CN101158827B

CN101158827B - 图像形成装置

Info

Publication number: CN101158827B
Application number: CN200710162717.6A
Authority: CN
Inventors: 石桥均; 长谷川真; 藤森仰太; 竹内信贵; 田中加余子; 平山裕士; 富田健太郎; 平井秀二
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2007-10-08
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2027-10-08
Also published as: CN101158827A; US20080253793A1; JP2008096478A; US8095025B2; JP4815322B2

Abstract

本发明提供一种在消除颜色间的调色剂消耗的偏向的同时，能够削减调色剂母料数的图像形成装置。在以附着量分别不同的成像条件(显影电位)所成像的、由12个调色剂母料所构成的1个层次图样中，以C色形成P1、P4、P7、P10的调色剂母料。另外，以M色来形成P2、P5、P8、P11的调色剂母料。然后，以Y色来形成P3、P6、P9、P12的调色剂母料。以检测近红外线以及/或红外线的光探测器来检测它们，根据其检测结果来补正显影γ、光探测器的感度补正系数α、η。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及打印机、复印机、传真机等图像形成装置。

背景技术

在使用电子照相方式的复印机、激光束打印机等图像形成装置中，为了一直得到安定的图像浓度，一般执行的是下述的图像浓度控制。即，以感光体等图像载置体上调色剂附着量分别不同地，来制作，由分别不同的成像条件(显影电位)所成像的多个浓度检测用调色剂母料所构成的层次图样。使用由光学检测手段之光探测器对这些调色剂母料检测后所得到的检测值，和规定的附着量计算算法，来计算各调色剂母料的调色剂附着量(调色剂浓度)。随后，由各调色剂母料的调色剂附着量(调色剂浓度)和成像条件(显影电位)之间的关系，来求得显影γ(以显影电位为横轴，以调色剂附着量为纵轴时的斜率)以及显影开始电压Vk(以显影电位为横轴，以调色剂附着量为纵轴时的截距)。根据求得的显影γ，对LD强度、带电偏压、显影偏压等成像条件进行调整，以控制成为具有适当的调色剂附着量的显影电位。

作为检测调色剂母料的光学检测手段之光探测器，一般采用的是由LED等发光元件和光电晶体管等受光元件所构成的，以受光元件来检测发光元件的正反射光之正反射型光探测器。正反射型的光探测器当检测面为平滑时，由于正反射光多的原因，受光元件的输出值就高，而检测面越粗糙，正反射光就越少，受光元件的输出值也越低。即，调色剂附着量少的时候，由于平滑的图像载置体表面所反射的光多的原因，正反射光也增多，因此，受光元件的输出值就高。另一方面，调色剂附着量增多时，由于调色剂颗粒造成检测面的凹凸不平，正反射光就减少，因此，受光元件的输出值也降低。如此，由于受光元件的输出值和调色剂附着量之间的相关关系，从受光元件的输出值就能够检测到调色剂的浓度。

然而，正反射型的光探测器会存在，不能正确检测高浓度部(调色剂附着量多的部位)的调色剂母料浓度的缺陷。这是因为，图像载置体表面被调色剂颗粒基本覆盖时的调色剂母料的凹凸状态，和在此之上继续增加附着量而使得调色剂颗粒重叠为多层时的调色剂母料的凹凸状态，差别是不多的原因。

作为能够检测这种高浓度部的调色剂母料的、检测调色剂母料的光探测器，使用具有接受正反射光的受光元件和接受扩散反射光的受光元件的图像形成装置是众所周知的(专利文献1～3)。光探测器随着温度变化、历时劣化等，会发生发光元件的输出变化，或受光元件的输出变化。进一步地，受光元件的输出也会随图像载置体的历时劣化而变化。因此，如果不对受光元件的输出值进行某种补正(校正)，一成不变地从受光元件的输出值来求得调色剂附着量时，就会不能进行正确得浓度检测(调色剂附着量检测)。

在此，在专利文献1～3中，进行了下述光探测器的补正(校正)控制，即从接受扩散光的受光元件(以后称扩散反射受光元件)的输出值，来求得调色剂母料的浓度(调色剂附着量)。亦即，首先从检测到各调色剂母料时的正反射光受光元件的输出值和扩散反射受光元件的输出值，来计算感度补正系数α。接下来，使用感度补正系数α将正反射受光元件的输出值成分分解成正反射光成分和扩散反射光成分。接着，取检测到图像载置体表面时的输出值(底表面部输出值)和正反射光成分之间的比，将正反射成分变换成从0～1的归一化值β(n)。

接下来，使用将归一化值乘以扩散反射受光元件的输出值后的值，从扩散反射受光元件的输出值除去来自于图像载置体表面的扩散反射光成分，从而抽出由调色剂来的扩散反射光成分。接着，使用归一化值β(n)和扩散反射光成分，来计算用于进行扩散反射受光元件输出值的感度补正的感度补正系数η。然后，在从扩散反射受光元件的输出值抽出的来自于调色剂的扩散反射光成分里，乘以上述感度补正系数η，以补正扩散反射受光元件的输出值。之后，从经过该感度补正系数η补正(校正)的扩散反射受光元件的输出值，来固定地窃得调色剂附着量。

即使因温度变化、历时劣化等造成发光元件或受光元件的特性变化，从而引起受光元件的输出值的变动，通过以感度补正系数α、感度补正系数η来对受光元件的输出值进行补正(校正)，就能够将受光元件的输出值和调色剂附着量之间的关系修正为固定的关系。由此，历经时间的光探测器就能够进行良好的调色剂附着量的检测。

专利文献1：特开2006-139180号公报

专利文献2：特开2004-279664号公报

专利文献3：特开2004-354623号公报

发明内容

专利文献1～3里的光探测器的校正控制，是对由调色剂附着量不同的10～16的调色剂母料所构成的层次图样，按每一种颜色来作成的。图19所示是形成于图像载置体之中间转印带10里的、各色层次图样TK(k)、TK(m)、TK(c)、TK(y)的一个例子。因此，如图所示，包括形成于中间转印带上的各色层次图样在内的全体长度L变长，光探测器310K、310MCY从检测调色剂母料开始至结束的时间也变长。其结果是，光探测器310K、310MCY的校正控制时间变长，从而产生装置的非工作时间(down-time)变长的问题。当仅对该调整时间进行关注的时候，如图20所示，可以考虑设置检测K色的层次图样TK(k)的K用光探测器310K、检测M色的层次图样TK(m)的M用光探测器310M、检测C色的层次图样TK(c)的C用光探测器310C、检测Y色的层次图样TK(y)的Y用光探测器310Y。由此，与图19相比，包括层次图样在内的全体长度L变短，从而能够缩短装置的非工作时间(down-time)。但是，由于光探测器是按每一种颜色来设置的，所以会产生随之而来的成本增加的问题。

因此，如果能够削减各色调色剂母料的数量，就能够缩短形成于中间转印带上的调色剂母料的全体长度L，可以缩短装置的非工作时间(down-time)，还可以削减调色剂的消耗量。

这里，本专利申请人为了削减各色的调色剂母料数量，注意到探测器检测的范围是近红外线或红外线，并对此进行锐意讨论后，发现能够削减各色的调色剂母料的数量。

通常，Y、C、M色的层次图样的各调色剂母料的调色剂附着量控制目标值都是一样的。亦即，如图21所示，带有相同调色剂附着量的、颜色不同的调色剂母料是由3个一组地形成的。当探测器使用的是检测红外线、近红外线的装置的时候，相同大小的检测值是3个一组地获得的。这是因为红外线、近红外线光，对于不同的调色剂颜色，其反射率没有明显差异的缘故。

作为使用光探测器层次图样检测结果的控制，而对光探测器的感度进行校正的光探测器校正控制，是计算出上述感度补正系数α以及感度补正系数η的控制。

感度补正系数α如上述专利文献1～3所记载的，是检测到各调色剂母料时的正反射受光元件的输出值(ΔVsp_reg[n])和扩散反射受光元件的输出值(ΔVsp_dif[n])之比的最小值。亦即，计算感度补正系数α的处理方法是，从检测到各调色剂母料时的正反射受光元件的输出值(ΔVsp_reg[n])和扩散反射受光元件的输出值(ΔVsp_dif[n])的比中，发现最小值即可。这里，当使用检测红外线、近红外线的光探测器的时候，因为母料的调色剂浓度的不同，虽然会引起上述比值的变化，当当调色剂浓度相同时，其值就会显示为与颜色无关。因此，当使用检测红外线、近红外线的光探测器的时候，检测带有通常的每一种颜色相同的层次的层次图样，在取得上述比的时候，相同的值会以3个一组地存在。由于感度补正系数α求取的是[(ΔVsp_reg[n])/(ΔVsp_dif[n])]的最小值，当相同值为复数个时，并不能提高感度补正系数α的计算精度。因此可以得知，在计算感度补正系数α时，层次图样的高浓度部的调色剂母料(P8～P10)只要具有Y、C、M颜色中的一种就足够了。

感度补正系数η是将正反射受光元件的输出值的正反射成分的归一化值作为横轴，以从扩散反射受光元件的输出值抽出的调色剂的扩散反射光成分作为纵轴来绘图后，从调色剂母料的低浓度部(母料NoP2～P4)的绘图线来求取的。当使用检测近红外线、红外线的光探测器，来检测带有通常的每一种颜色相同的层次的层次图样时，在大致相同的位置里有3个数据被取点求得。感度补正系数η由于数据点是均等分散的，所以能够正确把握绘图线，也就能够提高感度补正系数η的计算精度。但是，由于在相同位置里复数个数据被取点求得，并不意味着感度补正系数η的计算精度能得到提高。因此，层次图样的低浓度部的调色剂母料(P2～P4)只要具有Y、C、M颜色中的一种就足够了。

如上所述，使用检测近红外线、红外线的光探测器，只要仅以Y、C、M颜色中的一种颜色来作成、由调色剂母料低浓度部(P2～P4)、调色剂母料(P8～P10)高浓度部所构成的层次图样，就能够进行感度补正系数α以及感度补正系数η的计算的控制。由此，就能够削减调色剂母料的个数，并能削减调色剂的消耗量。另外，还能够缩短检测调色剂母料的时间、缩短光探测器的校正控制，以及缩短装置的非工作时间(down-time)。

但是，这种情况下，Y、C、M调色剂中的一种，会比其他调色剂消耗得更多，该调色剂的补充时期和其他颜色的调色剂的补充时期不同，从而会产生调色剂补充频率增大的问题。

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种、在消除不同颜色之间的调色剂消耗量的偏差的同时，还能够削减调色剂母料数量的图像形成装置。

为了达到上述目的，在技术方案1中提供一种图像形成装置，其包括：图像形成手段，其在图像载置体上形成复数个调色剂图像；光学检测手段，其检测来自于所述调色剂图像的反射光；控制手段，其使用所述光学检测手段的检测值来执行规定的控制；其特征在于：所述光学检测手段检测近红外线以及/或红外线，所述控制手段在所述图像形成手段处以至少2色以上来形成，以附着量互为不同的图像形成条件所形成的、由复数个调色剂母料所构成的层次图样，并将，以所述光学检测手段对各调色剂母料检测之后的检测值，用于规定的控制。

另外，技术方案2是根据技术方案1所述的图像形成装置，其特征在于：所述控制手段使用所述光学检测手段的检测值，来执行所述光学检测手段的感度的校正控制。

另外，技术方案3是根据技术方案2所述的图像形成装置，其特征在于：所述光学检测手段的感度的校正控制是根据将，从所述光学检测手段的正反射光输出值抽出的正反射成分，和从所述光学检测手段的扩散光输出值抽出的扩散光成分之间的关系、经多项式近似后得到的感度补正系数，来执行所述光学检测手段的感度校正。

另外，技术方案4是根据技术方案3所述的图像形成装置，其特征在于：所述多项式近似是2次近似。

另外，技术方案5是根据技术方案1至4中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：所述控制手段将，以所述光学检测手段检测到的检测值，用于图像浓度控制。

另外，技术方案6是根据技术方案1至5中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：所述光学检测手段包括，发射近红外线以及/或红外线的发光元件，和接受近红外线以及/或红外线的受光元件。

另外，技术方案7是根据技术方案1至6中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：以形成具有规定调色剂附着量的基准调色剂图像时的显影电位作为基准显影电位，通过在所述基准显影电位里乘以预先确定的不同值，来计算用于形成所述层次图样的各调色剂母料的图像形成条件。

另外，技术方案8是根据技术方案7所述的图像形成装置，其特征在于：所述基准调色剂图像为实心图像。

另外，技术方案9是根据技术方案7或8所述的图像形成装置，其特征在于：所述基准调色剂图像为各色共通。

另外，技术方案10是根据技术方案9所述的图像形成装置，其特征在于：所述基准显影电位的值是按每一种颜色来设定的。

另外，技术方案11是根据技术方案7至10中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：将乘以所述基准显影电位的各个值，在0以上1以下的范围内，大致均等地分散。

另外，技术方案12是根据技术方案7至11中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：使所述显影偏压分别不同地形成各调色剂母料。

另外，技术方案13是根据技术方案7至11中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：使去所述图像载置体的写入光的强度分别不同地形成各调色剂母料。

另外，技术方案14是根据技术方案7至11中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：使所述写入光的密度分别不同地形成各调色剂母料。

另外，技术方案15是根据技术方案7至11中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：形成各调色剂母料时的图像形成条件之显影偏压、写入光密度、写入光强度中的至少1个，使用与印刷时的图像形成条件相同的值。

另外，技术方案16是根据技术方案7至15中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：以能够同时形成各色的调色剂母料地、构成图像形成手段。

另外，技术方案17是根据技术方案16所述的图像形成装置，其特征在于：所述图像形成手段通过，将复数个图像载置体并列配置，并且将各自不同颜色的调色剂图像在复数个图像载置体上，或依次转印到通过与各图像载置体相接、作环状移动的环状移动体输送来的记录材料上，或在将调色剂图像依次转印到所述环状移动表面之后、将所述环状移动体上的调色剂图像一起转印到记录材料里地，在记录材料里形成图像。

另外，技术方案18是根据技术方案17所述的图像形成装置，其特征在于：由形成于各图像载置体里的、复数个调色剂母料所构成的各色图样图像的长度，比图像载置体的间距要短。

另外，上述「近红外线以及/或红外线光」，指的是波长在760nm以上、1mm未满的范围内的光，颜色的不同不会导致调色剂反射率有明显差异的波长领域内的光。

另外，根据JIS-Z8120光学用语(Glossary of optical terms)，其定义是：「红外线是单色光成分的波长比可视放射的波长要长、大致比1mm要短的放射。可视放射、可视光线是进入眼睛后能够引起视觉感觉的放射。使用光线这一概念的时候是指可视光线。一般认为，可视放射的波长范围的短波长边界为360nm～400nm，长波长边界为760nm～830nm」。亦即，本发明所定义的「近红外线以及/或红外线光」，包括了JIS-Z8120光学用语所定义的可视光线的长波长领域范围。

根据技术方案1至18，由于光学检测手段为检测近红外线、红外线的装置，如果调色剂图像的调色剂附着量相同，每一种颜色的光学检测手段的检测值就不会不同。其结果是，当使用光学检测手段的各自不同检测值来进行控制时，不同附着量的调色剂母料只要各自形成一个即可。因此，与以前那种形成各色相同附着量的调色剂母料的情况相比，就能够削减调色剂母料数，并能够削减调色剂的消耗量。另外，由于能够削减调色剂母料的数量，就能够削减以光学检测手段来检测调色剂母料的时间，并能够缩短非工作时间(down-time)。更进一步的是，通过使用，至少由2种颜色以上的、由多个调色剂母料构成的层次图样的调色剂来形成，与以1种颜色来形成调色剂母料的情况相比，能够抑制调色剂消耗的偏差。

附图说明

图1所示是涉及实施方式的复印机的全体概要构成图。

图2所示是该复印机的K用图像形成手段的放大构成示意图。

图3所示是光探测器的概要构成剖面图。

图4(a)所示是光探测器的发光元件的光谱特性示意图。(b)所示是光探测器的受光元件的光谱特性示意图。(c)所示是Y、C、M颜色调色剂的光谱特性示意图。

图5所示是相对于显影电位的调色剂附着量的特性图。

图6所示是(正反射光输出(ΔVsp_reg)/扩散反射光输出(ΔVsp_dif))，和各调色剂母料之间的关系图。

图7所示是计算感度补正系数η时的，正反射光成分的归一化值β(n)和补正后的扩散反射光输出(ΔVsp_dif)’之间的关系图。

图8所示是本实施方式的层次图样的例示图。

图9所示是本实施方式的层次图样的另一个例示图。

图10所示是本实施方式的层次图样的另一个例示图。

图11所示是本实施方式的层次图样的另一个例示图。

图12所示是相对于显影电位的各色调色剂附着量的特性图。

图13所示是各调色剂母料的调色剂附着量的示意图。

图14所示是各调色剂母料的曝光部电位的样子示意图。

图15所示是检测到本实施方式的层次图样时的(正反射光输出(ΔVsp_reg)/扩散反射光输出(ΔVsp_dif))，和形成各调色剂母料时的LD点灯负荷(Duty)之间的关系图。

图16所示是使用本实施方式的层次图样的检测值中，计算感度补正系数η时的，正反射光成分的归一化值β(n)和补正后的扩散反射光输出(ΔVsp_dif)’之间的关系图。

图17所示是感光体表面电位的概要图。

图18所示是将本实施方式的层次图样转印到转印带里时的一个例示图。

图19所示是将通常的层次图样转印到转印带里时的示意图。

图20所示是将设置了4个光探测器时的层次图样转印到转印带里时的示意图。

图21所示是对通常的层次图样的说明图。

图22所示是涉及实施方式的其他的复印机的全体概要构成图。

图23所示是将本实施方式的层次图样转印到转印带里时的另一个例示图。

图24所示是本实施方式的层次图样的另一个例示图。

具体实施方式

以下，参照图面来对本发明的实施方式作说明。

图1所示是作为适用于本发明的图像形成装置之复印机的一个例子的概要构成图。在图1中，符号100表示复印机本体，符号200表示放置复印机本体的供纸台，符号300表示安装于复印机本体100上的扫描仪，符号400表示安装于扫描仪之上的原稿自动输送装置(ADF)。该复印机采用的是串列型的中间转印(间接转印)方式的电子照相复印机。

在复印机本体100的中央里，设置了由作为第2图像载置体的中间转印体之转印带构成的中间转印带10。该中间转印带10架设在3个作为支撑旋转体的支撑辊14、15、16里，在图中沿顺时针方向作转动移动。图中，在该3个支撑辊中的、第2支撑辊15的左侧里，设置有将图像转印后残留在中间转印带10上的残留调色剂除去的中间转印带清洁装置17。另外，在架设在3个支撑辊之中的第1支撑辊14和第2支撑辊15之间的部分里，顺着转印带的移动方向，并列配置有黄(Y)、洋红(M)、青(C)、黑(K)的4个图像形成部18之图像形成手段的串列型图像形成部20被相对配置。在本实施方式中，是以第3支撑辊16作为驱动辊的。另外，在串列型图像形成部20的上方，设置了作为写入手段的曝光装置21。

还有，在夹着中间转印带10、与串列型图像形成部20相反的一侧里，设置了作为第2转印手段的2次转印装置22。在该2次转印装置22中，在2个辊23之间，架设了作为记录用材输送部的带子的2次转印带24。该2次转印带24被设置为，介由中间转印带10被押向第3支撑辊16。通过该2次转印装置22，来将中间转印带10上的图像转印到记录用材之页纸里。另外，图中，在该2次转印装置22的左方里，设置了将转印于页纸上的图像进行定影的定影装置25。该定影装置25采用的是加压辊27被押向带子之定影带26里的构成。在上述2次转印装置22里，还具备有将图像转印后的页纸输送向定影装置25的页纸输送功能。无需赘言，作为2次转印装置22，也可以配置转印辊或非接触的充电装置，在那样的情况下，就难于使其同时具有页纸输送的功能。另外，在本实施方式中，在这种2次转印装置22以及定影装置25的下方，还设置了与上述串列型图像形成部20平行的、将在页纸的两面里记录图像的页纸进行反转的页纸反转装置28。

当使用上述复印机来进行复印时，将原稿放置在原稿自动输送装置400的原稿台30上。或者是，打开原稿自动输送装置400，将原稿放置在扫描仪300的接触玻璃32上，并将原稿自动输送装置400关闭后以其来压住。之后，按下开始键(未图示)后，在将原稿放置在原稿自动输送装置400里情况下时，原稿被输送并移动去接触玻璃32上。另一方面，在将原稿放置在接触玻璃32上的情况下时，就立刻驱动扫描仪300。接下来，第1行走体33以及第2行走体34进行行走。然后，第1行走体33在发射由光源来的光的同时，将原稿面来的反射光再次反射去第2行走体34，经第2行走体34的镜子反射后，通过成像透镜35进入读取探测器36，来对原稿进行读取。

与该原稿读取同时进行的是，通过驱动源之驱动马达(未图示)来转动驱动驱动辊16。由此，中间转印带10在沿图中的顺时针方向移动的同时，伴随该移动的另外两个支撑辊(从动辊)14、15被连带转动。另外，与此同时，转动各个图像形成部18中、作为潜像载置体的感光体鼓40Y、40M、40C、40K，在各个感光体鼓上，使用关于黄、洋红、青、黑的各种颜色的情报来曝光显影，从而形成单色的调色剂图像(显像)。之后，将各感光体鼓40Y、40M、40C、40K上的调色剂图像互相重合地依次转印到中间转印带10上，从而在中间转印带10上形成合成后的彩色图像。

与该图像形成同时进行的是，选择转动供纸台200的供纸辊42中的一个，从页纸存储装置43里多层装备的供纸盒44之中的一个，将页纸转出，由分离辊45一页一页地分离之后送入供纸通道46，由输送辊47输送后去向复印机本体100内的供纸通道，在碰到对位辊49时停止。或者，转动供纸辊50，将手动供纸盘51上的页纸转出，经分离辊52一页一页地分离之后送入手动供纸通道53，同样也是在碰到对位辊49的时候停止。然后，对准中间转印带10上的合成彩色图像的时机来转动对位辊49，将页纸送入中间转印带10和2次转印装置22之间，通过2次转印装置22的转印，将彩色图像转印到页纸上。图像转印后的页纸，通过2次转印带24输送后送入定影装置25，在定影装置25处施加热和压力以将转印图像定影之后，通过切换爪55切换后，经排纸辊56排出后，堆积在排纸盘57上。或者，通过切换爪55切换后，进入页纸反转装置28，在那里反转后再次去向转印位置，当反面也记录图像后，通过排纸辊56排出到排纸盘57上。

还有，图像转印后的中间转印带10，通过中间转印带清洁装置17，将图像转印后残留在中间转印带10上的残留调色剂除去，以准备下一次的、由串列型图像形成部20进行的图像形成。这里，虽然对位辊49一般的都是被接地而来使用的，但为了除去页纸的纸粉，也可以印加偏压。

接下来，对上述串列型图像形成部20的图像形成部18作说明。还有，这里虽然是对K色的图像形成部18K作说明，Y、M、C的图像形成手段也采用同样的构成。图像形成部18K如图2所示地，在鼓状的感光体40K的周围，设置了带电装置60K、电位探测器710K、显影装置61K、感光体清洁装置63K，以及未图示的除电装置等。

当图像形成时，感光体40K通过未图示的驱动马达被转动驱动。然后，通过带电装置60K被均匀带电之后，由曝光装置21来的写入光L而曝光，从而载置静电潜像。从扫描仪300来的彩色图像信号，在未图示的图像处理部进行颜色变换处理等的图像处理后，作为K、Y、M、C的各色的图像信号，给输出去曝光装置21。曝光装置21将图像处理部来的K的图像信号变换成光信号，根据该光信号，来扫描感光体40K并曝光后即形成静电潜像。

在显影装置61K的显影部件之显影辊61a里印加有显影偏压，并形成有在感光体上的静电潜像和显影辊61a之间的电位差之显影电位。通过该显影电位，显影辊61a上的调色剂从显影辊61a转移去感光体40K的静电潜像里，从而使静电潜像得以显影，并形成调色剂图像。形成于感光体40K上的K调色剂图像，通过1次转印装置62K被1次转印到中间转印带10上的转印页纸S里。感光体40K在调色剂图像转印之后，通过感光体清洁装置63K，其残留的调色剂被清除后，通过未图示的除电装置被除电后，准备进行下一次的图像形成。

同样地，图像形成部18Y、18M、18C，在鼓状的感光体40Y、40M、40C的周围，也设置了带电装置、显影装置、感光体清洁装置和除电装置等。之后，在感光体40Y、40M、40C里形成感光体Y、M、C的调色剂图像，这些图像在中间转印带10上重合后被1次转印。

在本实施方式的图像形成装置中，具备以下两种模式，一种是，当形成的图像颜色为全彩色时，就将所有的感光体40Y、40M、40C、40BK与中间转印体10相接触的全彩色模式，另一种是，在黑色单色的时候，将黑色以外的感光体40Y、40M、40C从中间转印体10表面移开的黑白模式。另外，在本实施方式的图像形成装置里，还具备有检测扫描仪所读取的原稿图像是黑白图像还是彩色图像后，自动地切换成黑白模式和全彩色模式的自动彩色切换模式。黑白模式有两种类型，一种是，将K色感光体之外的感光体从中间转印带相对分离，以进行图像形成的第1黑白模式，另一种是，停止除K色之外的显影装置的动作的第2黑白模式。该第2黑白模式是当自动彩色切换模式被选择时所执行的模式。黑白模式、全彩色模式、自动彩色切换模式的切换，通过设置在手动操作手段之操作面板(未图示)里的输入部，可以根据用户的意思来决定后输入。

因为可以根据用户的需要来选择模式，所以其具有下述优点。例如，虽然原稿图像为彩色图像，但是当用户需要黑白图像时，用户只要通过操作操作面板来选择黑白模式，就能够得到所希望的黑白图像。另外，当用户选择黑白模式时，因为Y、M、C的感光体时常从中间转印带10离开，就能够抑制Y、M、C感光体的劣化。

另外，当用户选择了彩色模式时，黑白图像不会像自动彩色切换模式那样切换成黑白模式。因此，连续印刷混有彩色原稿和黑白原稿的多张原稿时的印刷速度，就要比自动彩色切换模式快。其结果是，用户通过选择彩色模式，能够更快地得到混有彩色和黑白的多张原稿的印刷图像。

另外，在本实施方式的图像形成装置中，每当电源投入(启动)或打印了规定张数之后，就执行图像浓度控制以对各色的图像浓度进行适当化。在该图像浓度控制中，将调色剂母料分别形成在各感光体40Y、40M、40C、40BK上。分别形成于各感光体40Y、40M、40C、40BK上的调色剂母料，通过将显影电位依次切换而形成由复数个调色剂母料构成的层次图样。亦即，在本实施方式中，调色剂附着量将层次变化的线状层次图样，沿着感光体的表面移动方向来作成。将各色感光体上的层次图样转印到中间转印带里，如图1所示地，通过设置在相对于中间转印带位置里的光学检测手段之光探测器310来检测。接下来，通过由光探测器310检测到的检测值和规定的附着量计算方法，来计算各调色剂母料的调色剂附着量(调色剂浓度)。然后，从各调色剂母料的调色剂附着量(调色剂浓度)和成像条件(显影电位)之间的关系，来求得显影γ(以显影电位为横轴，以调色剂附着量为纵轴时的斜率)以及显影开始电压Vk(以显影电位为横轴，以调色剂附着量为纵轴时的截距)。根据所求得的显影γ，使之成为带有适当调色剂附着量的显影电位地、来调整曝光强度(写入强度)、带电偏压、显影偏压等成像条件。

下面，对本实施方式中的光探测器310的构成作说明。

图3所示是本实施方式中的光探测器310的概要构成的剖面图。本实施方式中的光探测器310主要是由，作为发光手段的发光元件311；用于接受正反射光的、作为第1受光手段的正反射受光元件312；用于接受扩散反射光的、作为第2受光手段的扩散反射受光元件313来构成的。各元件311、312、313被装配在印刷底板314上、并被封入单一的封装315里。在封装315里，分别形成有，用于确保发光元件311所照射的入射光，到中间转印带10表面为止的入射光路的通道，以及，用于确保在中间转印带10的表面正反射后的正反射光，到正反射光元件312为止的正反射光路的通道。

光探测器310受到，1.发光元件的输出和受光元件的输出的批量的偏差；2.发光元件的输出和受光元件的输出的温度特性以及历时劣化；3.检测对象面之中间转印带10的历时劣化等的影响，如果不进行光探测器310的感度补正(校正)，就不能进行时常的、安定且正确的附着量的检测。

所以，在本实施方式中，根据光探测器310检测到的层次图样的检测值，来进行下述的、对光探测器310进行感度校正的光探测器校正控制，以对光探测器310所检测到的层次图样的输出值进行补正(校正)。

以下，对本实施方式的光探测器校正控制作说明。另外，下述说明中的记号(省略号)的意思如下。

Vsg···转印带底表面部的输出电压

Vsp···各图样部的输出电压

Voffset···偏移(offset)电压(LED_DFF时的输出电压)

_reg.···正反射光输出(Regular Reflection的省略)

_dif.···扩散反射光输出(Diffuse Reflection的省略)

(cf.JISZ8105：参照有关颜色的专业用语)

[n]···因子数：n的数组变量(调色剂母料数)

[步骤1]数据取样：计算Vsp、ΔVsg

首先，在计算正反射光输出、扩散光输出的同时，对全部点(point)[n]来计算其与偏移电压之间的差分。

<处理式>

正反射光的输出增量：

(式1)

ΔVsp_reg. [n]＝Vsp_reg. [n]-Voffset_reg

扩散反射光的输出增量：

(式2)

ΔVsp_dif.[n]＝Vsp_dif. [n]-Voffset_dif

[步骤2]计算感度补正系数α

从步骤1所求得的ΔVsp_reg.[n]、ΔVsp_dif.[n]来计算每一点的ΔVsp_reg.[n]/ΔVsp_dif.[n]，并计算在步骤3中进行正反射光输出的成分分解时的、乘以扩散光输出(ΔVsp_dif.[n])的系数α。

<处理式>

(式3)

α＝min(ΔVsp_reg[n]/Vsp_Dif. [n])

[步骤3]正反射光的成分分解

通过下式，进行正反射光输出的成分分解。

<处理式>

正反射光输出的扩散光成分：

(式4)

ΔVsp_reg._dif. [n]＝ΔVsp_dif.[n]×α

正反射光输出的正反射成分：

(式5)

ΔVsp_reg._reg.[n]＝ΔVsp_reg. [n]-ΔVsp

_reg._dif. [n]

[步骤4]正反射光输出_正反射成分的归一化

接下来，取得各图样部输出和带子底表面部输出之间的比，变换成0至1的归一化值。

<处理式>

归一化值：

(式6)

β[n]＝ΔVsp_reg._reg/ΔVsg_reg._reg

(＝转印带底表面部的暴露率)

[步骤5]扩散光输出的底表面部变动补正

接下来，进行将[来自于带子底表面部的扩散光输出成分]从[扩散光输出电压]除去的处理。

<处理式>

补正后的扩散光输出：

(式7)

ΔVsp_dif’＝[扩散光输出电压]-[带子底表面部输出]×[正反射成分的归一化值]＝ΔVsp_dif(n)-ΔVsp_dif×β(n)

[步骤6]扩散光输出的感度补正

对于[正反射光(正反射成分)的归一化值]，对底表面部变动补正之后的扩散光输出进行取点，通过近似于该取点绘图线，来求取扩散光输出的感度，经补正后使该感度成为事先设定的、所需要的感度。作为与上述取点绘图线的近似方法，有线性近似(1次近似)方法(处理1)，和多项式近似(2次近似)等方法(处理2)。

[关于处理1]

处理1是对于[正反射光(正反射成分)的归一化值]，从对底表面部变动补正之后的扩散光输出进行取点绘图之后的、绘图线的直线领域(β(n)值为0.30～0.90)中的直线关系，来计算感度补正系数η。

首先，通过最小二乘法来求取绘图线的直线的斜率。

(式8)

x[i]：正反射光_正反射成分的归一化值

X：正反射光_正反射成分的归一化值的平均值

y[i]：·底表面部变动补正之后的扩散光输出

Y：底表面部变动补正之后的扩散光输出的平均值

另外，计算所使用的x的范围是：0.30≤x≤0.90

在本实施例中，虽然计算所使用的x的范围的最小值是0.30，该最小值在x、y为线性关系的范围内，可以任意决定其值。还有，最大值在1附近，亦即调色剂基本没有附着时的数据值，由于存在带子损伤等原因而引起的偏差，为了在计算上将其除外，而取为0.90。

如此来计算感度补正系数η，以使得，如此求得的一次方程式所计算的某一归一化值a成为某一归一化值b。

(式9)

[关于处理2]

处理2是对于[正反射光(正反射成分)的归一化值]，将底表面部变动补正之后的扩散光输出进行取点绘图之后的绘图线，进行多项式近似(在本实施方式中为2次方程式)，来计算感度补正系数η。

首先，将取点绘图线以2次方程近似式(y＝ξ₁x²+ξ₂x+ξ₃)来近似，通过下面的最小二乘法来求得系数ξ₁、ξ₂、ξ₃。

(式10)

ξ_{1} Σ_{l = 1}^{m} x {[i]}^{2} + ξ_{2} Σ_{i = 1}^{m} x {[i]}^{1} + ξ_{3} Σ_{i = 1}^{m} x {[i]}^{0} = Σ_{i = 0}^{m} y [i] x {[i]}^{0} . . . . . . (1)

ξ_{1} Σ_{i = 1}^{m} x {[i]}^{3} + ξ_{2} Σ_{l = 1}^{m} x {[i]}^{2} ξ_{3} Σ_{i = 1}^{m} = Σ_{i = 0}^{m} y [i] x {[i]}^{1} . . . . . . (2)

ξ_{1} Σ_{i = 1}^{m} x {(i)}^{4} + ξ_{2} Σ_{i = 1}^{m} x {(i)}^{3} + ξ_{3} Σ_{i = 1}^{m} x {(i)}^{2} = Σ_{i = 1}^{m} y (i) x {(i)}^{2} . . . . . . (3)

m：数据数

x[i]：正反射光_正反射成分的归一化值

y[i]：底表面部变动补正之后的扩散光输出

另外，计算所使用的x的范围是：0.06≤x≤0.90

通过解得上述(1)、(2)、(3)的联立方程式，就能求得系数ξ₁、ξ₂、ξ₃。

在本实施例中，虽然计算所使用的x的范围的最小值是0.06、最大值是0.90，该最大最小值是可以任意决定的值。还有，最大值以设定在不容易受底表面部的变动影响的值为好。

如此来计算感度补正系数η，以使得，从这种近似绘图线所计算的某一归一化值a成为某一归一化值b。

(式11)

感度补正系数：

η = \frac{b}{ξ_{1} a^{2} + ξ_{2} a + ξ_{3}}

对于步骤5求得的底表面部变动补正之后的扩散光输出，通过乘以处理1或处理2所求得的感度补正系数η来补正，以使得附着量和扩散输出之间的关系成为事先设定的关系。

感度补正后的扩散光输出：ΔVsp_dif’’

(式12)

感度补正后的扩散光输出：ΔVsp_dif″＝「底表面部变动补正后扩散光输出]×[感度补正系数：η]＝ΔVsp_dif′(n)×η

以上所述是对因LED光量低下所产生的、光探测器的历时变动等，所进行的光探测器输出值的补正(校正)控制(处理)。

在进行上述光探测器310的输出值的补正(校正)控制(处理)之后，根据补正(校正)后的光探测器的输出值，通过参照附着量变换表，来进行将光探测器310的输出值变换成调色剂附着量的处理。

在本实施方式的图像形成装置中，作为使用光探测器310的层次图样的检测结果而进行的控制有，上述的图像浓度控制和，作为该图像浓度控制的前处理而进行的、上述光探测器的感度的补正(校正)控制。通常，在进行这些控制的时候，调色剂母料数是以，由10～16个调色剂母料所构成的层次图样，按每一种颜色来形成的。因此，调色剂母料数量多(40～52个)地形成于中间转印带10里的调色剂母料的全长变长，检测调色剂母料所花的时间就长。另外，还存在调色剂消耗浪费过多的情况。

于是，在本实施方式中，削减了层次图样的调色剂母料数，并进行上述的图像浓度控制和光探测器的校正控制。

在图像浓度控制中，光探测器310的层次图样的检测结果被用来计算显影γ。另外，在光探测器310的感度的校正控制中，光探测器310的层次图样的检测结果被用来计算感度补正系数α和感度补正系数η。

这里，在计算各个系数(显影γ、感度补正系数α、η)的时候，对必要的层次图样的调色剂母料数作了探讨。

[计算感度补正系数α时的必要条件]

感度补正系数α为「正反射光输出(ΔVsp_reg)」和「扩散反射光输出(ΔVsp_dif)」之比的最小值。因此，为了能够有效地检索该最小值，就需要在最小值附近有复数个不同的数据。亦即，在计算感度补正系数α时，光探测器的输出值需要成为最小值附近值的、附着量不同的多个调色剂母料。

[计算感度补正系数η时的必要条件]

感度补正系数η是为了将，检测到层次图样时的光探测器的扩散光输出和调色剂附着量之间的关系，与附着量变换表的关系相一致，而通过软件计算地乘以的补正系数。当如上所述以线性近似(1次近似)来对其求取时，在β[n]的有效范围内，只要有最低限度的2点数据即可。另外，当如上述处理2所述，使用多项式近似来求取感度补正系数η时，在β[n]的有效范围内，最低限度只要有近似式的次数+1的数据即可。还有，作为多项式近似，从计算精度的简略化出发，以2次近似为好。

另外，在决定用于计算感度补正系数η的数据数(调色剂母料数)时，需要考虑下列因素

·低附着量一侧的正反射光的数据点，带有因带子损伤等误差因素引起的偏差

·显影能力(显影γ、显影开始电压：Vk)之中，显影γ是控制对象，显影开始电压：Vk因为具有从属于显影能力变化后的结果的特性，在仅将层次图样的成像条件作为固定条件(＝固定电位)的时候，因Vk的变化，母料浓度是可能变化的。

为了抑制因这种误差因素而引起的异常值数据的影响，以实验来检验每一个图像形成装置的偏差特性，并设想只要在最低限度的数据数里适当地加入冗长数据即可。

下面对图像浓度控制以及光探测器的校正控制中的调色剂母料数进行验证。验证中所使用的图像形成装置，是图1中所示串列型图像形成装置。另外，配置在与中间转印带10相对位置里的光探测器310，如前图19所示，使用的是黑色用的光探测器310K和彩色(Y、M、C)用的光探测器310YMC。黑色用的光探测器310K为仅接受正反射光类型的光探测器，彩色用的光探测器310YMC为接受正反射光及扩散反射光类型的光探测器。黑色用的光探测器从检测到带子底表面部的检测值来进行光探测器的校正。另一方面，彩色用的光探测器310YMC从上述检测层次图样时的输出值来进行光探测器的校正。

彩色用的光探测器310YMC，作为发光元件311，使用的有如图4(a)所示的，峰值发光波长为940nm的GaAs发光二极管；作为正反射受光元件312以及扩散反光受光元件313，使用的有如图4(b)所示的，峰值光谱感度波长为850nm的Si光电晶体管。亦即，该光探测器如图4(c)所示，其检测的是反射率不会应颜色的变化而发生显著差别的830nm以上的红外线。还有，这里所说的「不会发生显著差别」指的是，3色调色剂的偏差水平在±3％范围里的情况。830nm时的C色为71.68nm、M色为73.96nm、Y色为76.22nm，3色的平均值和上下幅度为73.95[±2.27]。亦即，830nm时的单侧偏差幅度为2.27/73.95×100(％)

3(％)。比830nm大的值也基本在此水平，3色调色剂的偏差水平在±3％范围里。

在以下的验证中，对象的光探测器为彩色用光探测器。

[层次图样的成像条件]

层次图样的成像条件如下所示。

·调色剂母料数：P1～P10

·显影γ的期望值：黑(显影γ＝1.25[mg/cm²/-kV])

：彩色CMY共用(显影γ＝1.50[mg/cm²/-kV])

·偏压条件：固定电位(带电DC＝-700[V]、显影DC＝-500[V])

·曝光条件：LD强度＝固定、LD点灯负荷(Duty)＝参照表1(各色共用)

(表1)

写入值表

亦即，通过使LD点灯负荷(写入光的密度)变化，使得对各调色剂母料成像时的显影电位不同，就使得各调色剂母料的浓度值(调色剂附着量)不同。

[关于显影γ的计算]

图5所示是从10个调色剂母料的光探测器的检测值计算得到的调色剂附着量和，对各调色剂母料成像时的显影电位之间的关系。如图所示，在显影γ计算里所使用的附着量范围中，可以得到漂亮的直线图形。亦即，在计算1个显影γ时，不需要使用10个那样多的数据，对于每一种图像形成装置，对于其品质上所要求的图像浓度的偏差，通过允许规定的水平，就可能进行由更少的数据来计算的设定。本实施例如图5所示那样，各色的显影装置能够发挥浓度偏差水平小的线性特性，通过最低为2点浓度的母料形成，就可以计算显影γ。更进一步地，在考虑到因显影套管的周期性不匀而引起的附着于母料上的调色剂量的偏差，或因转印带表面里一部分的损伤而发生正反射受光元件的输出值误差等、因制造原因而发生调色剂附着量偏差(也包括受光元件输出值的偏差的情况)的可能性时，只要根据需要事先制作冗长数量的母料，虽然从调色剂消耗的角度来看并不好，但是从误差因素抑制的角度来说还是好的。在下述的感度补正系数α、η中，当必须的母料数量在3个以上时，在感度补正系数计算的目的之外，只要预料到由该冗长母料对显影γ误差因素抑制的效果，就可能进行最终调色剂消耗的控制和作成取得平衡的母料数量。

[关于感度补正系数α的计算]

图6所示是「正反射光输出(ΔVsp_reg)」以及「扩散反射光输出(ΔVsp_dif)」的比，和调色剂母料数量之间的关系图。如图所示可以知道，在成为感度补正系数α的、「正反射光输出(ΔVsp_reg)」和「扩散反射光输出(ΔVsp_dif)」之比为最小值的附近(调色剂母料的高浓度部：P8～P10)，各色都显示了相同的值。这是因为，对其反射率不随颜色而发生显著偏差的领域的波长光之红外线或近红外线，使用的是专门的光探测器的缘故。另外，Y、M、C的层次图的成像条件(显影γ期望值、固定电位、LD点灯负荷(Duty))也是共通的，从而控制各色的各调色剂母料的浓度成为共通的缘故。

感度补正系数α由于只要求得「正反射光输出(ΔVsp_reg)」和「扩散反射光输出(ΔVsp_dif)」之比的最小值，相同值是不需要多个的、只要在「正反射光输出(ΔVsp_reg)」和「扩散反射光输出(ΔVsp_dif)」之比最小值的附近，将数据均等分散即可。由此，只要使用检测红外线这种、反射率不随颜色而显著差别的领域的波长光的光探测器，在计算感度补正系数α时，层次图样的高浓度部的调色剂母料(P8～P10)，只要是Y、M、C色中的一种颜色就足够了。

[关于感度补正系数η的计算]

图7所示是计算感度补正系数η时的，从β的有效数据范围(0.3～0.9的范围)中的调色剂母料的检测值取点后的图。还有，β(n)的有效数据范围内的调色剂母料为表1所示P2～P4的调色剂母料，有效数据范围中各色的β(n)、ΔVsp_dif如表2所示。

(表2)

	β(n)	ΔVsp_dif
			P02(Y)	0.801	0.190
P03(Y)	0.525	0.534
			P02(C)	0.864	0.107

P03(C)	0.603	0.450
			P04(C)	0.302	0.885
P02(M)	0.893	0.095
			P03(M)	0.603	0.420
P04(M)	0.379	0.781

在该表中，由于使用的也是检测这种反射率不随颜色而显著差别的领域的波长光(红外线)的光探测器，Y、M、C的层次图的成像条件(显影γ期望值、固定电位、LD点灯负荷(Duty))共通，将各色的各调色剂母料的浓度控制为共通，各色的数据没有分散地基本为相同值。另一方面，例如近关注于C色时，各C色取点的位置是均等分散的。

在计算感度补正系数η时，以从调色剂母料检测到的数据均等分散在有效范围(1次近似的时候，归一化值β(n)和ΔVsp_dif处于线性的范围；2次近似的时候，正反射输出在不饱和的范围)之内为好。由此，只要使用检测红外线这种反射率不随颜色而显著差别的领域的波长光(红外线)的光探测器，在计算感度补正系数η时，层次图样的低浓度部的调色剂母料(P2～P4)，只要是Y、M、C色中的一种颜色就足够了。亦即，只要以1种颜色来制作层次图样的低浓度部的调色剂母料(P2～P4)，就可以在有效数据范围内均等地将数据分散。

从以上的验证可以得知，

1.在计算本实施例种各色显影γ的时候，调色剂母料为各色最低2个即可。另外如果考虑制造原因而引起的调色剂附着量的偏差，以2个以上为好。

2.在计算感度补正系数α时，只要使用检测红外线这种反射率不随颜色而显著差别的领域的波长光(红外线)的光探测器，高浓度部的调色剂母料(P8～P10)，只要是Y、M、C色中的一种颜色即可。

3.在计算感度补正系数η时，只要使用检测红外线这种反射率不随颜色而显著差别的光探测器，低浓度部的调色剂母料(P2～P4)，只要是Y、M、C色中的一种颜色即可。

由上所述，只要使用检测红外线这种反射率不随颜色而显著差别的领域的波长光的光探测器，只要以Y、M、C色来形成一个由附着量不同的多个调色剂母料所构成的层次图样，就可以高精度地计算显影γ、感度补正系数α以及感度补正系数η。亦即，举例如图8、图13所示那样，在由，以附着量各为不同的成像条件(显影电位)而成像的12个调色剂母料所构成的1个层次图样中，以C色来形成P1、P4、P7、P10的调色剂母料(参照图13)。另外，以M色来形成P2、P5、P8、P11的调色剂母料(参照图13)。然后，以Y色来形成P3、P6、P9、P12的调色剂母料(参照图13)。还有，图13是将调色剂母料和显影电位的对应按每一种颜色来并列更换的。实际的转印带上的成像顺序，无论是如图23所示，还是如图18所示，因为对于显影γ、感度补正系数α以及感度补正系数η的计算没有影响，那一个都可以。还有，如果如图18所示来成像，详细的会在后面叙述，在削减调色剂母料的数量以及使调色剂消耗量均一化之外，还能够获得因同时写入得到的缩短时间的效果。

从图8可知，Y、M、C色的调色剂形成了附着量不同的、多个调色剂母料，计算感度补正系数α、η的各色数据为大致均等分散的数据。因此，就可以高精度地计算感度补正系数α以及感度补正系数η。

另外，虽然所构成的是每一种颜色里层次浓度不同的调色剂母料，如图13所示的、将图8经概念排列后的图，可以得知，与图5相同的层次图样按每一种颜色被构成。因此，从图13得知，关于各色的显影γ，也可以高精度地来计算。

另外，这是一例，仅当计算感度补正系数α所使用的高浓度部的调色剂母料以及计算感度补正系数η所使用的低浓度部的调色剂母料，其附着量也可以为不同层次的图样。举例来说，如图9所示，在由9个调色剂母料所构成的层次图样中，其形成是，以P1、P4、P7为C色，以P2、P5、P8为M色，以P3、P6、P9为Y色。然后，在用于计算感度补正系数η的低浓度部的调色剂母料(P1～P3)中，以调色剂附着量分别为不同的成像条件(显影电位)来作成调色剂母料。另外，在用于计算感度补正系数α的高浓度部的调色剂母料(P7～P9)中，也同样地以调色剂附着量分别为不同的成像条件(显影电位)来作成调色剂母料。之后，在中浓度部的调色剂母料(P4～P6)中，也可以调色剂附着量相同的成像条件(显影电位)来作成调色剂母料。即使是这样的层次图样，也能够将用于计算感度补正系数η的有效数据范围的数据以及，用于计算感度补正系数α的「正反射光输出(ΔVsp_reg)」和「扩散反射光输出(ΔVsp_dif)」之比为最小值附近的数据，均等地分散。由此，就能够高精度地计算显影γ、感度补正系数α以及感度补正系数η。另外，由于形成有各色附着量不同的3个调色剂母料，所以也能够高精度地计算显影γ。

另外，Y、M、C色所形成的1个层次图样的调色剂母料数，最低可以是6个，如图10所示，也可以将Y、M、C色所形成的1个层次图样，作为仅由低浓度部以及高浓度部所构成的层次图样。另外，如图11所示，也可以是，将低浓度部中的调色剂母料作为P1～P6来构成附着量为分别不同的调色剂母料，并将高浓度部中的调色剂母料作为P7～P12来构成附着量为分别不同的调色剂母料。由此，计算感度补正系数α以及感度补正系数η时，进入有效数据范围的数据数增多，就能够高精度地计算感度补正系数α以及感度补正系数η。

另外，在图8～图11所示的例子中，虽然是以C→M→Y的顺序来形成调色剂母料的，但可以并不局限于此。例如，也可以采用以Y色来形成P1～P3的低浓度部的调色剂母料、以M色来形成P4～P6的中浓度部的调色剂母料、以C色来形成P7～P10的高浓度部的调色剂母料的构成。还有，当形成一个层次图样时，将按C→M→Y那样顺序的层次浓度中具有相邻关系的调色剂母料的、颜色和层次浓度一起变更来形成的方法，因其在计算显影γ时数据得以大致均等地分散的缘故，而得到推荐。另外，如果采用这种调色剂母料的形成方法时，各色的调色剂消耗量趋向均匀，即使从调色剂全色的消耗寿命延长的观点来看也是指的推荐的。但是，如果显影γ在计算可能的程度内被分散，如图24所示的，即使是以同种颜色来形成层次浓度的连续2个以上的调色剂母料，在下述的特别的情况下，关于消耗寿命延长是有一定的、可预见的效果的。亦即，对于同一图像浓度，当颜色间的消耗量有差别的情况下，在用户的输出图样里存在偏向时，通过采用图24所示的层次图样，就可以兼顾调色剂之间的消耗速度的调整，关于消耗寿命延长就可以预见到一定的效果。亦即，将用于计算显影γ、感度补正系数α以及感度补正系数η而作成的层次图样的各色的调色剂母料形成条件进行修正，使用于颜色间的消耗量的调整控制。具体来说是，检测到用户输出图样的偏向等，根据该检测结果，来决定各色作成的调色剂母料。例如，当调色剂消耗量为Y色＜C色＜M色的时候，如图24所示，是将Y色在高层次连续，将M色在低层次连续，以调整消耗速度的。另外，也可以说是仅对于特定的颜色，即使在接近高层次或接近低层次时想计算显影γ的情况中也是可以采用的构成。更进一步地，层次图样中的最高浓度(实心调色剂母料)还可以按每一种颜色来形成。通过以实心调色剂母料按各种颜色来形成，就能够高精度地计算显影γ。

接下来叙述由C、M、Y颜色所构成的层次图样的作成方法。

C、M、Y虽然是通过控制调色剂浓度来使显影γ成为所期望的显影γ＝1.50[mg/cm²/-kV])的，但实际上，即使是以使得C、M、Y得显影γ成为所期望的显影γ那样地来控制，也会发生各色中显影γ不同的情况。当以3色来制作1个层次图样时，而各色的显影γ按不同颜色多少有不同的情况下来使用各色共通的显影DC偏压、带电DC偏压时、为了形成层次，即使是使母料的调色剂附着量不同地来设定，实际中也有可能发生附着量不发生显著差别的情况。因此，为了消除这种担心，以构成1个层次图样那样地将Y、C、M3色的附着量大致均等地分散，并且设定附着量互为不同的目标附着量。然后，只要按每一个目标附着量来设定成像电位(由带电DC偏压、显影DC偏压决定)即可。

下面，进行详细的叙述。各色的成像电位是由图像浓度控制来决定的。亦即，在图像浓度控制中，根据光探测器的层次图样的检测值计算而得到的、每一种颜色的显影γ、显影开始电压Vk，使用以下的式子来决定最大显影电位，并以此来决定成像电位之显影DC偏压、带电DC偏压。

(式子13)

然后，当曝光装置21为多值写入时，通过使LD点灯负荷(Duty)(写入光的密度)按每个调色剂母料而不同，就可以形成以Y、C、M色、附着量互为不同的调色剂母料所构成的1个层次图样。另外，当曝光装置21为LD(光源)ON/OFF的2值写入时，通过使带电DC偏压、显影DC偏压条件按每个母料而不同，就可以形成以Y、C、M色、附着量互为不同的调色剂母料所构成的层次图样。

以下，根据实施例1～2来说明计算层次图样的各调色剂母料的成像条件(显影电位)。还有，在实施例1～2中，以图8所示层次图样的作成为例来说明。

[实施例1]

实施例1是以规定的调色剂附着量为基准，来决定对各调色剂母料成像时的成像条件的。以下根据图12来说明。

首先，将实心部的调色剂附着量(这里是0.5[mg/cm²])按调色剂母料数进行等分(12等分)。以此来决定各调色剂母料的目标调色剂附着量。然后，由该确定后的各调色剂母料的目标调色剂附着量和，各色的显影γ、显影开始电压Vk，来决定各自的调色剂母料的目标附着量。具体说来就是，调色剂母料P1的目标附着量为(0.5/12[mg/cm²])，形成调色剂母料P1的C色的显影电位，如图12所示，为0.05[-kV]。由此，各调色剂母料就能够以成为所期望的附着量的成像条件来对调色剂母料进行成像。

[实施例2]

接下来，对实施例2作说明。

实施例2是以各色的最大显影电位为基准，来决定对各调色剂母料进行成像时的成像条件的。

以上述附着量为基准来决定成像条件的方法，从实心部的调色剂附着量开始来计算各调色剂母料的调色剂附着量，从各调色剂母料的调色剂附着量开始来计算显影电位，至计算成像条件(显影电位)为止之间的计算工序很多。

实心调色剂母料是以代替显影电位为目的，将各色调色剂母料的成像条件的计算简单化后的方法。亦即，在实施例2中，通过将各色的最大显影电位以调色剂母料数来等分(12等分)后，计算各调色剂母料的成像条件(显影电位)。由此，该实施例2的各调色剂母料的成像条件(显影电位)的计算如下。还有，PotMAX为最大显影电位。

P1(c)＝PotMAX(c)×(1/12)

P2(m)＝PotMAX(m)×(2/12)

P3(y)＝PotMAX(y)×(3/12)

P4(c)＝PotMAX(c)×(4/12)

P5(m)＝PotMAX(m)×(5/12)

P6(y)＝PotMAX(y)×(6/12)

P7(c)＝PotMAX(c)×(7/12)

P8(m)＝PotMAX(m)×(8/12)

P9(y)＝PotMAX(y)×(9/12)

P10(c)＝PotMAX(c)×(10/12)

P11(m)＝PotMAX(m)×(11/12)

P12(y)＝PotMAX(y)×(12/12)

根据实施例1、2所示的计算方法，在求得各调色剂母料的显影电位之后，来决定显影DC偏压、带电DC偏压、写入光的密度等，以符合计算出的显影电位。

还有，在实施例1、2中，虽然是在0～1的范围内，乘以以调色剂母料均等分散后的值，但可以不局限于此，所乘的值只要是在0～1的范围内大致均等地分散即可，不需要受到母料数的限制。例如，为了计算用于形成Pm(色)的显影电位，也可以使乘数为(m+0.5)/12。

当曝光装置21的写入光为2值的时候，使显影DC偏压、带电DC偏压成为计算得到的显影电位那样地来调整。以下，对调整显影偏压的例子作说明。

由于显影电位是以(显影偏压-潜像(曝光部)电位)来求得的，各调色剂母料成像时的显影偏压就可以由下述式子来求得。

(式子)

显影偏压＝{(最大显影电位：PotMAX)×(n/12)}+潜像电位

这里，上述n为调色剂母料的序号。

另一方面，当曝光装置21为多值写入时，以各色的带电DC偏压、显影DC偏压作为成像电压、以获得最大浓度(实心调色剂母料)时的曝光装置的LD的点灯时间为100％负荷(Duty)、以开始显影时的LD点灯负荷(Duty)为“a％”，只要将这些按调色剂母料数来等分(12等分)即可。

具体地，对各调色剂母料进行成像时的LD点灯负荷(Duty)(写入光的密度)显示如下：

P1(c)＝(1/12)×(100％-a)+a

P2(m)＝(2/12)×(100％-a)+a

P3(y)＝(3/12)×(100％-a)+a

P4(c)＝(4/12)×(100％-a)+a

P5(m)＝(5/12)×(100％-a)+a

P6(y)＝(6/12)×(100％-a)+a

P7(c)＝(7/12)×(100％-a)+a

P8(m)＝(8/12)×(100％-a)+a

P9(y)＝(9/12)×(100％-a)+a

P10(c)＝(10/12)×(100％-a)+a

P11(m)＝(11/12)×(100％-a)+a

P12(y)＝(12/12)×(100％-a)+a

接下来，对于图8所示、以Y、C、M作为12层次的层次图样时的光探测器的检测结果，来作为实验例1、2而说明。

还有，在上述中，作为LD变频方式，虽然是以变更LD点灯负荷(Duty)(写入光的密度)的“脉冲幅度变频”方式，来对各调色剂母料进行成像的，但不局限于此。作为LD变频方式，也可以是以变更LD强度(写入光的强度)的“强度变频”方式来进行调色剂母料的成像。

[实验例1]

实验例1是以带电/显影偏压作为成像电位，将曝光装置的LD点灯负荷(Duty)值大致均等地分散，来作成层次图样的各调色剂母料情况的例子。

图14所示是实验中各调色剂母料的曝光部电位的样子示意图。图15所示是用于计算，从光探测器检测到的各调色剂母料的检测值来计算的感度补正系数α的、「正反射光输出(ΔVsp_reg)」和「扩散反射光输出(ΔVsp_dif)」之比，和LD点灯负荷(Duty)之间的关系图。如图所示可以得知，在「正反射光输出(ΔVsp_reg)」和「扩散反射光输出(ΔVsp_dif)」之比的最小值附近的各数据，不相重复地、大致均等地分散着。

图16所示是归一化值β(n)为横轴，以「扩散反射光输出补正值(ΔVsp_dif)’」为纵轴，对从计算感度补正系数η之有效数据范围内的各调色剂母料所获得的数据、进行取点绘图后得到的图。如图所示可以得知，用以计算感度补正系数η之有效数据范围内的数据，没有重复，大致均等地分散着。

还有，在该实验例1中，感度补正系数η的计算中使用的是处理2的多项近似式。之所以采用多项近似式，是因为可以在非线性领域内获取有效的数据范围，从而可以扩大计算感度补正系数η的有效数据范围。由此，就可以增多用于计算感度补正系数η时所使用的数据数，也就能够高精度地计算感度补正系数η。

[实验例2]

接下来，对实验例2作说明。实验例2是将LD点灯负荷(Duty)固定，使带电偏压、显影偏压可以变更地，来作成层次图样的各调色剂母料的。

图17所示是实验例2中的感光体表面电位的概要图。如图17所示，由于曝光电位基本一定，通过使带电偏压、显影偏压可以变更，就可以使显影电位变化，各调色剂母料的调色剂附着量变化。如此一来，即使是形成了各调色剂母料之后，由于其调色剂母料的调色剂附着量与实验例1相同，结果就成为图15、图16所示的了。亦即可以得到这样的结果，用于感度补正系数α以及感度补正系数η所必须的各数据，没有重复，均等地分散。

接下来，通过在转印带10里形成图18所示的层次图样，来对能够缩短层次图样的检测时间的理由作说明。

在通常的做法中，如前所示的图19那样，是将由10层次构成的层次图样，按每一种颜色来形成的。还有，各调色剂母料的主扫描线方向长度为：15mm，副扫描线方向长度(母料长度)为：25mm，母料间隔为：10mm。另外，感光体间距为：150mm。

因此，由各色的10层次所构成的层次图样的长度[25mm(母料长)×10(母料数)+10mm(母料间隔)×9(母料数-1)＝340mm]，要比感光体间距(150mm)长一倍以上。所以，在通常的做法中，Y、C、M的调色剂母料，在转印带上感光体柱体高(长度)的位置中，不能在同一位置中同时形成，所进行的控制只能是，从M色的调色剂母料的形成开始后，经过规定的时间之后，才开始C色的调色剂母料的形成，当C色的调色剂母料的形成开始并经过规定的时间之后，才开始M色的调色剂母料的形成。如此，由于各色的调色剂母料是在规定的时间间隔之后才开始形成的，所以层次图样的检测时间就会变长。于是，如前图20所示的那样，为了能够同时检测各色，也有在主扫描线方向的各自不同的位置里，按每一种颜色分别设置光探测器310K～310YMC，以能够对各色的层次图样进行同时形成。然而，由于这样作需要设置4个探测器，就会产生成本提高的问题。

这里，在图19所示光探测器排列中，设想考虑一下Y、C、M的调色剂母料能够同时形成的各色的调色剂母料数如下，

(式子)

(母料长)×(母料数)+(母料间隔)×(母料数-1)＜(感光体间距)

如果是使上述关系成立的调色剂母料数，Y、C、M的调色剂母料就可能同时形成。亦即，在上式中，将母料长：25mm×10、母料间隔：10mm、感光体间距：150mm代入后得到：

(母料数)＜(感光体间距+母料间隔)/(母料长+母料间隔)

(母料数)＜(150+10)/(25+10)

(母料数)＜4.57

亦即，只要使各色的调色剂母料数在4色以下，Y、C、M色就可能用一个探测器来检测并且同时形成。

在本实施方式中，由于是以Y、C、M色的调色剂母料4个一组地，来形成12层次的层次图样K1的，故而可以3色同时形成。然而，如图18所示的那样，即使对于黑色来说，只要是4个母料，就可以通过1个光探测器310来进行K、Y、C、M全色的同时形成，从而可以更多元次地缩短调色剂母料的检测时间。

还有，如上所述，虽然是由发射红外线的发光元件(峰值发光波长为940nm的GaAs发光二极管)，和接受红外线的受光元件(峰值发光波长为850nm的Si光电晶体管)来构成光探测器的，但不局限于此。例如，也可以将发光元件采用为，从可视光至红外线领域进行光照射的发光元件，将受光元件采用为，接受近红外线或红外线的受光元件。另外，也可以将受光元件采用为，接受从可视光至红外线领域的受光元件，将发光元件采用为，照射近红外线或红外线的发光元件。光探测器即使采用这样的构成，也能够作为检测近红外线或红外线的光探测器。

还有，在本实施方式中，如图4(c)所示，虽然采用的是检测830nm以上的光的光探测器，根据所使用调色剂的反射率特性，在长波波长界限760nm以上时，也有反射率随颜色不发生显著差别的。如此，在长波波长界限760nm以上的波长领域内，使用具有其反射率随颜色不发生显著差别之反射率特性的调色剂时，只要是能够检测760nm以上的光探测器，就能够获得本发明所特有的效果。

还有，在上述实施方式中，虽然是对在中间转印带10上，将感光体40Y、40M、40C、40K的4色调色剂图像重叠后转印以形成全彩色图像，并且对将该全彩色图像转印到转印纸里的、中间转印方式的图像形成装置作了说明，不局限于此。如图22所示，在以转印输送带60来输送转印纸，在转印纸上将感光体鼓11Y、11M、11C、11K上的4色调色剂图像重叠转印之直接转印方式里，本发明也能够适用的。

以上，根据本实施方式的图像形成装置，作为光学检测手段之光探测器310，由于其使用的是检测近红外线、红外线的光探测器，只要调色剂附着量相同，光探测器的检测值就不会因颜色而不同。因此，只要知道相对于各色中至少1色的调色剂附着量的、光探测器的检测值，就能够把握相对于其他调色剂附着量的、光学检测手段的检测值。其结果是，为了对调色剂附着量的光探测器的检测值按颜色来把握，而形成各色相同附着量的调色剂母料的必要性消失。因此，就能够削减调色剂母料数，削减调色剂消耗量。另外，由于能够削减调色剂母料数，所以就能削减光探测器检测调色剂母料的时间，从而缩短非工作时间(down-time)。更进一步的是，通过使用至少2色以上的、由多个调色剂母料所构成的层次图样来形成，与使用1色来形成调色剂母料的相比，能够抑制调色剂消耗的偏向。

另外，光探测器通过将，调色剂附着量相互不同的多个调色剂母料以复数个颜色而形成的层次图样的检测值，使用于光探测器的感度校正控制里，就能够缩短光探测器的校正控制的时间，并且，能够进行高精度的光探测器的校正。

校正光探测器的感度时的感度补正系数η，是将正反射成分和来自于调色剂的扩散成分的关系，进行多项式近似之后得到的。通过多项式近似，与通过线性近似来计算感度补正系数η的方法相比，能够使用于近似的数据的有效范围得到扩大，近似时就可以使用更多的数据。其结果是，能够比线性近似更高精度地计算感度补正系数η。

另外，通过采用多项式近似中的2次近似，能够在抑制CPU计算负载的同时，高精度地计算感度补正系数η。

另外，在本实施方式中，通过使用上述的层次图样来进行图像浓度控制，就能够缩短图像浓度控制的时间。

另外，光探测器通过具备，对反射率不随颜色产生差别领域里的波长的光进行发光的发光元件，和对反射率不随颜色产生差别领域里的波长的光进行受光的受光元件，就能够检测反射率不随颜色产生差别领域里的波长的光。

另外，将形成具有规定调色剂附着量的基准调色剂图像时的显影电位来作为基准显影电位，通过在该基准显影电位里乘以预先确定的不同值，来计算用于形成各调色剂母料的图像形成条件。由此，即使各色的显影γ多少有些不同，也能够以多个颜色的调色剂来形成、由附着量各自不同的调色剂母料所构成的层次图样。

另外，也可以将基准调色剂图像作为实心图像。由于实心图像是以最大显影电位所形成的，最大显影电位即成为基准显影电位。该最大显影电位为图像浓度控制所要求。因此，就没有必要重新求取基准显影电位，或将仅用于形成层次图样的基准显影电位存储到装置内部。由此，就能够简化层次图样作成时的控制。另外，也能够削减装置内部的存储器容量。

另外，通过将基准调色剂图像共通于各色，只要以基准调色剂图像为基准大致均等分散，就能够以多个颜色的调色剂来形成、由附着量各自不同的调色剂母料所构成的层次图样。

另外，通过将基准显影电位的值按每一种颜色来设定，就能够以多个颜色的调色剂来形成、由附着量各自不同的调色剂母料所构成的层次图样。

另外，与基准的显影电位相乘的值，是在0以上1以下的范围里的，通过以所形成的附着量互为不同的调色剂母料的数量来等分的值，可以将层次图样的各调色剂母料的附着量均等地分散。由此，能够高精度地计算感度补正系数α、感度补正系数η。

另外，通过使显影偏压的不同，能够成为用于形成各调色剂母料的图像形成条件。

另外，也可以通过使写入光的强度之LD强度的不同，成为用于形成各调色剂母料的图像形成条件。

另外，也可以通过使写入光的密度之LD点灯负荷(Duty)分别不同，成为用于形成各调色剂母料的图像形成条件。

另外，形成各调色剂母料时的图像形成条件之显影偏压、写入光密度、写入光强度之中的至少一个，采用与印刷时的图像形成条件相同的值。由此，在形成调色剂母料时，对上述各条件可以不做分别的切换控制。由此，就可以削减条件切换时的、不要(调色剂母料形成开始)的时间，从而能够缩短调色剂母料检测控制的时间。因此能够缩短装置的非工作时间(down-time)。

另外，通过能够同时形成各色的调色剂母料地来构成图像形成手段，能够缩短调色剂母料的检测控制的时间。

另外，还能够缩短，将图像形成手段之图像形成部、多个图像载置体之感光体并列配置，并在多个感光体上分别形成各自不同颜色的调色剂图像，将各感光体的调色剂图像转印到与各感光体相接、作环状移动的第2图像载置体之中间转印带里，所构成的串列型图像形成装置中的、调色剂母料的检测控制时间。

另外，通过使，由形成于各感光体的复数个调色剂母料所构成的图样图像的长度比感光体间距更短，能够同时形成各色的调色剂母料。

另外，本发明不局限于前述的各个实施方式，在本发明的技术思想的范围内，除前述各实施方式中所示之外，从前述各实施方式作适当变更后的所得也是显而易见的。还有，前述构成部件的数量、位置、形状等不局限于前述各实施方式，在实施本发明时，可以使用适当的数量、位置、形状等。

本专利申请的基础和优先权要求是2006年10月6日、在日本专利局申请的日本专利申请JP2006-274699，其全部内容在此引作结合。

Claims

1.一种图像形成装置，其包括：

图像形成手段，其在图像载置体上形成复数个调色剂图像；

光学检测手段，其检测来自于所述调色剂图像的反射光；

控制手段，其使用所述光学检测手段的检测值来执行规定的控制；

其特征在于：

所述光学检测手段检测近红外线以及/或红外线，所述控制手段在所述图像形成手段处以至少2色以上来形成由复数个调色剂母料所构成的层次图样，并将以所述光学检测手段对各调色剂母料检测之后的检测值用于所述规定的控制，其中所述调色剂母料由各色附着量互为不同的图像形成条件形成。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：

所述控制手段使用所述光学检测手段的检测值，来执行所述光学检测手段的感度的校正控制。

3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于：

所述光学检测手段的感度的校正控制是根据将，从所述光学检测手段的正反射光输出值抽出的正反射成分，和从所述光学检测手段的扩散光输出值抽出的扩散光成分之间的关系、经多项式近似后得到的感度补正系数，来执行所述光学检测手段的感度校正。

4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于：

所述多项式近似是2次近似。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：

所述控制手段将，以所述光学检测手段检测到的检测值，用于图像浓度控制。

6.根据权利要求1至4中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：

所述光学检测手段包括，发射近红外线以及/或红外线的发光元件，和接受近红外线以及/或红外线的受光元件。

7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：

以形成具有规定调色剂附着量的基准调色剂图像时的显影电位作为基准显影电位，通过在所述基准显影电位里乘以预先确定的不同值，来计算用于形成所述层次图样的各调色剂母料的图像形成条件。

8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于：

所述基准调色剂图像为实心图像。

9.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于：

所述基准调色剂图像为各色共通。

10.根据权利要求9所述的图像形成装置，其特征在于：

所述基准显影电位的值是按每一种颜色来设定的。

11.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于：

将乘以所述基准显影电位的各个值，在0以上1以下的范围内，大致均等地分散。

12.根据权利要求7至11中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：

使显影偏压分别不同地形成各调色剂母料。

13.根据权利要求7至11中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：

使所述图像载置体的写入光的强度分别不同地形成各调色剂母料。

14.根据权利要求13所述的图像形成装置，其特征在于：

使所述写入光的密度分别不同地形成各调色剂母料。

15.根据权利要求7至11中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：

形成各调色剂母料时的图像形成条件之显影偏压、写入光密度、写入光强度中的至少1个，使用与印刷时的图像形成条件相同的值。

16.根据权利要求7至11中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于：

以能够同时形成各色的调色剂母料地、构成图像形成手段。

17.根据权利要求16所述的图像形成装置，其特征在于：

所述图像形成手段通过，将复数个图像载置体并列配置，并且将各自不同颜色的调色剂图像在复数个图像载置体上，或依次转印到通过与各图像载置体相接、作环状移动的环状移动体输送来的记录材料上，或在将调色剂图像依次转印到所述环状移动体的表面之后、将所述环状移动体上的调色剂图像一起转印到记录材料里地，在记录材料里形成图像。

18.根据权利要求17所述的图像形成装置，其特征在于：

由形成于各图像载置体里的、复数个调色剂母料所构成的各色图样图像的长度，比图像载置体的间距要短。