专利名称：图像形成装置和控制其图像密度的方法
技术领域：
本发明涉及图像形成装置，该图像形成装置通过用光束使光电导体的表面曝光来形成静电潜像，通过使用调色剂(toner)使静电潜像显现(visualize)，并且通过调色剂在记录纸张上定影静电潜像；并且本发明还涉及用于控制该图像形成装置的图像密度的方法。特别地，本发明涉及稳定高密度图像的附着调色剂的量或者密度的图像形成装置。
背景技术：
在图像形成装置中，附着到图像的调色剂的量的变化取决于各个装置、光电导体和调色剂随时间的变化或疲劳(fatigue)、装置附近的温度和/或湿度的变化、或者其他因素。考虑到这种情况，用于获得充电偏压(bias)和显影偏压的最优值以稳定图像密度的传统技术已经被提出(例如，日本未经审查的公开专利No.Hei 10-239924)。
日本未经审查的公开专利No.2002-214852公开了用于在宽的密度范围内稳定调色剂图像的图像密度的技术。按照该技术，在各种用于准备块(patch)的条件下形成实地块图像(solid patch image)，通过块传感器测量各个块图像的光密度，并且从测量数据中收集与较高密度侧目标密度相匹配的较高密度侧相关数据和与较低密度侧目标密度相匹配的较低密度侧相关数据。然后获得属于较高密度侧相关数据和较低密度侧相关数据的积集(product set)的一条相关数据。从该相关数据确定最优的曝光能量和最优的显影偏压。
日本未经审查的公开专利No.2006-003816公开一种技术，用于解决由于在测试图案(test pattern)的图像数据上的点和密度的变化而不能获得合适的密度补偿数据的问题，这种变化由基于测试图案的层次表示的改变所引起。根据这个技术，通过表示单个像素的点阵列和/或点尺寸的梯度表示所表示的参考测试图案在图像载体(image carrier)上形成，参考测试图案的图像密度被检测，并且基于检测到的密度准备密度补偿数据。
在上述公开文本(日本未经审查的公开专利No.Hei 10-239924和No.2002-214852)中的两种技术，均在光电导体上形成黑色实地块并且检测黑色实地块的密度。在日本未经审查的公开专利No.2006-003816中，将多个具有相同密度的长方形图像进行排列以形成梯度图像，并且各个梯度图像的密度逐渐变化以形成作为密度图案的图像。
然而，当黑色实地块形成时，黑色实地块吸收光并且导致传感器的灵敏度的降低。当它到达中等密度的黑色实地块(其通过调制曝光的脉冲宽度形成，并且由密度传感器检测该中等密度的实地块的密度形成中等密度)时，由于在传感器上的污点或者诸如传感器的使用寿命的传感器的长期使用，黑色实地块的密度被改变。而且，黑色实地块消耗了大量的调色剂，并且它们是存在问题的。关于日本未经审查的公开专利No.2006-003816，已经被确认的另外一个问题是参考测试图案的种类有限。
发明内容
为了解决上面描述的问题，本发明提供了一种用于通过设计测试块的形状稳定高密度图像的图像密度的图像形成装置，和一种用于控制图像形成装置的图像密度的方法。
本发明提供了一种图像形成装置，包括测试图案图像创建单元，用于通过将调色剂附着到多个各自具有不同的100％或者更少的线区域比率的测试块来创建测试图案图像；检测单元，用于检测附着到所述测试图案图像的调色剂的量；计算单元，用于基于由所述检测单元检测的附着调色剂的量，计算用于100％的线区域比率的附着调色剂的量；以及控制单元，用于控制处理条件以便由所述计算单元获得的附着调色剂的量达到预定的值。通过这样做，高密度图像的附着调色剂的量可以被准确地控制和稳定。此外，可以减少调色剂的消耗。
本发明的图像形成装置优选地提供包括两个或者更多个各自具有不同的50％或更少的线区域比率的测试块。通过这样做，可以计算用于100％的线区域比率的附着调色剂的量。此外由于线区域比率为50％或者更少，可以确保附着调色剂的量和附着调色剂量的传感器输出的线性度，以防止由于传感器输出的线性度恶化导致的差的精确度。
此外，在本发明的图像形成装置中，优选的是组成测试块的线方向为近似沿着图像形成装置的副扫描方向。通过这样做，测试图案可以精确地补偿图像密度，而不受顶端和底端破片(chipping)的影响。
进一步，在本发明的图像形成装置中，优选的是组成测试块的线在宽度方向包括两个到十个点。通过这样做，可以减少调色剂的消耗。测试块的线优选为在宽度方向上包括五个或者更少的点。
此外，在本发明的图像形成装置中，优选的是多个所述测试图案图像被安排以对应于多个用于附着调色剂的量的传感器、并且被放置在所述光电导体的宽度方向上。通过这样做，附着到测试图案图像的调色剂的量可以被准确地测量。
此外，在本发明的图像形成装置中，优选的是所述计算单元基于由所述检测单元检测的附着调色剂的量、通过线性近似计算用于100％的线区域比率的附着调色剂的量。通过这样做，线性近似简单且准确，并且可以被执行来控制高密度图像的附着调色剂的量。
另外，在本发明的图像形成装置中，优选的是所述处理条件是显影偏压、光电导体充电电势、曝光能量、和图像转印电流中的至少一个。通过这样做，图像形成装置可以准确地补偿图像密度。
在本发明的另一方面，提供了一种用于图像形成装置的用于控制图像密度的方法，包括创建步骤，通过将调色剂附着到多个各自具有不同的100％或者更少的线区域比率的测试块来创建测试图案图像；检测步骤，检测附着到所述测试图案图像的调色剂的量；计算步骤，基于所述检测步骤的结果来计算用于100％的线区域比率的附着调色剂的量；以及控制步骤，控制处理条件以便由所述计算步骤获得的附着调色剂的量达到预定的值。通过这样做，高密度图像的附着调色剂的量或者图像密度可以被准确地控制和稳定。此外，可以减少调色剂的消耗。
优选的是，本发明的用于控制图像形成装置的图像密度的方法在处理控制的时候被执行。通过这样做，可以稳定图像密度。
本发明的计算机程序是可从计算机访问来实现上面的每个步骤的计算机程序。
通过使用本发明的图像形成装置，高密度图像的附着调色剂的量可以被高度准确地稳定。此外，根据本发明，高密度图像的附着调色剂的量可以被控制以达到预定的值。此外，用于测试图案的调色剂消耗可以被减少。
本申请的这些和其他的目的从在下文中给出的具体描述将变得更加容易地清楚。然而，应当理解的是，详细的描述和特定的例子，在指示该发明的优选实施例的同时，仅仅以解释的方式给出，因为在本发明的精神和范围内的各种改变和修改将从这些详细的描述对于本领域的技术人员变得显而易见。
图1是本发明的图像形成装置的配置；图2是本发明的图像形成装置的框图；图3(a)到图3(c)是用于解释本发明的测试块的制图；图4(a)和图4(b)分别是示出本发明的在测试块的线区域比率(line arearate)和附着调色剂的量的传感器输出之间的关系的曲线图和表格；图5是示出在附着调色剂的量的传感器输出的近似值和用于100％的线区域比率的附着调色剂量之间的关系的曲线图；图6是示出当采用本发明的测试块时，由线区域比率对(vs.)附着调色剂的量的传感器输出所确定的属性的曲线图；图7是示出基于图6的用于100％的线区域比率的附着调色剂的量的传感器输出的近似值和显影偏压属性之间的关系的曲线图；图8是用于本发明的流程图。
具体实施例方式
本发明的图像形成装置被用于诸如复印机、打印机、传真机或者具有那些功能的复合设备(multiple device)的图像形成装置以通过电子照相(electrophotograph)处理形成图像。本发明的图像形成装置也适用于彩色图像形成设备和单色图像形成设备。
图1是示出本发明的图像形成装置的图像形成单元100的配置。图像形成装置包括光电导体1和放置在光电导体外围的充电装置2、曝光装置3、显影装置4、图像转印装置5和清洁装置6，并且也提供有定影装置7。记录纸张8从馈纸器(sheet feeder)(未示出)经由传递路径与由图像转印装置5转印的图像同步地被传输。然后，调色剂被定影装置7定影到记录纸张8上，并且记录纸张8被排出到图像形成装置外部。在图1中，尽管为了说明的方便，记录纸张8被说明为类似长的连续的纸张，传递装置可传递的合适尺寸的薄介质(sheet)也可以被使用。
充电装置2是用预定的电势(例如，-400V到-800V，优选为-500V到-700V)为光电导体1的表面均匀地充电的设备，并且被提供有充电偏压控制单元2a和充电器2b。充电装置2通过使用充电偏压控制单元2a控制光电导体1的表面电势。作为充电器，可以使用scorotron充电器。其他的充电器可以包括辊式或者刷式的接触式充电设备。本实施例采用这样的系统其中，充电装置2被连接到电源装置11，并且从电源装置11提供电源偏压。由在电源装置11中的栅偏压生成单元向充电装置2提供栅偏压电压，并且光电导体1的表面通过充电偏压控制单元2a被充有和栅偏压电压相似的表面电势。
曝光装置3在光电导体的轴向方向扫描并且选择性地将通过充电装置2均匀地充电的光电导体1的表面暴露于对应于图像信息的光。通过这样做，暴露在光下的区域的表面电势变为举例来说-75V或者更少以形成静电潜像。应该注意到本发明可以应用于常规显影方法和反向显影方法两者，并且下面的是后者的方法。
曝光装置3沿着轴向方向扫描光电导体1并且将光电导体1暴露在光下。即，曝光装置3使用控制信号将光电导体暴露在被调制为脉冲宽度的光下。曝光装置3的控制信号以下面的方式生成放置在原稿读取台上的原稿被照亮；从原稿反射的光通过诸如镜子和透镜的光学部件被引导到CCD上；CCD读取原稿的图像以产生图像信号；然后图像信号被转换为数字信号；并且数字信号经过图像处理以产生控制信号。或者，可以使用从个人计算机或者因特网获得的图像信号。激光器、LED阵列或者灯可以作为曝光光源被使用。曝光装置3被提供有用于控制曝光能量以便控制曝光功率的控制单元(未示出)。
因为静电潜像在光电导体1的表面以负显影或者正显影方式被显现，显影装置4用于提供调色剂来形成调色剂图像。为了显影图像，一种干式两组件显影方法被使用。显影装置4被提供有邻接光电导体1的显影套(developing sleeve)4a(图1指示了显影套)，并且还提供有用于混合在显影部分内部的调色剂和载体以便通过摩擦将调色剂负充电的混合器。在显影部分的内部，包含调色剂供应辊、调色剂供应进口、和调色剂供应瓶。显影套4a通过在电源装置11中的显影偏压生成单元被提供有显影偏压。因此，当包含调色剂的显影套4a接触或者靠近形成静电潜像的光电导体1时，由于在光电导体1和显影套4a之间的电势差，显影套4a的表面上的调色剂被转印到静电潜像。因此完成静电潜像的显现。
图像转印装置5与光电导体1相对放置，并且记录纸张8被夹在图像转印装置5和光电导体1之间。图像转印装置5从电源装置11中的图像转印电流生成单元接收作为例子的+5μA的电源。当光电导体1表面的调色剂图像靠近图像转印装置5时，由于在光电导体1和图像转印装置5之间的电势差，由静电作用附着在光电导体1的表面的调色剂图像被转印到图像转印装置5的方向。在这种情况下，记录纸张8由套准调节辊(register roller)与从光电导体1转印到图像转印装置5的调色剂图像同步地在光电导体1和图像转印装置5之间被传送。在这种方式下，调色剂图像被转印到记录纸张8。
在本实施例中，已经描述了在其中通过图像转印装置5将调色剂图像直接转印到记录纸张8的系统，并且这种系统在形成单色图像的情况下是有效的。在形成彩色图像的情况下，可以使用另外一种系统，在图1示出的图像形成单元100为YMCK的每一种颜色提供，并且由图像形成单元100形成的各个YMCK调色剂图像在中间转印带上一个重叠在另一个之上以便创建全彩色调色剂图像。
清洁装置6收集残留在光电导体1的表面上的调色剂，并且它由清洁刮板(cleaning blade)组成，该清洁刮板是由聚氨酯橡胶(urethane rubber)制成的，具有平板(plate)的形状，其以邻接光电导体1的表面的方式形成。或者，它也可以由一对带清洁辊组成。
定影装置7通过加热和加压调色剂图像被转印到的记录纸张来熔化和加压调色剂以将调色剂图像定影在记录纸张上。
电源装置11被提供有作为例子的变压器、整流器和转换器，并且还被提供有用于提供放电电流和栅偏压到充电装置2的放电电流生成单元、栅偏压生成单元、用于提供显影偏压到显影装置4的显影偏压生成单元、和用于提供图像转印电流到图像转印装置5的图像转印电流生成单元。电源装置11可以被提供有用于提供电功率到定影装置7中的加热辊的加热器的电源和用于提供电力到光电导体中的内部加热器的电源。
为了获得可以影响电子照相处理的信息，本发明的图像形成装置包含如下所描述的传感器。
表面电位计21被放置在曝光装置3和显影装置4之间，同时邻接光电导体1的表面来测量电势，诸如充电单元电势Vd、曝光单元电势VL、残留电势Vs和其他的在光电导体1上的电势。尽管可以放置单个电位计21，也可以在光电导体1的宽度方向放置多个电位计以便当光电导体处于旋转运动时以预定的时间间隔沿着光电导体的旋转方向测量电势。对于表面电位计21，使用具有振动吸收力(vibration capacity)类型的表面电位计。这种仪表通过将探针传感器电极靠近光电导体1，使用在探针中的音叉(tuning fork)感应从AC调节探针传感器电极和光电导体1两端的电容而获得的信号。
多个用于检测附着调色剂的量的传感器22沿着光电导体的宽度方向被放置在显影装置4的下游侧(downstream side)和图像转印装置5的上游侧(upstream side)。传感器22基于以如下的方式获得的光的量来测量附着调色剂的量光发射元件用红外线或可见光照射光电导体1，从该光电导体反射的光被光接收元件接收，并且该光接收元件获得光的量。它是所谓的光阻(photo-interrupter)类型的光电元件。
当使用中间转印带时，在中间转印带上的附着调色剂的量可以通过反射类型光学传感器测量，该光学传感器位于对于原始转印的转印流的下游侧。
此外，提供了温度传感器23和湿度传感器24来检测图像形成单元的温度和湿度。传感器23和传感器24可以测量图像形成单元所位于的区域的大气，并且优选的是将传感器放置在光电导体1的附近。
在这里，电子照相处理中反向显影方法的电势间的关系如下首先，通过充电装置2将光电导体1均匀地充有表面电势Vo，然后通过曝光装置3将充电区域暴露在光下，并且曝光区域带有曝光单元电势VL。在曝光单元电势VL和显影偏压电压Vb之间的差(Vb-VL)被称为显影电势，并且在显影被执行之前，和显影电势的值成比例的调色剂量附着到光电导体1的表面。当附着到光电导体1的表面的调色剂被转印到记录纸张8上时，在记录纸张8上形成图像。在这样的情况下，附着调色剂的量根据显影电势的值改变。换句话说，在光电导体的表面电势、充电调色剂的量、和光电导体1的附着调色剂的量之间的关系是附着到光电导体1的表面的调色剂的量和显影电势(Vb-VL)的值成正比，并且附着调色剂的量和充电调色剂的量成反比。
通常而言，当显影剂(developing agent)使用了相当长的一段时间时，由于在显影剂和在显影部分中的调色剂之间的摩擦产生负充电，图像形成装置容易在充电时有困难。因此，当显影剂被使用了相当长的一段时间并且它的疲劳变得相当大时，充电调色剂的量降低并且附着调色剂的量增加。相反地，当充电调色剂的量增加时，附着调色剂的量降低。由于在显影部分中的摩擦产生负充电，湿度和附着调色剂量之间的关系是较低的湿度增加充电调色剂的量，而较高的湿度降低充电调色剂的量。
此外，由于显影套4a和清洁装置6邻接光电导体1的表面，光电导体1的表面被刮掉，从而导致薄的覆盖薄膜。具体而言，充电传输层的覆盖薄膜变薄。因为这个原因，光衰减特征被改变，曝光能量和显影偏压偏离了最优值。结果，密度降低。
进一步，转印密度的改变取决于图像转印装置5的图像转印电流，并且图像密度随着定影装置7的加热温度和压力而改变。
如上所述，附着调色剂的量由光电导体充电电势、显影偏压、曝光能量、显影电势、充电调色剂的量、图像转印电流、用于定影调色剂的温度、用于加压调色剂的压力、大气温度和湿度等等所确定。
图2是本发明的图像形成装置的框图。
在图2中的充电单元31对应于在图1中的充电装置2，并且通过充电偏压控制单元2a被连接到总线32。在图2中的曝光单元33对应于在图1中的曝光装置3，并且通过曝光功率控制单元34被连接到总线32。在图2中的显影单元35对应于在图1中的显影装置4，其向显影套4a提供显影偏压，并且通过显影偏压控制单元4b被连接到总线32。
总线32被连接到CPU 36，CPU 36基于存储在存储器37中的用于处理控制的顺序程序38以顺序的方式控制各个组成元件、执行形成图像、并且实施本发明的用于控制图像密度的方法的每个步骤。存储器37被提供有测试块数据贮存器39、图像存储器40、和用于每个模式的黑色实地密度数据存储器41。表面电位计21、用于检测附着调色剂的量的传感器22、温度传感器23、和湿度传感器24的输出被指示为传感器组42的输出，并且被馈入到总线32。此外，本发明的图像形成装置被提供有线性近似装置43和比较器44。
下面将给出测试块数据贮存器39、用于每个模式的黑色实地密度数据存储器41、线性近似装置43和比较器44的详细描述。
在下文中，将描述用于本发明的图像形成装置的参考测试图案。通过读取存储在存储器37中的测试块数据贮存器39中的测试块数据而产生本发明的用于补偿密度的参考测试图案。基于存储在测试块数据贮存器39中的测试块数据，对曝光光源进行脉冲宽度调制以在光电导体1上形成参考测试图案的静电潜像，然后通过使用调色剂将静电潜像显现为测试图案图像。用于以上面的方式创建测试图案图像的单元在权利要求中被称为测试图案图像创建单元。通过传感器22检测附着到测试图案图像的调色剂的量。
在图3(a)到图3(c)中示出了用于本发明的参考测试图案。这个测试图案由在预定的测试图案区域上所画的线组成。该参考测试图案包括在测试图案区域内分别具有不同的10％、30％和50％的线区域比率的多个测试块。这些线区域比率是作为示例被介绍，并且任何比率均可被用于该参考测试图案。然而，优选的是50％或者更少的线区域比率，因为调色剂消耗更少，从参考测试图案反射的光更强，并且传感器的灵敏度好。如果存在两个或者更多分别具有不同的线区域比率的参考测试图案，如下面所述，就能够计算出用于100％的线区域比率的附着调色剂的量。然而，优选的是有更多的分别具有不同的线区域比率的参考测试图案，因为用于100％的线区域比率的附着调色剂的量能够以更高的准确度被计算。
图3(a)示出了具有10％的线区域比率的测试块，图3(b)示出了具有30％的线区域比率的测试块，并且图3(c)示出了具有50％的线区域比率的测试块。在测试块中，线区域比率意味着画有线r的区域对于整个测试图案区域s的比率。因此，黑色实地图像指的是100％的线区域比率，并且完全无色的图像指的是0％的线区域比率。
一个测试图案区域s的合适的尺寸为每边10到20mm，并且副扫描方向是从测试图案区域的顶部到底部。如在图3所示，沿着图像形成装置的副扫描方向，即，沿着光电导体的旋转方向或者被传输的纸的方向画线r。分别具有不同的线区域比率的多个参考测试图案对应于传感器22被均匀地分布在光电导体的整个表面。换句话说，分别具有不同的10％、30％、和50％的线区域比率的多个测试图案对应于传感器22沿着光电导体的宽度方向被放置，并且3到10个测试块还被以均匀的间隔沿着光电导体的旋转方向。对于这个情况，如果分别具有不同的线区域比率的测试块被放置在光电导体的旋转方向，图像密度控制也能在它的旋转方向上实现。
当包含在主扫描方向上所画的线的参考测试图案被使用时，由于光电导体的旋转速度的改变直接影响到在顶端或底端的图像密度的降低，即所谓的在顶端或底端的破片(chipping)。然而，通过采用包含在副扫描方向上所画的线的参考测试图案能够极大地减弱这种影响。换句话说，当顶端或底端破片发生并且在副扫描方向画线时，线r的顶端或底端只有部分会被破片并且它的其他部分以通常的方式被画出；因此，它的其他部分可以被检测到。另一方面，当线在主扫描方向被画出时，整个线r被破片并且不能被检测到。
因此，尽管优选的是沿着副扫描方向形成线r，这些线可能需要沿着一致的方向被画出。例如，线可以相对于副扫描方向以5°到30°的角度倾斜，并且更优选的倾斜角度为5°到10°。
在图3中的线r的宽度为10个点或者更少，优选为5个点或者更少，当考虑到精细线(fine line)的再现性时该宽度优选为2个点。如果线的宽度是10个点或者更多，像在实地块的情况下那样，调色剂的消耗增加。此外，来自线部分的反射光显著地降低并且传感器的灵敏度恶化。
在图4(a)中，示出了在线区域比率和用于具有10％、30％和50％的线区域比率的三个测试块的每一个的附着调色剂的量的传感器输出之间的关系。在图4(a)中，当光电导体的表面电势Vo被固定为-600V并且显影偏压Vb作为参数从-275V、-300V、-325V、-350V到-375V变化时，在曲线图上使用钻石形、方形、三角形、圆形和星形符号标记附着调色剂的量的传感器输出的测量结果。在图4(a)中，水平轴指示线区域比率而垂直轴指示在没有附着调色剂被标记为100的任意刻度上的附着调色剂的量的传感器输出。线a指示对于在-275V的显影偏压下具有10％、30％和50％的线区域比率的三个测试块的附着调色剂的量的传感器输出的线性近似线。从线a的这条线性近似线，可以获得用于线区域比率为100％的附着调色剂的量的传感器输出的近似值6.6。
相似地，从线b、c、d和e的线性近似线，获得用于线区域比率为100％的附着调色剂的量的传感器输出的近似值-18.1、-41.3、-51.0和-64.5。
以这样的方式获得的近似值在图4(b)的表1中列出。在表1中，用于100％的线区域比率的附着调色剂的量(mg/cm2)与显影偏压和传感器输出的近似值一起被指示。
如上面所描述的线性近似线a到e作为例子被介绍，并且能够获得对应于具有各个不同的线区域比率和各个不同的显影偏压的测试块的不同的线性近似线。
如在图4(b)中所示，用于100％的线区域比率(即实地图像)的每单位面积的附着调色剂的量在显影偏压电压为-275V、-300V、-325V、-350V和-375V情况下的测量结果分别为0.15、0.40、0.53、0.66和0.80mg/cm2。
概括来说，可以理解的是，如在图5中所示，在用于100％的线区域比率的附着调色剂的量的传感器输出的近似值和附着调色剂的量之间几乎为线性关系。因此，图5示出了在附着调色剂的量的目标传感器输出和附着调色剂的目标量之间的关系。
本发明的图像形成装置被提供有用于每个模式的黑色实地密度数据存储器41，其存储用于正常模式和调色剂节省模式的目标传感器输出值。也就是说，用于正常模式的附着调色剂的目标量是0.50mg/cm2，而用于该模式的目标传感器输出值是-32.8。用于调色剂节省模式的附着调色剂的目标量是0.40mg/cm2，而用于该模式的目标传感器输出值是-21.6。可以指定除了上述模式之外的任何模式，诸如超精细模式、照片模式和混合模式。
基于在图4和图5示出的关系，处理控制以下面的方式被执行。
当光电导体的表面电势Vo被固定为-600V时，通过传感器测量附着调色剂的量，创建三个分别具有不同的10％、30％和50％的线区域比率的测试块，并且显影偏压Vb作为参数从-275V、-325V、到-375V变化。如在图6中所示，从上面的测量结果获得由线区域比率相对于附着调色剂的量的传感器输出所确定的属性。通过对参数的每个输出进行近似获得用于100％的线区域比率的附着调色剂的量的传感器输出值x、y和z。
在示出用于100％的线区域比率的附着调色剂的量的传感器输出值相对于显影偏压的图7中的曲线图上标记传感器输出值x、y和z。然后，画出近似地连接x、y和z的线h。
由于在本发明的图像形成装置中在正常模式的情况下对于显影偏压为600V的附着调色剂的量的传感器输出被确定为-32.8，并且被存储在用于每个模式的黑色实地密度数据存储器41中，从图7中的线h可以得到显影偏压Vb为-309V。类似的，在调色剂节省模式的情况下，由于附着调色剂的量的传感器输出被确定为-21.6，从图7中的线h可以得到显影偏压Vb为-295V。
根据上面的结果，即使在不同的附着黑色实地调色剂的量的情况下，能够通过使用具有各自不同的10％、30％、和50％的线区域比率的测试块基于线性近似来估计显影偏压Vb。换句话说，能够基于两个具有各自不同的线区域比率的测试块的密度画出线h，并且如果存在3个测试块，则能够更精确地画出线h。
已经描述了本发明的图像形成装置。当图像形成装置处于工作状态时，在步骤S1确定处理控制执行密度补偿的定时条件是否被满足。对于密度补偿的定时为在从工厂运输之前；在光电导体替换时；在显影剂替换时；在正常维护时；在解决诸如卡纸问题时；在对于一天的最初的上电时；当完成预定数目的纸张的操作时(例如，每1000张纸或者10000张纸)；每周一次；每月一次；每次温度或者湿度增加或者降低5°时。当服务人员在进行检查、修理或者替换，诸如光电导体替换、显影剂替换的替换、常规维护、解决卡纸问题时，并且当检测上电检测信号、指示由计数器计数的打印纸张的数目的计数值信号、和来自温度传感器或者湿度传感器的输出信号时，具体地执行处理控制。密度补偿可以在上面提到的所有定时被执行，或者可以在处理控制的过程中选择性地被执行在对于一天的最初的上电的时刻，当完成预定数目的纸张打印时，或者如果温度或者湿度变化超过预定的值。S1被重复地执行直到检测到上面的定时。
当确定对于密度补偿的定时条件被满足时，在步骤S2中CPU 36从存储器37中的测试块数据贮存器39中读取测试块数据以便创建参考测试图案。然后，三个各自具有不同的10％、30％、和50％的线区域比率的测试图案被创建。在步骤S3中，CPU 36使充电装置2运行来均匀地对光电导体1充电，曝光装置3将参考测试图案图像暴露在光下，并且显影装置4形成参考测试图案图像。在步骤S4中，通过传感器23检测附着到在光电导体1上形成的参考测试图案图像的调色剂的量。由此获得的输出为用于10％、30％、和50％的线区域比率的图像密度值。
在步骤S5中，基于用于10％、30％、和50％的线区域比率的密度值计算黑色实地密度。由线性近似装置43基于用于10％、30％、和50％的线区域比率的密度值为100％的线区域比率执行计算。明确而言，由线区域比率相对于附着调色剂的量的传感器输出所确定的属性被画在如图6所示的曲线图上，并且计算用于100％的线区域比率的附着调色剂的量。然而，线性近似装置43进行为此的实际计算。
在步骤S6中，由附着调色剂的量的传感器输出的近似值相对于显影偏压所确定的属性被画在如图7中所示的曲线图上。实际上，在图像形成装置中的CPU 36计算该处理。在步骤S7中，图像形成装置从在存储器37中的黑色实地密度数据存储器41中读取用于在工作模式指定的黑色实地密度的目标传感器输出值。在步骤S8中，由在步骤S6中创建的用于100％的线区域比率的附着调色剂的量的传感器输出的近似值相对于显影偏压所确定的属性，通过使用在步骤S7中读取的目标传感器输出值被引用，以便获得显影偏压，然后获得新的显影偏压。根据新的显影偏压，在步骤S9中调整显影偏压电压，并且整个处理结束。
尽管在上面的实施例中已经描述调整显影偏压的情形，在其他的实施例中，通过调整充电器的栅偏压或者曝光的量获得附着调色剂的目标量。
权利要求
1.一种图像形成装置，包括测试图案图像创建单元，用于通过将调色剂附着到多个各自具有不同的100％或者更少的线区域比率的测试块来创建测试图案图像；检测单元，用于检测附着到所述测试图案图像的调色剂的量；计算单元，用于基于由所述检测单元检测的附着调色剂的量，计算用于100％的线区域比率的附着调色剂的量；以及控制单元，用于控制处理条件以便由所述计算单元获得的附着调色剂的量达到预定的值。
2.如权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述测试块包括两个或者更多个各自具有不同的50％或更少的线区域比率的测试块。
3.如权利要求1所述的图像形成装置，其中，组成所述测试块的线方向是近似地沿着副扫描的方向。
4.如权利要求1所述的图像形成装置，其中，组成所述测试块的线在宽度方向上包括两个到十个点。
5.如权利要求1所述的图像形成装置，其中，多个所述测试图案图像被安排成对应于多个用于附着调色剂的量的传感器，沿着所述光电导体的宽度方向被放置。
6.如权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述计算单元基于由所述检测单元检测的附着调色剂的量、通过线性近似计算用于100％的线区域比率的附着调色剂的量。
7.如权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述处理条件是显影偏压、光电导体充电电势、曝光能量、和图像转印电流中的至少一个。
8.一种用于控制图像形成装置的图像密度的方法，包括创建步骤，通过将调色剂附着到多个各自具有不同的100％或者更少的线区域比率的测试块来创建测试图案图像；检测步骤，检测附着到所述测试图案图像的调色剂的量；计算步骤，基于所述检测步骤的结果，来计算用于100％的线区域比率的附着调色剂的量；以及控制步骤，控制处理条件以便在所述计算步骤中获得的附着调色剂的量达到预定的值。
9.一种用于控制图像形成装置的图像密度的方法，该图像形成装置在处理控制的时候执行权利要求8的用于控制图像密度的方法。
10.一种可从计算机访问的计算机程序，用来实现在权利要求8中的每个步骤。
全文摘要
提供了一种用于通过设计测试块的形状稳定高密度图像的图像密度的图像形成装置。通过将调色剂附着到多个各自具有不同的100％或者更少的线区域比率的测试块来创建测试图案图像。通过检测附着到测试图案图像的调色剂的量计算用于100％的线区域比率的附着调色剂的量。然后，控制处理条件以便计算出的附着调色剂量到达预定的值。通过这样做，高密度图像的附着调色剂的量被精确地控制。
文档编号G03G15/00GK101075104SQ20071010258
公开日2007年11月21日 申请日期2007年5月16日 优先权日2006年5月16日
发明者森国修市 申请人:夏普株式会社