专利名称：彩色成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色成像设备。
在彩色成像设备中，由于通过旋转显影装置而接连地形成四种颜色图像，从而每当载体旋转一次时，将一种颜色转换为下一个颜色，所以必须使载体旋转四次，以便形成一个全色图像。
到目前为止，在彩色成像设备中，当进行浓度/色调控制操作(以下称之为“浓度控制操作”)时，形成相应颜色的浓度控制模式。由于在浓度控制操作中，每当承载体旋转一次时使显影装置转变为另一个显影装置，所以浓度控制操作花费了载体旋转四次所需要的时间。
为达到这个目的，根据本发明的第一方面，提供了一种彩色成像设备，它包括用于形成多种颜色图像中的任一颜色的成像部分；一个用于承载由成像部分形成的图像的载体；一个适于检测载体上的图像浓度的浓度探测器；以及一个适于控制成像部分的控制部分，从而在载体旋转一次的时间段中形成包括在用于由浓度探测器检测的任意多种颜色中的不同颜色的浓度检测图案图像。
根据本发明的另一个方面，提供了一种彩色成像设备，它包括用于形成具有多种颜色中的任一种颜色的图像的成像部分；一个用于承载由成像部分形成的图像的载体；一个适于检测处于载体上的图像浓度的浓度探测器；以及一个适于当准备形成用于浓度探测器进行检测的浓度检测图案图像，适于在与形成普通图像的时期不同的时期内转换成像部分中的颜色的控制部分。
从以下参照附图
对优选实施例进行的描述可清楚地了解本发明的另外目的、特征和优点。
图2示出了当形成普通图像时的成像程序。
图3是浓度传感器的示意图。
图4表示用于本发明第一实施例中的控制系统。
图5表示当形成浓度控制模式时的成像程序。
图6是表示本发明第二实施例的彩色成像设备的剖视图。
图7是表示本发明第三实施例的彩色成像设备的剖视图。
通过进行上述的操作以形成品红色、青色、黑色图像，在转印带61上形成多种颜色的调色剂图像。在转印带61的一端设置一个位置探测器(未示出)。通过使用光学传感器或类似的设备读取由位置探测器检测到的位置，形成位置参考信号，以便在转印带61上对准调色剂图像。
图2表示在形成普通图像时，利用位置参考信号、图像曝光、显影步骤和支撑体5的旋转的成像程序。
这里，在转印带61的一端设置位置传感器，并且每当转印带61旋转一次时检测到一个位置参考信号。当检测到第一种颜色的位置参考信号(图2中的Top)时，实施第一种颜色或黄色图像的曝光(图像曝光Yexp)。当感光鼓1的曝光位置到达显影位置时，由黄色显影装置4a实施黄色显影步骤(Ydev)。当感光鼓1的图像曝光位置通过显影位置时，支撑体5旋转，从而第二种颜色或品红色显影装置，即，显影装置4b与显影位置(支撑件旋转Mr)相对。此后，实施同样的成像工序，以形成第二种颜色的图像，等等，以便形成四种颜色的图像。如上所述，每当转印带61旋转一次时，进行用于形成一种颜色的图像的操作。
当将四种颜色的调色剂图像转印到转印带61上时，传送与转印带61的运动同步的转印材料P。具有与第一转印辊65相似的结构的第二转印辊66通过转印材料P与转印带61接触，并且具有从高压电源(未示出)施加于其上的偏压，从而把转印带61上的四种颜色的调色剂图像转印到转印材料P上。通过加热和加压图像的相关定影装置8，使传送到传送材料P上的四种颜色的调色剂图像融化并定形，由此形成一个彩色图像。
在转印调色剂图像之后保留在感光鼓1上的任意调色剂图像的一部分被清洁器7或相关的刮片机构清除。同样在转印调色剂图像之后保留在转送带61上的任意调色剂图像的一部分被例如毛刷或纸卷的清洁器67清除，该清洁器能与转印带61接触并与之分离。
标号9表示一个浓度传感器。如图3所示，它例如包括一个如发光二极管的光发射器91、一个如光电晶体管或光电二极管的光接收器92和一个保持架93。通过使用浓度传感器9，可以测量在转印带61上形成的浓度测量图像模式的浓度，以便进行浓度/色调控制操作。实施以控制浓度控制操作例如显影偏压和充电电压的处理条件以及感光鼓的曝光量处理条件。实施色调控制操作以控制图像信号。
在浓度/色调控制操作中，在转印带61旋转一次期间形成两次颜色的浓度/色调控制调色剂图像。
图4表示用于第一实施例的控制系统。
在图4中，标号201表示生成用于由成像设备形成图像的图像和用于测定浓度的图案的信息的图像处理部分。
标号202表示用于控制彩色成像设备的主要部分的动力控制部分。
标号203表示用于产生和提供上述各种处理装置，例如充电器、显影装置和转印件所需的高压的高压产生部分。
标号204表示用于改变颜色的电动机，而颜色的改变是通过旋转地驱动支撑架5以改变与感光鼓1相接触的显影装置而造成的。标号205表示用于检测支撑架5的旋转位置的位置传感器。基于从位置传感器205输出的检测结果，控制部分202控制电动机204的驱动，以便使装有所需颜色的调色剂的显影装置与感光鼓1接触。
标号206表示一个通过可旋转地驱动辊62而可旋转地移动转印带106的电动机。标号207表示一个用于通过读取在转印带6上的标记来检测转印带6的旋转位置的位置传感器。控制部分202例如基于从位置传感器207输出的检测结果由曝光装置3控制图像曝光的定时。
动力控制部分202控制感光鼓1、用于传送转印材料的传送辊和例如用于驱动各种装置的一个电动机或一个螺线管(未示出)。
图5表示在形成浓度/控制模式时按照转印带61的位置参考信号、图像曝光、显影步骤和支撑体5的旋转的成像程序。成像程序是本实施例的最显著的特征。当检测到转印带61的位置参考信号(图5中的Top1)时，实施第一种颜色或黄色浓度/色调控制图像曝光(图像曝光Yexp)，以便进行使用黄色调色剂的显影步骤(显影步骤Ydev)。这里，浓度测量图像模式短于普通图像的最大长度。通过在使用黄色调色剂的显影之后旋转支撑体5(支撑体旋转Mr)，将装有黄色调色剂的显影装置转换成装有品红色调色剂的显影装置，从而实施第二种颜色或品红色浓度/色调控制图像曝光(图像曝光Mexp)以便进行使用品红色调色剂的显影步骤(显影步骤Mdev)。尽管依靠所使用的浓度传感器，但可以期望一个浓度测量图像图案图像具有从大约5mm×5mm到15mm×15mm的尺寸。关于浓度控制操作，必须具有多个具有不同打印条件的例如充电电压、曝光量和显影偏压的浓度测量图像模式。这里，有三个至五个具有不同打印条件的图像就足够了。关于色调控制操作，必须具有多个具有不同图像打印比率的浓度测量图像模式。这里，有五个至八个具有不同图像打印比率的图像就足够了。因此，当一起考虑图像尺寸和图像的最大数量，图案图像尺寸为15mm×8＝120mm，从而可以使它小于通常用于打印的A4纸(长度为297mm)的尺寸的一半。
当转印带61旋转一次并且检测到下一个位置参考信号(Top2)时，支撑体5旋转，从而把显影装置转换成第三种颜色或青色显影装置(支撑体旋转Cr)。然后，实施第三种颜色或青色浓度/色调控制图像曝光(图像曝光Cexp)。为了进行实施浓度/色调控制操作，各种颜色的调色剂图像不应相互叠加在一起。因此，通过将它们调整至没有形成已经在转印带61上形成的第一种颜色或黄色浓度测量图像模式和第二种颜色或品红色浓度测量图像模式的位置(由图5中的斜线表示)，进行图象曝光。由于当把显影装置转换成另一个显影装置时，转印带61移动，所以在黄色图像模式和品红色图像模式之间形成一个不能经历必然的打印的区域。通过用青色调色剂打印该区域，可以在沿转印带61的运动方向上的整个转移带61上没有任何不想要的间隙地形成的调色剂图像，从而可以打印大量的检测图像。
在用青色调色剂使曝光的图像显影(显影步骤Cdev)后，通过支撑体5的旋转(支撑体旋转Kr)把青色显影装置转换成第四种颜色或黑色显影装置。通过将其调整至一个在该位置上没有形成已经在转印带61上形成的第一种颜色或黄色浓度测量图像模式和第二种颜色或品红浓度测量图像模式的位置，以实施第四种颜色或黑色浓度/色调控制图像曝光(图像曝光Kexp)。然后，用黑色调色剂使曝光图像显影(显影步骤Kdev)。由此，在第二次旋转(或其后)时，在还未形成图案的区域形成图案。在形成了四种颜色的调色剂图像和由浓度传感器9检测到图像的浓度后，由清洁器67在实施正常打印时清除任何保留的调色剂图像的一部分。
通过根据从浓度传感器9输出的检测结果修正用于充电、显影、转印等的高压条件，动力控制部分202作出调整以获得想要的图像浓度。
在执行上述的程序后，通过执行类似的程序而形成色调控制中间色调图像。然后，浓度传感器检测它们的浓度。通过根据对色调控制模式的浓度的检测调整图像处理部分201中的图像数据转换表，相对于图像数据调整相关的输出图像的浓度特征，从而它们变成线性的。
如上所述，由于为了形成四种颜色的检测图像，在本实施例中的转印带61只需要旋转二次，所以缩短了完成密度控制顺序需要的时间，而在相关的例子中它需要旋转四次。
当在浓度控制程序之后进行色调控制程序时，其效果加倍。(第二实施例)图6表示本发明的第二实施例。第二实施例涉及一种用于通过接连地将四种颜色的调色剂图像转印到由转印材料载体承载的转印材料上而形成彩色图像的成像设备。
在第二实施例中，相同标号表示与第一实施例中所使用的对应元件具有相同的结构和相同的操作方式的元件并且将在下面对其进行描述。标号10表示一个用作转印材料载体的转印鼓。在转印鼓10中，在施加有转印偏压的导电支撑体101上形成导电的海绵层102，并且使介质层103，例如聚偏二氟乙烯(PVDF)层，作为转印鼓10的表面层。以及传送过来的转印材料P的一端由设置在转印鼓10上的抓纸器104承载。转印材料P受静电吸引并且由施加有预定偏压的辊105固定在转印鼓10上。在如第一实施例中的感光鼓1上形成的第一种颜色的调色剂图像与转印鼓10的运动同步地被转印到转印材料P上。此后，使第二种颜色的调色剂图像等通过与第一实施例中所实施相似的那些步骤相似的步骤发生显影和转印。在转印了四种颜色的调色剂图像后，转印材料P经过可沿图6中在其侧面标出的箭头的方向移动的分离爪106与转印鼓10分离，并且通过定影装置8将图像定影在转印材料P上。标号107表示一清洁器，例如毛刷，其可通过沿图6中在其侧面标出的双向箭头的方向移动而与转印鼓10接触和分离。清洁器107清洁转印鼓10。
在前面的实施例中，位置参考构件设置在转印鼓10上。依照来自位置参考构件的位置参考信号控制成像程序。每当转印鼓10旋转一次时，进行形成一种颜色的图像的步骤。根据位置参考信号、图像曝光、显影步骤和支撑件5的旋转的成像打印程序与图5中示出的相同。
标号9表示一个用于检测在转印鼓10上形成的浓度/色调控制调色剂图像的浓度的浓度传感器，并且其具有与图3所示浓度传感器9相似的结构。在第二实施例中，因为不需要分离的转印材料，所以直接把浓度测量图像模式转印到转印鼓10上。
同样在本实施例中如图5中所示的程序那样，在转印鼓10旋转一次期间，进行对两种颜色的浓度/色调控制操作。在已经对四种颜色进行了浓度/色调控制操作后，由清洁器107清除保留在转印鼓10上的任何调色剂图像的一部分。
从以上的描述种可以认识到，即使在通过依次把四种颜色的调色剂图像转印到由载体承载的转印材料上而形成彩色图像的设备中，也可以通过在转印鼓旋转一次期间(也就是，执行形成一种颜色的图像的成像步骤的期间)实施对两种颜色的浓度/色调控制操作，减少完成浓度/色调控制操作所需的时间。(第三实施例)图7表示本发明的第三实施例。第三实施例涉及一种用于通过依次重复曝光和显影操作在静电潜像载体上形成四种颜色的调色剂图像并把形成于静电潜像载体上的四种颜色的调色剂图像转印到转印材料上来形成彩色图像的成像设备。
在第三实施例中，用相同的标号表示与第一实施例中对应的元件具有相同的结构和相同的操作方式的元件并且在下面将不再对其进行描述。标号1表示一个感光鼓。其圆周长度等于或大于将要打印的图像的长度和对应于转换成不同的显影装置所需的时间量的长度的总和。标号2表示一个用于给感光鼓1充电的充电器。这里，由于需要给承载调色剂图像的感光鼓1充电，所以希望充电器是一种非接触式充电器，例如电晕充电器。
下面将简单地描述成像的步骤。感光鼓1沿图7中在其上标出的箭头的方向由驱动装置(未示出)驱动并且由辊式充电器2均匀地充电至一个预定的电压。感光鼓1是一个静电潜像载体，它包括一个具有涂覆在其外圆周表面上的有机感光材料(OPC)或在其表面上具有光电材料(例如A-Si、Cds或Se)的铝制圆筒。接着，曝光装置3用基于依照黄色图像模式生成的信号的光对感光鼓1进行扫描，以便在感光鼓1上形成潜像。当感光鼓1进一步沿箭头的方向旋转时，支撑体5转动，从而在受其支撑的显影装置4a、4b和4c种，装有黄色调色剂的显影装置4a与感光鼓1相对。然后，选定的显影装置4a使潜像显影。在用黄色(第一种颜色)调色剂使潜像显影后，由充电器2再次对感光鼓1均匀地充电。接着，由曝光装置3进行第二种颜色或品红色曝光。在品红色曝光部分到达显影位置之前，支撑体5已经旋转，从而显影装置4b处于使另一个潜像显影的显影位置。用青色和黑色调色剂使潜像显影，在感光鼓1上形成多种颜色的调色剂图像。当在感光鼓1上形成四种颜色的调色剂图像时，与感光鼓1的运动同步地传送转印材料P。然后，转印辊11通过转印材料P与感光鼓1接触，并且从高压电源(未示出)向转印辊11施加偏压，由此把在感光鼓1上形成的四种颜色的调色剂图像转印到转印材料P上。通过对图像加热和加压的相关的定影装置8，使已经转印到转印材料P上的四种颜色的调色剂图像融化和定影。由清洁器7清除保留在感光鼓1上的任何调色剂图像的一部分。如图7所示，清洁器7上的清理刮片71具有能使其与感光鼓1发生接触(由虚线表示)和分离(由实线表示)的结构。在不清洁感光鼓1时，清洁刮片71与感光鼓1分离。
如在前一实施例中那样，位置参考构件设置在感光鼓1上。根据来自位置参考构件的位置参考信号，并且控制成像程序。在第三实施例中，每当感光鼓1旋转一次时执行形成一种颜色的图像的步骤。按照位置参考信号、图像曝光、显影步骤和支撑体5的旋转的成像程序与图5种所示的相同。
标号9表示一个用于检测在感光鼓1上形成的浓度/色调控制调色剂图像的浓度的浓度传感器，并且具有与相关的浓度传感器类似的结构。同时在本实施例中，如图2所表示的程序那样，在感光鼓1旋转一次期间，实施对两种颜色的浓度/色调控制操作。在实施了对四种颜色的浓度/色调控制操作后，由清洁器7清除保留在感光鼓1上的任何调色剂图像的一部分。
如上面的描述种可以理解，即使在甚至一种通过接连使感光鼓曝光并用四种颜色的调色剂使在感光鼓上的潜像显影而形成彩色图像的设备中，可以通过使在感光鼓旋转一次期间(也就是，在执行形成实施一种颜色的图像的步骤期间)实施对两种颜色的浓度/色调控制操作，来以减少完成浓度/色调控制操作所需的时间。
即使在上述的实施例中，对在执行形成一种颜色的图像的步骤的期间形成两种颜色的浓度/色调控制模式的情况进行了描述，但显然可以形成三种或更多种颜色的浓度/色调控制模式。
如上所述，在本发明的一种用于通过重复形成一种颜色的图像步骤而形成多种颜色的图像的彩色成像设备中，当通过形成浓度检测图像实施浓度/色调控制操作时，在执行形成一个颜色的图像的步骤期间实施对多种颜色的浓度/色调控制操作，因而使的减少完成浓度/色调控制操作所需的时间成为可能。另外，通过将在随后进行的形成一种颜色的图像的步骤期间形成的检测图像布置在已经在形成一种颜色的图像的步骤期间形成的多种颜色的检测图像之间，就有可能充分地使用检测图像乘载体的周边部分并形成大量的检测图像。
尽管参考目前被认为是优选实施例的技术方案对本发明进行了描述，但可以理解，本发明并没有局限于所披露的实施例。相反，本发明旨在覆盖各种包括在所附权利要求的范围和精神内的改进和等同方案的调整。下述的权利要求的范围应与最广泛的解释相一致，以便包括所有这样的改进和等同的结构及功能。
权利要求
1.一种彩色成像设备包括一个用于形成多种颜色中任一颜色的图像的成像部分；一个用于承载由成像部分形成的图像的载体；以及一个适于检测在载体上的图像的浓度的浓度探测器；以及一个适于控制成像部分的控制部分，从而在载体旋转一次的期间形成包括在用于由浓度探测器进行检测的多种颜色中的不同颜色的浓度检测图案图像。
2.根据权利要求1的彩色成像设备，其特征为，控制部分控制成像部分，从而在载体旋转一次的期间形成一种颜色的正常图像。
3.根据权利要求1的彩色成像设备，进一步包括一个适于根据浓度探测器的检测调整电摄影处理装置的第一调整部分。
4.根据权利要求3的彩色成像设备，进一步包括一个适于根据浓度探测器的检测调整图像数据转换条件的第二调整部分。
5.根据权利要求1的彩色成像设备，其特征为，成像部分包括一个适于形成一个静电潜像的曝光部分，以及一个用于用多种颜色中的任一颜色使静电潜像显影的显影部分。
6.根据权利要求5的彩色成像设备，进一步包括一个适于检测图像载体的位置的位置探测器，其中，控制部分控制其中曝光部分基于位置探测器的检测形成潜像的时段。
7.根据权利要求1的彩色成像设备，其特征为，载体是一个中间转印件，并且成像部分在感光构件上形成一个调色剂图像，以便把调色剂图像转印到该中间转印件上。
8.根据权利要求1的彩色成像设备，其特征为，载体是一个转印材料保持体，并且当将要形成正常图像时，成像部分在感光构件上形成一个调色剂图像，以便把在感光构件上的调色剂图像转印到由转印材料保持体保持的转印材料上，而当将要形成浓度检测图案图像时，在感光构件上形成调色剂图像，以便把处于感光构件上的调色剂图像转印到转印材料保持体上。
9.根据权利要求1的彩色成像设备，其特征为，承载体是一个感光构体，并且成像部分通过使多种颜色的图像相互叠加而把多种颜色的图像转印到感光构件上。
10.根据权利要求1的彩色成像设备，其特征为，控制部分控制成像部分，从而在载体旋转一次期间形成包括在用于由浓度探测器进行检测的多种颜色中的两种颜色的浓度检测图案图像。
11.根据权利要求1的彩色成像设备，所述控制部分控制所述成像部分，使得所述载体旋转了两次以后，在未成像的区域形成所述显示用于检测浓度的图案图像。
12.彩色成像设备包括一个用于形成多种颜色中的任一颜色的图像的成像部分；一个用于承载由成像部分形成的图像的载体；一个适于检测在载体上的图像的浓度的浓度探测器；以及一个控制部分，它适于当准备形成由于由浓度检测器进行检测的的浓度检测图案图像时，在不同于形成普通图像的期间的不同的期间转换成像部分中的颜色。
13.根据权利要求12的彩色成像设备，其特征为，当通过浓度探测器检测的浓度检测图案图像将要形成时，在比普通图像形成的时间段短的时间段内，控制部分在成像部分的颜色间转换。
14.根据权利要求12的彩色成像设备，进一步包括一个适于根据浓度探测器的检测调整电摄影处理装置的第一调整部分。
15.根据权利要求14的彩色成像设备，进一步包括一个适于根据浓度探测器的检测调整图像数据转换条件的第二调整部分。
16.根据权利要求12的彩色成像设备，其特征为，成像部分包括一个适于形成静电潜像的曝光部分和一个用多种颜色的中任一颜色使静电潜像显影的显影部分。
17.根据权利要求16的彩色成像设备，进一步包括一个适于检测图像载体的位置的位置探测器，其种，控制部分控制其中曝光部分基于位置探测器的检测形成潜像的定时。
18.根据权利要求12的彩色成像设备，其特征为，载体是一个中间转印件，并且成像部分形成一个处于感光构件上的调色剂图像，以便把调色剂图像转印到中间转印件上。
19.根据权利要求12的彩色成像设备，其特征为，载体是一个转印材料保持体，并且当将要形成一个普通图像时，成像部分在感光构件上形成一个调色剂图像，以便把处于感光构件上的调色剂图像转印到由转印材料保持体保持的转印材料上，而当将要形成浓度检测图案图像时，在感光构件上形成调色剂图像，以便把处于感光构件上的调色剂图像转印到转印材料保持体上。
20.根据权利要求12的彩色成像设备，其特征为，载体是一个感光构件，并且成像部分通过使多种颜色的图像相互叠加而把多种颜色的图像转印到感光构件上。
21.根据权利要求12的彩色成像设备，其特征为，控制部分控制成像部分，从而在载体旋转一次的期间形成包括在用于由探测器检测的多种颜色中的两个颜色的浓度检测图案图像。
22.根据权利要求12的彩色成像设备，所述控制部分控制所述成像部分，使得所述载体旋转了两次以后，在未成像的区域形成所述显示用于检测浓度的图案图像。
全文摘要
一种彩色成像设备包括一个用于控制曝光部分、显影部分等的控制部分，从而在载体旋转期一次期间形成一种颜色的普通图像，并且在载体转动一起期间形成了多种颜色的浓度检测图案图像。
文档编号B41J2/385GK1470951SQ0314818
公开日2004年1月28日 申请日期2003年7月4日 优先权日2002年7月8日
发明者小林达也, 史, 涩谷卓史 申请人:佳能株式会社