioniert wird bei der Entwicklungsposition, das Beschränkungsblatt 45 unter der Entwicklerrolle 44, wie in 3 gezeigt. Indessen ist eine Position, bei der die Versorgungsrolle 43 den Toner von der Entwicklerrolle 44 (Ablöseposition) ablöst, auf der Stromaufwärtsseite zu einer angrenzenden Position (begrenzende Position), bei der die Entwicklerrolle 44 und das Beschränkungsblatt 45 einander in der Rotationsrichtung D3 der Entwicklerrolle 44 angrenzen, und ferner ist dies auch über der Beschränkungsposition.
Tonerteilchen, die die Tonerschicht bilden, die auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 44 gebildet ist, werden aufgeladen aufgrund von Reibung mit der Versorgungsrolle 43 und dem Beschränkungsblatt 45. Obwohl das unten beschriebene Beispiel annimmt, dass der Toner negativ aufgeladen wurde, ist es möglich, einen Toner zu verwenden, der positiv geladen wird, da Potentiale bei den entsprechenden Teilen der Vorrichtung passend aufgeladen werden.
Die so auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 44 gebildete Tonerschicht wird allmählich transportiert aufgrund der Rotationen der Entwicklerrolle 44, an eine entgegengesetzte Position gegenüber dem photoempfindlichen Glied 2, auf dessen Oberfläche das elektrostatische latente Bild gebildet wurde. Sobald die Entwicklungsvorspannung von dem Entwickler-Controller 104 angelegt wird an der Entwicklerrolle 44, haftet der Toner, der an der Entwicklerrolle 44 getragen wird, teilweise an den entsprechenden Teilen innerhalb der Oberfläche des photoempfindlichen Glieds 2 an gemäß den Oberflächenpotentialen in diesen Teilen. Das elektrostatische latente Bild auf der Oberfläche des photoempfindlichen Glieds 2 wird visualisiert als ein Tonerbild in dieser Tonerfarbe auf diese Art und Weise.
Während die Entwicklungsvorspannung, angelegt an die Entwicklerrolle 44, eine Gleichspannung bzw. Gleichstrom oder eine Entwicklungsvorspannung sein kann, die erhalten wird durch Überlagern einer Wechselspannung auf einer Gleichspannung, wird es bevorzugt, in einer Bildgebungsvorrichtung eines Nicht-Kontakt-Entwicklungstyps, in der das photoempfindliche Glied 2 und die Entwicklerrolle 44 insbesondere sich weg voneinander befinden, und der Toner zwischen den Zwei für den Zweck der Entwicklung mit dem Toner transferiert, für effizienten Tonertransfer, dass die Entwicklungsvorspannung eine Spannungswellenform aufweist, die erhalten wird durch Superpositionieren bzw. Überlagern eines Wechselstroms bzw. Wechselspannung, wie zum Beispiel einer Sinuswelle, einer Chopping-Welle und einer Quadratwelle bzw. Sägezahn, auf einer Gleichspannung. Obwohl der Wert einer Gleichspannung und die Amplitude, die Frequenz, das Arbeitsverhältnis und ähnliche von einem Wechselstrom bzw. Wechselspannung irgendwelche gewünschten Werte aufweisen können, wird in der folgenden Beschreibung eine Gleichstromkomponente (Durchschnittswert) der Entwicklungsvorspannung bezeichnet werden als eine durchschnittliche Entwicklungsvorspannung Vavg, unabhängig von der Tatsache, ob die Entwicklungsvorspannung eine Wechselstromkomponente enthält.
Ein bevorzugtes Beispiel der Entwicklungsvorspannung, das oben beschrieben ist, das in einer Bildgebungsvorrichtung eines Nicht-Kontakt-Entwicklungstyps verwendet wird, wird nun beschrieben. Beispielsweise wird die Wellenform der Entwicklungsvorspannung erhalten durch Überlagern einer Wechselspannung mit einem Sägezahn auf einer Gleichspannung, die Frequenz des Sägezahns ist 3 kHz und eine Spitze-zu-Spitze-Spannung Vpp ist 1400 V. Zusätzlich ist es möglich, wie später beschrieben, die Entwicklungsvorspannung Vavg als einen der durch die Steuerfaktoren in dieser bevorzugten Ausführungsform zu ändern. Die Entwicklungsvorspannung kann geändert werden in dem variablen Bereich von (–110 V) bis (–330 V) beispielsweise, unter Betrachtziehen eines Einflusses über eine Bilddichte, eine Variation in den Eigenschaften des photoempfindlichen Glieds 2, etc. Diese numerischen Zahlen sind nicht begrenzt auf die oben erwähnten, aber sollten eher passend geändert werden gemäß der Struktur der Vorrichtung.
Zusätzlich, wie in 2 gezeigt, werden Speicher 91 bis 94, die Daten speichern hinsichtlich einem Produktionslauf und/oder dem Verlauf der Verwendung der Entwickler, Eigenschaften des Toners innerhalb und ähnlichen, angeordnet an den entsprechenden Entwicklern 4Y, 4C, 4M und 4K. Die Verbinder 49Y, 49C, 49M und 49K werden an den entsprechenden Entwicklern 4Y, 4C, 4M und 4K angeordnet. Diese werden selektiv verbunden mit einem Verbinder 108, der angeordnet ist an dem Hauptabschnitt gemäß einem Bedarf, erlaubt, dass Daten transferiert werden zwischen der CPU 101 und entsprechenden Speichern 91 bis 94 über eine Schnittstelle 105 und so verschiedene Typen von Information hinsichtlich der Entwickler verwaltet, wie zum Beispiel Verwaltung der verbrauchbaren. Während Daten gesendet und empfangen werden mit dem Verbinder 108 des Hauptabschnitts und dem Verbinder 49Y und die ähnlichen der Entwickler mechanisch passen in dieser Ausführungsform, kann der Datentransfer ein Nicht-Kontakt-Datentransfer sein, unter Verwendung anderer elektromagnetischer Einrichtungen, wie zum Beispiel Funkkommunikationen. Ferner sind die Speicher 91 bis 94, die Daten speichern, die eindeutig zu den entsprechenden Entwicklern 4Y, 4C, 4M und 4K sind, bevorzugt nicht-flüchtige Speicher, die in der Lage sind zum Speichern der eindeutigen Daten, selbst wenn eine Leistungsquelle AUS ist, wenn die Entwickler abgenommen wurden von dem Hauptabschnitt oder bei anderen Gelegenheiten. Flash-Speicher, ferroelektrische Speicher, EEPROMs und ähnliche können verwendet werden, wie zum Beispiel nicht-flüchtige Speicher.
Die Struktur der Vorrichtung wird kontinuierlich beschrieben werden, unter Bezugnahme auf 1. Das Tonerbild, entwickelt durch die Entwicklereinheit 4, in der oben beschriebenen Art und Weise, wird hauptsächlich transferiert auf einen Zwischentransferierriemen 71 einer Transferiereinheit 7 in einem primären Transferierbereich TR1. Die Transferiereinheit 7 umfasst den Zwischentransferierriemen 71, der über mehrere Rollen 72 bis 75 geht, und einen Treiber (nicht gezeigt), der eine Rolle 73 zur Rotation antreibt, um dabei den Zwischentransferierriemen 71 in Rotationen in einer vorbestimmten Rotationsrichtung D2 anzutreiben. Bei einer Position, die der Rolle 73 entgegensteht, über den Zwischentransferierriemen 71, wird eine sekundäre Transferierrolle 78 angeordnet, die angebracht wird und abnehmbar ist von einer Oberfläche des Riemens 71 durch eine elektromagnetische Kupplung, die nicht gezeigt ist. Zum Transferieren eines Farbbilds auf das Blatt S, werden Tonerbilden in den entsprechenden Farben auf dem photoempfindlichen Glied 2 überlagert, eins über dem anderen auf dem Zwischentransferierriemen 71, wodurch ein Farbbild gebildet wird. Ferner wird auf dem Blatt S, abgeladen von einer Kassette 8 und transportiert zu einem sekundären Transferierbereich TR2, der sich zwischen dem Zwischentransferierriemen 71 und der sekundären Transferierrolle 78 befindet, das Farbbild sekundär transferiert. Das Blatt S, nun sitzend, so gebildetes Farbbild, wird transportiert an eine Entladungsablage, die angebracht ist bei einem oberen Oberflächenteil des Hauptabschnitts der Vorrichtung über eine Festmacheinheit 9. Eine Statikeliminierungseinrichtung, nicht gezeigt, setzt ein Oberflächenpotential des photoempfindlichen Glieds 2 zurück, wie es nach dem primären Transferieren des Tonerbilds auf dem Zwischentransferierrahmen 71 ist. Nach Entfernung des Toners, der auf der Oberfläche des photoempfindlichen Glieds 2 durch einen Reiniger 5 überbleibt, lädt die Ladeeinheit 3 das photoempfindliche Glied 2.
Wenn es notwendig ist, um weiter Bilder zu formen bzw. zu bilden, wird der obige Betrieb wiederholt, eine notwenige Anzahl von Bildern wird demgemäß gebildet, und die Folge des Bildgebungsbetriebs endet. die Vorrichtung bleibt in einem Wartezustand, bis ein neues Bildsignal empfangen wird, und für den Zweck eines Unterdrückens eines Energieverbrauchs in dem Wartezustand, schaltet die Vorrichtung von Wartebetrieb auf einen unterbrochenen Zustand. Kurz gesagt, das photoempfindliche Glied 2, die Entwicklerrolle 44, der Zwischentransferierriemen 71 und ähnliche halten zu rotieren an, und die Anwendung der Entwicklungsvorspannungen auf die Entwicklerrolle 44 und die Ladeeinheit 3 wird gestoppt, wodurch die Vorrichtung in einem betriebsunterbrochenen Zustand eintritt.
Ferner werden ein Reiniger 76, ein Dichtesensor 60 und ein vertikaler Synchronisierungssensor 77 angeordnet in der Nähe der Rolle 75. Von diesen kann der Reiniger 76 sich frei bewegen, um angebracht zu werden und abgenommen zu werden von der Rolle 75 aufgrund der nicht-gezeigten elektromagnetischen Kupplung. In einem Zustand, wo der Reiniger 76 zu der Rolle 75 bewegt wurde, grenzt ein Blatt des Reinigers 76 an der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 an, der um die Rolle 75 geht, und entfernt den Toner, der an der äußeren Umfangsrichtungsoberfläche des Zwischentransferierriemens 71 anhängen bleibt, nach dem sekundären Transfer. Indessen ist der vertikale Synchronisierungssensor 77 ein Sensor, der eine Referenzposition des Zwischentransferierriemens 71 detektiert, und als ein vertikaler Synchronisierungssensor agiert, was zum Erhalten eines Synchronisierungssignals dient, das ausgegeben wird in Beziehung zu Rotationen des Zwischentransferierriemens 71, nämlich einem Vertikalsynchronisierungssignal Vsync. In dieser Vorrichtung werden die Vorgänge der entsprechenden Teile der Vorrichtung gesteuert, basierend auf dem vertikalen Synchronisierungssignal Vsync, um dabei die Vorgänge der entsprechenden Teile zueinander zu stoppen, und um Tonerbilder der entsprechenden Farben akkurat aufeinander zu legen. Zusätzlich wird der Dichtesensor 60 angeordnet, die Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 entgegen zu liegen, und weist solch eine Struktur auf, die dem Dichtesensor 60 erlaubt, eine Dichte eines Flickenbildes zu messen, das gebildet wird auf der äußeren Umfangsrichtungsoberfläche des Zwischentransferierriemens 71.
In 2, bezeichnet mit 113, ist ein Bildspeicher, der angeordnet wird an dem Haupt-Controller 11 zum Speichern eines Bildsignals, das zugeführt wird von einer externen Vorrichtung, wie zum Beispiel einem Host-Computer, über die Schnittstelle 112. Bezeichnet mit 106 ist ein ROM, der ein Berechnungsprogramm speichert, das ausgeführt wird durch die CPU 101, Steuerdaten zum Steuern des Engines EG, etc. Bezeichnet mit 107 ist ein RAM, der temporär ein Berechnungsergebnis speichert, das abgeleitet wird durch die CPU 101, andere Daten, etc.
4 zeigt eine Figur, die eine Struktur des Dichtesensors zeigt. Der Dichtesensor 60 umfasst ein Lichtemittierelement 601, wie zum Beispiel eine LED, die als "Lichtemittiereinrichtung" der vorliegenden Erfindung funktioniert, und die Licht ausstrahlt auf einen gewundenen Bereich 71a, der einer Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 entspricht, der auf der Rolle 75 liegt. Angeordnet an dem Dichtesensor 60 sind ein polarisierender Strahlteiler 603, eine Lichtempfängereinheit zum Überwachen eines abgestrahlten Lichtbetrags 604, und eine abgestrahlte Lichtmengenanpasseinheit 605 für den Zweck eines Anpassens der bestrahlten Lichtmenge des Bestrahlungslichts gemäß einem Lichtmengensteuersignal Slc, das zugeführt wird von der CPU 101, wie später beschrieben.
Der polarisierende Strahlteiler 603 ist, wie in 4 gezeigt, angeordnet zwischen dem Lichtemittierelement 601 und dem Zwischentransferierriemen 71. Der polarisierende Strahlteiler 603 teilt Licht, emittiert von dem Lichtemittierelement 601 in p-polarisiertes Licht, dessen Polarisationsrichtung parallel zu der Oberfläche des Einfalls des Strahlungslichts auf den Zwischentransferierriemen 71 ist, und s-polarisiertes Licht, dessen Polarisationsrichtung senkrecht auf die Oberfläche des Einfalls des Strahlungslichts ist. Das p-polarisierte Licht fällt, wie es ist, auf den Zwischentransferierriemen 71, während das s-polarisierte Licht auf die Lichtempfängereinheit 604 fällt zur Überwachung von einer bestrahlten Lichtmenge, nachdem sie emittiert wird von dem polarisierenden Strahlteiler 603, so dass ein Signal, das proportional ist zu der bestrahlten Lichtmenge, ausgegeben wird an die bestrahlte Lichtmengenanpasseinheit 605 von einem Lichtempfängerelement 642 der Lichtempfängereinheit 604.
Basierend auf dem Signal von der Lichtempfängereinheit 604 und einem Lichtmengensteuersignal Slc von der CPU 101 des Engine-Controllers 10, steuert das Lichtemittierelement 601 die Bestrahlte-Lichtmengenanpasseinheit 605 auf eine Rückkopplungsart, und passt die bestrahlte Lichtmenge des Lichts, bestrahlt auf dem Zwischentransferierriemen 71 von dem Lichtemittierelement 601, an auf einen Wert, der dem Lichtmengensteuersignal Slc entspricht. Die bestrahlte Lichtmenge kann so verändert werden und angepasst werden passend innerhalb eines weiten Bereichs gemäß dieser Ausführungsform.
Zusätzlich wird eine Eingangs-Offset-Spannung 641 angelegt auf die Ausgangsseite des Lichtempfängerelements 642 der Lichtempfängereinheit 604 zum Überwachen eines bestrahlten Lichtbetrags bzw. bestrahlten Lichtmenge, und das Lichtemittierelement 601 wird weiter angelassen, bis das Lichtmengensteuersignal Slc einen gewissen Signalpegel gemäß dieser Ausführungsform überschreitet.
Dies hindert das Lichtemittierelement 601 von einem fehlerhaften Anschalten wegen eines Rauschens, einer Temperaturdrift, etc.
Sobald das Lichtmengensteuersignal Slc mit einem vorbestimmten Pegel zugeführt wird an die Bestrahlte-Lichtmengenanpasseinheit 605, zugeführt von der CPU 101, schaltet das Lichtemittierelement 601 an, und p-polarisiertes Licht wird bestrahlt als Strahlungslicht auf dem Zwischentransferierriemen 71. Das p-polarisierte Licht wird reflektiert durch den Zwischentransferierriemen 71. von Lichtkomponenten des Reflektionslichtes, detektiert eine Reflektionslichtmengendetektoreinheit die Lichtmenge des p-polarisierten Lichts und die Lichtmenge des s-polarisierten Lichts entsprechend, und Signale entsprechend dem entsprechenden Lichtmengen werden an die CPU 101 ausgegeben.
Wie in 4 gezeigt, umfasst die Reflektionslichtmengendetektoreinheit 607 einen polarisierten Lichtstrahlteiler 671, eine Lichtempfängereinheit 670p und eine Lichtempfängereinheit 670s. Der polarisierte Lichtstrahlteiler 671 ist angeordnet auf einem optischen Pfad des Reflektionslichts. Die Lichtempfängereinheit 670p empfängt p-polarisiertes Licht, das übertragen wird durch den Polarisationslichtstrahlteiler 671 und gibt ein Signal aus, das der Lichtmenge des p-polarisierten Lichts entspricht. Und die Lichtempfängereinheit 670s empfängt s-polarisiertes Licht, aufgeteilt durch den Polarisationslichtstrahlteiler 671 und gibt ein Signal aus, das der Lichtmenge des s-polarisierten Lichts entspricht. In der Lichtempfängereinheit 670p empfängt ein Lichtempfängerelement 672p das p-polarisierte Licht von dem Polarisationslichtstrahlteiler 671 und nachdem eine Verstärkerschaltung 673p eine Ausgabe von dem Lichtempfängerelement 672p verstärkt, wird ein verstärktes Signal ausgegeben als ein Signal Vp, das der Lichtmenge des p-polarisierten Lichts entspricht, an die CPU 101. Indessen umfasst, wie die Lichtempfängereinheit 670p, die Lichtempfängereinheit 670s eine Lichtempfängereinheit 672s und eine Verstärkerschaltung 673s und gibt ein Signal Vs aus, das der Lichtmenge des s-polarisierten Lichtes entspricht. Deshalb ist es möglich, die Lichtmengen der voneinander unterschiedlichen zwei Komponentenlichter (das p-polarisierte Licht und das s-polarisierte Licht) unter den Lichtkomponenten des Reflektionslichts unabhängig zu berechnen. Die Lichtempfängereinheiten 670p und 670s funktionieren als "Lichtmengendetektiereinrichtung" der vorliegenden Erfindung.
Ferner werden in dieser Ausführungsform Ausgangs-Offset-Spannungen 674p und 674s entsprechend angelegt an die Ausgangsseite der Lichtempfängerelemente 672p und 672s, und selbst wenn Ausgaben von den entsprechenden Lichtempfängerelementen Null sind, das heißt, selbst wenn die Reflektionslichtmengen Null sind, erreichen die Verstärkerschaltungen 673p und 673s ein vorbestimmtes positives Potential. Dies erlaubt, passende Ausgangsspannungen auszugeben, die den Reflektionslichtmengen entsprechen, während dessen eine Totzone in der Nähe der Nulleingaben an die Verstärkerschaltungen 673p und 673s vermieden wird.
Die Signale, die diese Ausgangsspannungen Vp und Vs repräsentieren, werden zugeführt an die CPU 101 über eine A/D-Umwandlungsschaltung, die nicht gezeigt ist, und die Ausgangsspannungen Vp und Vs werden gesampelt bzw. abgetastet bei vorbestimmten Zeitintervallen (die 8 msec in dieser Ausführungsform sind). Basierend auf den Ergebnissen des Samplings, passt die CPU 101 Dichtesteuerfaktoren zur Stabilisierung einer Bilddichte an, wie zum Beispiel die Entwicklungsvorspannung und die Belichtungsenergie, die eine Bilddichte beeinflussen. Der Anpassungsbetrieb bzw. Anpassungsvorgang wird ausgeführt bei einem richtigen Timing, das die Zeit eines Anschaltens der Leistungsquelle der Vorrichtung sein kann, oder sofort nachdem irgendeine der Einheiten ausgewechselt wurde, etc. Spezifischer gesagt, wird, während einem Ändern der Dichtesteuerfaktoren über mehrere Stufen für jede der Tonerfarben, der Bildgebungsbetrieb ausgeführt gemäß einem Bildsignal, das Bilddaten darstellt, die einem vorbestimmten Flickenbildmuster entsprechen und gespeichert werden im Voraus in der ROM 106, wodurch ein kleines Testbild (Flickenbild) entsprechend dem Bildsignal gebildet wird. Der Dichtesensor 60 detektiert dann eine Flickenbilddichte, und jeder Dichtesteuerfaktor wird derart angepasst, dass ein optimaler Bildgebungszustand zum Erreichen einer gewünschten Bilddichte, basierend auf dem Ergebnis der Detektion, erhalten werden wird. Der Anpassungsbetrieb der Dichtesteuerfaktoren wird nun beschrieben werden.
(2) ANPASSUNGSBETRIEB
5 zeigt ein Flussdiagramm, das die Skizierung des Anpassungsbetriebs der Dichtesteuerfaktoren in dieser bevorzugten Ausführungsform zeigt. Der Betrieb enthält sechs Sequenzen in der folgenden Reihefolge: Initialisierung (Schritt S1); ein Vorbetrieb (Schritt S2); ein Prozess zum Ableiten eines Steuerzielwerts (Schritt S3); ein Entwicklungsvorspannungseinstellungsprozess (Schritt S4); ein Belichtungsenergieeinstellprozess (Schritt S5); und ein Nach-Prozess (Schritt S6). In diesen Sequenzen entsprechen die Schritte S3 bis S5 einer "Optimierung" der vorliegenden Erfindung. Detaillierte Betriebe in den entsprechenden Sequenzen werden nun beschrieben.
A. INITIALISIERUNG
6 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Initialisierung in dieser Ausführungsform zeigt. Während der Initialisierung wird zuerst als Vorbereitung (Schritt S101) die Entwicklereinheit 4 zu Rotationen angetrieben und positioniert bei einer so genannten Heimposition, und der Reiniger 76 und die sekundäre Transferierrolle werden zu Positionen bewegt, weg von dem Zwischentransferierriemen 71, unter Verwendung der elektromagnetischen Kupplung. In diesem Zustand wird ein Antreiben des Zwischentransferierriemens 71 gestartet (Schritt S102) und das photosensitive Glied 2 wird angetrieben zu Rotationen und statische Eliminierung wird gestartet, so dass das photoempfindliche Glied aktiviert wird (Schritt S103).
Sobald das vertikale Synchronisierungssignal Vsync, das kennzeichnend ist für die Referenzposition des Zwischentransferierriemens 71 detektiert wird, und Rotationen des Zwischentransferierriemens 71 demgemäß bestätigt werden (Schritt S104), wird eine Anlegung der vorbestimmten Vorspannungen an die entsprechenden Teile der Vorrichtung gestartet (Schritt S105). Das heißt, dass der Lade-Controller 103 die Ladungsvorspannung an die Ladeeinheit 3 anlegt, um dabei das photoempfindliche Glied 2 auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential zu laden, und ein Vorspannungsgenerator, nicht gezeigt, legt dann eine vorbestimmte primäre Transferiervorspannung an den Zwischentransferierriemen 71.
In diesem Zustand wird der Zwischentransferierriemen 71 gereinigt (Schritt S106). Kurz gesagt, grenzt der Reiniger bzw. Reiniger 76 an der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 an, und der Zwischentransferierriemen 71 wird dann ungefähr eine Umdrehung in diesem Zustand rotiert, wodurch der Toner, Dreck und ähnliches entfernt werden, die an der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 anhaften bleiben. Die sekundäre Transferierrolle 78, an die eine Reinigungsvorspannung gelegt wird, grenzt dann an an den Zwischentransferierriemen 71. Die Reinigungsvorspannung hat die entgegengesetzte Polarität zu der der sekundären Transferiervorspannung, die angelegt wird an die sekundäre Transferierrolle 78 während einem Ausführen eines gewöhnlichen Bildgebungsbetriebs. Deshalb bewegt sich der Toner, der anhaften bleibt an der sekundären Transferierrolle 78, zu der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 und der Reiniger 76 entfernt den Toner von der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71. Sobald das Reinigen des Zwischentransferierriemens 71 und der sekundären Transferierrolle 78 auf diese Weise endet, wird die sekundäre Transferierrolle 78 wegbewegt von dem Zwischentransferierriemen 71, und die Reinigungsspannung wird abgeschaltet. Beim Empfang des nächsten vertikalen Synchronisierungssignals Vsync (Schritt S107) werden die Ladungsvorspannung und die primäre Transferiervorspannung abgeschaltet (Schritt S108).
Ferner kann in dieser Ausführungsform die CPU 101 eine Initialisierung nicht nur ausführen, wenn eine Anpassung der Dichtesteuerfaktoren auszuführen ist, aber anstatt dessen, wenn unabhängig von einer anderen Verarbeitung es gebraucht wird. Wenn der nächste Prozess auszuführen ist, folgend diesem (Schritt S109), so wird die Initialisierung in dem Zustand beendet, dass der Prozess ausgeführt wurde bis zu dem Schritt S108, der oben beschrieben ist, und der nächste Prozess wird ausgeführt. Wenn der nächste Prozess nicht in einem Plan ist, wie ein Suspendierprozess (Schritt S110), wird der Reiniger 76 wegbewegt von dem Zwischentransferierriemen 71, und der statische Eliminierungsprozess und die Antriebsrotationen des Zwischentransferierriemens 71 werden gestoppt. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass der Zwischentransferierriemen 71 gestoppt wird, auf solch eine Art und Weise, dass die Referenzposition des Zwischentransferierriemens 71 sofort vor einer entgegengesetzten Position ist, die dem vertikalen Synchronisierungssensor 77 entgegensteht. Dies rührt daher, dass der Zustand, dass der Zwischentransferierriemen 71 rotiert, bestätigt wird mittels der Detektion des vertikalen Synchronisierungssignals Vsync, wenn der Zwischentransferierriemen 71 in Rotation ist in einer nachfolgenden Verarbeitung, und es ist deshalb möglich, in einer kurzen Zeitperiode zu bestimmten, ob es eine Anomalität gibt, basierend darauf, ob das vertikale Synchronisierungssignal Vsync sofort detektiert wird nach dem Start des Antreibens in der oben beschriebenen Weise.
B. VORBETRIEB
7 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Vorbetrieb in dieser bevorzugten Ausführungsform zeigt. Während dem Vorbetrieb, als Vorverarbeiten vor der Bildung eines Flickenbildes, das später beschrieben wird, werden zwei Prozesse parallel ausgeführt. Insbesondere werden parallel zur Anpassung der Betriebsbedingungen für die entsprechenden Teile der Vorrichtung in einer Bemühung, die Dichtesteuerfaktoren akkurat zu optimieren (einen Vorbetrieb 1), die Entwicklerrollen 44, angeordnet an den entsprechenden Entwicklern 4Y, 4C, 4M und 4K, freilaufend rotiert (ein Vorbetrieb 2).
B-1. EINSTELLEN VON BETRIEBSBEDINGEN (VORBETRIEB 1)
Während dem linksseitigen Fluss (der Vorbetrieb 1) in 7, wird zuerst der Dichtesensor 60 kalibriert (Schritt S21a, Schritt S21b). Die Kalibrierung (1) bei dem Schritt S21a benötigt, die Ausgangspannungen Vp und Vs von den Lichtempfängereinheiten 670p und 670s zu detektieren, wie sie sind, wenn das Lichtemittierelement 601 des Dichtesensors 60 AUS ist, und diese als Dunkelausgaben Vpo und Vso zu speichern. Als Nächstes wird während der Kalibrierung (2) bei dem Schritt S21b das Lichtmengensteuersignal Slc, das zuzuführen ist an das Lichtemittierelement 601, derart geladen, dass zwei Typen von AN-Zuständen erreicht werden, die eine Niedriglichtmenge und eine Hochlichtmenge sind, und die Ausgangsspannung Vp von der Lichtempfängereinheit 76p bei jeder Lichtmenge wird detektiert. Von diesen drei Werten wird eine Referenzlichtmenge des Lichtemittierelements 601 berechnet, das sicherstellt, dass die Ausgangsspannung Vp in einem toneranheftfreien Zustand auf einem vorbestimmten Referenzniveau sein wird (das ein Wert ist, der erhalten wird durch Hinzufügen der dunklen Ausgabe Vpo zu 3 V in dieser bevorzugten Ausführungsform). Ein Pegel des Lichtmengensteuersignals Slc, der sicherstellt, dass die Lichtmenge des Lichtemittierelements 601 die Referenzlichtmenge sein wird, wird so berechnet, und der berechnete Wert wird dann als ein Referenzlichtmengensteuersignal eingestellt (Schritt S22). Diesem folgend gibt, wenn es notwendig wird, das Lichtemittierelement 601 anzuschalten, die CPU 101 das Referenzlichtmengensteuersignal an die Bestrahlte-Lichtmengenanpasseinheit 605 aus, und das Lichtemittierelement 601 wird rückkopplungsmäßig derart gesteuert, dass Licht immer mit der Referenzlichtmenge emittiert wird.
Die Ausgangsspannungen Vp und Vs, wie sie sind, wenn das Lichtemittierelement 601 AUS ist, werden gespeichert als "Dunkelausgaben" dieses Sensorsystems. Sobald diese Werte subtrahiert werden von den Ausgangsspannungen Vp und Vs zu der Detektionszeit einer Dichte eines Tonerbildes, wird ein Einfluss der dunklen Ausgaben eliminiert, und die Dichte des Tonerbildes wird detektiert mit hoher Genauigkeit, wie später beschrieben.
Ein Ausgangssignal von dem Lichtempfängerelement 672p mit dem Lichtemittierelement 601 angeschalten ist abhängig von der Menge des Reflektionslichts von dem Zwischentransferierriemen 71. Aber, wie später beschrieben wird, da der Zustand der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 nicht immer optisch gleichförmig ist, ist es für den Zweck des Berechnens der Ausgabe in solch einem Zustand, wünschenswert, einen Durchschnittswert über eine Umdrehung des Zwischentransferierriemens 71 zu berechnen. Während es nicht notwendig ist, Ausgangssignale zu detektieren, die eine Umdrehung des Zwischentransferierriemens 71 repräsentieren, wenn das Lichtemittierelement 601 AUS ist, ist es bevorzugt, um einen Detektionsfehler zu verringern, Ausgangssignale zu mitteln, die erhalten werden bei mehr als einem Punkt.
In dieser bevorzugten Ausführungsform ist, da die Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 weiß ist, eine Reflektivität des Lichts hoch. Die Reflektivität nimmt jedoch ab, wenn der Toner in irgendeiner Farbe an dem Zwischentransferierriemen 71 anhaftet. Deshalb verringern sich in dieser bevorzugten Ausführungsform, da die Menge des Toners, der an der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 anhaftet, sich erhöht, die Ausgangsspannungen Vp und Vs von den Lichtemittiereinheiten von dem Referenzniveau. Und deshalb ist es möglich, die Menge des anhaftenden Toners abzuschätzen, und ferner eine Bilddichte eines Tonerbilds von den Werten der Ausgangsspannungen Vp und Vs.
Da die Reflektionscharakteristiken unterschiedlich sind zwischen Farb-(Y, C, M)-toner und Schwarz-(K)-Toner, benötigt diese bevorzugte Ausführungsform zusätzlich, eine Dichte eines Flickenbilds zu berechnen, das gebildet wird mit schwarzem Toner, was später beschrieben wird, basierend auf der Lichtmenge des p-polarisierten Lichts, enthalten in dem Reflektionslicht von dem Flickenbild, aber zum Berechnen einer Dichte eines Flickenbilds, das gebildet wird mit Farbtoner, basierend auf einem Lichtmengenverhältnis des p-polarisierten Lichts und s-polarisierten Lichts. Daher ist es möglich, eine Bilddichte über einen weiten dynamischen Bereich akkurat zu berechnen.
Zurückkehrend zur 7, wird der Vorbetrieb kontinuierlich beschrieben. Der Zustand der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 ist nicht immer optisch gleichförmig und zusammenhängender Toner während einer Verwendung kann allmählich zu einer Entfärbung, Dreck, etc. führen. Zum Verhindern eines Änderns in dem Oberflächenzustand des Zwischentransferierriemens 71, so dass kein Fehler in der Detektion der Dichte eines Tonerbilds hervorgerufen wird, benötigt diese bevorzugte Ausführungsform ein Erlangen eines Grundprofils, das eine Umdrehung des Zwischentransferierriemens 71 abdeckt, nämlich Information hinsichtlich einem Schattenwerfen auf der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71, der kein Tonerbild trägt. Spezifischer ausgedrückt, wird das Lichtemittierelement 601 dazu gebracht, Licht zu emittieren in der Referenzlichtmenge, die früher berechnet wurde, der Zwischentransferierriemen 71 wird dazu gebracht, eine Umdrehung zu rotieren, während die Ausgangsspannungen Vp und Vs von den Lichtempfängereinheiten 670p und 670s (Schritt S23) abgetastet werden, und die Abtastdaten (die Anzahl der Proben bzw. Abtastwerte in dieser bevorzugten Ausführungsform: 312) werden gespeichert als Grundprofil in einem RAM 107. Bei diesem Schattenwerfen in den entsprechenden Bereichen auf der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71, das im Voraus auf diese Art und Weise überschaut wird, ist es möglich, eine Dichte eines Tonerbildes akkurater abzuschätzen, das gebildet wird auf dem Zwischentransferierriemen 71.
In einigen Fällen können Änderungen in der Reflektivität aufgrund sehr kleiner Kerben oder Dreck auf der Rolle 75 und dem Zwischentransferierriemen 71, und ferner spitzenähnliches Rauschen aufgrund von elektrischem Rauschen, gemischt in einer Sensorschaltung, überlagert werden auf den Ausgangsspannungen Vp und Vs von dem Dichtesensor 60, der oben beschrieben ist. 8A und 8B sind Zeichnungen, die ein Beispiel des Grundprofils des Zwischentransferierriemens zeigen. Wenn jemand mit dem Dichtesensor 60 detektiert und die Reflektionslichtmenge von der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 aufträgt über eine Umdrehung oder mehr des Zwischentransferierriemens 71, ändert sich die Ausgangsspannung Vp von dem Dichtesensor 60 zyklisch gemäß der Umfangsrichtungslänge oder der Rotationszyklen des Zwischentransferierriemens 71, und ferner kann enges spitzenähnliches Rauschen manchmal überlagert werden über die Wellenform der Ausgangsspannung Vp. Dieses Rauschen kann möglicherweise sowohl eine Komponente enthalten, die synchron zu den Rotationszyklen ist, sowohl auch eine irreguläre Komponente, die nicht synchron zu den Rotationszyklen ist. 8B zeigt ein Teil von solch einer Probedatenfolge, wenn sie vergrößert ist. In 8B sind zwei Datenstücke, bezeichnet mit Vp(8) und Vp(19) unter den entsprechenden Probedatenstücken hauptsächlich größer als die anderen Datenstücke und zwei Datenstücke, bezeichnet mit Vp(4) und (Vp(16) sind hauptsächlich kleiner als die anderen Datenstücke, wegen einer Überlagerung des Rauschens. Obwohl nur die p-polarisierte Lichtkomponente unter den zwei Ausgaben von dem Sensor hier beschrieben wird, ist ein ähnliches Konzept auf die s-polarisierte Lichtkomponente auch anwendbar.
Ein detektierbarer Fleckdurchmesser des Dichtesensors 60 ist ungefähr 2 bis 3 mm beispielsweise, während eine Entfärbung bzw. Verfärbung, Dreck und Ähnliches des Zwischentransferierriemens 71 im Allgemeinen eine Größe eines größeren Bereichs aufweisen. Deshalb kann man ableiten, dass diese örtlichen Spitzen in den Daten aufgrund des Einflusses des oben beschriebenen Rauschens hervorgehen. Wenn ein Grundprofil, eine Dichte eines Flickenbildes oder ähnliches berechnet wird, basierend auf solchen Probedaten bzw. Abtastdaten, die überlagertes Rauschen enthalten, und Dichtesteuerfaktoren gemäß dem Ergebnis der Berechnung eingestellt werden, kann es unmöglich sein, jeden Dichtesteuerfaktor immer auf einen passenden Zustand zu setzen, und eine Bildqualität kann sich verschlechtern.
Dies bemerkend, wie in 7 gezeigt, nach einem Abtasten der Ausgaben von dem Sensor über eine Umdrehung des Zwischentransferierriemens 71 bei dem Schritt S23, werden die spitzenähnlichen Rauschen entfernt in dieser bevorzugten Ausführungsform (Schritt S24).
9 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Spitzenähnlichen-Rauschen-Entfernprozess in dieser bevorzugten Ausführungsform zeigt. Während dem Spitzenähnlichen-Rauschen-Entfernprozess, von einer erlangten Probedatenfolge, wenn sie "roh" ist, das heißt, wenn sie nicht verarbeitet wurde, wird ein kontinuierlicher örtlicher Abschnitt (dessen Länge 21 Proben in dieser bevorzugten Ausführungsform entspricht) extrahiert (Schritt S241), und nach einem Entfernen von Datenstücken mit drei höchsten und drei niedrigsten Pegeln von den 21 Probedatenstücken, enthalten in diesem Abschnitt (Schritt S242, Schritt S243), wird ein arithmetischer Durchschnitt der übrigbleibenden 15 Datenstücke berechnet (Schritt S244). Dieser Durchschnittswert wird als ein Durchschnittsniveau in diesem Abschnitt betrachtet, und die sechs Datenstücke, entfernt bei den Schritten S242 und S243, werden ersetzt mit einem Durchschnittswert, wodurch eine rauschfreie "korrigierte" Probedatenfolge erhalten wird (Schritt S245). Ferner werden die Schritte S241 bis S245 wiederholt für den nächsten Abschnitt und auch wenn nötig, wodurch spitzenähnliches Rauschen entfernt wird (Schritt S246).
Entfernen von spitzenähnlichem Rauschen während dem Prozess oben wird nun detaillierter hinsichtlich der Datenfolge, die in 8B gezeigt ist, beschrieben, während auf 10 Bezug genommen wird. 10 zeigt eine Zeichnung, die Spitzenähnliche-Rauschen-Entfernung in dieser bevorzugten Ausführungsform zeigt. In der Datenfolge, die in 8B gezeigt ist, scheint der Einfluss des Rauschens über die zwei Datenstücke Vp(8) und Vp(19) sichtbar, die hauptsächlich größer sind als die anderen Datenstücke und die zwei Datenstücke Vp(4) und Vp(16), die hauptsächlich kleiner sind als die anderen Datenstücke. Da der spitzenähnliche Rauschentfernprozess es benötigt, die drei größten Probedatenstücke zu entfernen (Schritt S242 in 9), sind diese, die zu entfernen sind, die drei Datenstücke Vp(8), Vp(14) und Vp(19), enthaltend die zwei Datenstücke, die Rauschen zu enthalten scheinen. Auf eine ähnliche Art und Weise werden die drei Datenstücke Vp(4), Vp(11) und Vp(16), enthaltend die zwei Datenstücke, die Rauschen zu enthalten scheinen, auch entfernt (Schritt S243 in 9). Wenn diese sechs Datenstücke ersetzt werden mit dem Durchschnittswert Vpavg der anderen 15 Datenstücke (bezeichnet mit den schattierten Kreisen), wie in 10 gezeigt, wird das spitzenähnliche Rauschen, das enthalten war, in den ursprünglichen Daten entfernt.
Für Entfernung von spitzenähnlichem Rauschen ist die Anzahl der Proben bzw. Abtastwerte, die zu extrahieren sind, und die Anzahl der zu entfernenden Datenstücke nicht begrenzt auf die oben beschriebenen, aber es kann irgendeine gewünschte Anzahl sein. Jedoch ist es wünschenswert, da es unmöglich wird, einen ausreichenden Rauschentferneffekt zu erhalten, und einen Fehler verstärkt werden kann abhängig von der Auswahl dieser Zahlen, vorsichtig diese numerischen Zahlen hinsichtlich der folgenden Punkte zu bestimmen.
Das bedeutet, dass eine Extrahierung von einem zu kurzen Abschnitt einer Datenfolge, verglichen mit der Frequenz des Rauschens, die Möglichkeit hochbringt, dass Rauschen nicht enthalten in dem Abschnitt ist, innerhalb dem eine Spitzenähnliche-Rausch-Entfernung ausgeführt wird, und die Anzahl der Berechnungen sich erhöht, und deshalb es nicht effizient ist. Andererseits endet eine Extrahierung von einem zu langen Abschnitt in einem Durchschnittsbilden von sogar signifikanten Variationen in der Sensorausgabe, nämlich Variationen, die eine Dichteänderung eines Objekts der Detektion repräsentieren, und daher es unmöglich machen, ein Dichteprofil korrekt zu berechnen trotz dem ursprünglichen Zweck.
Da die Rauschfrequenz nicht konstant ist, kann eine gleichförmige Entfernung von einer vorbestimmten Anzahl von größten oder kleinsten Datenstücken von einer extrahierten Datenfolge in einer Entfernung von Daten, wie zum Beispiel Datenstücken Vp(11) und Vp(14) führen, die kein Rauschen enthalten, oder im Gegensatz dazu kann eine ausreichende Rauschentfernung fehlschlagen. Selbst wenn wenige rauschfreie Datenkomponenten entfernt werden, wie in 10 gezeigt, da ein Unterschied zwischen den Datenstücken Vp(11) und Vp(14) und dem Durchschnittswert Vpavg relativ klein ist, wird ein Fehler aufgrund der Ersetzung von diesen Datenstücken mit dem Durchschnittswert Vpavg klein. Andererseits kann, wenn die rauschenthaltenden Datenstücke nicht entfernt bleiben, eine Ersetzung der anderen Datenstücke mit einem Durchschnittswert berechnet, enthaltend diese rauschenthaltenden Datenstücke, einen Fehler erhöhen. Deshalb ist es wünschenswert, ein Verhältnis der Anzahl der Datenstücke, die zu entfernen sind, zu der Anzahl der extrahierten Probedatenstücke, so zu berechnen, dass das Verhältnis vergleichbar wird zu oder ein wenig höher als die Frequenz des Rauschens, erzeugt in der tatsächlichen Vorrichtung.
Der Spitzenähnliche-Rausch-Entfernprozess in dieser bevorzugten Ausführungsform ist, wie oben beschrieben, entwickelt, basierend auf der empirischen Tatsache, dass die Frequenz der Datenstücke bzw. Häufigkeit der Datenstücke, verschoben, größer zu sein als ein ursprünglich gewolltes Profil aufgrund einem Einfluss von Rauschen, ungefähr die gleiche war, wie die Frequenz der Datenstücke, verschoben, kleiner zu sein als das ursprünglich gewollte Profil aufgrund des Einflusses des Rauschens, und dass die Frequenz des Rauschens selbst ungefähr 25% war oder geringer (fünf oder weniger Proben aus 21 Proben), wie in 8A gezeigt.
Verschiedene andere Verfahren, als das oben beschriebene, können verwendet werden als ein Verfahren eines Entfernens von spitzenähnlichem Rauschen. Beispielsweise ist es möglich, spitzenähnliches Rauschen zu entfernen durch Verarbeiten von "rohen" Probedaten, erhalten durch Abtasten mit herkömmlichem Tiefpassfiltern. Da ein herkömmliches Filtern nicht nur rauschenthaltende Daten ändert, aber jedoch auch benachbarte Daten von ursprünglichen Werten, obwohl es möglich ist, eine Rauschwellenform weniger scharf zu machen, kann jedoch ein größerer Fehler abhängig von dem Zustand des Rauschens auftreten.
Da die entsprechende Anzahl von größten oder kleinsten Datenstücken zu der Frequenz des Rauschens ersetzt werden mit einem Durchschnittswert in den Probedaten, und die anderen Datenstücke unverändert bleiben, gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform, ist es im Gegensatz weniger wahrscheinlich, dass solch ein Fehler auftreten wird.
Der Spitzenähnliche-Rausch-Entfernprozess wird nicht nur ausgeführt für eine Berechnung des Grundprofils, das oben beschrieben wird, aber wird auch ausgeführt auf den Probedaten, die erfasst wurden als Menge von Reflektionslicht für den Zweck eines Berechnens einer Bilddichte eines Tonerbilds, wie später beschrieben.
B-2. FREILAUF DES ENTWICKLERS (VORBETRIEB 2)
Es ist bekannt, dass wenn die Leistungsquelle AUS ist, oder selbst wenn die Leistungsquelle AN ist, falls es eine Weiterführung des betriebsunterbrochenen Zustands ohne irgendeinen Bildgebungsbetrieb gab, ausgeführt über eine lange Zeitperiode vor dem nächsten Bildgebungsbetrieb, kann ein Bild eine zyklische Dichtevariierung aufweisen. Dieses Phänomen wird hier im Folgenden bezeichnet als "herunterfahrinduzierte Streifenbildung". Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass der Grund der herunterfahrinduzierten Streifenbildung daher rührt, weil der Toner fest an der Entwicklerrolle 44 anhaftet, nachdem er an der Entwicklerrolle 44 von jedem Entwickler für eine lange Zeit gelassen wurde, und weil die Schicht des Toners auf der Entwicklerrolle 44 allmählich ungleichförmig wird, wenn die Menge des anhaftenden Toners und die Rückhaltekraft des anhaftenden Toners nicht gleichförmig auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 44 sind.
Die Ergebnisse der Erfinder bei herunterfahrinduzierter Streifenbildung werden nun beschrieben.
Herunterfahrinduzierte Streifenbildung ist am stärksten erkannt in einem Bild, das fürs erste Mal nach dem betriebsunterbrochenen Zustand gebildet wird. Da Bilder wiederholt gebildet werden, jedoch Dichtevariationen aufgrund von herunterfahrinduzierter Streifenbildung allmählich weniger sichtbar werden. Nach Bildung von einigen Bildern, verschwinden Dichtevariationen fast. Indessen treten starke Dichtevariationen in dem Fall auf, dass der betriebsunterbrochene Zustand für eine lange Zeit oder in einer Hochtemperatur-/Hochfeuchtigkeits-Umgebung gewesen ist.
Herunterfahrinduzierte Steifenbildung wird ersichtlich, wenn eine Entwicklerrolle, umfassend eine leitende Oberfläche, verwendet wird. Das heißt, dass in dem Fall einer Vorrichtung, die eine metallische Entwicklerrolle oder eine Entwicklerrolle verwendet, dessen Oberfläche von einem nicht-leitendem Material besetzt ist von einer leitenden Schicht, Dichtevariationen aufgrund einer herunterfahrinduzierten Streifenbildung erkennbar werden.
Zum Klarstellen eines Mechanismus einer herunterfahrinduzierten Streifenbildung, unter Verwendung eines Entwicklers mit der Struktur, die in 3 gezeigt ist, führten die Erfinder ein Experiment aus, machten eine Observation und erlangten das folgende Ergebnis. Zuerst wurde gemäß der Observation hinsichtlich einer Entwicklung der Dichtevariationen in Bildern, die folgende Korrelation gefunden zwischen Schattierungen in den Bildern und Positionen innerhalb der Oberfläche der Entwicklerrolle 44. Das heißt, dass ein Bild, entwickelt mit Toner, getragen auf einen Oberflächenbereich innerhalb der Oberfläche der Entwicklerrolle 44, was sich innerhalb des Entwicklergehäuses 41 befunden hat (hier im Folgenden bezeichnet als "Innenabschnitt" während der betriebsunterbrochene Zustand eine hohe Dichte hatte, wobei ein Bild, entwickelt mit Toner, getragen auf einem Oberflächenbereich, der ausgesetzt war außerhalb des Gehäuses 41 (hier im Folgenden bezeichnet als ein "Außenabschnitt") eine geringe Dichte hatte.
Zusätzlich, unter Verwendung eines Oberflächenelektrometers, haben die Erfindung eine Potentialverteilung einer Tonerschicht auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 44 nach einem Weiterführen des betriebsunterbrochenen Zustands gemessen und gefunden, dass der absolute Wert des Potentials der Tonerschicht gering war in einem Teil entsprechend dem Innenabschnitt, aber hoch war in einem Teil entsprechend dem Außenabschnitt. Der Potentialunterschied nahm allmählich ab, während die Entwicklerrolle 44 rotiert ist, und das Oberflächenpotential wurde endlich ungefähr gleichförmig.
Die Erfinder haben ferner einen Tonerelektrifizierungsbetrag (μC/g) und eine transportierte Tonermenge (mg/cm²) auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 44 gemessen und gefunden, dass die transportierte Tonermenge fast dieselbe blieb zwischen dem Innenabschnitt und dem Außenabschnitt, während der Tonerelektrifizierungsbetrag ungefähr zweimal höher in dem Außenabschnitt war, als in dem Innenabschnitt. Es wird deshalb geglaubt, dass der Potentialunterschied, der oben beschrieben wird, zurückzuführen wurde auf den Unterschied in dem Tonerelektrifizierungsbetrag.
Aus diesem haben die Erfinder geschlossen, dass eine herunterfahrinduzierte Streifenbildung auftritt, da der Tonerelektrifizierungsbetrag unterschiedlich ist bei verschiedenen Positionen, genauer gesagt, zwischen dem Innenabschnitt und dem Außenabschnitt der Entwicklerrolle 44, was gerade aus dem betriebsunterbrochenen Zustand kam. Da der Elektrifizierungsbetragunterschied allmählich abnimmt, während die Entwicklerrolle 44 rotiert, wird geglaubt, dass sofort nach dem Ende des betriebsunterbrochenen Zustands, der Zustand der Oberfläche der Entwicklerrolle 44, die den Toner unter Strom setzt mittels Reibung, unterschiedlich ist zwischen dem Innenabschnitt und dem Außenabschnitt.
Untersuchung der Oberfläche der Entwicklerrolle 44 führt zum Bemerken, dass es eine große Menge an feinem Pulver, wie zum Beispiel Toner, mit kleinem Partikeldurchmesser gibt, ein Additiv, das von dem Toner abgefallen ist, etc. Unterschiede hinsichtlich der Menge der anhaftenden Feinpulverkomponenten, dem Wasserinhalt und ähnlichem, beeinflussen den Zustand der Reibung zwischen Entwicklerrolle 44 und dem Toner und daher Elektrifizierung. Innerhalb des Entwicklers bleibt der Toner, der solch Feinpulverkomponenten enthält, immer im Kontakt mit der Entwicklerrolle 44, und wird deshalb gedrückt gegen die Entwicklerrolle 44 unter Druck, während die Versorgungsrolle 43, das Beschränkungsblatt 45, das Dichtungsglied 46 und ähnliche, angrenzend bleiben an der Entwicklerrolle 44. Von der Oberfläche der Entwicklerrolle 44 innerhalb des Bereichs, der innerhalb des Entwicklers während dem betriebsunterbrochenen Zustand (der Innenabschnitt) bleibt, tendieren aus diesem Grund die Feinpulverkomponenten zum Festwerden und haften an der Oberfläche. Im Gegensatz dazu tritt ein festes Anhaften der Feinpulverkomponenten nur in einem relativ kleinen Ausmaß bei dem Außenabschnitt auf, der außerhalb des Entwicklers belichtet wird, da der Toner nur wegen der elektrostatischen Kraft anhaftet.
Wie oben beschrieben, wenn die Vorrichtung in dem betriebsunterbrochenen Zustand für eine lange Zeitperiode bleibt, wird der Zustand des festen Anhaftens der Feinpulverkomponenten ungleichmäßig auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 44 und der Tonerelektrifizierungsbetrag wird unterschiedlich. Dies ist eine Hauptursache für die herunterfahrinduzierte Streifenbildung.
Zusätzlich ist, ob herunterfahrinduzierte Streifenbildung leicht auftritt, auch abhängig von der Struktur der Vorrichtung. Herunterfahrinduzierte Streifenbildung, hervorgerufen von Feinpulverkomponenten, tritt insbesondere leicht auf, wenn die Vorrichtung einen Entwickler verwendet, wie zum Beispiel den Entwickler 4K und ähnliches, gemäß dieser Ausführungsform, wobei das Beschränkungsblatt 45 zum Erzeugen einer Tonerschicht mit vorbestimmter Dicke, auf der Entwicklerrolle 44 angeordnet ist unter der Entwicklerrolle 44. Dies kommt daher, weil solch Feinpulverkomponenten dazu tendieren, in einem unteren Teil des Entwicklergehäuses zu bleiben, und daher gibt es eine große Anzahl von Feinpulverkomponenten in der Nähe der angrenzenden Position (die Beschränkungsposition), bei der das Beschränkungsblatt 45 angrenzt an die Entwicklerrolle 44.
Insbesondere, in dem Fall, dass der Toner abgelöst wird von der Entwicklerrolle 44 auf der Stromaufwärtsseite zu der Beschränkungsposition in der Rotationsrichtung D3 der Entwicklerrolle 44, und die Ablöseposition des Tonerablösens befindet sich über der Beschränkungsposition, wie in 3 gezeigt, die herunterfahrinduzierte Streifenbildung ist stärker. Der Grund ist wie folgt. Um die Ablöseposition gibt es Feinpulverkomponenten, die neu erzeugt werden, aufgrund einer Reibung zwischen der Versorgungsrolle 43 und der Entwicklerrolle 44, Feinpulverkomponenten, die abgeschabt wurden von der Entwicklerrolle 44, etc. Aufgrund von Rotationen der Versorgungsrolle 43 und der Entwicklerrolle 44, der Kavität und ähnlichem, werden diese Feinpulverkomponenten eine nach der anderen zu der angrenzenden Position geführt, bei er die Versorgungsrolle 43 angrenzt an die Entwicklerrolle 44 und der Beschränkungsposition. Festes Anhaften der Feinpulverkomponenten tritt deshalb leicht auf auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 44, was wiederum leicht zu einer herunterfahrinduzierten Streifenbildung führt.
Indessen ist, in dem Fall, dass die Oberfläche der Entwicklerrolle 44 aus einem leitenden Material hergestellt wird, eine feste Anhaftung des feinen Pulvers aufgrund der Bildkraft stark. Deshalb tritt bei einer Vorrichtung, die solch eine Entwicklerrolle umfasst, leicht eine herunterfahrinduzierte Streifenbildung auf.
Eine typische Struktur einer Entwicklerrolle ist, dass die Rolle als Ganzes gebildet wird in einer zylindrischen Form, unter Verwendung des gleichen Materials oder dass ein Kernglied und ein Überzug aus unterschiedlichen Materialien koaxial miteinander kombiniert werden. Beispiele der Struktur, die leicht die herunterfahrinduzierte Streifenbildung bringen, können sein: i) eine Struktur, dass die gesamte Rolle oder mindestens ein Überzug hergestellt wird aus Metall oder einer Legierung; ii) eine Struktur, dass die gesamte Rolle oder mindestens ein Überzug hergestellt wird aus leitendem Gummi, ein leitendes Harz oder ähnliches; und iii) eine Struktur, dass eine Oberfläche einer Isolierungs- oder leitenden Rolle bedeckt wird mit einer leitenden Oberflächenschicht. In diesem Zusammenhang bedeutet "leitend", dass der spezifische Widerstand nach Volumen ungefähr 1 × 10^–2 Ω·m oder geringer ist, und Materialien, die diese Bedingungen erfüllen, sind Metall, metallische Oxide, metallische Nitride, Graphite, etc. Mit Bezug auf die obigen Beispiele, kann die Oberflächenschicht, auf die im Beispiel iii) Bezug genommen wird, ein leitendes Material, wie zum Beispiel Metall, eine Legierung und ein leitendes Harz oder alternativ eine Schicht sein, die erhalten wird durch Verteilen eines leitenden Materials in einem isolierenden Material. Ein Verfahren eines Beschichtens mit solch einer Oberflächenschicht kann Plattieren sein, sowie Aufdampfung, Druckverbinden, thermisches Sprühen, Sprühbedecken, Eintauchbedecken, etc.
Ob eine herunterfahrinduzierte Streifenbildung leicht auftritt, ist ferner abhängig von der Natur des Toners. In anderen Worten, tritt eine herunterfahrinduzierte Streifenbildung leicht in dem Fall einer Vorrichtung auf, die Toner verwendet, der eine Wachskomponente enthält, die als Teilmittel zum Verhindern eines festen Offsets dient. Dies rührt daher, weil feines Pulver von Wachs, freigesetzt von Tonerteilchen, einige Tonerteilchen mit der Wachskomponente, ausgesetzt in Teilchenoberflächen und ähnliches, dem Toner erlaubt, an der Entwicklerrolle 44 anzuhaften, aufgrund von van der Waals Kräften.
Bezug nehmend auf 7 wird der Vorbetrieb 2 kontinuierlich beschrieben. Wenn Dichtesteuerfaktoren neu zu optimieren sind vor einer Bildung des nächsten Bildes, nachdem die Vorrichtung in dem betriebsunterbrochenen Zustand für lange war mit der Oberfläche der Entwicklerrolle 44 ungleichmäßig, kann eine Dichtevariation, die in einem Flickenbild auftritt, aufgrund von einer herunterfahrinduzierten Streifenbildung, die Optimierung beeinflussen. Eine Bildgebungsvorrichtung, die eine der oben beschriebenen Strukturen hat, erzeugt leicht Dichtevariationen, aufgrund einer herunterfahrinduzierten Streifenbildung, und deshalb ist es nötig, einige Maßnahmen zu implementieren, um eine herunterfahrinduzierte Streifenbildung zu eliminieren.
Dies bemerkend, wird für den Zweck eines Eliminierens einer herunterfahrinduzierten Streifenbildung vor einer Bildung eines Flickenbildes, jede Entwicklerrolle 44 frei rotiert in der Bildgebungsvorrichtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform. Wie der Fluss auf der rechten Seite (der Vorbetrieb 2) in 7 zuerst zeigt, wird der Gelb-Entwickler 4Y positioniert bei der Entwicklungsposition, die dem photoempfindlichen Glied 2 gegenüberliegt (Schritt S25), und nach einem Einstellen der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg auf einen Wert mit dem kleinsten absoluten Wert innerhalb eines variablen Bereichs der Durchschnittsentwicklungsvorspannung (Schritt S26), wird die Entwicklerrolle 44 mindestens eine Umdrehung rotiert, unter Verwendung des Rotationstreibers (nicht gezeigt), der angeordnet ist an dem Hauptabschnitt (Schritt S27). Während einem Rotieren der Entwicklereinheit 4 und dabei Umschalten des Entwicklers (Schritt S28), werden folgend die anderen Entwickler 4C, 4M und 4K positioniert bei der Entwicklungsposition, und die Entwicklerrolle 44, angeordnet an jedem Entwickler, wird rotiert eine Umdrehung oder mehr. Da jede Entwicklerrolle 44 frei eine Umdrehung oder mehr auf diese Art und Weise rotiert wird, wird eine Tonerschicht auf der Oberfläche von jeder Entwicklerrolle 44 abgelöst, und wiedergebildet durch die Versorgungsrolle 43 und das Beschränkungsblatt 45. Deshalb wird eine so neu gebildete gleichförmigere Tonerschicht verwendet für eine nachfolgende Bildung eines Flickenbildes, was es weniger wahrscheinlich macht, dass eine Dichtevariation auftritt aufgrund einer herunterfahrinduzierten Streifenbildung.
Während dem oben beschriebenen Vorbetrieb 2 wird die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg derart eingestellt, dass sie den kleinsten Absolutwert bei dem Schritt S26 hat. Der Grund ist wie folgt.
Wie später beschrieben, wird, mit Bezug auf die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, die einen Dichtesteuerfaktor bedient, der eine Bilddichte beeinflusst, je größer der absolute Wert |Vavg| der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, desto höher wird eine Dichte eines gebildeten Tonerbildes. Dies rührt daher, weil, je größer der absolute Wert |Vavg| wird, desto mehr erhöht sich ein Potentialunterschied, der sich entwickelt zwischen einem Bereich in dem elektrostatischen latenten Bild auf dem photoempfindlichen Glied 2, belichtet mit dem Lichtstrahl L, nämlich der Oberflächenbereich, an den der Toner anzuhaften hat, und die Entwicklerrolle 44 und die Bewegung des Toners von der Entwicklerrolle 44 wird weiter erleichtert. Jedoch ist zu der Zeit der Erfassung des Grundprofils des Zwischentransferierriemens 71, eine solche Tonerbewegung nicht wünschenswert. Dies rührt daher, weil während der Toner, der sich von der Entwicklerrolle 44 zu dem photoempfindlichen Glied 2 bewegt hat, auf den Zwischentransferierriemen 71 innerhalb des primären Transferierbereichs TR1 transferiert wird, ändert der Transferier-Rot-Toner die Menge an Reflektionslicht von dem Zwischentransferierriemen 71, und es wird unmöglich, das Grundprofil korrekt zu berechnen.
In der bevorzugten Ausführungsform, wie später beschrieben, kann die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg geändert werden über Stufen innerhalb eines vorbestimmten variablen Bereichs, wie einer der Dichtesteuerfaktoren. Mit der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, gesetzt auf einen Wert mit dem kleinsten Absolutwert innerhalb des variablen Bereichs, wird solch ein Zustand realisiert, der am wenigsten wahrscheinlich zu einer Bewegung des Toners von der Entwicklerrolle 44 zu dem photoempfindlichen Glied 2 führt, und Anhaftung des Toners an dem Zwischentransferierriemen 71 wird auf ein Minimum unterdrückt. Aus einem ähnlichen Grund ist es in einer Vorrichtung bevorzugt, in der eine Entwicklungsvorspannung eine alternierende Stromkomponente enthält, dass die Amplitude der Entwicklungsvorspannung derart gesetzt wird, dass sie kleiner ist als eine Amplitude für eine herkömmliche Bildgebung. Beispielsweise, wie früher beschrieben, kann in einer Vorrichtung, die eine Spitzen-zu-Spitzen-Spannung Vpp der Entwicklungsvorspannung, die 1400 V sein soll, die Spitzen-zu-Spitzen-Spannung Vpp ungefähr 1000 V sein. In einer Vorrichtung, die ein Arbeitsverhältnis der Entwicklungsvorspannung, der Ladevorspannung und ähnliche, beispielsweise als Dichtesteuerfaktoren auch verwendet, ist es bevorzugt, dass die Dichtesteuerfaktoren ungefähr derart gesetzt werden, dass ein Zustand realisiert wird, der weniger wahrscheinlich zu einer Bewegung des Toners führt, wie der oben beschriebene.
Ferner verlangt die bevorzugte Ausführungsform, dass der Vorbetrieb 1 und der Vorbetrieb 2, die oben beschrieben wurden, parallel zueinander ausgeführt werden, wegen dem Verkürzen einer Verarbeitungszeit. In anderen Worten, ist es bevorzugt, während der Vorbetrieb 1 verlangt, für eine Erfassung des Grundprofils den Zwischentransferierriemen 71 frei mindestens eine Umdrehung oder mehr, bevorzugt drei Umdrehungen, einschließlich zwei Umdrehungen, zu rotieren, gebraucht für eine Kalibrierung des Sensors, die Entwicklerrolle 44 frei zu rotieren, soviel wie möglich, auch während dem Vorbetrieb 2. Da diese Prozesse ausgeführt werden können unabhängig voneinander, macht es eine parallele Ausführung möglich, eine Zeitperiode zu verkürzen, die benötigt wird für den Gesamtbetrieb, während eine Zeit sichergestellt wird, die gebraucht wird für jeden dieser Prozesse. In dieser bevorzugten Ausführungsform werden zwei Vorbetriebsprozesse, nämlich der Vorbetrieb 1, der "vorangehende Verarbeitung" der vorliegenden Erfindung enthält, und der Vorbetrieb 2, der "Freilauf" der vorliegenden Erfindung enthält, parallel ausgeführt.
C. ARBEITSSTEUERZIELWERT
In der Bildgebungsvorrichtung nach dieser bevorzugten Ausführungsform, wie später beschrieben, werden zwei Typen von Tonerbildern gebildet als Flickenbilder, und jeder Dichtesteuerfaktor wird derart angepasst, dass Dichten dieser Tonerbilder einen Dichtezielwert haben. Der Zielwert ist kein konstanter Wert, aber kann geändert werden gemäß einem Betriebszustand der Vorrichtung. Der Grund ist wie folgt.
Wie vorher beschrieben, wird in der Bildgebungsvorrichtung nach der bevorzugten Ausführungsform die Menge des Reflektionslichts von einem Tonerbild, das visualisiert wurde auf dem photoempfindlichen Glied 2, und primär transferiert auf die Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71, detektiert, und eine Bilddichte des Tonerbildes wird abgeschätzt. Während es weit verbreitete herkömmliche Techniken zum Berechnen einer Bilddichte von der Menge des Reflektionslichts von einem Tonerbild gibt, wie unten im Detail beschrieben, wird eine Korrelation zwischen der Menge des Reflektionslichts von einem Tonerbild, getragen auf dem Zwischentransferierriemen 71 (oder die Sensorausgaben Vp und Vs, die der Lichtmenge entsprechen), und eine optische Dichte (OD-Wert) eines Tonerbildes, gebildet auf dem Blatt S, das ein Endaufzeichnungsmedium ist, nicht gleichförmig bestimmt, aber ändert sich ein wenig abhängig von den Zuständen bzw. Bedingungen der Vorrichtung, des Toners, etc. Deshalb wird, selbst wenn jeder Dichtesteuerfaktor gesteuert wird, so dass die Menge des Reflektionslichts von einem Tonerbild konstant wird gemäß der herkömmlichen Techniken, eine Dichte eines Bildes, das letztendlich gebildet wird auf dem Blatt S, sich ändern abhängig von dem Zustand des Toners.
Ein Grund, dass die Sensorausgaben nicht übereinstimmen mit einem OD-Wert auf dem Blatt S ist, dass der Toner, eingebrannt auf dem Blatt S nach einem Fixierprozess unterschiedlich reflektiert von dem Toner, der nur an der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 anhaftet, ohne fest auf der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 zu werden. 11A, 11B und 11C sind schematische Diagramme, die eine Beziehung zeigen zwischen einem Teilchendurchmesser des Toners und der Menge des Reflektionslichts. Wie in 11A gezeigt, wurde in einem Bild Is, das letztendlich gebildet wird auf dem Blatt S, der Toner Tm, geschmolzen durch Hitze und Druck während dem Fixierprozess, eingebrannt auf dem Blatt S. Deshalb wird, während eine optische Dichte (OD-Wert) des Bildes die Menge des Reflektionslichts repräsentiert, wie es ist mit dem Toner darauf eingebrannt, der Wert der optischen Dichte hauptsächlich bestimmt durch eine Tonerdichte auf dem Blatt S (was ausgedrückt werden kann als eine Tonermasse pro Einheitsoberfläche zum Beispiel).
Im Gegensatz haften, in dem Fall des Tonerbildes auf dem Zwischentransferierriemen 71, der noch nicht durch den Fixierprozess gegangen ist, die Tonerpartikel nur and der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 an. Deshalb ist, selbst wenn die Tonerdichte die gleiche ist (das heißt, selbst wenn der OD-Wert nach dem Fixieren der gleiche ist), die Menge an Reflektionslicht nicht notwendigerweise die gleiche zwischen einem Zustand, dass der Toner T1 mit einem kleinen Teilchendurchmesser, gezeigt in 11B, angehaftet ist mit einer hohen Dichte, und ein Zustand, dass der Toner T2 mit einem großen Teilchendurchmesser, gezeigt in 11C, angehaftet ist mit niedriger Dichte, und die Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 wird lokal belichtet. In anderen Worten wird, selbst wenn die Menge des Reflektionslichts von dem Vorfixiertonerbild die gleiche ist, eine Nachfixierbilddichte (OD-Wert) nicht immer die gleiche sein. Das Experiment, ausgeführt durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung, hat identifiziert, dass im Allgemeinen, wenn die Menge des Reflektionslichts die gleiche ist, falls ein Verhältnis des Toners mit einem großen Teilchendurchmesser zu Tonerteilchen, die ein Tonerbild bilden, eine Nachfixierbilddichte dazu tendiert, hoch zu sein.
Auf diese Art und Weise ändert sich eine Korrelation zwischen einem OD-Wert auf dem Blatt S und der Menge des Reflektionslichts von einem Tonerbild auf dem Zwischentransferierriemen 71 gemäß dem Zustand des Toners, und insbesondere einer Verteilung der Tonerteilchendurchmesser. 12A und 12B sind Zeichnungen, die zeigen, wie eine Teilchendurchmesserverteilung des Toners und eine Änderung im OD-Wert sich aufeinander beziehen. Es ist ideal, dass Teilchendurchmesser der Tonerteilchen, untergebracht zur Bildung eines Tonerbildes in den entsprechenden Entwicklern, alle angeordnet werden zu einem Entwurfszentralwert. Jedoch werden, wie in 12A gezeigt, in der Realität die Teilchendurchmesser in verschiedenen Arten verteilt, abhängig von dem Typ des Toners, einem Verfahren der Herstellung des Toners und ähnlichen natürlich. Selbst in dem Fall des Toners, der hergestellt wird, um gleiche Spezifikationen zu erfüllen, ändert sich die Verteilung für jede Herstellungscharge und jedes Produkt.
Da die Masse, die Elektrifizierungsmenge und ähnliche des Toners mit verschiedenen Teilchendurchmessern unterschiedlich sind, wenn ein Bild gebildet wird mit dem Toner mit solch einer Teilchendurchmesserverteilung, wird die Verwendung von diesem Toner nicht gleichförmig. Eher wird solch ein Toner, dessen Teilchendurchmesser passend sind für die Vorrichtung, selektiv verwendet, und der andere Toner wird in den Entwicklern gelassen, ohne dass er sehr verwendet wird. Deshalb ändert sich, während der Tonerverbrauch sich erhöht, die Teilchendurchmesserverteilung des Toners, der in den Entwicklern bleibt.
Wie früher beschrieben, wird, da die Menge an Reflektionslicht von einem Vorfixiertonerbild sich ändert gemäß den Durchmessern der Teilchen, die den Toner bilden, obwohl jeder Dichtesteuerfaktor angepasst wird, so dass die Menge an Reflektionslicht konstant wird, eine Dichte eines Bildes, fixiert auf dem Blatt S, nicht immer konstant. 12B zeigt eine Änderung in der optischen Dichte (OD-Wert) eines Bildes auf dem Blatt S, das gebildet wird, während einem Steuern von jedem Dichtesteuerfaktor, so dass die Menge an Reflektionslicht von einem Tonerbild, nämlich die Ausgabespannungen von dem Dichtesensor 60, konstant werden. In dem Fall, dass die Tonerteilchendurchmesser gut angeordnet sind in der Nähe des Entwurfszentralwerts, wie gezeigt durch die Kurve a in 12A, selbst wenn der Verbrauch des Toners in den Entwicklern fortschreitet, wird der OD-Wert ungefähr bei einem Zielwert aufrechterhalten, wie bezeichnet mit der Kurve a in 12B. Dazu im Gegensatz, wie gezeigt durch Kurve b in 12A, wenn der Toner, dessen Teilchendurchmesserverteilung größer ist, verwendet wird, obwohl Toner, dessen Teilchendurchmesser näher sind an dem Entwurfszentralwert, hauptsächlich verwendet, und ein OD-Wert fast der gleiche wie ein Zielwert wird anfangs erhalten, wie gezeigt durch die Kurve b in 12B, sobald der Tonerverbrauch sich erhöht, das Verhältnis des gebräuchlichen Toners sich verringert, startet der Toner mit den großen Teilchendurchmessern, für eine Bildung eines Bildes verwendet zu werden, und der OD-Wert erhöht sich allmählich. Wie bezeichnet durch die gepunkteten Kurven in 12A, ist ein Mittelwert der Verteilung manchmal weg von dem Entwurfswert von dem Anfang abhängig von einer Produktionscharge des Toners oder der Entwickler, und der OD-Wert auf dem Blatt S ändert sich demgemäß in verschiedenen Arten und Weisen, je mehr Toner verwendet wird, wie gezeigt durch die gepunkteten Kurven in 12B.
Faktoren, die eine Tonercharakteristik beeinflussen, sind zusätzlich zu einer Teilchendurchmesserverteilung des Toners, wie oben beschrieben, der Zustand der Pigmentdispersion bzw. Pigmentstreuung innerhalb Mutterteilchen des Toners, eine Änderung in der Elektrifizierungseigenschaft des Toners aufgrund des Zustands des Mischens der Tonermutterteilchen und einem Additiv, etc. Da eine Tonercharakteristik leicht unter Produkten variiert, wird eine Bilddichte auf dem Blatt S nicht immer konstant, und das Ausmaß einer Dichteänderung variiert abhängig von dem Toner, der verwendet wird. Deshalb ist, in einer herkömmlichen Bildgebungsvorrichtung, in der jede Dichtesteuerfaktor gesteuert wird, so dass Ausgangsspannungen von einem Dichtesensor konstant werden, eine Variation in der Bilddichte aufgrund einer Variation in Tonercharakteristik, unumgehbar, und es ist deshalb nicht immer möglich, eine zufriedenstellende Bildqualität zu erhalten.
Dies bemerkend, wird in dieser bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf jeden von den zwei Typen der Flickenbilder, die später beschrieben werden, ein Steuerzielwert für einen Bilddichteevaluierungswert (später beschrieben), der die Bilddichte repräsentiert, gesetzt gemäß einem Betriebszustand der Vorrichtung, und jeder Dichtesteuerfaktor wird derart angepasst, dass der Evaluierungswert für jedes Flickenbild der Steuerzielwert sein wird, wodurch eine Bilddichte auf dem Blatt B konstant aufrechterhalten wird. 13 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess zeigt eines Ableitens der Steuerzielwerte in dieser bevorzugten Ausführungsform. In diesem Prozess werden für jede Tonerfarbe, ein Steuerzielwert, der zu dem Zustand der Verwendung des Toners passt, nämlich einer Anfangseigenschaft, wie zum Beispiel eine Teilchendurchmesserverteilung des Toners bei Einführen in die Entwickler, und die Menge an Toner, der in dem Entwickler bleibt, berechnet. Zuerst wird eine der Tonerfarben ausgewählt (Schritt S31), und die CPU 101 erfasst als Information zum Abschätzen des Zustands der Verwendung des Toners "Tonercharakterinformation" hinsichtlich der ausgewählten Tonerfarbe, einen "Punktzahl"-Wert, der die Anzahl der Punkte ausdrückt, die gebildet werden durch die Belichtungseinheit 6, und Information hinsichtlich einer "Entwicklerrollerotierzeit (Schritt S32)". Obwohl die Beschreibung hier ein Beispiel betrifft, dass ein Steuerzielwert entsprechend der schwarzen Farbe berechnet wird, sollte die Beschreibung hinsichtlich der anderen Tonerfarben auch ähnlich bleiben.
"Tonercharakterinformation" stellt Daten dar, die in einem Speicher 94 geschrieben werden, der angeordnet ist an dem Entwickler 4K gemäß der Eigenschaft des Toners, der in dem Entwickler 4K untergebracht ist. In dieser Vorrichtung werden, unter Bemerkung, dass verschiedene Eigenschaften, wie zum Beispiel Teilchendurchmesserverteilung des Toners, die oben beschrieben ist, unterschiedlich sind unter den verschiedenen Produktionschargen, die Eigenschaften des Toners in acht Typen klassifiziert. Der Typ des Toners wird dann bestimmt, basierend auf einer Analyse während der Produktion, und 3-Bit-Daten, die den Typ repräsentieren, werden zugeführt als Tonercharakterinformation an den Entwickler 4K. Diese Daten werden ausgelesen aus dem Speicher 94, wenn der Entwickler 4K angebracht wird an der Entwicklereinheit 4, und in dem RAM 107 des Engine-Controllers 10 gespeichert wird.
Indessen ist ein "Punktzahlwert" Information zum Abschätzen der Menge des Toners, der innerhalb des Entwicklers 4K bleibt. Während einem Berechnen von einem integrierten Wert der Anzahl der gebildeten Bilder das einfachste Verfahren eines Abschätzens der übrigbleibenden Tonermenge ist, ist es schwer, etwas über eine akkurat übrigbleibende Menge bei diesem Verfahren zu lernen, da die Menge des Toners, der verbraucht wird durch Bildung eines Bildes, nicht konstant ist. Andererseits ist die Anzahl der Punkte, die gebildet werden durch die Belichtungseinheit 6 auf dem photoempfindlichen Glied 2, kennzeichnend für die Anzahl der Punkte, die visualisiert werden auf dem photoempfindlichen Glied 2 mit dem Toner, die Anzahl der Punkte repräsentiert akkurater die verbrauchte Menge an Toner. Dies bemerkend, wird in dieser bevorzugten Ausführungsform, die Anzahl der Punkte, wie sie ist, wenn die Belichtungseinheit 6 ein elektrostatisches latentes Bild auf dem photoempfindlichen Glied 2 gebildet hat, das zu entwickeln ist durch den Entwickler 4K, gezählt und gespeichert in dem RAM 107. Der so gespeicherte Punktzahlwert wird verwendet als Information, die die Menge des Toners repräsentiert, der innerhalb des Entwicklers 4K bleibt.
Zusätzlich ist eine "Entwicklerrollerotierzeit" Information zum Abschätzen der Eigenschaften des Toners in weiterem Detail, der innerhalb des Entwicklers 4K bleibt. Wie früher beschrieben, gibt es die Tonerschicht auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 44, und ein wenig von dem Toner bewegt sich auf das photoempfindliche Glied 2, und Entwicklung wird realisiert. Bei dieser Stufe wird auf die Oberfläche der Entwicklerrolle 44 der Toner, der nicht beigetragen hat zu der Entwicklung, transportiert zu einer angrenzenden Position auf der Versorgungsrolle 43, und abgetragen durch die Versorgungsrolle 43, wodurch eine neue Tonerschicht gebildet wird. Da Anhaften und Abtragen von der Entwicklerrolle 44 wiederholt wird auf diese Art und Weise, ermüdet der Toner, und die Eigenschaften des Toners ändern sich allmählich. Solch eine Änderung in der Tonereigenschaft verstärkt sich, während die Entwicklerrolle 44 weiter rotiert. Selbst wenn die Mengen des Toners, die innerhalb des Entwicklers 4K bleiben, die gleichen sind, gibt es daher manchmal einen Unterschied in den Eigenschaften von frischem Toner, der noch nicht verwendet wurde, und altem Toner, der mehrfach angehaftet ist, und abgetragen wurde. Dichten der Bilder, die gebildet werden unter Verwendung dieses Toners, sind nicht notwendigerweise die gleichen.
Dies bemerkend, wird in dieser bevorzugten Ausführungsform der Zustand des Toners, der sich innerhalb des Entwicklers 4K befindet, abgeschätzt, basierend auf einer Kombination von zwei Informationsstücken, wobei eine der Punktzahlwert ist, der eine übrigbleibende Tonermenge repräsentiert, und die andere eine Entwicklerrollerotierzeit ist, die das Ausmaß einer Änderung in Tonereigenschaften repräsentiert, und ein Steuerzielwert wird feiner gemäß dem Tonerzustand gesetzt, um eine Bildqualität zu stabilisieren.
Diese Informationsstücke werden verwendet auch für den Zweck eines Verbesserns der Leichtigkeit der Wartung durch Verwaltung der Zustände eines Abnutzens der entsprechenden Teile der Vorrichtung. Das bedeutet, dass eine Punktzahl einer Tonermenge von 0,015 mg entspricht. Wenn 12000000 Punktzahlen erreicht werden, ist der Verbraucht des Toners ungefähr 180 g, was bedeutet, dass fast der gesamte Toner, der in jedem Entwickler gespeichert wird, aufgebraucht wurde. Mit Bezug auf eine Entwicklerrollerotierzeit entspricht ein integrierter Wert von 10600 sec, abgeleitet von der Entwicklerrollerotierzeit, 8000 Seiten eines kontinuierlichen Druckens in dem JIS (japanischer Industriestandard) A4-Größe, und deshalb ist es nicht bevorzugt, eine Bildung von Bildern weiterzuführen unter Betrachtung einer Bildqualität. In dieser bevorzugten Ausführungsform tritt deshalb, wenn irgendeines dieser Informationsstücke den obigen Wert erreicht, eine Nachricht kennzeichnend für das Ende des Toners in einer Anzeige auf, was nicht gezeigt ist, um dabei einen Benutzer dazu zu bringen, die Entwickler auszutauschen.
Aus dieser Information hinsichtlich des Betriebszustands der Vorrichtung, der so erfasst wird, wird ein Steuerzielwert, der passend ist für den Betriebszustand, bestimmt. Diese bevorzugte Ausführungsform benötigt es, im Voraus durch Experimente optimale Steuerzielwerte zu berechnen, die passend sind für Tonercharakterinformation, die den Typ des Toners ausdrückt, und für Eigenschaften des übrigbleibenden Toners, abgeschätzt, basierend auf einer Kombination des Punktzahlwerts und der Entwicklerrollerotierzeit. Diese Werte werden gespeichert als Nachschlagtabellen nach Tonertyp in dem ROM 106 des Engine-Controllers 10. Basierend auf so erfasster Tonercharakterinformation, wählt die CPU 101 eine Tabelle aus, die zu bezeichnen ist gemäß dem Typ des Toners (Schritt S33) und leist aus der Tabelle einen Wert, der der Kombination des Punktzahlwerts und der Entwicklerrollerotierzeit zu dieser Zeit entspricht (Schritt S34).
Ferner wird in der Bildgebungsvorrichtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform, sobald ein Benutzer eine Eingabe durch eine vorbestimmte Operation bzw. Betrieb auf einem Betriebszeit, nicht gezeigt, eingibt, eine Dichte eines Bildes, das zu bilden ist, erhöht oder erniedrigt innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gemäß der Vorzüge des Benutzers, oder wenn so etwas nötig ist. Kurz gesagt, wird, jedes Mal, wenn der Benutzer die Bilddichte erhöht oder verringert, um eine Stelle in Ansprechen auf den Wert, der so ausgelesen wird aus der Nachschlagetabelle, die oben beschrieben ist, ein vorbestimmter Offset-Wert, der 0,005 pro Notch beispielsweise sein kann, hinzugefügt oder subtrahiert, und das Ergebnis von diesem wird gesetzt als Steuerzielwert Akt für die schwarze Farbe zu dieser Zeit, und gespeichert in dem RAM 107 (Schritt S35). Der Steuerzielwert Akt für die schwarze Farbe wird auf diese Art und Weise bestimmt.
14A und 14B sind Zeichnungen, die Beispiele von Nachschlagetabellen zeigen, die vorhanden sind zum Berechnen eines Steuerzielwerts. Diese Tabelle ist eine Tabelle, auf die Bezug genommen wird, wenn ein Toner, dessen Farbe schwarz ist, und dessen Eigenschaft zu "Typ 0" gehört, zu verwenden ist. Diese bevorzugte Ausführungsform verwendet für jeden der zwei Typen von Flickenbildern einen für eine hohe Dichte und den anderen für eine niedrige Dichte, wie später beschrieben, und für jede Tonerfarbe, acht Typen von Tabellen, die entsprechend den acht Typen von Tonereigenschaften entsprechen, und diese Tabellen werden gespeichert in dem ROM 106 des Engine-Controllers 10. Gezeigt in 14A ist ein Beispiel einer Tabelle, die einem Hochdichteflickenbild entspricht, während in 14B ein Beispiel einer Tabelle gezeigt ist, die einem Niedrigdichteflickenbild entspricht.
Wenn die Tonercharakterinformation, erfasst bei dem Schritt S32, oben beschrieben, beispielsweise den "Typ 0" ausdrückt, wird bei dem folgenden Schritt S33, die in 14A und 14B gezeigte Tabelle entsprechend der Tonercharakterinformation "0" ausgewählt aus den acht Typen der Tabellen. Der Steuerzielwert Akt wird dann berechnet, basierend auf einem so erfassten Punktzahlwert, und Entwicklerrollerotierzeit. Beispielsweise wird bei einem Hochdichteflickenbild, wenn der Punktzahlwert 1500000 Zählwerte ist, und die Entwicklerrollerotierzeit 20000 sec ist, der Wert 0,984, der der Kombination dieser zwei entspricht, gefunden, der Steuerzielwert Akt mit Bezug auf 14A zu sein. Wenn ein Benutzer die Bilddichte eine Stelle höher als ein Standardniveau gesetzt hat, ist der Wert 0,989, der erhalten wird durch Addieren von 0,005 zu diesem Wert, ferner der Steuerzielwert Akt. In einer ähnlichen Art und Weise ist es möglich, einen Steuerzielwert für ein Niedrigdichteflickenbild zu berechnen.
Der Steuerzielwert Akt, berechnet auf diese Art, wird gespeichert in dem RAM 107 des Engine-Controllers 10. Während einem späteren Setzen von jedem Dichtesteuerfaktor, wird sichergestellt, dass ein Evaluierungswert, berechnet basierend auf der Menge des Reflektionslichts von einem Flickenbild, übereinstimmt mit diesem Steuerzielwert.
Wie oben beschrieben, wird der Steuerzielwert berechnet für die Tonerfarbe durch Ausführen der Schritt S31 bis S35, oben beschrieben. Der obige Prozess wird wiederholt für jede Tonerfarbe (Schritt S36), und Steuerzielwerte Ayt, Act und Amt, und der Steuerzielwert Akt hinsichtlich aller Tonerfarben werden gefunden. Die Indexe y, c, m und k repräsentieren die entsprechenden Tonerfarben, das heißt, Gelb, Zyan, Magenta und Schwarz, während der Index t ausdrückt, dass diese Werte Steuerzielwerte sind.
D. EINSTELLEN DER ENTWICKLUNGSVORSPANNUNG
In dieser Bildgebungsvorrichtung sind die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, zugeführt an die Entwicklerrolle 44, und eine Energie E pro Einheitsoberflächenbereich des Belichtungsstrahls L, der das photoempfindliche Glied 2 belichtet (hier im Folgenden bezeichnet als einfach "Belichtungsenergie") variabel, und mit diesen angepassten Werten wird eine Bilddichte gesteuert. Das Folgende beschreibt ein Beispiel, das optimale Werte von diesen Zweien berechnet, während einem Ändern der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg über sechs Stufen von V0 bis V6 von der Niedrigniveauseite und Ändern der Belichtungsenergie B über vier Stufen von Niveau 0 auf ein Niveau 3 von der Niedrigniveauseite. Die variablen Bereiche und die Anzahl der Stufen in jedem variablen Bereich kann jedoch passend verändert werden gemäß der Spezifizierung der Vorrichtung. In einer Vorrichtung, wo der variable Bereich der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, die oben beschrieben ist, von (–110 V) bis (–330 V) beträgt, entspricht das niedrigste Niveau V0 (–110 V) mit dem kleinsten absoluten Spannungswert, und das höchste Niveau V5 entspricht (–330 V) mit dem größten absoluten Spannungswert.
15 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Entwicklungsvorspannungseinstellprozess in dieser bevorzugten Ausführungsform zeigt, und 16 ist eine Zeichnung, die ein Hochdichteflickenbild zeigt. Während diesem Prozess wird zuerst die Belichtungsenergie E auf das Niveau 2 gesetzt (Schritt S41), und während einem Erhöhen der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg von dem niedrigsten Niveau V0 um Niveau für jede Zeit, wird ein volles Bild, was einem Hochdichteflickenbild dienen soll, gebildet mit jedem Vorspannungswert (Schritt S42, Schritt S43).
Während sechs Flickenbilder Iv0 bis Iv5 sequentiell gebildet werden auf der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71, wie in 16 gezeigt, in Ansprechen auf die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, die geändert wird über sechs Stufen, haben die ersten fünf Flickenbilder Iv0 bis Iv4 eine Länge L1. Die Länge L1 wird derart gesetzt, dass sie länger ist als die Umfangsrichtungslänge des photoempfindlichen Glieds 2, das eine zylinderartige Form hat. Andererseits wird das letzte Flickenbild Iv5 derart gebildet, dass es eine kürzere Länge L3 hat, als die Umfangsrichtungslänge des photoempfindlichen Glieds 2. Der Grund wird später beschrieben. Wenn die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg verändert wird, gibt es eine kleine Verzögerung bis das Potential der Entwicklerrolle 44 gleichförmig wird, und deshalb werden ferner die Flickenbilder bei Intervallen L2 und Betracht der Verzögerung gebildet. Während ein Bereich, der ein Tonerbild tragen kann innerhalb der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71, ein Bildgebungsbereich 710 in der Realität ist, der in 16 gezeigt wird, da die Flickenbilder solche Formen haben, und eine Anordnung, wie oben beschrieben, können ungefähr drei Flickenbilder gebildet werden in dem Bildgebungsbereich 710. Die sechs Flickenbilder werden so über zwei Runden bzw. Umdrehungen des Zwischentransferierriemens 71 verteilt, wie in 16 gezeigt.
Der Grund, dass die Längen der Flickenbilder, wie oben gesetzt werden, wird nun mit Bezug auf 17A und 17B beschrieben. 17A und 17B sind Zeichnungen, die eine Variation in einer Bilddichte zeigen, die auftritt bei den Zyklen der Rotation des photoempfindlichen Glieds. Wie in 1 gezeigt, kann, während das photoempfindliche Glied 2 gebildet wird in einer zylindrischen Form (mit einer Umfangsrichtungslänge von L0), die Form manchmal nicht vollständig zylindrisch sein oder kann manchmal eine Exzentrizität aufgrund einer produktionsinduzierten Variation, Wärmedeformierung, etc. aufweisen. In solch einem Fall kann eine Bilddichte eines Tonerbildes zyklische Variationen enthalten, die der Umfangsrichtungslänge L0 des photoempfindlichen Glieds 2 entsprechen. Dieser Grund ist wie folgt. In einer Vorrichtung des Kontaktentwicklungstyps, in der Entwicklung mit Toner erreicht wird mit dem photoempfindlichen Glied 2, und der Entwicklerrolle 44, die aneinander angrenzen, ändert sich der Angrenzdruck zwischen den Zweien. Indessen ändert sich, in einer Vorrichtung des Nicht-Kontakt-Entwicklungstyps, in dem eine Entwicklung unter Verwendung von Toner erreicht wird mit den Zweien, angeordnet weg voneinander, die Stärke eines elektrischen Feldes, das eine Transferierung des Toners zwischen den Zweien hervorruft. Deshalb ändert sich eine Wahrscheinlichkeit einer Tonerbewegung von der Entwicklerrolle 44 zu dem photoempfindlichen Glied 2 demgemäß zyklisch mit den Rotationszyklen des photoempfindlichen Glieds 2 in jeder Vorrichtung.
Die Breiten der Dichtevariationen sind groß, insbesondere wenn der Absolutwert |Vavg| der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg relativ klein ist, und nimmt ab, wenn der Wert |Vavg| sich erhöht, wie in 17A gezeigt. Wenn ein Flickenbild gebildet wird mit dem Absolutbetrag bzw. absoluten Betrag |Vavg| der Durchschnittsentwicklungsvorspannung, gesetzt auf einen relativen kleinen Wert V0, wie in 17B gezeigt, ändert sich beispielsweise die entsprechende Bilddichte OD innerhalb des Bereichs von einer Breite .1 abhängig von dem Ort des photoempfindlichen Glieds 2. Auf eine ähnliche Art und Weise ändert sich, selbst wenn ein Flickenbild gebildet wird mit einer anderen Entwicklungsvorspannung, die entsprechende Bilddichte innerhalb eines gewissen Bereiches, wie gezeigt durch das schattierte Teil in 17B. Auf diese Art variiert die Dichte OD des Flickenbildes abhängig von nicht nur der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, aber auch der Position des Flickenbildes, gebildet auf dem photoempfindlichen Glied 2. Zum Berechnen eines optimalen Werts der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg von der Bilddichte des Flickenbildes, ist es deshalb notwendig, einen Einfluss der Dichtevariation zu eliminieren, die den Rotationszyklen des photoempfindlichen Glieds 2 entsprechen, ausgeübt über das Flickenbild.
Dies bemerkend, wird in dieser bevorzugten Ausführungsform ein Flickenbild mit der Länge L1, das die Umfangsrichtungslänge L0 des photoempfindlichen Glieds 2 überschreitet, gebildet, und ein Durchschnittswert der Dichte, berechnet über die Länge L0 des Flickenbildes, wird verwendet als Bilddichte des Flickenbilds. Dies unterdrückt effektiv einen Einfluss der Dichtevariationen, die den rotierenden Zyklen bzw. Rotationszyklen des photoempfindlichen Glieds 2 entsprechen, ausgeübt über die Dichte von jedem Flickenbild, was wiederum es möglich macht, einen optimalen Wert der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, basierend auf der Dichte richtig zu berechnen.
In dieser bevorzugten Ausführungsform hat, wie in 16 gezeigt, von den entsprechenden Flickenbildern Iv0 bis Iv5, das letzte Flickenbild Iv5, gebildet mit der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, gesetzt auf das Maximum, die kürzere Länge L3 als die Umfangsrichtungslänge L0 des photoempfindlichen Glieds 2. Dies rührt daher, weil es nicht notwendig ist, einen Durchschnittswert über die Zyklen des photoempfindlichen Glieds 2 zu berechnen, da Dichtevariationen entsprechend den Rotationszyklen des photoempfindlichen Glieds 2 klein sind in einem Flickenbild, das gebildet wird unter der Bedingung, dass der Absolutwert |Vavg| groß ist, wie in 17B gezeigt, und wie oben beschrieben. Auf diese Weise wird eine Zeitperiode, die benötigt wird zum Bilden und Verarbeiten eines Flickenbildes, abgekürzt, und der Verbrauch an Toner während der Bildung des Flickenbildes wird verringert.
Es ist wünschenswert, ein Flickenbild auf solch eine Art und Weise zu bilden, dass die Länge des Flickenbildes größer wird als die Umfangsrichtungslänge L0 des photoempfindlichen Glieds 2 für den Zweck eines Eliminierens eines Einflusses der Dichtevariationen, erzeugt gemäß den Zyklen des photoempfindlichen Glieds über Optimierung der Dichtesteuerfaktoren. Jedoch ist es nicht notwendig, dass alle Flickenbilder solch eine Länge aufweisen. Wie viele Flickenbilder solche eine Länge haben sollten, muss passend bestimmt werden gemäß dem Ausmaß der Dichtevariationen, die in jeder Vorrichtung auftreten, sowie einem erwünschten Bildqualitätsniveau, etc. In dem Fall, dass ein Einfluss der Dichtevariationen bei den Zyklen des photoempfindlichen Glieds relativ klein ist, kann beispielsweise das Flickenbild Iv0, gebildet mit der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, gesetzt auf das Minimum, die Länge L1 aufweisen, und die anderen Flickenbilder Iv1 bis Iv5 können die kürzere Länge L3 aufweisen.
Obwohl alle Flickenbilder gebildet werden können, die Länge L1 dazu im Gegensatz zu haben, tritt in diesem Fall ein Problem auf, das eine Verarbeitungszeit und der Tonerverbrauch sich erhöhen. Zusätzlich ist es nicht bevorzugt hinsichtlich Bildqualität, Dichtevariationen entsprechend der Zyklen der Rotation des photoempfindlichen Glieds zu erzeugen, selbst wenn die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg maximal ist, und deshalb sollte der variable Bereich der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg derart bestimmt werden, dass solch eine Dichtevariation nicht auftreten wird, mindestens wenn die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg auf den Maximalwert gesetzt wird. Wenn der variable Bereich der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg so gesetzt wird, werden solche Dichtevariationen nicht auftreten, während der variable Bereich der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg maximal ist, und deshalb ist es nicht nötig, dass ein Flickenbild die Länge L1 hat.
Zurückkehrend zu 15, wird der Entwicklungsvorspannungseinstellprozess kontinuierlich beschrieben. Hinsichtlich der Flickenbilder Iv0 bis Iv5, die so gebildet werden, jedes mit der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, werden die Spannungen Vp und Vs, ausgegeben von dem Dichtesensor 60, gemäß den Mengen des Reflektionslichts von den Oberflächen der Flickenbilder, abgetastet bzw. gesampelt (Schritt S44). In dieser bevorzugten Ausführungsform werden bei 74 Punkten (entsprechend der Umfangsrichtungslänge L0 des photoempfindlichen Glieds 2) für die Flickenbilder Iv0 bis Iv4 mit der Länge L1, und bei 21 Punkten (entsprechend der Umfangsrichtungslänge der Entwicklerrolle 44) für das Flickenbild Iv5, das die Länge L3 hat, Abtastwertdaten bzw. Sample-Daten erhalten von den Ausgangsspannungen Vp und Vs von dem Dichtesensor 60 bei den Abtastzyklen von 8 msec. In einer ähnlichen Weise, zu der während dem Ableiten des Grundprofils (7), was früher beschrieben wurde, wird eine Entfernung von spitzenähnlichem Rauschen von den Abtastdaten ausgeführt (Schritt S45). Und dann wird ein "Evaluierungswert" für jedes Flickenbild berechnet (Schritt S46) von den sich ergebenden Daten nach dem Entfernen von Dunkelausgaben des Sensorsystems, einem Einfluss des Grundprofils und ähnlichem.
Wie früher beschrieben, zeigt der Dichtesensor 60 dieser Vorrichtung eine Eigenschaft, dass ein Ausgangsniveau mit keinem Toner anhaftend an dem Zwischentransferierriemen 71 das größte ist, aber abnimmt, sobald die Menge des Toners sich erhöht. Ein Offset aufgrund von Dunkelausgaben wurde überlagert auf der Ausgabe. Deshalb sind die Ausgangsspannungsdaten von dem Sensor, wie direkt, schwer hand zu haben als Information, die zur Evaluierung der Menge des anhaftenden Toners dient. Dies bemerkend, werden in dieser bevorzugten Ausführungsform die so erhaltenen Daten, verarbeitet in solche Daten, die die Menge des anhaftenden Toners ausdrücken, das heißt, umgewandelt in einen Evaluierungswert, so dass es leicht gemacht wird, die nachfolgende Verarbeitung auszuführen.
Ein Verfahren eines Berechnens des Evaluierungswerts wird nun spezifischer beschrieben hinsichtlich eines Beispiels eines Flickenbildes in der schwarzen Farbe. Von sechs Flickenbildern, entwickelt mit dem schwarzen Toner, wird ein Evaluierungswert Ak(n) für ein n-tes Flickenbild Ivn (wo n = 0,1, ..., 5) ist aus der Formel unten berechnet: Ak(n) = 1 – {Vpmeank(n) – Vpo}/{Vpmean_b – Vpo}
Die entsprechenden Ausdrücke, die in der Formel enthalten sind, bedeuten das Folgende:
Zuerst bezeichnet der Ausdruck Vpmeank(n) einen rauschentfernten Durchschnittswert der Abtastdaten, ausgegeben von dem Dichtesensor 60 als die Ausgangsspannung Vp, die der p-polarisierten Lichtkomponente des Reflektionslichts von dem n-ten Flickenbild Ivn entspricht, und danach abgetastet wird. Das bedeutet, dass ein Wert Vpmeank(0) entsprechend dem ersten Flickenbild Iv0 beispielsweise einen arithmetischen Durchschnitt von 74 Stücken von Abtastdaten bezeichnet, die detektiert wurden als Ausgangsspannung Vp von dem Dichtesensor 60 über die Länge L0 dieses Flickenbildes, ausgesetzt der spitzenähnlichen Rauschentfernung, und gespeichert in dem RAM 107. Der Index k, der in dem Ausdruck der obigen Formel auftritt, drückt aus, dass diese Werte sich auf schwarze Farbe beziehen.
Indessen bezeichnet der Ausdruck Vpo eine Dunkelausgangsspannung von der Lichtempfängereinheit 670p, erfasst während dem Vorbetrieb 1, der früher beschrieben ist, mit dem Lichtemittierelement 601 abgeschalten. Sobald die Dunkelausgangsspannung Vpo abgezogen ist von der abgetasteten Ausgangsspannung, ist es möglich, eine Dichte eines Tonerbildes mit hoher Genauigkeit zu berechnen, während ein Einfluss der Dunkelausgabe eliminiert wird.
Der Ausdruck Vpmean_b bezeichnet ferner einen Durchschnittswert der Abtastdaten, die, von den Grundprofildaten, gespeichert in dem RAM 107, die früher erhalten wurden, detektiert wurden bei den gleichen Positionen, wie Positionen, bei denen die 74 Stücke der Abtastdaten, verwendet für die Berechnung von Vpmeank(n) detektiert wurden.
In einem Zustand, dass kein Toner angehaftet ist als Flickenbild zu dem Zwischentransferierriemen 71, ist deshalb Vpmeank(n) = Vpmean_b erfüllt, und der Evaluierungswert Ak(n) wird demgemäß Null. Andererseits ist, in einem Zustand, dass die Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 vollständig bedeckt ist mit schwarzem Toner, und die Reflektivität Null ist, Vpmeank(n) = Vpo erfüllt und deshalb ist der Evaluierungswert Ak(n) = 1.
Wenn der Evaluierungswert Ak(n) verwendet wird anstatt eines Verwendens des Werts der Sensorausgangsspannung Vp, wie es direkt wird, ist es möglich, eine Bilddichte eines Flickenbildes mit hoher Genauigkeit zu messen, während einem Löschen eines Einflusses aufgrund des Zustands der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71. Zusätzlich ist es möglich, wegen der Korrektur gemäß eines Schattenwerfens des Flickenbildes auf dem Zwischentransferierriemen 71, weiter die Genauigkeit des Messens der Bilddichte zu verbessern. Zusätzlich erlaubt dies die Dichte des Flickenbildes Ivn zu normalisieren, unter Verwendung eines Werts, der sich in dem Bereich befindet von dem Minimalwert 0, was einen Zustand ausdrückt, dass kein Toner anhaftet zu dem Maximalwert 1, was einen Zustand ausdrückt, dass die Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 bedeckt ist mit Hochdichtetoner, und demgemäß drückt dies die Dichte des Flickenbildes Ivn aus, was bequem ist, um eine Tonerbilddichte während der nachfolgenden Verarbeitung abzuschätzen.
Hinsichtlich der anderen Tonerfarbe, abgesehen von Schwarz, das heißt, der gelben Farbe (Y), der Zyan-Farbe (C) und der Magenta-Farbe (M), da die Reflektivität höher ist als bei der schwarzen Farbe, und die Menge an Reflektionslicht nicht Null ist, selbst wenn die Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 bedeckt ist mit Toner, kann es einen Fall geben, dass eine Dichte nicht akkurat ausgedrückt werden kann, unter Verwendung des Evaluierungswerts, der erhalten wird in der obigen Weise. Verwendet als Abtastdaten bei den entsprechenden Positionen zur Berechnung von Evaluierungswerten Ay(n), Ac(n) und Am(n) für diese Tonerfarben, wird nicht die Ausgangsspannung Vp entsprechend der p-polarisierten Lichtkomponente in dieser Ausführungsform, aber ein Wert PS, der erhalten wird durch Dividieren eines Werts, erhalten durch Subtrahieren der Dunkelausgabe Vpo von der Ausgangsspannung Vp durch einen Wert, erhalten durch Subtrahieren der Dunkelausgabe Vso von der Ausgangsspannung Vs entsprechend der s-polarisierten Lichtkomponente, das heißt, PS = Vp – Vpo)/(Vs – Vso), was es möglich macht, Bilddichten auch in diesen Tonerfarben akkurat abzuschätzen. In dem Fall der schwarzen Farbe wird zusätzlich eine Sensorausgabe, erhalten bei der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 vor einer Toneranhaftung betrachtet, wodurch zusätzlich ein Einfluss, ausgeübt durch den Zustand der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71, gelöscht wird. Aufgrund der Korrektur gemäß dem Schattenbilden eines Flickenbildes auf dem Zwischentransferierriemen 71, ist es ferner möglich, die Genauigkeit des Messens einer Bilddichte ferner zu verbessern.
Beispielsweise für Zyan-Farbe (C) wird der Evaluierungswert Ac(n) berechnet zu: Ac(n) = 1 – {PSmeanc(n) – Pso}/{PSmean_b – Pso}
Das Symbol PSmeanc(n) bezeichnet einen Durchschnittswert der rauschentfernten PS-Werte, berechnet von den Sensorausgaben Vp und Vs, bei den entsprechenden Positionen des n-ten Flickenbildes Ivn in der Zyan-Farbe. Indessen bezeichnet das Symbol Pso einen Wert PS, der den Sensorausgaben Vp und Vs entspricht, wie sie sind, in einem Zustand, dass die Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 vollständig bedeckt ist mit dem Farbtoner, und ist der minimal mögliche Wert von PS. Ferner bezeichnet das Symbol PSmean_b einen Durchschnittswert der Werte PS, die berechnet werden von den Sensorausgaben Vp und Vs, wie sie sind, abgetastet als ein Grundprofil bei den entsprechenden Positionen auf dem Zwischentransferierriemen 71.
Wenn die Evaluierungswerte für den Farbtoner definiert werden, wie oben beschrieben, wie in dem Fall der früher beschriebenen schwarzen Farbe, ist es möglich, die Dichte des Flickenbildes Ivn zu normalisieren, unter Verwendung eines Werts, der sich in dem Bereich von dem Minimalwert 0 befindet, was einen Zustand ausdrückt, dass kein Toner anhaftet an dem Zwischentransferierriemen 71 (und dass PSmeanc(n) = PSmean_b erfüllt ist) zu dem Maximalwert 1, was einen Zustand ausdrückt, dass der Zwischentransferierriemen 71 bedeckt ist vollständig mit dem Toner (und dass PSmeanc(n) = PSo erfüllt ist), und drückt die Dichte des Flickenbildes Ivn aus.
Da die Dichten der Flickenbilder (um spezifischer zu sein, die Evaluierungswerte für die Flickenbilder) so berechnet werden, wird ein optimaler Wert Vop der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg berechnet, basierend auf diesen Werten (Schritt S47). 18 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess eines Berechnens des optimalen Werts der Entwicklungsvorspannung in dieser bevorzugten Ausführungsform zeigt. Dieser Prozess bleibt unverändert hinsichtlich des Inhalts unter den Tonerfarben, und deshalb werden die Indize (y, c, m, k), die Evaluierungswerte ausdrücken, und den Tonerfarben entsprechen, in 18 weggelassen. Jedoch können die Evaluierungswerte und Zielwerte für die Evaluierungswerte natürlich ein unterschiedlicher Wert unter den verschiedenen Tonerfarben sein.
Zuerst wird ein Parameter n auf 0 gesetzt (Schritt S471), und ein Evaluierungswert A(n), nämlich A(0), wird verglichen mit einem Steuerzielwert At (Akt für die schwarze Farbe beispielsweise), der früher berechnet wurde (Schritt S472). Bei dieser Stufe bedeutet der Evaluierungswert A(0), der gleich ist oder größer als der Steuerzielwert At, dass eine Bilddichte über eine Zieldichte erhalten wurde mit der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, gesetzt auf den Minimalwert V0. Deshalb gibt es keinen Bedarf, eine höhere Entwicklungsvorspannung zu studieren, und der Prozess wird beendet unter Bestätigung, dass die Minimalentwicklungsvorspannung V0 zu dieser Stufe der optimale Wert Vop ist (Schritt S477).
Wenn der Evaluierungswert A(0) noch den Steuerzielwert At zu erreichen hat, wird im Gegensatz ein Evaluierungswert A(1) für ein Flickenbild Iv1, gebildet mit einer Entwicklungsvorspannung V1, das ein Niveau höher ist, ausgelesen, ein Unterschied von dem Evaluierungswert A(0) wird berechnet, und ob der so berechnete Unterschied gleich ist zu oder kleiner als ein vorbestimmter Wert .a wird beurteilt (Schritt S473). In dem Fall, dass der Unterschied zwischen den Zwei gleich ist oder kleiner als der vorbestimmte Wert .a, wird auf eine ähnliche Weise zu dem obigen die Durchschnittsentwicklungsvorspannung V0 bestätigt als optimaler Wert Vop. Der Grund für dies wird im Detail später beschrieben.
Wenn der Unterschied zwischen den Zwei größer ist als der vorbestimmte Wert .a, geht der Prozess andererseits zu einem Schritt S474 und der Evaluierungswert A(1) wird verglichen mit dem Steuerzielwert At. Wenn der Evaluierungswert A(1) der gleiche ist, wie oder über dem Steuerzielwert At, da der Steuerzielwert At größer ist als der Evaluierungswert A(0), aber gleich ist zu oder kleiner als der Evaluierungswert A(1), das heißt, da A(0) < At ≦ A(1) ist, muss bei dieser Stufe der optimale Wert Vop der Entwicklungsvorspannung zu Erhalten der Zielbilddichte zwischen den Entwicklungsvorspannungen V0 und V1 sein. Kurz gesagt, gilt V0 < Vop ≦ V1.
In solch einem Fall geht der Prozess zu einem Schritt S478 zum Berechnen des optimalen Werts Vop durch Berechnung. Während verschiedene Verfahren verwendet werden können als Berechnungsverfahren, kann ein Beispiel sein, zur Näherung einer Änderung in dem Evaluierungswert gemäß der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg als eine richtige Funktion innerhalb eines Abschnitts von V0 zu V1 und deshalb zum Verwenden als optimalen Wert Vop, solch einer Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, bei der ein Wert, abgeleitet von der Funktion, der Steuerzielwert At ist. von diesen verschiedenen Verfahren ist es möglich, während das einfachste ein Verfahren ist, das es benötigt, eine Evaluierungswertänderung linear anzunähern, wenn der variable Bereich der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg richtig ausgewählt wird, den optimalen Wert Vop mit ausreichender Genauigkeit zu berechnen. Obwohl der optimale Wert Vop berechnet werden kann durch ein anderes Verfahren, beispielsweise unter Verwendung einer akkurateren Näherungsfunktion, ist dies natürlich nicht immer praktisch, hinsichtlich eines Detektionsfehlers der Vorrichtung, einer Variation unter Vorrichtungen, etc.
Andererseits wird, in dem Fall, dass der Steuerzielwert At größer ist als der Evaluierungswert A(1) bei dem Schritt S474, n erhöht um 1 (Schritt S475), und der optimale Wert Vop wird berechnet, während die Schritte S473 bis S475, die oben beschrieben wurden, wiederholt werden, bis n den Maximalwert (Schritt S476) erreicht. Wenn eine Berechnung des Optimalwerts Vop nicht erfolgreich war, das heißt, wenn irgendeiner der Evaluierungswerte entsprechend den sechs Flickenbildern nicht den Zielwert erreicht hat, selbst nachdem n den Maximalwert (n = 5) bei einem Schritt S476 erreicht hat, wird indessen die Entwicklungsvorspannung V5, die die Dichte am größten macht, verwendet als Optimalwert Vop (Schritt S477).
Wie oben beschrieben, wird in dieser Ausführungsform jeder der Evaluierungswerte V(0) bis A(5) entsprechend den entsprechenden Flickenbildern Iv0 bis Iv5 verglichen mit dem Steuerzielwert At, und der Optimalwert Vop der Entwicklungsvorspannung zum Erreichen der Zieldichte wird berechnet, basierend auf welchem der Zwei größer ist als der andere. Aber bei Schritt S473, wie früher beschrieben, wenn ein Unterschied zwischen den Evaluierungswerten A(n) und A(n + 1) entsprechend den kontinuierlichen zwei Flickenbildern gleich ist zu oder kleiner als der vorbestimmte Wert .a, wird die Entwicklungsvorspannung Vn verwendet als der Optimalwert Vop. Der Grund ist wie folgt.
Wie in 17B gezeigt, zeigt die Vorrichtung eine Eigenschaft, dass während eine Bilddichte OD auf dem Blatt S sich erhöht, während die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg sich erhöht, nimmt die Anwachsrate der Bilddichte in einem Bereich ab, wo die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg relativ groß ist, aber allmählich saturiert. Dies rührt daher, weil, während der Toner anhaftete mit einer hohen Dichte zu einem gewissen Grad, eine Bilddichte nicht großartig sich erhöhen wird, obwohl die Menge des anhaftenden Toners sich weiter erhöht. Zum Erhöhen der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, um weiter eine Bilddichte in einem Bereich zu erhöhen, wobei die Anwachsrate der Bilddichte klein ist, endet dies in exzessivem Erhöhen des Tonerverbrauchs, obwohl eine sehr große Erhöhung in der Dichte nicht erwartet werden kann, und als solches nicht praktisch ist. Im Gegensatz dazu ist es möglich, in solch einem Bereich, wobei die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg so niedrig wie möglich gesetzt wird, nur zu einem Ausmaß, der eine Dichteänderung toleriert, den Tonerverbrauch stark zu verringern, während ein Abfall in Bilddichte auf ein Minimum gedrückt wird.
Dies bemerkend, wird in dieser bevorzugten Ausführungsform in einem Bereich, wo die Anwachsrate der Bilddichte in Ansprechen auf die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, einen Wert so niedrig wie möglich verwendet als der Optimalwert Vop. Um spezifischer zu sein, wird, wenn ein Unterschied zwischen den Evaluierungswerten A(n) und A(n + 1), entsprechend ausdrückend die Dichte der Flickenbilder Ivn und Iv(n + 1), gebildet mit der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, gesetzt auf zwei Typen der Vorspannungen Vn und V(n + 1), gleich ist zu oder kleiner als der vorbestimmte Wert .a, die niedrigere Entwicklungsvorspannung, nämlich der Wert Vn, gesetzt als der optimale Wert Vop. Hinsichtlich des Werts .a ist es wünschenswert, dass wenn es zwei Bilder gibt, bei denen Evaluierungswerte unterschiedlich sind um .a voneinander, wird der Wert .a derart ausgewählt, dass der Dichteunterschied zwischen den Zweien nicht leicht erkannt wird mit den Augen oder tolerierbar sein wird in der Vorrichtung.
Dies verhindert, dass die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg gesetzt wird auf einen unnötig hohen Wert, obwohl es fast keine Erhöhung in der Bilddichte gibt, wodurch die Bilddichte abgewogen wird hinsichtlich des Tonerverbrauchs.
Der Optimalwert Vop der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, bei dem eine vorbestimmte volle Bilddichte erhalten wird, wird so auf irgendeinen Wert gesetzt, der innerhalb des Bereichs vom Minimalwert V0 zu dem Maximalwert V5 ist. Für eine Verbesserung in Bildqualität versichert diese Bildgebungsvorrichtung, dass ein Potentialunterschied immer konstant ist (325V beispielsweise) zwischen der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg und einem Oberflächenpotential in einem "nicht-scannenden Teil" oder an einem Teil innerhalb eines elektrostatischen latenten Bildes auf dem photoempfindlichen Glied 2, an das der Toner nicht anheften wird gemäß einem Bildsignal. Da der Optimalwert Vop der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg bestimmt wird in dieser Art und Weise, wie oben, wird die Ladevorspannung, angelegt an der Ladeeinheit 3 durch den Lade-Controller 103 geändert gemäß dem Optimalwert Vop, wodurch der Potentialunterschied, der oben erwähnt wurde, konstant aufrechterhalten wird.
E. EINSTELLEN DER BELICHTUNGSENERGIE
Dem folgend wird die Belichtungsenergie E eingestellt auf einen optimalen Wert. 19 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess eines Einstellens der Belichtungsenergie in dieser bevorzugten Ausführungsform zeigt. Wie in 19 gezeigt, ist der Inhalt dieses Prozesses grundlegend der gleiche, wie der des Entwicklungsvorspannungseinstellprozesses, der früher beschrieben wurde (15). Das heißt, dass zuerst die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg eingestellt wird auf den optimalen Wert Vop, der früher berechnet wurde (Schritt s51), und während einem Erhöhen der Belichtungsenergie E von dem niedrigsten Niveau O um eine Stufe zu jedem Mal, wird ein Flickenbild gebildet bei jeder Stufe (Schritt S52, Schritt S53). Die Sensorausgaben Vp und Vs entsprechend der Menge des Reflektionslichts von jedem Flickenbild werden abgetastet (Schritt S54), spitzenähnliches Rauschen wird entfernt von den Abtastdaten bzw. Sample-Daten (Schritt S55), ein Evaluierungswert ausdrückend eine Dichte von jedem Flickenbild wird berechnet (Schritt S56) und der optimale Wert Eop der Belichtungsenergie wird berechnet, basierend auf dem Ergebnis (Schritt S57).
Während diesem Prozess (19) sind nur Unterschiede von dem Entwicklungsvorspannungseinstellprozess, der früher beschrieben wurde (15), Muster und die Nummer der Flickenbilder, die zu bilden sind, und eine Berechnung des optimalen Werts Eop der Belichtungsenergie von den Evaluierungswerten. Die zwei Prozesse sind fast die gleichen hinsichtlich der anderen Aspekte. Diese Unterschiede werden nun hauptsächlich beschrieben.
In dieser Bildgebungsvorrichtung, während ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend einem Bildsignal gebildet wird, während die Oberfläche des photoempfindlichen Glieds 2 belichtet wird mit im Lichtstrahl L, ändert sich, in dem Fall eines Hochdichtebildes, wie zum Beispiel einem festen bzw. vollen Bild, das einen relativ großen Bereich hat, der zu belichten ist, selbst wenn die Belichtungsenergie E verändert wird, ein Potentialprofil des elektrostatischen latenten Bildes nicht sehr viel. Im Gegensatz dazu ändert sich beispielsweise in einem Niedrigdichtebild, wie zum Beispiel einem Linienbild und einem Halbtonbild, in denen zu belichtende Bereiche verstreut sind, wie Punkte auf der Oberfläche des photoempfindlichen Glieds 2, das Potentialprofil des Bildes stark, abhängig von der Belichtungsenergie E. Solch eine Änderung in dem Potentialprofil führt zu einer Änderung der Dichte eines Tonerbildes. In anderen Worten, beeinflusst eine Änderung in der Belichtungsenergie E ein Hochdichtebild nicht sehr stark, aber beeinflusst eine Dichte eines Niedrigdichtebildes stark.
Dies bemerkend, wird in dieser bevorzugten Ausführungsform zuerst ein massiges bzw. volles Bild gebildet als ein Hochdichteflickenbild, in dem eine Bilddichte weniger beeinflusst wird durch die Belichtungsenergie E, und der optimale Wert der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg wird berechnet, basierend auf der Dichte des Hochdichteflickenbildes. Indessen wird zur Berechnung des optimalen Werts der Belichtungsenergie E ein Niedrigdichteflickenbild gebildet. Deshalb verwendet der Belichtungsenergieeinstellprozess ein Flickenbild mit einem unterschiedlichen Muster, von dem des Flickenbildes (16), das gebildet wird während dem Entwicklungsvorspannungseinstellprozess.
Während eine Beeinflussung der Belichtungsenergie E auf Hochdichtebild klein ist, falls ein variabler Bereich der Belichtungsenergie E sehr breit ist, erhöht sich eine Dichteänderung des Hochdichtebildes. Zum Verhindern von diesem stellt der variable Bereich der Belichtungsenergie E bevorzugt sicher, dass eine Änderung in dem Oberflächenpotential eines elektrostatischen latenten Bildes entsprechend einem Hochdichtebild (das ein volles Bild beispielsweise ist) in Ansprechen auf eine Änderung in der Belichtungsenergie von dem Minimum (Niveau 0) auf das Maximum (Niveau 3) innerhalb von 20 V ist oder bevorzugter innerhalb von 10 V.
20 zeigt eine Zeichnung, die ein Niedrigdichteflickenbild zeigt. Wie vorher beschrieben, benötigt diese bevorzugte Ausführungsform, die Belichtungsenergie E über vier Stufen zu ändern. In diesem Beispiel werden ein Flickenbild bei jeder Stufe und vier Flickenbilder Ie0 bis Ie3 gebildet. Ein Muster der Flickenbilder, das in diesem Beispiel verwendet wird, wird gebildet durch eine Vielzahl von dünnen Linien, die isoliert sind voneinander, wie in 20 gezeigt. Genauer gesagt, ist das Muster ein 1-Punkt-Linienmuster, das eine Line AN ist und zehn Linien AUS sind. Obwohl ein Muster des Niedrigdichteflickenbildes nicht begrenzt ist auf dies, erlaubt eine Verwendung eines Musters, dass Linien oder Punkte isoliert sind voneinander, eine Änderung in der Belichtungsenergie E auszudrücken als eine Änderung in der Bilddichte und den optimalen Wert der Belichtungsenergie E akkurater zu berechnen.
Ferner ist eine Länge L4 von jedem Flickenbild kleiner als die Länge L1 der Hochdichteflickenbilder (16). Dies rührt daher, weil eine Dichtevariation nicht bei den Zyklen der Rotation des photoempfindlichen Glieds 2 auftreten wird, während dem Belichtungsenergieeinstellprozess, da die Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg schon auf den optimalen Wert Vop eingestellt wurde. In anderen Worten, ist der vorliegende Vop nicht der optimale Wert der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg, falls solch eine Dichtevariation auftritt, selbst in diesem Zustand. Unter Betrachtziehen einer Möglichkeit, dass es Dichtevariationen gibt im Zusammenhang mit einer Deformierung der Entwicklerrolle 44, wird es jedoch bevorzugt, dass ein Durchschnittswert, der eine Länge abdeckt, die der Umfangsrichtungslänge der Entwicklerrolle 44 entspricht, verwendet als Dichte des Flickenbildes. Eine Umfangsrichtungslänge des Flickenbildes ist deshalb derart eingestellt, dass sie länger ist als die Umfangsrichtungslänge der Entwicklerrolle 44. Wenn Bewegungsgeschwindigkeiten (Umfangsrichtungsgeschwindigkeiten) der Oberflächen des photoempfindlichen Glieds 2 und der Entwicklerrolle 44 nicht die gleichen sind in einer Vorrichtung des Nicht-Kontakt-Entwicklungstyps, unter Betrachtziehen der Umfangsrichtungsgeschwindigkeiten, kann ein Flickenbild, dessen Länge einer Umdrehung der Entwicklerrolle 44 entspricht, gebildet werden auf dem photoempfindlichen Glied 2.
Lücken L5 zwischen entsprechenden Flickenbildern können enger sein als die Lücken L2, die in 16 gezeigt sind. Dies rührt daher, weil es möglich ist, eine Energiedichte des Lichtstrahls L von der Belichtungseinheit 6 in einer relativ kurzen Zeitperiode zu ändern, und insbesondere, wenn eine Lichtquelle des Lichtstrahls gebildet wird durch einen Halbleiterlaser, ist es möglich, die Energiedichte des Lichtstrahls in einer extrem kurzen Zeitperiode zu ändern. Solch eine Form und Anordnung der entsprechenden Flickenbilder, wie in 20 gezeigt, erlaubt, alle der Flickenbilder Ie0 bis Ie3 über eine Umdrehung des Zwischentransferierriemens 71 zu bilden, und daher eine Verarbeitungszeit zu verkürzen.
Hinsichtlich der so gebildeten Niedrigdichteflickenbilder Ie0 bis Ie3, werden Evaluierungswerte, die die Dichten dieser Bilder ausdrücken, berechnet auf eine ähnliche Art und Weise, zu der früher beschriebenen für die Hochdichteflickenbilder. Basierend auf den Evaluierungswerten und Steuerzielwerten, abgeleitet von der Nachschlagtabelle (14B) für Niedrigdichteflickenbilder getrennt bereitet von der Nachschlagtabelle für Hochdichteflickenbilder, wird der optimale Wert Eop der Belichtungsenergie berechnet. 21 zeigt ein Flussdiagramm, dass einen Prozess eines Berechnens des optimalen Werts der Belichtungsenergie in dieser bevorzugten Ausführungsform zeigt. Während diesem Prozess, sowie in dem Prozess des Berechnens des optimalen Werts der Gleichstromentwicklungsvorspannung, gezeigt in 18, wird der Evaluierungswert verglichen mit einem Zielwert At auf den Flickenbildern, startend von dem einen, gebildet bei einem Niedrigenergieniveau, und ein Wert der Belichtungsenergie E, der den Evaluierungswert dazu bring, mit dem Zielwert überein zu stimmen, wird dann berechnet, wodurch der optimale Wert Eop bestimmt wird (Schritt S571 bis Schritt S577).
Da innerhalb eines Bereichs der Belichtungsenergie E die normalerweise verwendet wird, eine Saturierungscharakteristik (17B), gefunden bei der Beziehung zwischen den Vollbilddichten und der Gleichstromentwicklungsvorspannung, werden jedoch nicht gefunden bei einer Beziehung zwischen den Linienbilddichten und der Belichtungsenergie, und ein Prozess entsprechend dem Schritt S473, gezeigt, in 18, wird weggelassen. In dieser Art und Weise wird der optimale Wert Eop der Belichtungsenergie E, bei dem eine gewünschte Bilddichte erhalten wird, berechnet.
F. NACHVERARBEITUNG
Da die optimalen Werte der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg und der Belichtungsenergie E berechnet werden in der obigen Art und Weise, ist es nun möglich, ein Bild zu bilden, das eine gewünschte Bildqualität hat. Deshalb kann die Optimierung der Dichtesteuerfaktoren bei dieser Stufe beendet werden, oder die Vorrichtung kann in einem Bereithaltezustand bleiben nach einem Stoppen der Rotationen des Zwischentransferierriemens 71 und ähnlichem, oder ferner alternativ kann eine Anpassung implementiert werden, um noch andere Dichtesteuerfaktoren zu steuern. Die Nachverarbeitung kann irgendein gewünschter Prozess sein, und deshalb wird sie hier nicht beschrieben.
(3) WIRKUNG DES BETRIEBS
Wie oben beschrieben, werden während dem Anpassbetrieb der Dichtesteuerfaktoren in dieser bevorzugten Ausführungsform vor der Bildung der Flickenbilder die Entwicklerrollen 44, angeordnet an den entsprechenden Entwicklern 4Y, 4C, 4M und 4K frei rotiert. Dies verhindert effektiv Dichtevariationen, aufgrund der Unebenheit des Toners, die auf den Oberflächen der Entwicklerrollen 44 übrig blieben, dass sie die Dichten der Flickenbilder beeinflussen, und macht es möglich, akkurat die optimalen Werte, basierend auf Dichten dieser Bilder, der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg und der Belichtungsenergie zu berechnen, die als Dichtesteuerfaktoren dienen. Bilden von Bildern unter so optimierten Bedingungen realisiert diese Bildgebungsvorrichtung eine stabile Bildung eines Tonerbilds, dessen Bildqualität exzellent ist.
Ferner detektiert der Dichtesensor 60 die Mengen an Reflektionslicht von dem Flickenbildbereich auf dem Zwischentransferierriemen 71, sowohl vor und nach der Bildung der Flickenbilder, und die Evaluierungsbilder entsprechend den Dichten der Flickenbilder werden berechnet von den Detektionsergebnissen. Die Dichten der Flickenbilder werden so akkurat berechnet, während ein Einfluss eliminiert wird, der durch Verfärbung bewirkt wird, sowie ein Kratzer und ähnliches innerhalb der Flickenbildbereiche vor der Flickenbildbildung, eine Änderung in der Menge an Reflektionslicht, etc.
Da die Entwicklungsvorspannung auf das Minimum eingestellt wird, wird solch ein Zustand identifiziert, der weniger wahrscheinlich ist, eine Bewegung des Toners von der Entwicklerrolle 44 zu dem photoempfindlichen Glied 2 hervorzurufen, und die Mengen des Reflektionslichts von dem Zwischentransferierriemen 71 werden detektiert, während zur gleichen Zeit der Toner effektiv vom Anhaften an den Zwischentransferierriemen 71 und Beeinflussen des Detektionsergebnisses gehindert wird, ist es möglich, die Dichtefaktoren in einer kurzen Zeit zu optimieren.
<ZWEITE BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM>
Die obige bevorzugte Ausführungsform benötigt, dass der Dichtesensor 60 angeordnet ist, so dass die Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 ihm gegenüber steht, und eine Dichte eines Tonerbilds detektiert, die hauptsächlich transferiert wurde auf dem Zwischentransferierriemen 71 und als ein Flickenbild dient. Jedoch sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht begrenzt auf dies. Beispielsweise kann, wie in 22 gezeigt, ein Dichtesensor angeordnet werden, so dass er in Richtung der Oberfläche des photoempfindlichen Glieds 2 zeigt, und eine Dichte eines Tonerbildes detektiert, die entwickelt wurde auf dem photoempfindlichen Glied 2.
22 zeigt eine Zeichnung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Bildgebungsvorrichtung dieser Ausführungsform wird anstatt des Dichtesensors 60, angeordnet, so dass sie dem Zwischentransferierriemen 71 gegenüber steht, ein Dichtesensor 61 angeordnet, der photoempfindlichen Glied 2 auf der Stromabwärtsseite entgegensteht zu einer entgegengesetzten Position, die der Entwicklerrolle 44 in der Rotationsrichtung D1 des photoempfindlichen Glieds 2 entgegensteht, wie es ersichtlich ist aus einem Vergleich mit der ersten bevorzugten Ausführungsform der Bildgebungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist. Die anderen Strukturen und Betriebe sind ähnlich zu denen der Vorrichtung der ersten bevorzugten Ausführungsform und deshalb werden sie einfach bezeichnet mit den gleichen Bezugszeichen, aber werden nicht wieder beschrieben.
Eine Struktur des Dichtesensors 71 ist ungefähr die gleiche, wie die Struktur des Dichtesensors 60 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist. Jedoch gibt es einen Unterschied darin, dass der Sensor die Menge des Reflektionslichts von der Oberfläche des photoempfindlichen Glieds 2 detektiert, nicht von der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71. Da heißt, dass in der zweiten bevorzugten Ausführungsform eine Bilddichte eines Tonerbildes, gebildet als Flickenbild auf dem photoempfindlichen Glied 2, erhalten wird, und eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren wird ausgeführt, basierend auf der berechneten Bilddichte. Obwohl dieser Prozess grundlegend ähnlich sein kann zu dem Prozess gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, der vorher beschrieben wurde, in dem Fall, dass eine optische Eigenschaft der Oberfläche unterschiedlich ist, wegen dem verwendeten Material, ist es notwendig, die Sensorempfindlichkeit, die Referenzlichtmenge, etc., passend zu ändern.
Deshalb ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf eine Vorrichtung anwendbar, die eine Dichte eines Flickenbilds auf einem Zwischenglied, wie zum Beispiel einem Zwischentransferierriemen 71, detektiert, aber auch auf eine Vorrichtung, die eine Dichte eines Flickenbildes auf einem Bildträger, wie zum Beispiel dem photoempfindlichen Glied 2, detektiert.
<DRITTE BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM, DIE NICHT DIREKT ZUR ERFINDUNG GEHÖRT>
In der ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, wird eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt beim Anschalten der Leistungsquelle der Vorrichtung, nach einem Austausch der Einheiten, etc. Während dem Betrieb werden die Entwicklerrollen 44 ferner frei rotiert vor einem Bilden eines Flickenbildes, wodurch eine Dichtevariation am Auftreten in dem Flickenbild gehindert wird. Ein ähnlicher Effekt wird erreicht mit einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und wird nun beschrieben. Die dritte bevorzugte Ausführungsform ist ein erstes Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört, das passend ist für eine Bildgebungsvorrichtung, in der es oft eine lange Zeitperiode gibt, in der ein Bild nicht gebildet wird, obwohl die Leistungsquelle der Vorrichtung AN ist.
Beispielsweise gibt es, in dem Fall eines Druckers, der in einem Büro installiert ist, selbst in einem Zustand, dass die Leistungsquelle immer AN ist, zum Erlauben einer Bildung eines Bildes sofort jederzeit, nicht eine sehr hohe Frequenz, dass die Hauptsteuerung bzw. Haupt-Controller 11 tatsächlich mit einem Bildsignal versorgt wird in Ansprechen auf einer Anforderung eines Benutzers für eine Bildgebung, und ein Bild wird tatsächlich gebildet. Deshalb könnten in einigen Fällen einige Stunden ohne Bilden eines Bilds vergehen. Ein Energiesparmodus, oft als Schlafmodus bezeichnet, und ähnliches in einer herkömmlichen Bildgebungsvorrichtung, wurden erstellt im Lichte solch einer tatsächlichen Verwendung der Vorrichtung für den Zweck eines Unterdrückens eines unnötigen Elektrische-Leistungsverbrauchs, wenn ein Bild nicht gebildet wird.
Wenn eine lange Zeitperiode anhält ohne Bilden eines Bildes, tritt eine herunterfahrinduzierte Streifenbildung, die früher beschrieben wurde, auf, die eine Dichtevariation in einem Bild erzeugen kann, das gebildet wird durch den nächsten Bildgebungsbetrieb. Ferner kann eine Bilddichte allmählich sich verändern, sobald eine Umgebung, wie zum Beispiel eine Temperatur, sich verändert. Dies bemerkend, führt diese bevorzugte Ausführungsform die Optimierung nicht nur zu der Zeit eines Anschaltens der Leistungsquelle und sofort nach Austausch von irgendeiner der Einheiten durch, aber auch nach einem Weiterführen einer gewissen Zeitperiode, in der ein Bild nicht gebildet wurde, obwohl die Leistungsquelle AN ist, das heißt, nach einer langen betriebsunterbrochenen Zeit.
23 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Bildgebungsbetrieb und einen betriebsunterbrochenen Zustand in einer dritten bevorzugten Ausführungsform zeigt. 24A und 24B sind Timing-Diagramme, die einen Unterschied im Betrieb in der Vorrichtung abhängig von der Länge der betriebsunterbrochenen Zeit zeigen. In dieser Bildgebungsvorrichtung wird, ob ein Bildsignal zugeführt wurde von einer externen Vorrichtung über die Schnittstelle 112, immer beurteilt (Schritt 701), und wenn ein Bildsignal zugeführt wurde, wird die Folge des Bildgebungsbetriebs, der früher beschrieben wurde, ausgeführt, wodurch ein Bild entsprechend dem Bildsignal auf dem Blatt S gebildet wird (Schritt S702). Der Bildgebungsbetrieb wird wiederholt, wenn notwendig (Schritt S703), und eine vorbestimmte Anzahl der Bilder wird gebildet. Wenn die Folge des Bildgebungsbetriebs endet, werden die Rotationen des Zwischentransferierriemens 71 und ähnliche gestoppt, Anlegung der Entwicklungsvorspannung, der Ladevorspannung und ähnlichem wird gestoppt, und die Vorrichtung tritt in den betriebsunterbrochenen Zustand ein (Schritt 704). Bei dieser Stufe, das heißt, zu der Zeit, dass ein Ausgeben der Ladevorspannung an die Ladeeinheit 3 von dem Lade-Controller 103 gerade gestoppt wurde, stellt die CPU 101 einen internen Timer zurück und startet ein Messen der Zeit (Schritt S705), und die Vorrichtung kehrt zurück zu Schritt S701, um auf ein Bildsignal zu warten. Kurz gesagt, unter Verwendung des internen Timers, misst die CPU 101 eine Periode, in der die Vorrichtung in dem betriebsunterbrochenen Zustand bleibt, nämlich einer betriebsunterbrochenen Zeit ts in dieser Ausführungsform.
Bei dieser Stufe werden, wenn die nächsten Bildsignale sofort zugeführt werden, die Schritte S702 bis S703 wiederholt, wodurch eine notwendige Anzahl der Bilder gebildet wird, und dann startet der interne Timer ein Messen der Zeit wieder (Schritt S705). Im Gegensatz dazu, schreitet, wenn es kein ankommendes Bildsignal gibt, die Vorrichtung zu einem Schritt S706, während die Messung der Zeit weitergeht. Wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts eine vorbestimmte Zeitperiode t1 erreicht, was später beschrieben wird, schreitet die Vorrichtung fort zu einem Schritt S707, um dabei Dichtesteuerfaktoren, die vorgeschrieben wurden, zu optimieren, und ferner zu dem Schritt S705, um dabei den internen Timer zurückzustellen und dann zu dem Schritt S701 zurückzukehren. Wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts nicht die Periode t1 schon bei dem Schritt S706 erreicht hat, geht die Vorrichtung jedoch direkt zurück zu dem Schritt S701.
In dieser Vorrichtung schaltet, wenn es kein Bildsignal gibt, das neu zugeführt wird von einer externen Vorrichtung in Ansprechen auf eine Anforderung eines Benutzers für die Bildbildung nach dem Bildgebungsbetrieb, die Vorrichtung den betriebsunterbrochenen Zustand um, und wartet auf einen Empfang des nächsten Bildsignals, während der interne Timer ein Messen der betriebsunterbrochenen Zeit ts weiterführt. Wie in 24A gezeigt, erholt sich in dem Fall, dass das nächste Bildsignal zugeführt wird bevor die betriebsunterbrochene Zeit ts die vorbestimmte Periode t1 erreicht, die Vorrichtung sofort von dem betriebsunterbrochenen Zustand und führt den Bildgebungsbetrieb aus.
Andererseits geht, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts die Periode t1 erreicht hat ohne das nächste Bildsignal empfangen zu haben, wie in 24B gezeigt, die Vorrichtung zurück von dem betriebsunterbrochenen Zustand, und startet ein Ausführen einer Optimierung der Dichtesteuerfaktoren, wie früher beschrieben. Die Vorrichtung kehrt zurück zu dem betriebsunterbrochenen Zustand, sobald dieser Prozess endet. Da der Timer auch zu dieser Zeit zurückgestellt wird, wird, jedes Mal, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts die vorbestimmte Periode t1 danach erreicht, eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren auf eine ähnliche Art und Weise ausgeführt. In dieser Ausführungsform, wie bei der Optimierung (Schritt S707), ist die Optimierungssequenz (Schritte S3 bis S5 in 5) oder andere herkömmliche Verfahren anwendbar.
Wie oben beschrieben, führt, sobald die betriebsunterbrochene Zeit ts die vorbestimmte Periode t1 erreicht, nach dem Ende des Bildgebungsbetriebs in Ansprechen auf ein Bildsignal, zugeführt von einer externen Vorrichtung, oder dem Betrieb einer Bildung eines Flickenbildes, die Bildgebungsvorrichtung der dritten bevorzugten Ausführungsform eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren aus. Deshalb ist eine Periode, dass der betriebsunterbrochene Zustand weitergeht in dieser Vorrichtung, maximal ungefähr die Periode t1. Die Periode t1 entspricht einer "ersten vorbestimmten Periode" der vorliegenden Erfindung.
Aufgrund der Optimierung der Dichtesteuerfaktoren, ausgeführt bei regulären Intervallen, um die betriebsunterbrochene Zeit ts der Vorrichtung zu erhalten bei oder kürzer als die erste vorbestimmte Periode t1, unterdrückt diese Bildgebungsvorrichtung eine herunterfahrinduzierte Streifenbildung, die aufkommt, wenn der Toner von den Entwicklerrollen 44 lange getragen gelassen wird. Da eine Unterdrückung der herunterfahrinduzierten Streifenbildung eine Dichtevariation verhindert, was andererseits in einem Flickenbild auftreten würde, ist es ferner möglich, Dichtesteuerfaktoren immer auf optimale Zustände zu setzen, basierend auf einer Dichte eines Flickenbildes, und deshalb stabil ein Tonerbild mit einer exzellenten Bildqualität mit dieser Bildgebungsvorrichtung zu bilden.
Da Dichtesteuerfaktoren immer bei optimalen Bedingungen gelassen werden, selbst wenn die Vorrichtung in dem betriebsunterbrochenen Zustand ist, ist es zusätzlich möglich für die Vorrichtung, sich schnell wieder von dem betriebsunterbrochenen Zustand zu erholen beim Empfang eines neuen Bildsignals von außerhalb, und deshalb eine Anforderung eines Benutzers schnell hand zu haben.
Wie oben beschrieben, ist, da eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt wird für jede vorbestimmte Periode in dieser Ausführungsform, es unwahrscheinlich, dass eine herunterfahrinduzierte Streifenbildung auftritt. Daher ist ein Freilaufen der Entwicklerrollen 44 nicht immer notwendig zur Optimierung der Dichtesteuerfaktoren. Das heißt, dass während der Anpassung der Dichtesteuerfaktoren, in solch einem Fall der "Vorbetrieb 2", gezeigt in 7, weggelassen werden kann, was das Fortschreiten der abnutzinduzierten Verschlechterung der Entwicklerrollen 44 unterdrückt, und die Lebenszeit der Vorrichtung verlängert. Jedoch ist es bevorzugt, dass die Entwicklerrollen 44 in diesem Fall auch frei laufen, wenn eine Verbesserung in der Bildqualität betrachtet wird.
Wie lange die erste vorbestimmte Periode t1 gesetzt werden sollte, ist eine Frage hier. Kurz gesagt, ist es notwendig, da der Verbrauch an Toner jedes Mal fortschreitet, wenn ein Flickenbild gebildet wird, die Frequenz der Flickenbildbildung so stark wie möglich zu verringern für den Zweck des Unterdrückens von laufenden Kosten der Vorrichtung, und deshalb ist es bevorzugt, dass die erste vorbestimmte Periode t1 lang ist. Indessen ist es wünschenswert, dass die erste vorbestimmte Periode t1 so kurz wie möglich ist für den Zweck des Aufrechterhaltens von Bildqualitäten, da eine lange betriebsunterbrochene Zeit ts zu einer Dichtevariation führt, die hervorgerufen wird durch herunterfahrinduziertes Streifenbilden. Es ist daher schwierig, die vorbestimmte Periode t1 gleichförmig zu bestimmen. Dies bemerkend, kann die erste vorbestimmte Periode t1 passend gesetzt werden gemäß der Spezifikation der Vorrichtung, Eigenschaften des Toners, etc. Die erste vorbestimmte Periode t1 kann kurz sein, beispielsweise ungefähr eine Stunde, in einer Vorrichtung, die ausgestattet ist mit Entwicklern, die eine große Menge an Toner unterbringen können, einer Vorrichtung, der eine Bildqualität wichtiger ist, etc. Aber kann länger sein, beispielsweise ungefähr drei Stunden, in einer Vorrichtung, für die die Kosteneffizienz wichtiger ist, und deshalb Dichtevariationen zu einem gewissen Grad toleriert.
Verschiedene Verfahren können verwendet werden zum Bestimmen, wenn die Bildgebungsoperation bzw. Bildgebungsbetrieb und Optimierung der Dichtesteuerfaktoren gestartet oder geendet haben. In Einklang mit den Aufgaben der vorliegenden Erfindung, ist die einzige Anforderung in diesem Kontext, es zu bestimmen, ob eine gewisse Zeitperiode abgelaufen ist, seit dem Ende des vorhergehenden Bildgebungsbetriebs ohne Bilden eines neuen Bildes. Deshalb kann eine Messung der Zeit starten entweder bei dem Ende eines der Prozesse, die einzigartig sind für den Bildgebungsbetrieb, oder beim Ausführen von einem der Prozesse, die gebraucht werden für die Vorrichtung, dass sie in den betriebsunterbrochenen Zustand eintritt. Mit dem Folgenden ist beispielsweise arbeitbar.
25 zeigt ein Timing-Diagramm, das Betriebe in den entsprechenden Teilen in der Vorrichtung zeigt beim Wiederkehren aus dem betriebsunterbrochenen Zustand. Die Vorspannungen werden angelegt bei den entsprechenden Teilen der Vorrichtung und unterbrochen, während die entsprechenden Teile angetrieben werden zu Rotationen und beraubt von einem Antreiben, sobald der Bildgebungsbetrieb oder Optimierung der Dichtesteuerfaktoren startet und endet. Deshalb ist es möglich, die Starts und Enden des Bildgebungsbetriebs und Optimierung zu definieren durch sich Beziehen auf irgendeines von dem Timing des Anschaltens und des Abschaltens. Beispielsweise kann, wie in 25 gezeigt, ein Messen der betriebsunterbrochenen Zeit ts gestartet werden von einer Unterbrechung der Anlegung der Ladevorspannung an der Ladeeinheit 3 nach einem Bildgeben. Beispielsweise kann ferner, wenn es ein Bildsignal gibt, zugeführt von der Außenseite in Ansprechen auf die Bildgebungsanforderung, ein Messen der betriebsunterbrochenen Zeit ts beendet werden bei der Zeit des Empfangs des Bildsignals oder alternativ kann ein Messen der betriebsunterbrochenen Zeit ts beendet werden zu der Zeit, bei der der Zwischentransferierriemen 71 ein Rotieren gestartet hat, in Ansprechen auf diese Anforderung.
In dieser bevorzugten Ausführungsform kann auch, wie in der zweiten bevorzugten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, ein Dichtesensor angeordnet werden, der der Oberfläche des photoempfindlichen Glieds 2 gegenüber liegt, und eine Dichte eines Tonerbilds detektiert, das entwickelt wurde auf dem photoempfindlichen Glied 2 als Flickenbild. Dies bleibt ähnlich in jeder bevorzugten Ausführungsform, die unten beschrieben sind.
<VIERTE BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM, DIE NICHT DIREKT ZU DER ERFINDUNG GEHÖRT>
Die vierte bevorzugte Ausführungsform der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Entwicklung der dritten bevorzugten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde. Während die vierte Ausführungsform ähnlich zu der dritten bevorzugten Ausführungsform ist und daher ein zweites Beispiel darstellt, das nicht direkt zu der Erfindung gehört, und die Ähnlichkeit in der Optimierung der Dichtesteuerfaktoren liegt, die ausgeführt werden, wenn der betriebsunterbrochene Zustand die erste vorbestimmte Periode t1 überschritten hat, benötigt die vierte bevorzugte Ausführungsform ein zusätzliches Ausführen des folgenden Betriebs. Kurz gesagt, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts kürzer ist als die erste vorbestimmte Periode t1, die oben beschrieben wurde, aber die gleiche ist oder größer als eine zweite vorbestimmte Periode t2, die kürzer ist als die erste vorbestimmte Periode t1, beim Empfang eines Bildsignals in Ansprechen auf eine Bildgebungsanforderung des Benutzers, wird eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren zuerst ausgeführt, und der Bildgebungsbetrieb wird dann ausgeführt, basierend auf der Bildgebungsanforderung.
26 zeigt ein Flussdiagramm, das den Bildgebungsbetrieb und den betriebsunterbrochenen Zustand in der vierten bevorzugten Ausführungsform der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 27A, 27B und 27C sind Timing-Diagramme, die einen Unterschied im Betrieb in der Vorrichtung abhängig von der Länge der betriebsunterbrochenen Zeit zeigen.
In der vierten bevorzugten Ausführungsform, wie in 26 gezeigt, wird auch bestimmt, ob es ein Bildsignal gibt, das zugeführt wird von einer externen Vorrichtung über die Schnittstelle 112 in Ansprechen auf eine Bildgebungsanforderung des Benutzers (Schritt 721). Es gibt eine andere Ähnlichkeit zu der dritten bevorzugten Ausführungsform, dadurch dass eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt wird, sobald der betriebsunterbrochene Zustand ts die vorbestimmte Periode t1 ohne irgendein eingegebenes Bildsignal erreicht.
Wenn es ein zugeführtes Bildsignal gibt, wird ein Bild entsprechend dem Bildsignal geformt bzw. gebildet auf dem Blatt S durch Ausführen der Folge des Bildgebungsbetriebs, der früher beschrieben wurde (Schritt S704). Die vierte bevorzugte Ausführungsform benötigt jedoch, dass die betriebsunterbrochene Zeit ts verglichen wird mit der zweiten vorbestimmten Periode t2 vor dem Bildgebungsbetrieb (Schritt S722), ein Schritt S723 wird übersprungen zum sofortigen Vorrücken zur Bildung eines Bildes, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts kürzer ist als die zweite vorbestimmte Periode t2, aber eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren, wie die oben beschriebene, wird ausgeführt, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts die gleiche ist, wie oder über der zweiten vorbestimmten Zeitperiode t2 (Schritt S723), und ein Bild entsprechend dem Bildsignal wird danach gebildet (Schritt S724).
Ferner wird der Bildgebungsbetrieb wiederholt, wenn nötig (Schritt S725) und eine vorbestimmte Anzahl der Bilder wird gebildet. Wenn die Folge des Bildgebungsbetriebs endet, werden die Rotationen des Zwischentransferierriemens 71 und ähnliches gestoppt, Anlegung der Entwicklungsvorspannung, der Ladevorspannung und ähnliche werden beendet, und die Vorrichtung tritt in den betriebsunterbrochenen Zustand ein (Schritt S726). Auf diese Art und Weise stellt die CPU 101 den internen Zeitgeber bzw. Timer zu dieser Zeit zurück, wo der Bildgebungsbetrieb gerade gestoppt wurde, beispielsweise bei dem Ende des Anlegens der Ladevorspannung an die Ladeeinheit 3, und startet die Messzeit (Schritt S727), und die Vorrichtung kehrt zurück zu dem Schritt S721, um auf ein Bildsignal zu warten.
Kurz gesagt, schaltet diese Vorrichtung auf den betriebsunterbrochenen Zustand und wartet auf ein neues Bildsignal in dem Fall, dass eine neue Bildgebungsanforderung noch nicht empfangen wurde nach dem Bildgebungsbetrieb. Bei dieser Stufe misst der interne Zeitgeber noch kontinuierlich die betriebsunterbrochene Zeit ts. Der Betrieb der Vorrichtung folgt den folgenden drei Fällen abhängig von bei welchem Timing ein neues Bildsignal empfangen wird.
(1) ts < t2 (27A)
Dies ist eine Situation, bei der ein neues Bildsignal empfangen wird, bevor die betriebsunterbrochene Zeit ts die zweite vorbestimmte Periode t2 erreicht. Da der Schritt S723, gezeigt in 26, ausgelassen wird in dieser Situation, wie in 27A gezeigt, wird der Bildgebungsbetrieb sofort ausgeführt gemäß dem Bildsignal. Nach dem Ende des Bildgebungsbetriebs wird der interne Zeitgeber zurückgesetzt und startet ein Messen der betriebsunterbrochenen Zeit ts von Null.
Auf diese Art und Weise wird, da es betrachtet wird, dass es keine große Änderung in der Bilddichte in dem Fall gibt, dass eine lange Zeit noch nicht abgelaufen ist seit der vorherigen Bildgebung bzw. Bildbildung, der Bildgebungsbetrieb ausgeführt sofort gemäß dem empfangenen Bildsignal, wodurch schnell ein Bild mit einer vorbestimmten Bildqualität gebildet wird.
(2) t2 ≦ ts < t1 (27B)
Wenn ein neues Bildsignal empfangen wird, nachdem die betriebsunterbrochene Zeit ts die zweite vorbestimmte Periode t2 erreicht hat, aber bevor die betriebsunterbrochene Zeit ts die erste vorbestimmte Periode t1 erreicht hat, wird der Schritt S723, gezeigt in 26, ausgeführt. Deshalb wird, wie in 27B gezeigt, nach einem Eingeben des Bildsignals, eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren zuerst ausgeführt, und ein Bild entsprechend dem Bildsignal wird danach gebildet. Während der Optimierung bei dieser Stufe ist es nicht immer notwendig, da die Optimierung gefolgt werden soll von dem Bildgebungsbetrieb, für die Vorrichtung den betriebsunterbrochenen Zustand zu wechseln während dem Nach-Prozess bzw. Nachverarbeitung (Schritt S6, gezeigt in 5).
Auf diese Art und Weise wird, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts die zweite vorbestimmte Periode t2 erreicht oder überschreitet, eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren vor dem Bilden eines Bildes ausgeführt. Selbst wenn eine lange Zeitperiode abgelaufen ist seit der vorherigen Bildgebung, ist es deshalb möglich, ein Bild mit einer vorbestimmten Bildqualität zu bilden.
(3) ts = t1 (27C)
Dies ist eine Situation, in der die betriebsunterbrochene Zeit ts die erste vorbestimmte Periode t1 ohne ein eingegebenes neues Bildsignal erreicht hat. Sobald dies auftritt, wird eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt bei dem Schritt S729, gezeigt in 26, wie in der dritten bevorzugten Ausführungsform. Dies bedeutet, dass die Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt wird zu der Zeit, bei der die betriebsunterbrochene Zeit ts t1 erreicht, wie in 27C gezeigt. Da es nicht notwendig ist, ein Bild bei dieser Stufe weiter zu bilden, ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung den betriebsunterbrochenen Zustand während der nachfolgenden Verarbeitung umschaltet. Der interne Zeitgeber bzw. Timer wird zurückgesetzt in dieser Situation und deshalb wird, falls die Zeit t1 wieder abläuft ohne ein zugeführtes Bildsignal, eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt auf eine ähnliche Art und Weise.
Wie oben beschrieben, wird in dieser bevorzugten Ausführungsform ein Tonerbild gebildet als ein Flickenbild mittels einem Ausführen der Optimierung der Dichtesteuerfaktoren für jede gewisse Zeitperiode, selbst wenn es kein zugeführtes Bildsignal gibt. Da dies die betriebsunterbrochene Zeit ts an einem Überschreiten der ersten vorbestimmten Periode t1 hindert, wird eine Dichtevariation, aufgrund eines herunterfahrinduzierten Streifenbildens effektiv unterdrückt.
Wenn ein neues Bildsignal empfangen wird, bevor die Periode t2 abgelaufen ist, nachdem die Dichtesteuerfaktoren so optimiert wurden, wird ein Bild entsprechend dem Bildsignal sofort gebildet.
Die Perioden t1 und t2 entsprechen entsprechend einer "ersten vorbestimmten Periode" und einer "zweiten vorbestimmten Periode" der vorliegenden Erfindung in dieser, wie oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform. Wie lange die erste und die zweite vorbestimmte Periode t1 und t2 eingestellt werden sollten, ist auch eine Frage in dieser bevorzugten Ausführungsform. Die Perioden können auf die folgende Art und Weise beispielsweise bestimmt werden. Eine Korrelation zwischen der betriebsunterbrochenen Zeit ts und dem Ausmaß einer Dichtevariation aufgrund einem herunterfahrinduzierten Streifenbilden kann derart gesetzt werden, dass die zweite vorbestimmte Periode t2 solch einen Maximalwert der betriebsunterbrochenen Zeit ts ist, bei dem eine Dichtevariation innerhalb eines Bildes, auf das durch einen Benutzer geschaut werden soll, tolerierbar bleibt, und dass die erste Unterbrechzeit t1 solch ein Maximalwert der betriebsunterbrochenen Zeit ts ist, bei der eine Dichtevariation, die in einem Flickenbild auftritt, nicht eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren abhalten wird.
Da es möglich ist, ein Fortschreiten des herunterfahrinduzierten Streifenbildens zu unterdrücken mittels einer Bildung eines Flickenbildes für jede gewisse Zeitperiode auch in dieser bevorzugten Ausführungsform, ist ein Freilaufen der Entwicklerrollen 44 nicht immer unentbehrlich. Kurz gesagt, kann während dem Vorbetrieb (7) in den bevorzugten Ausführungsformen, der Vorbetrieb 1 ausgeführt werden, ohne ein Freirotieren der Entwicklerrollen 44 (Vorbetrieb 2). Wie früher beschrieben, ist es möglich, obwohl Eigenschaften des Toners sich leicht ändern, sobald die Entwicklerrollen 44 rotieren, die Änderung in der Eigenschaft durch ein Nichtausführen des Vorbetriebs 2 zu minimieren.
Ob der Vorbetrieb 2 auszuführen ist, kann bestimmt werden gemäß dem Niveau einer Bildqualität, die die Vorrichtung zusagen muss. Kurz gesagt, kann der Vorbetrieb 2 ausgeführt werden, wenn eine Anwendung eine hohe Bildqualität nachfragt, um dabei Dichtesteuerfaktoren zu optimieren bei selbst einer höheren Genauigkeit, aber kann nicht ausgeführt werden, wenn eine Anwendung die Kosteneffektivität hinsichtlich der laufenden Kosten des Toners beispielsweise als wichtiger betrachtet.
Alternativ kann dieser Prozess (26) modifiziert werden, wie in 28 gezeigt und ausgeführt. 28 zeigt ein Flussdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel des Bildgebungsbetriebs und des betriebsunterbrochenen Zustands in dieser bevorzugten Ausführungsform zeigt. In dem modifizierten Beispiel kehrt die Vorrichtung zu einem Schritt S741 in der Abwesenheit eines Bildsignals bei dem gleichen Schritt S741 zurück. Deshalb bleibt der betriebsunterbrochene Zustand bis zu einem Eingeben eines Bildsignals. Ferner wird bei einem Schritt S742 der Prozess modifiziert, sobald die betriebsunterbrochene Zeit ts verglichen wird mit einer dritten vorbestimmten Periode t3.
Dies bedeutet, dass in dem Fall, dass ein Bildsignal zugeführt wird, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts geringer ist als t3, ein Tonerbild sofort gemäß dem Bildsignal gebildet wird (Schritt S744). Andererseits wird in dem Fall, dass ein Bildsignal zugeführt wird, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts t3 überschreitet, ein Tonerbild gebildet gemäß dem Bildsignal (Schritt 744), nachdem eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt wird (Schritt 743).
Der Prozess ist andererseits der gleiche, wie der Prozess, der in 26 gezeigt ist. Aber in diesem Fall enthält der Anpassungsbetrieb (Schritt S743) ein Freilaufen der Entwicklerrollen (Vorbetrieb 2, gezeigt in 7) als Anpassungsbetrieb der ersten bevorzugten Ausführungsform.
Der Grund für ein Benötigen von diesem ist wie folgt. Dies bedeutet, dass zuerst die Entwicklerrollen 44 frei rotiert werden (der Vorbetrieb 2) vor einer Bildung eines Bildes entsprechend einem Bildsignal, und der Betrieb eines Bildens eines Flickenbildes wird danach ausgeführt, wodurch Dichtevariationen aufgrund eines herunterfahrinduzierten Streifenbildens unterdrückt werden in dieser Ausführungsform. Diese zwei Betriebe erreichen individuell jeweils den Effekt eines Reduzierens einer herunterfahrinduzierten Streifenbildung, und deshalb macht die Ausführung von diesen Zweien einer nach dem anderen den Effekt stärker.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, ein herunterfahrinduziertes Streifenbilden effektiv zu unterdrücken durch kontinuierliches Ausführen der zwei Betriebe. Deshalb kann es manchmal erlaubt sein, den Betrieb des "Optimieren von Dichtesteuerfaktoren für jede vorbestimmte Periode" wegzulassen, was verlangt wird in der oben beschriebenen dritten oder vierten bevorzugten Ausführungsform, wie in einer Situation, dass ein herunterfahrinduziertes Streifenbilden nicht so offensichtlich ist. Ein Beispiel ist eine Situation, dass in einer Bildgebungsvorrichtung, wo eine Durchschnitts-Kontinuierliche-Betriebszeit ungefähr acht Stunden ist, eine Dichtevariation aufgrund eines herunterfahrinduzierten Streifenbildens toleriert werden könnte, falls eine betriebsunterbrochene Zeit in einem Tag ungefähr halb der Durchschnitts-Kontinuierlichen-Betriebszeit ist, das heißt, ungefähr vier Stunden.
In solch einer Vorrichtung wird in dem Fall, dass ein Bildsignal zugeführt wird, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts weniger ist als vier Stunden, ein Tonerbild sofort gemäß dem Bildsignal gebildet. Andererseits wird, in dem Fall, dass ein Bildsignal zugeführt wird, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts vier Stunden oder länger ist, ein Tonerbild gebildet nach einem Ausführen einer Optimierung der Dichtesteuerfaktoren begleitend ein Freilaufen der Entwicklerrollen 44. Auf diese Art und Weise ist es möglich, ein Tonerbild mit exzellenter Bildqualität stabil zu bilden, während einem Unterdrücken der Dichtevariationen aufgrund eines herunterfahrinduzierten Streifenbildens. Solch eine Situation entspricht einem Beispiel, dass die "dritte vorbestimmte Periode" vier Stunden in der vorliegenden Erfindung ist.
29A und 29B sind Timing-Diagramme, die einen Unterschied im Betrieb in der Vorrichtung abhängig von der Länge einer betriebsunterbrochenen Zeit zeigen. In dem in 28 gezeigten Betrieb wird ausgeführt, in dem Fall, dass ein Bildsignal zugeführt wird, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts weniger ist als t3, wie in 29A gezeigt, wird ein Tonerbild sofort gemäß dem Bildsignal gebildet.
Im Gegensatz dazu, wie in 29B gezeigt, wird in dem Fall, dass ein Bildsignal zugeführt wird, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts t3 überschreitet, eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren, begleitend ein Freilaufen der Entwicklerrollen ausgeführt, und dann wird ein Tonerbild gebildet. Falls es notwendig ist, ein Bild nach einem lang andauernden betriebsunterbrochenen Zustand zu bilden, kann daher vor einem Bilden eines Bildes, ein Ausführen eines Freilaufens und einer Optimierung die Dichtevariation reduzieren, die hervorgerufen wird durch herunterfahrinduziertes Streifenbilden.
Wie oben beschrieben, werden in dieser Bildgebungsvorrichtung Tonerbilder einer gewissen Art für jede konstante Zeitperiode t1 gebildet durch Bilden eines Bildes gemäß einem Bildsignal, zugeführt von einer externen Vorrichtung oder einem Bilden eines Flickenbildes während einer Optimierung der Dichtesteuerfaktoren. Deshalb wird der betriebsunterbrochene Zustand nicht weiterverfolgt nach der Periode t1, wenn die Leistungsquelle der Vorrichtung AN ist, wodurch ein effektives Unterdrücken von Dichtevariationen, die in einem Bild auftreten würden, wegen einer herunterfahrinduzierten Streifenbildung. Selbst bevor die betriebsunterbrochene Zeit ts die Zeit t1 erreicht, wird ferner in dem Fall, dass ein Bildsignal zugeführt wird nach der relativ langen Periode t2 oder der längeren Zeit, eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt vor einem Bildbilden. In solch einem Fall ist es deshalb auch möglich, ein Tonerbild mit exzellenter Bildqualität zu bilden.
Ein Freilaufen bzw. Nichtstun der Entwicklerrollen 44 vor einem Bilden eines Flickenbildes für den Grund der Optimierung der Dichtesteuerfaktoren, macht es möglich, ein Flickenbild mit gleichförmigem Toner zu bilden und optimale Werte der Durchschnittsentwicklungsvorspannung Vavg und der Belichtungsenergie E zu berechnen, basierend auf einer Dichte des Flickenbildes. Sobald ein Bild gebildet wird unter so optimierten Bedingungen, ist es möglich, stabil ein Tonerbild mit exzellenter Bildqualität mit dieser Bildgebungsvorrichtung zu bilden.
Ein anderes Verfahren kann ein Tonerbild mit exzellenter Bildqualität ferner bilden, wie die Ausführung der Optimierung periodisch. Das heißt, dass vor einem Ausführen des Bildgebungsbetriebs nach einem lang andauernden betriebsunterbrochenen Zustand, der t3 überschreitet, es bevorzugt ist, den Optimierungsbetrieb begleitend den Leerlauf der Entwicklerrollen auszuführen.
<MODIFIZIERTES BEISPIEL DER ERSTEN BIS VIERTEN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN>
Die vorliegende Erfindung ist nicht begrenzt auf die bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschreiben wurden, aber kann modifiziert werden auf verschiedene Arten zusätzlich zu den bevorzugten Ausführungsformen oben, in einem Ausmaß, das nicht von der Aufgabe der Erfindung abweicht. beispielsweise kann das folgende modifizierte Beispiel implementiert werden in jeder der bevorzugten ersten und zweiten Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, und zu der Erfindung gehören.
Während der Dichtesensor 60 gebildet wird durch einen Reflektionstyp-Photosensor, der Licht gegen die Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 abstrahlt, und die Menge des Reflektionslichts von der Oberfläche des Zwischentransferierriemens 71 in jede der bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, detektiert, kann beispielsweise anstatt diesem das Lichtemittierelement und das Lichtempfängerelement des Dichtesensor beispielsweise angeordnet werden, so dass sie sich gegenüber liegen über dem Zwischentransferierriemen und die Menge an Licht detektieren können, die gesendet wird durch den Zwischentransferierriemen.
Zusätzlich verwendet jede der bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, ein volles Bild als Hochdichteflickenbild, aber verwendet als ein Niedrigdichteflickenbild ein Bild, das gebildet wird durch eine Vielzahl von 1-Punkt-Linien einschließlich einer AN-Linie und zehn AUS-Linien beispielsweise. Jedoch ist ein Muster von jedem Musterbild nicht auf dies begrenzt. Ein Halbtonbild oder ähnliche mit einem unterschiedlichen Muster können anstatt verwendet werden.
In der ersten oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform werden ferner für eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren, nachdem die entsprechenden Entwicklerrollen 44 frei rotiert werden, während einem Positionieren der Entwickler bei der Entwicklungsposition einer nach dem anderen, Flickenbilder gebildet eines nach dem anderen, während die entsprechenden Entwickler umgeschaltet bzw. ausgetauscht werden. Anstatt dessen kann ein Freilaufen der Entwicklerrolle und eine Flickenbildbildung kontinuierlich für jeden Entwickler ausgeführt werden. Da dies die Anzahl der Zeiten reduziert, bei der die Entwickler umbesetzt werden, ist es möglich in einer Vorrichtung, die Ruhe in einem Wartezustand realisieren muss, die Häufigkeit des Auftretens der Betriebstöne zu minimieren, die sich entwickeln während die Entwickler umgetauscht werden.
Die Folge der Optimierung der Dichtesteuerfaktoren in jeder der bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, ist nur ein Beispiel und kann auch eine andere Sequenz sein. Obwohl die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen benötigen, den Bildgebungsbetrieb und Optimierung der Dichtesteuerfaktoren in der Reihenfolge von Gelb, Zyan, Magenta und Schwarz auszuführen, kann beispielsweise die Reihenfolge unterschiedlich von diesen sein.
Obwohl die entsprechenden bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, es benötigen, jedes Teil der Abtastdaten zu speichern, die erhalten wurden als ein Grundprofil des Zwischentransferierriemens 71 durch Abtasten einer Ausgabe von dem Dichtesensor 60 über eine Umdrehung des Zwischentransferierriemens 71, können ferner Positionen, bei denen Flickenbilder gebildet werden, nämlich Abtastdaten nur von Flickbildbereichen, gespeichert werden anstatt dessen, in welchem Fall es möglich ist, das Datenvolumen, das zu speichern ist, zu reduzieren. In diesem Fall können, wenn die Positionen des Zwischentransferierriemens 71, bei dem Flickenbilder später gebildet werden, angepasst werden aneinander so gut wie möglich, Berechnungen ausgeführt werden, unter Verwendung eines gemeinsamen Grundprofils zu den entsprechenden Flickenbildern, was ferner wirksam ist.
Zusätzlich kann, obwohl die Entwicklungsvorspannung und die Belichtungsenergie, die als Dichtesteuerfaktoren dienen zum Steuern einer Bilddichte, variabel sind in den entsprechenden bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, nur eine dieser zwei verändert werden zum Steuern einer Bilddichte, oder ein anderer Dichtesteuerfaktor kann verwendet werden. Obwohl die Lade-Vorspannung sich ändert gemäß der Durchschnittsentwicklungsvorspannung in den entsprechenden bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, ist dies nicht begrenzend. Anstatt dessen kann die Ladevorspannung fest sein oder sich ändern unabhängig von der Durchschnittsentwicklungsvorspannung.
<FÜNFTE BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM, DIE NICHT DIREKT ZU DER ERFINDUNG GEHÖRT>
In den entsprechenden bevorzugten Ausführungsformen, die soweit beschrieben wurden, werden Bildgebungsbedingungen optimiert, selbst in der Abwesenheit der Bildgebungsanforderung, Tonerbilder werden gebildet als Flickenbilder bei regulären Intervallen, und ein herunterfahrinduziertes Streifenbilden wird deshalb daran gehindert, dass es eine Bildqualität beeinflusst. Im Gegensatz werden in einer unten beschriebenen fünften und sechsten bevorzugten Ausführungsform, die ein drittes und viertes Beispiel darstellt, das nicht zu der Erfindung gehört, die Entwicklerrollen 44 frei rotiert bei regulären Intervallen für den Zweck eines Eliminierens einer herunterfahrinduzierten Streifenbildung.
30 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Hauptprozess in der fünften bevorzugten Ausführungsform zeigt, die ein drittes Beispiel darstellt, das nicht zu der Erfindung gehört. In dem Engine-Controller 10 gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform, beurteilt die CPU 101, ob ein Bildsignal zugeführt wurde von der CPU 111 des Haupt-Controllers bzw. Haupt-Steuerung 11 (Schritt 801). Die Vorrichtung schreitet fort zu einem unten beschriebenen Fluss, wenn die CPU 101 bestimmt, dass ein Bildsignal eingegeben wurde, wodurch der Bildgebungsbetrieb, der früher beschrieben wurde, ausgeführt wird, und ein Bild gebildet wird, das äquivalent zu einem Blatt ist (Schritt S802). Ob es ein Bild zum Formen gibt, wird als nächstes bestimmt (Schritt S803), und wenn es solch ein Bild zu formen gibt als nächstes, kehrt die Vorrichtung zu dem Schritt S802 zurück, und der Bildgebungsbetrieb wird wiederholt für eine notwendige Anzahl von Blättern. Sobald der Bildgebungsbetrieb auf diese Art und Weise endet, wie später beschrieben, wird eine Zahl n eines elektronischen Zählers, angeordnet innerhalb der CPU 101, zurückgesetzt auf Null (Schritt S804), und die Vorrichtung schaltet in den betriebsunterbrochenen Zustand (Schritt S806).
In dieser bevorzugten Ausführungsform misst der interne Timer der CPU 101 auch eine Zeitperiode, in der das Engine bzw. die Maschine EG in dem betriebsunterbrochenen Zustand bleibt, nämlich die betriebsunterbrochene Zeit ts. Der interne Zeitgeber bzw. Timer wird zurückgesetzt, sobald das Engine EG in dem betriebsunterbrochenen Zustand eintritt, wie oben beschrieben, und der interne Zeitgeber startet ein Messen der betriebsunterbrochenen Zeit ts wieder vom Anfang an (Schritt S806). Während dieses Beispiel es benötigt, ein Messen der betriebsunterbrochenen Zeit ts von der Beendigung der Anlegung der Ladevorspannung zu starten, zugeführt von der Ladeeinheit 3 durch den Lade-Controller 103, kann die betriebsunterbrochene Zeit ts gemessen werden bei einem anderen Timing als diesem.
Sobald die Folge des Bildgebungsbetriebs endet und die Vorrichtung in dem betriebsunterbrochenen Zustand auf diese Weise eintritt, kehrt die Vorrichtung zurück zu dem Schritt S801 und tritt wieder in einen "Bereithalte"-Zustand ein, und wartet auf ein neues Bildsignal. Dieser Bereithaltezustand enthält den betriebsunterbrochenen und den freien Zustand, die unten beschrieben werden.
Wenn es bei dem Schritt S801 bestimmt wird, dass es kein zugeführtes Bildsignal gibt, führt die CPU 101 einen Prozess aus, der entlang der rechtshändigen Seite des Flusses ist. Das heißt, dass nachdem die Vorrichtung in dem betriebsunterbrochenen Zustand eingetreten ist, wird es bestimmt, ob die betriebsunterbrochene Zeit ts, die gemessen wird durch den internen Zeitgeber, eine vierte vorbestimmte Periode t4 erreicht hat (Schritt S807). In dem Fall, dass er interne Zeitgeber die vierte vorbestimmte Periode t4 noch nicht erreicht hat, kehrt die Vorrichtung wieder zurück zu dem Schritt S801 und wartet auf ein neues Bildsignal. Im Gegensatz dazu, erhöht, wenn der interne Zeitgeber die vierte vorbestimmte Periode t4 erreicht hat, sich die Zahl n des elektronischen Zählers (Schritt S808), und die Entwicklerrollen 44 werden frei rotiert, um ein herunterfahrinduziertes Streifenbilden zu eliminieren (Schritt S809).
31 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Freilaufbetrieb der Entwicklerrollen in dieser bevorzugten Ausführungsform zeigt. während einem Freilaufbetrieb wird zuerst der Gelb-Entwickler 4Y positioniert bei der Entwicklungsposition (Schritt S891), und die Entwicklerrolle 44 des Gelb-Entwicklers 4Y rotiert eine Umdrehung oder mehr, nachdem sie in Eingriff steht mit dem Rotationstreiber, der angeordnet ist in dem Hauptabschnitt (Schritt 892). Nach diesem wird die Rotierentwicklereinheit 4 rotiert, wodurch der Entwickler getauscht bzw. geschalten wird (Schritt S893). Die Entwicklerrollen 44 werden rotiert eine Umdrehung oder mehr für die anderen Entwickler 4C, 4M und 4K auf eine ähnliche Art und Weise. Sobald ein Freilaufen endet bei allen Tonerfarben (Schritt S894), kehrt die Vorrichtung zurück zu dem Hauptprozess.
Der Betrieb in dem Hauptprozess wird nun weitergeführt mit Bezug auf 30. Der elektronische Zähler, der bei dem Schritt S808 hochzählt, ist zum Zählen der Zahl der Zeiten, für die ein Freilaufbetrieb ausgeführt wurde. Wenn es bestimmt wird bei dem Schritt S810, dass die Zahl n des elektronischen Zählers einen vorbestimmten Wert erreicht hat (der 3 ist in diesem Beispiel), das heißt, dass ein Freilaufen ausgeführt wurde dreimal hintereinander, wird eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren, die eine Bilddichte beeinflusst, ausgeführt nach dem Freilaufen (Schritt S811). Nach der Optimierung oder nach dem Bildgebungsbetrieb, der vorgeschrieben wurde, wird die Zahl n zurückgesetzt auf Null (schritt S804). Andererseits wird, wenn die Zahl n ein Wert ist, anders als 3 bei dem Schritt S810, der elektronische Zähler nicht zurückgesetzt nach dem Ende des Freilaufs, und die Vorrichtung kehrt zurück zu dem betriebsunterbrochenen Zustand, während einem Halten der Zahl n, wie es ist (Schritt S805).
Da der Hauptprozess, gezeigt in 30, ausgeführt wird während einem Messen der betriebsunterbrochenen Zeit ts und Zählen der Anzahl der Male, bei der ein Freilaufen ausgeführt wurde, wird der Betrieb in dieser bevorzugten Ausführungsform unterschiedlich abhängig von einer Zeitperiode von dem Ende des vorherhegenden Bildgebungsbetriebs bis zum Empfang des nächsten Bildsignals. 32A, 32B und 32C sind Timing-Diagramme, die einen Unterschied im Betrieb zeigen abhängig von dem Timing des Eingebens eines Bildsignals während des Hauptprozesses in dieser bevorzugten Ausführungsform. In dem Fall, dass das nächste Bildsignal neu zugeführt wird, bevor die betriebsunterbrochene Zeit ts die vorbestimmte Periode t4 erreicht, da die Vorrichtung in den betriebsunterbrochenen Zustand eingetreten ist, wie in 32A gezeigt, wird der Bildgebungsbetrieb sofort ausgeführt und ein Tonerbild entsprechend dem Bildsignal wird demgemäß gebildet.
Indessen geht, in dem Fall, dass die betriebsunterbrochene Zeit ts die Periode t4 erreicht hat, obwohl ein neues Bildsignal nicht zugeführt wurde nach dem Ende des vorhergehenden Bildgebungsbetriebs, wie in 32B gezeigt, die Vorrichtung aus dem betriebsunterbrochenen Zustand und führt ein Freilaufen durch. Die Vorrichtung kehrt dann wieder zu dem betriebsunterbrochenen Zustand zurück, sobald das Freilaufen endet, und ein Messen der betriebsunterbrochenen Zeit ts wird von dem Beginn an gestartet. Sobald die betriebsunterbrochene Zeit ts die Periode t4 wieder erreicht, wird ein Freilaufen wieder ausgeführt. Im Gegensatz dazu wird, wenn ein neues Bildsignal empfangen wird, bevor die betriebsunterbrochene Zeit ts die Periode t4 erreicht, wird der Bildgebungsbetrieb sofort ausgeführt.
Auf diese Art und Weise werden gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform, die Entwicklerrollen 44 frei rotiert für jede gewisse Zeit (t4), auch wenn eine lange Zeitperiode abgelaufen ist ohne ein Empfangen eines Bildsignals, und die Zahl n des elektronischen Zählers erhöht sich jedes Mal, wenn das Freilaufen wiederholt wird. Bei dem dritten Freilaufen (n = 3) wird eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt folgend dem Freilaufen, wie in 31C gezeigt. Kurz gesagt, wird eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt, sobald eine Periode t5 abläuft, obwohl die Bildgebungsanforderung nicht empfangen wurde seit dem Ende des vorhergehenden Bildgebungsbetriebs. Die Zeitperiode t5 ist ungefähr 3 mal so lang, wie die Periode t4.
Unter Annahme, dass die Periode t4 vier Stunden beispielsweise ist, da ein Freilaufen ungefähr ein paar Sekunden pro Drehung braucht, ist die Periode t5 ungefähr zwölf Stunden. Wie früher beschrieben, ändert sich eine Bilddichte gemäß einer Änderung in der umgebenden Umgebung, wie zum Beispiel einer Temperatur und Feuchtigkeit, und deshalb ist es wünschenswert, um Bilder immer mit einer konstanten Dichte stabil zu erhalten, Dichtesteuerfaktoren so häufig wie möglich zu optimieren. Jedoch erhöht eine zu häufige Ausführung der Optimierung der Dichtesteuerfaktoren, basierend auf Flickenbilddichten, den Verbrauch an Toner, der verwendet wird während einem Bilden der Flickenbilder. Dies erhöht die Häufigkeit des Zuführens des Toners (oder Austausch des Toners) insbesondere in einer kleinformatigen Bildgebungsvorrichtung, in der nur kleine Mengen an Toner untergebracht werden können in den Entwicklern, was wiederum die Bequemlichkeit der Vorrichtung verringert, und laufende Kosten der Vorrichtung hochtreibt.
Dies bemerkend, wird in dieser bevorzugten Ausführungsform ein Freilaufen der Entwicklerrollen alleine ausgeführt während solcher Zyklen, in denen eine Änderung in der umgebenden Umgebung betrachtet wird als relativ klein, wodurch ein herunterfahrinduziertes Streifenbilden verhindert wird. Indessen wird eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt, nachdem eine längere Zeitperiode abgelaufen ist, und eine größere Änderung aufgetreten ist in der umgebenden Umgebung, wodurch der Verbrauch an Toner unterdrückt wird auf ein Minimum, während eine Bildqualität stabilisiert wird. Ferner ist es möglich, ein Flickenbild zu bilden, das nicht eine Dichtevariation enthält wegen einem herunterfahrinduzierten Streifenbilden, da die Entwicklerrollen freilaufend rotiert werden vor der Optimierung der Dichtesteuerfaktoren, und deshalb ist es möglich, Dichtesteuerfaktoren akkurat zu optimieren, basierend auf einer Dichte eines so gebildeten Flickenbildes.
Auf diese Art und Weise entspricht in dieser bevorzugten Ausführungsform der Zyklus t4 zum Rotieren der Entwicklerrollen 44 freilaufend einer "vierten vorbestimmten Periode" der vorliegenden Erfindung. Und die Periode t5, die anhält vor einem Freilaufen der Entwicklerrollen 44 begleitend eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren, da der Bildgebungsbetrieb endet, entspricht einer "fünften vorbestimmten Periode" der vorliegenden Erfindung.
Wie oben beschrieben, ist, obwohl die Bildgebungsvorrichtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform in den Bereithaltezustand eintritt zum Warten auf ein neues Bildsignal nach dem Ende der vorherigen Bildgebung, die Bildgebungsvorrichtung nicht notwendigerweise in einem vollständigen betriebsunterbrochenen Zustand, während sie im Wartezustand bleibt. Eher geht die Bildgebungsvorrichtung temporär aus dem betriebsunterbrochenen Zustand jedes Mal, wenn die gewisse Periode t4 abläuft, heraus, und rotiert die Entwicklerrollen 44 frei. Dies unterdrückt effektiv ein herunterfahrinduziertes Streifenbilden, das andererseits auftritt, wenn die Vorrichtung unbenutzt für lange gelassen wird, und erlaubt, ein Tonerbild mit einer exzellenten Bildqualität stabil zu bilden.
Da eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt wird, sobald die Periode von dem Ende der Bildgebung die Periode t5 erreicht, die länger ist als die Periode t4, die oben beschrieben wurde, selbst wenn die Vorrichtung unbenutzt über eine lange Zeitperiode gelassen wird, ist es möglich, eine Änderung in der Bilddichte zu minimieren. Zusätzlich wird, da die Entwicklerrollen frei rotiert werden vor der Optimierung, eine Dichte des Flickenbildes nicht beeinflusst durch das herunterfahrinduzierte Streifenbilden, und deshalb ist es möglich, die Dichtesteuerfaktoren akkurater zu optimieren.
Bei dieser Bildgebungsvorrichtung ist es daher möglich, eine Änderung in der Bilddichte effektiv zu unterdrücken, die hervorgerufen wird durch herunterfahrinduziertes Streifenbilden, eine Änderung in der umgebenden Umgebung und ähnlichem während einem Unterdrücken des Verbrauchs des Toners durch Bilden von Flickenbildern weniger häufig zu unterdrücken, und ein Tonerbild mit exzellenter Bildqualität stabil zu bilden.
<SECHSTE BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM, DIE NICHT DIREKT ZU DER ERFINDUNG GEHÖRT>
Eine sechste bevorzugte Ausführungsform einer Bildgebungsvorrichtung, die ein viertes Beispiel darstellt, das nicht zu der Erfindung gehört, wird nun beschrieben. Der Hauptprozess in der sechsten bevorzugten Ausführungsform ist unterschiedlich hinsichtlich des Inhalts von dem in der fünften bevorzugten Ausführungsform, und deshalb verhält sich die Vorrichtung der sechsten bevorzugten Ausführungsform unterschiedlich während dem Bereithaltezustand von der fünften bevorzugten Ausführungsform. Der Betrieb während dem Hauptprozess wird deshalb hauptsächlich beschrieben.
Die fünfte bevorzugte Ausführungsform der Bildgebungsvorrichtung benötigt es, dass die Entwicklerrollen 44 frei für jede gewisse Periode rotieren, selbst in der Abwesenheit eines Bildsignals, zum Verhindern eines herunterfahrinduzierten Streifenbildens (32A, 32B und 32C). Im Gegensatz dazu, bleibt in der sechsten bevorzugten Ausführungsform die Vorrichtung in dem betriebsunterbrochenen Zustand, während es kein eingegebenes Bildsignal gibt, aber wenn mit einem neuen Bildsignal versorgt, führt sie eine Vorverarbeitung durch, die notwendig ist, basierend auf wie lange die betriebsunterbrochene Zeit soweit fortgeschritten ist, wie zum Beispiel Freilaufen der Entwicklerrollen 44 und Optimierung der Dichtesteuerfaktoren, vor einem Ausführen des Bildgebungsbetriebs gemäß dem empfangenen Bildsignal.
Der Hauptprozess in der sechsten bevorzugten Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 33 und 34A, 34B und 34C beschrieben. 33 zeigt ein Flussdiagramm, das den Hauptprozess in der sechsten bevorzugten Ausführungsform der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, während 34A, 34B und 34C Timing-Diagramme sind, die einen Unterschied im Betrieb zeigen, abhängig von dem Eingangs-Timing eines Bildsignals während dem Hauptprozess in der sechsten bevorzugten Ausführungsform. Während dem Hauptprozess gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform bestimmt die CPU 101 des Engine-Controllers 10, ob ein Bildsignal eingegeben wurde, wie in der Vorrichtung der fünften bevorzugten Ausführungsform (Schritt S901). Die Vorrichtung der sechsten bevorzugten Ausführungsform bleibt jedoch kontinuierlich in dem betriebsunterbrochenen Zustand, wenn nicht mit einem Bildsignal versorgt.
Sobald ein Bildsignal eingegeben wird, wird die betriebsunterbrochene Zeit ts, die gemessen wird mit dem internen Zeitgeber, verglichen mit einer vorbestimmten Zeitperiode t6 (Schritt S902). Wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts die gleiche ist oder länger als die Periode t6 bei dieser Stufe, werden die Entwicklerrollen 44 frei rotiert (Schritt S903). Der Inhalt des Freilaufens bei dieser Stufe ist identisch zu dem in der fünften bevorzugten Ausführungsform (30). Im Gegensatz dazu werden, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts nicht die Periode t6 schon erreicht hat, ein Freilaufen und nachfolgende Schritte S904 und S905 übersprungen.
Die betriebsunterbrochene Zeit ts wird ferner verglichen mit einer vorbestimmten Zeitperiode t7, die länger ist als die Periode t6 (Schritt S904). Wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts die gleiche ist oder länger als die Periode t7, wird eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt (Schritt S905). Wie in der Vorrichtung der fünften bevorzugten Ausführungsform, kann die Optimierung bei dieser Stufe realisiert werden, unter Verwendung herkömmlicher Techniken. Im Gegensatz dazu wird, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts die Periode t7 noch nicht erreicht hat, diese Optimierung weggelassen.
Der Bildgebungsbetrieb wird dann ausgeführt nach einem notwendigen Vorverarbeiten, basierend auf wie lange die betriebsunterbrochene Zeit ts auf diese Art und Weise fortgefahren ist, wodurch eine notwendige Anzahl von Bildern gebildet wird (Schritt S906 bis Schritt S907). Die Vorrichtung wechselt zu dem betriebsunterbrochenen Zustand sobald die Bildgebung endet (Schritt S908), der interne Zeitgeber, der die betriebsunterbrochene Zeit ts misst, wird zurückgestellt und startet wieder ein Messen der Zeit (Schritt S909), und die Vorrichtung kehrt zu dem Schritt S901 zurück.
Wegen solch einem Hauptprozess werden die Betriebe der Vorrichtung der sechsten bevorzugten Ausführungsform klassifiziert in das Folgende gemäß einer abgelaufenen Zeit bis zum Eingeben des nächsten Bildes, seit dem Ende des vorhergehenden Bildgebungsbetriebs. Zuerst wird in dem Fall, dass ein neues Bildsignal zugeführt wird, vor der betriebsunterbrochenen Zeit ts, da das Ende des vorhergehenden Bildgebungsbetriebs die vorbestimmte Periode t6 erreicht, wie in 34A gezeigt, der Bildgebungsbetrieb sofort ausgeführt gemäß dem empfangenen Bildsignal. Im Gegensatz dazu wird, wie in 34B gezeigt, in dem Fall, dass ein neues Bildsignal empfangen wird, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts gleich ist oder länger als die Periode t6, aber kürzer ist als die Periode t7, der Bildgebungsbetrieb ausgeführt nach einem Freilaufen der Entwicklerrolle 44. Auf diese Art und Weise werden die Entwicklerrollen 44 frei rotiert vor einem Bilden eines Bildes, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts relativ lang wurde, was ein herunterfahrinduziertes Streifenbilden eliminiert, und erlaubt, ein Tonerbild mit exzellenter Bildqualität zu bilden. Die Periode t6 in der sechsten bevorzugten Ausführungsform entspricht daher einer "sechsten vorbestimmten Periode" der vorliegenden Erfindung.
Ferner wird, wie in 34C gezeigt, in dem Fall, dass ein neues Bildsignal empfangen wird, nachdem die betriebsunterbrochene Zeit ts die Periode t7 überschritten hat, der Bildgebungsbetrieb ausgeführt nach einem Freilaufen der Entwicklerrollen 44, und einer nachfolgenden Optimierung der Dichtesteuerfaktoren. Sobald die Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt wird vor einer Bildung eines Bildes, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts sogar länger geworden ist in dieser Art, ist es möglich, ein Tonerbild mit einer stabilen Bildqualität zu bilden unabhängig von der umgebenden Umgebung, wie zum Beispiel einer Temperatur und Feuchtigkeit um die Vorrichtung. Zusätzlich ist es möglich, da die Entwicklerrollen 44 frei rotieren vor der Optimierung, die Dichtesteuerfaktoren akkurat zu optimieren, während ein Einfluss des herunterfahrinduzierten Streifenbildens über eine Dichte eines Flickenbildes verhindert wird. Die Periode t7 in dieser sechsten bevorzugten Ausführungsform entspricht daher einer "siebten vorbestimmten Periode" der vorliegenden Erfindung.
Wie oben beschrieben, arbeitet, beim Empfang eines neuen Signals, die Vorrichtung der sechsten bevorzugten Ausführungsform unterschiedlich gemäß der Länge der betriebsunterbrochenen Zeit ts, seit dem Ende des vorhergehenden Bildgebungsbetriebs. In anderen Worten, führt die Vorrichtung sofort den Bildgebungsbetrieb aus, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts kürzer ist als die Periode t6, aber rotiert die Entwicklerrollen 44 frei, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts gleich ist oder länger ist als die Periode t6. Dies eliminiert ein herunterfahrinduziertes Streifenbilden, das auftreten wird, wenn Entwicklerrollen 44 tonertragend gelassen werden, bevor ein Bild gebildet wird. Daher ist es möglich, ein Tonerbild einer exzellenten Bildqualität mit keiner Dichtevariation stabil zu bilden.
Wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts gleich ist oder länger als die längere Periode t7, wird ferner eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren ausgeführt, nachdem die Entwicklerrollen 44 freilaufen. Selbst wenn eine umgebende Umgebung um die Vorrichtung sich geändert hat aufgrund einem langen Ausschaltzustand bzw. heruntergefahrenen Zustand, ist es deshalb möglich, ein Tonerbild stabil zu bilden, während eine Variation in der Bilddichte aufgrund der Änderung in der umgebenden Umgebung unterdrückt wird.
Wie oben beschrieben, sind, obwohl ein leichter Unterschied hinsichtlich des Betriebs während dem Hauptprozess vorliegt, die fünfte und sechste bevorzugte Ausführungsform gleich zueinander hinsichtlich dem inhärenten technischen Konzept. Das heißt, dass die Entwicklerrollen 44 frei rotiert werden gemäß der Länge der betriebsunterbrochenen Zeit ts, wodurch ein herunterfahrinduziertes Streifenbilden ohne ein Erhöhen des Verbrauchs des Toners eliminiert wird. Ferner werden Dichtesteuerfaktoren optimiert, wenn notwendig, wodurch eine Bilddichte stabilisiert wird. Als Ergebnis können diese Bildgebungsvorrichtungen stabil ein Tonerbild mit einer exzellenten Bildqualität bilden. Deshalb ist jede der zwei bevorzugten Ausführungsformen betreibbar als Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine Bildgebungsvorrichtung. Über dies hinaus kann die Häufigkeit des Freilaufens der Entwicklerrollen 44 und Optimierung der Dichtesteuerfaktoren passend bestimmt werden abhängig von der Vorrichtung.
<MODIFIZIERTE BEISPIELE DER FÜNFTEN UND SECHSTEN BEVORZUGTEN AUS FÜHRUNGSFORMEN>
Die vorliegende Erfindung ist nicht begrenzt auf die bevorzugten ersten und zweiten Ausführungsformen und modifizierten Beispiele, die oben beschrieben wurden, aber kann auf verschiedene Arten modifiziert werden zusätzlich zu der bevorzugten ersten und zweiten Ausführungsform, die oben beschrieben wurden, und zu der Erfindung gehören, in dem Ausmaß, dass sie nicht von der Aufgabe der Erfindung abweichen. Beispielsweise kann, obwohl der interne Zeitgeber der CPU 101 die betriebsunterbrochene Zeit ts in jeder der bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, misst, die betriebsunterbrochene Zeit ts mit anderen Takteinrichtungen gemessen werden. Ein Timer IC, ein Zähler oder ähnliche können angelegt werden an den Engine-Controller 10, separat von dem internen Timer bzw. Zeitgeber beispielsweise, und dabei die betriebsunterbrochene Zeit ts zu messen.
Zusätzlich wird, während die betriebsunterbrochene Zeit ts gemessen wird seit einer Nichtweiterführung des Anlegens der Ladevorspannung bei dem photoempfindlichen Glied 2 von dem Lade-Controller 103 in jeder der bevorzugten Ausführungsformen, die beispielsweise oben beschrieben wurden, das Timing, bei dem ein Messen der betriebsunterbrochenen Zeit ts gestartet wird, nicht auf dies begrenzt. Beispielsweise kann die betriebsunterbrochene Zeit ts gemessen werden, startend bei einer Beendigung des Anlegens der Entwicklungsvorspannung an die Entwicklerrollen 44 von dem Entwickler-Controller 104, antreibend das photoempfindliche Glied 2 zu Rotationen, antreibend den Zwischentransferierriemen 71 zu Rotationen, etc.
Während jede der bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, es benötigt, die Entwicklerrollen 44 frei zu rotieren, sobald die betriebsunterbrochene Zeit ts eine vorbestimmte Periode erreicht hat oder überschritten hat, aber zum Optimieren von Dichtesteuerfaktoren zusätzlich zum Freilaufen der Entwicklerrollen 44, sobald die betriebsunterbrochene Zeit ts weiter länger wurde, beispielsweise, kann ferner die zweite verlangen, dass nur die Entwicklerrollen 44 freilaufen. Eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren kann nur ausgeführt werden, wenn es besonders benötigt wird, wie zum Beispiel wenn es eine Anforderung gibt, die von dem Haupt-Controller 11 empfangen wird.
Alternativ kann das folgende modifizierte Beispiel implementiert werden. 35A und 35B sind Zeichnungen, die einen Betrieb während einem modifizierten Beispiel des Hauptprozesses zeigen. In dem modifizierten Beispiel werden die Entwicklerrollen 44 frei jedes Mal rotiert, wenn die betriebsunterbrochene Zeit ts eine vorbestimmte Zeitperiode t8 erreicht, und eine Wartezeit tw seit dem Ende des vorhergehenden Bildgebungsbetriebs wird gemessen. In dem Fall, dass ein neues Bildsignal empfangen wird, bevor die Wartezeit tw eine vorbestimmte Zeitperiode t9 (t8 > t9) erreicht (35A), wird der Bildgebungsbetrieb sofort gemäß dem empfangenen Bildsignal ausgeführt. Im Gegensatz dazu wird, in dem Fall, dass ein neues Bildsignal empfangen wird, nachdem die Wartezeit tw die Periode t8 erreicht oder überschritten hat (34B), die Optimierung der Dichtesteuerfaktoren zuerst ausgeführt, und ein Bild entsprechend dem Bildsignal wird dann gebildet.
In diesem modifizierten Beispiel ist es auch möglich, mittels eines Freilaufens der Entwicklerrollen 44, eine Dichtevariation aufgrund auf eines herunterfahrinduzierten Streifenbildens zu unterdrücken. Ferner unterdrückt eine Optimierung der Dichtesteuerfaktoren vor der Bildgebung bzw. Bildformung in dem Fall, dass die Wartezeit tw relativ lang ist, eine Variation in der Bilddichte, und erlaubt ein stabiles Bilden eines Tonerbildes mit einer exzellenten Bildqualität.
Während die fünfte bevorzugte Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, beispielsweise es benötigt, Dichtesteuerfaktoren bald nach einem Freilaufen der Entwicklerrollen 44 zu optimieren, wenn das Freilaufen wiederholt wurde dreimal in Folge, und deshalb die Periode t5 entsprechend der "fünften vorbestimmten Periode" der vorliegenden Erfindung ungefähr dreimal so lang ist, wie die Periode t4, die der "vierten vorbestimmten Periode" der vorliegenden Erfindung entspricht, kann ein Verhältnis einer Periode zu einer anderen Periode nicht notwendigerweise solch ein integrales Verhältnis sein.
<MODIFIZIERTE BEISPIELE DER ERSTEN BIS SECHSTEN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN>
Während jede der bevorzugten ersten und zweiten Ausführungsform und die modifizierten Beispiele, die oben beschrieben wurden, und zur Erfindung gehören, auf eine Bildgebungsvorrichtung gerichtet ist, die den Zwischentransferierriemen 71 umfasst, der als Zwischenmedium dient, das temporär ein Tonerbild trägt, das auf dem photoempfindlichen Glied 2 entwickelt wurde, ist die vorliegende Erfindung auch anwendbar auf eine Bildgebungsvorrichtung, umfassend ein anderes Zwischenmedium, wie zum Beispiel eine Transferiertrommel und eine Transferierrolle, und eine Bildgebungsvorrichtung, in der kein Zwischenmedium verwendet wird, und ein Tonerbild, das auf dem photoempfindlichen Glied 2 gebildet wird, direkt auf das Blatt S transferiert wird, das ein Endtransferierglied ist zum Tragen eines Tonerbildes.
Zusätzlich sind, obwohl jede der bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, auf eine Bildgebungsvorrichtung gerichtet ist, die in der Lage ist zum Bilden eines Vollfarbbildes unter Verwendung von Toner in den vier Farben von Gelb, Zyan, Magenta und Schwarz, die Farben des Toners zur Verwendung, und die Anzahl der Tonerfarben nicht begrenzt auf dies, aber können frei bestimmt werden. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung anwendbar auch auf eine Vorrichtung, die ein monochromes bzw. schwarzweißes Bild unter Verwendung von nur schwarzem Toner bildet.
Zusätzlich ist, während die entsprechende bevorzugte erste und zweite Ausführungsform und die modifizierten Beispiele, die oben beschrieben wurden, eine Anwendung der vorliegenden Erfindung auf einen Drucker sind, der einen Bildgebungsbetrieb ausführt, basierend auf einem Bildsignal, zugeführt von einer externen Vorrichtung, die vorliegende Erfindung natürlich auch anwendbar auf eine Kopiermaschine, die ein Bildsignal intern erzeugt gemäß einer Bildgebungsanforderung eines Benutzers, was Pressen eines Kopierknopfes beispielsweise sein kann, und führt den Bildgebungsbetrieb aus, basierend auf dem Bildsignal, und auf eine Faxmaschine, die den Bildgebungsbetrieb ausführt, basierend auf einem Bildsignal, das zugeführt wird von einer Kommunikationsleitung.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf die spezifischen ersten und zweiten Ausführungsformen und die modifizierten Beispiele beschrieben wurde, ist diese Beschreibung nicht dazu gedacht, in irgendeinem begrenzenden Sinn ausgelegt zu werden. Verschiedne Modifizierungen der offenbarten Ausführungsformen und Beispielen, sowie andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann ersichtlich werden bei Bezugnahme auf die Beschreibung der Erfindung. Es wird deshalb betrachtet, dass die anhängenden Ansprüche jede solcher Modifizierungen oder Ausführungsformen abdecken, die innerhalb des wahren Umfangs der Erfindung fallen.

Claims

Eine Bildgebungsvorrichtung, umfassend: einen Bildträger, der so strukturiert ist, dass er in der Lage ist, ein elektrostatisches latentes Bild auf einer Oberfläche des Bildträgers zu tragen; einen Tonerträger, der in eine vorbestimmte Richtung rotiert, während er Toner trägt und demgemäss den Toner an eine entgegengesetzte Position transportiert, die dem Bildträger gegenüber liegt; eine Bildgebungseinrichtung, die eine vorbestimmte Entwicklungsvorspannung bei dem Tonerträger anlegt, den durch den Tonerträger getragenen Toner dazu bewegt, sich auf den Bildträger zu bewegen, das elektrostatische latente Bild mit dem Toner visualisiert und demgemäss ein Tonerbild bildet, wobei die Bildgebungseinrichtung eine Optimierung ausführt, während der ein Tonerbild gebildet wird als ein Flickenbild und Dichtesteuerfaktoren, die eine Bilddichte beeinflussen, optimiert werden, basierend auf einer Bilddichte des Flickenbilds, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bildgebung des Flickenbilds ein Leerlauf des Tonerträgers ausgeführt wird, der es benötigt, dass der Tonerträger mindestens eine Umdrehung oder mehr rotiert wird.
Die Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtesteuerfaktoren, die Entwicklungsvorspannung enthalten.
Die Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Belichtungseinrichtung, die die Oberfläche des Bildträgers mit einem Lichtstrahl belichtet und demgemäss das elektrostatische latente Bild auf der Oberfläche des Bildträgers bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtesteuerfaktoren eine Energiedichte des Lichtstrahls enthalten.
Die Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Lichtemittiereinrichtung, die Licht ausstrahlt in Richtung eines Flickenbildbereichs auf der Oberfläche des Bildträgers, in der das Flickenbild gebildet wird; und eine Lichtmengendetektiereinrichtung, die eine Lichtmenge von dem Flickenbildbereich detektiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmengendetektiereinrichtung die Lichtmenge von dem Flickenbildbereich detektiert, wenn er keinen Toner trägt, und die Lichtmenge von dem Flickenbildbereich detektiert, wenn er das Flickenbild trägt, und die Flickenbilddichte berechnet wird, basierend auf dem Ergebnis der Detektion, und dass während einem Ausführen des Leerlaufs, ein vorausgehender Prozess ausgeführt wird, der verlangt, dass die Lichtmenge von dem Flickenbildbereich detektiert wird, wenn er keinen Toner trägt.
Die Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung des vorhergehenden Prozesses, solch eine Bedingung eingestellt wird, die mindestens einen der Dichtesteuerfaktoren minimiert.
Die Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es möglich ist, die Entwicklungsvorspannung zu ändern, als den Dichtesteuerfaktor, innerhalb eines vorbestimmten variablen Bereichs, und dass für ein Ausführen des vorhergehenden Prozesses die Entwicklungsvorspannung auf den Minimalwert innerhalb des variablen Bereiches gesetzt wird.
Die Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Zwischenglied, das in der Lage ist, ein Tonerbild vorübergehend zu tragen, das gebildet wurde auf der Oberfläche des Bildträgers; eine Lichtemittiereinrichtung, die Licht ausstrahlt in Richtung eines Flickenbildbereichs auf einer Oberfläche des Zwischenglieds, in dem das Flickenbild gebildet wird; und eine Lichtmengendetektiereinrichtung, die eine Lichtmenge von dem Flickenbildbereich detektiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmengendetektiereinrichtung die Lichtmenge von dem Flickenbildbereich detektiert, wenn er keinen Toner trägt und die Lichtmenge von dem Flickenbildbereich detektiert, wenn er das Flickenbild trägt, und die Flickenbilddichte berechnet wird, basierend auf dem Ergebnis der Detektion, und dass während einem Ausführen des Leerlaufs ein vorhergehender Prozess ausgeführt wird, der benötigt, dass die Lichtmenge von dem Flickenbildbereich detektiert wird, wenn er keinen Toner trägt.
Die Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Ausführung des vorhergehenden Prozesses solch eine Bedingung eingestellt wird, die mindestens einen der Dichtesteuerfaktoren minimiert.
Die Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es möglich ist, die Entwicklungsvorspannung zu ändern, als den Dichtesteuerfaktor, innerhalb eines vorbestimmten variablen Bereichs, und dass für eine Ausführung des vorhergehenden Prozesses die Entwicklungsvorspannung auf den Minimalwert innerhalb des variablen Bereichs gesetzt wird.
Ein Bildgebungsverfahren, in dem ein elektrostatisches latentes Bild gebildet wird auf einer Oberfläche eines Bildträgers, und eine vorbestimmte Entwicklungsvorspannung angelegt wird an einem Tonerträger, der rotiert, während Toner auf einer Oberfläche des Tonerträgers getragen wird, um dabei den Toner zu bewegen, der getragen wird von dem Tonerträger, auf den Bildträger und das elektrostatische latente Bild als ein Tonerbild zu visualisieren, und eine Optimierung ausgeführt wird, die es benötigt, ein Tonerbild als ein Flickenbild zu bilden und Dichtesteuerfaktoren zu optimieren, die eine Bilddichte, basierend auf einer Flickenbilddichte des Flickenbildes beeinflussen, um eine Bilddichte zu steuern, und dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bildung des Flickenbildes ein Leerlauf des Tonerträgers ausgeführt wird, der es benötigt, den Tonerträger mindestens eine Umdrehung oder mehr zu rotieren.
Die Bildgebungsvorrichtung, wie in Anspruch 1, ferner umfassend Begrenzungsmittel, die angrenzen an eine Oberfläche des Tonerträgers bei einer begrenzenden Position, die auf der Aufwärtsseite zu der entgegengesetzten Position in einer Rotationsrichtung des Tonerträgers ist, und demgemäss die Menge des Toners begrenzt, der auf der Oberfläche des Tonerträgers getragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch einander Gegenüberstehen des Tonerträgers und des Bildträgers bei der entgegengesetzten Position, die begrenzende Position unter dem Zentrum der Rotationen des Tonerträgers ist.
Die Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend Ablösemittel, das angrenzt an die Oberfläche des Tonerträgers bei einer Ablöseposition, die auf der Aufwärtsseite der begrenzenden Position in der Rotationsrichtung des Tonerträgers liegt, und demgemäss den Toner ablöst, der an der Oberfläche des Bildträgers hängt, dadurch gekennzeichnet, dass durch einander Gegenüberliegen des Tonerträgers und des Bildträgers bei der entgegengesetzten Position, die Ablöseposition über der begrenzenden Position ist.
Die Bildgebungsvorrichtung, wie in Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche des Tonerträgers leitend ist.
Die Bildgebungsvorrichtung, wie in Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tonerbild gebildet wird, unter Verwendung des Toners, der eine Wachskomponente enthält, die als Abscheidestoff zur Verhinderung eines Fixierens eines Offsets dient.