[发明专利]图像形成设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种诸如复印机、打印机或传真机等的用于形成彩色图像的图像形成设备。本发明尤其涉及一种形成用于控制各种颜色的调色剂图像的套色不准(color misregistration)的检测调色剂图案的图像形成设备。

背景技术

诸如复印机或激光束打印机等的一般电子照相图像形成设备通过下面的处理形成图像。首先，充电单元使感光构件的表面带电。接着使带电的感光构件暴露于光束。暴露于光束改变了感光构件的表面上的带电电位，并且在感光构件上形成静电潜像。然后，显影单元使用具有预定电荷的带电调色剂使所形成的静电潜像显影。将显影的调色剂图像转印到诸如纸张等的记录介质上，并且通过定影装置将转印到记录介质上的调色剂图像定影在记录介质上。

为了提高显影单元对形成在感光构件上的静电潜像进行显影时的调色剂显影性，显影单元包括作为用于承载调色剂的显影剂承载构件的显影套筒，并且将显影套筒的转动速度设置得不同于感光构件的转动速度。由于该差，与调色剂图像在感光构件的转动方向的前端和中央部分的浓度相比，调色剂图像在后端(低浓度区域)具有较低的浓度。

下面将更详细地说明该现象。如图11A和11B所示，在显影套筒上形成磁刷(magnetic brush)(刷状的载体)。极性与载体的极性相反的调色剂被粘附到磁刷。为了防止调色剂供应不足，将显影套筒的转动速度控制得大于感光构件的转动速度。

参考图11A和11B说明上述低浓度区域。为了便于说明，在如下假定下进行后面的说明：使载体和调色剂分别带正电和带负电，并且静电潜像是在暴露于光束后带正电的区域。当使磁刷接近感光构件时，粘附到磁刷的调色剂被吸附到感光构件上的静电潜像。这样，通过调色剂来显影静电潜像(参见图11A)。

当感光构件上带正电的区域(静电潜像)继续通过感光构件和显影套筒之间的间隙时，由于带负电的调色剂被吸附到静电潜像，因而调色剂粘附到磁刷的前端(参见图11A)。因此，磁刷的前端上的载体没有暴露。

另一方面，在感光构件的转动方向上，静电潜像的后端(带正电的曝光电位区域)邻接带负电的电位区域。因此，在该曝光电位区域之后的带负电的电位区域靠近磁刷时，粘附到磁刷的调色剂从感光构件离开(参见图11B)。结果，静电潜像的后端附近的磁刷的前端的载体暴露。由于显影套筒的转动速度大于感光构件的转动速度，因而磁刷前端处暴露的载体顺次靠近静电潜像的后端。因而，感光鼓上的静电潜像的后端的调色剂被拉回到暴露的载体，由此导致静电潜像的后端的浓度下降(参见图11B)。

低浓度区域依赖于感光构件周围的环境条件。随着感光构件周围的湿度的增大，更多电荷转移到调色剂周围的水分。结果，调色剂带电量下降。例如，与70％的湿度相比，在30％的湿度时，调色剂带电量较大。因此，与70％的湿度相比，在30％的湿度时，调色剂被更牢固地粘附到感光构件上的静电潜像。也就是说，由于调色剂被粘附得更牢固，因而在较低湿度时，调色剂不大可能从静电潜像移动到磁刷，由此使得低浓度区域较少。

使用多种颜色的调色剂形成彩色图像的电子照相图像形成设备的其中之一已知为串联式彩色图像形成设备。该串联式彩色图像形成设备包括用于针对多种颜色的调色剂中的每一个在其上形成调色剂图像的感光构件，并且将在各个感光构件上所形成的各个颜色的调色剂图像转印到记录介质上以形成彩色图像。通常，感光构件中的每一个首先将在其上所形成的调色剂图像转印到诸如中间转印带等的中间转印构件上，以将各个颜色的调色剂图像叠加在中间转印构件上。随后，转印单元将中间转印构件上的调色剂图像转印到记录介质上。

基于该串联式图像形成设备，如果从各个感光构件转印到中间转印构件的各个颜色的调色剂图像的形成位置在记录介质上相互偏移，则引起套色不准，由此导致图像质量下降。对于该问题，日本专利2765626说明了一种使用套色不准检测调色剂图案来校正这类套色不准的图像形成设备。为了校正套色不准，该图像形成设备在中间转印构件上形成每一颜色的套色不准检测调色剂图案，并且基于检测到各个颜色的调色剂图案的时刻的差来计算相对偏移量。该图像形成设备控制曝光的定时或光学系统的位置，从而减少该偏移。

上述低浓度区域将形成在套色不准检测调色剂图案上。即使输出图像包括低浓度区域，只要浓度没有低到在视觉上可感知的程度，就不会发生任何问题。然而，如图12所示，如果套色不准检测调色剂图案包括低浓度区域，则通过检测低浓度区域所获得的信号波形偏离想要的形状(图12中的虚线)。结果，用于检测套色不准检测调色剂图案的形成位置的精度下降。