[发明专利]具有稳定的图像浓度的图像形成设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过电子照相方式进行图像形成的图像形成设备。

背景技术

传统地，已知一种通过电子照相方式进行图像形成的图像形成设备。该设备对调色剂颗粒充电并且利用静电力进行图像形成。因此，在调色剂颗粒的静电电荷量改变的情况下，输出图像的浓度和质量的水平也相应地变化。调色剂颗粒的静电电荷量随着使用环境、要输出的图像的浓度、输出的经过时间等而变化大。因此，除非执行了某种用于稳定输出的有效控制，否则输出的图像根据各种条件而变化。

在使用双成分显影单元的电子照相图像形成设备中，即，在使用调色剂颗粒和载体颗粒作为显影剂进行图像形成的图像形成设备中，以使得所供给的调色剂的量与根据图像数据预测出的调色剂消耗量大致相等的方式进行调色剂补充。此外，一般还使用电感传感器(磁导率传感器)所输出的值进行对调色剂的限制供给或者调整后的供给，其中，电感传感器基于在显影剂中的调色剂颗粒与载体颗粒之间的磁导率的差来测量显影剂中的调色剂颗粒的浓度。

在双成分显影单元中，一般来说，调色剂颗粒的静电电荷量随着显影单元中的调色剂颗粒与载体颗粒之间的混合比(T/C比)而变化，并且随着T/C比变小，调色剂颗粒的静电电荷量增大。当调色剂颗粒的静电电荷量增大时，附着到具有一定量的电荷的潜像上的调色剂颗粒的量减小，而当调色剂颗粒的静电电荷量减小时，附着到具有一定量的电荷的潜像上的调色剂颗粒的量增大。

因此，调整要补充的调色剂颗粒的量从而控制在显影单元中的调色剂颗粒和载体颗粒之间的混合比。这使得能够稳定调色剂颗粒的静电电荷量以及输出的图像浓度。

为此目的，一般广泛地进行反馈控制，在该反馈控制中，输出图像片(图案图像)，并且基于在图像承载构件、转印构件等上测量出的片浓度(调色剂量)来控制调色剂补充量，以使得图像片的输出浓度变得与目标浓度更接近。即，除了根据图像数据对调色剂补充量的调整以及基于电感传感器的输出值对调色剂补充量的调整以外，广泛地进行考虑到基于图像片的浓度所计算出的调色剂补充调整量的调色剂补充控制。这调整了调色剂静电电荷量和调色剂浓度。

然而，通过上述基于图像片输出浓度的调色剂补充量调整来稳定输出图像浓度的控制是在测量片浓度(调色剂量)后进行各种调整的反馈控制。因此，不能防止控制死区(控制上的时间延迟)的生成。此外，还存在在调色剂补充量调整反映在调色剂颗粒的静电电荷量的变化(跟随)之前的时间延迟，这使得控制上的时间延迟不可避免，造成短周期的浓度偏移。

为解决该问题，例如已在专利文献1中提出了用于通过进行估计调色剂颗粒的静电电荷量并实时控制图像形成中的对比电位的前馈控制来稳定图像浓度的技术。

PTL 1：日本特开2001-42613号公报

发明内容

上述的传统设备中的前馈控制具有降低调色剂颗粒的静电电荷量的变化的有益效果。然而，上述前馈控制妨碍用于使调色剂颗粒的静电电荷量长期保持为恒定量的调色剂补充量反馈控制操作，并且作为结果，这有时造成不能获得稳定的输出图像浓度的问题。以下将给出对该问题的示例的说明。

在电子照相技术中使用静电力来进行图像创建，因此优选调色剂颗粒的静电电荷量的变化尽可能小。然而，例如，在基于调色剂颗粒的静电电荷量的预测结果来调整图像形成电位对比度的情况下，无论调色剂颗粒的静电电荷量的值如何，在理论上输出浓度都保持在大致恒定的水平。尽管严格地来说，存在由预测误差等而引起的输出浓度上的变化，但是除了该变化以外输出浓度是恒定的。

在这种条件下，图像片的浓度也按照要求保持在大致恒定的水平，因此几乎不进行在基于图像片的调色剂补充量控制中对调色剂补充量的校正。作为结果，在调色剂补充量控制中，仅进行与用于显影的调色剂的目标量相对应的调色剂补充，以使得显影剂中的调色剂浓度保持为大致恒定的值。因此，基本不进行基于片浓度的调色剂补充量的调整。

因此，即使将用于对图像承载构件显影的调色剂的量优化，根据调色剂颗粒的静电电荷量，也可能不能适当地执行以下转印处理等。例如，为了正常地进行转印操作，调色剂颗粒的静电电荷量必须是适当的。在日本特开2001-42613号公报所说明的控制中，根据预测出的调色剂颗粒的静电电荷量的变化、通过前馈控制实时控制图像形成中的对比电位来调整图像浓度。因此，在调色剂颗粒的静电电荷量变得不足或者过多的情况下，可转印性改变，这使得图像的浓度和质量水平劣化。

因此，从短期和长期的图像浓度的稳定的观点来看，存在进步的空间。