CN1288513C - 具有密度检测机构的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

具有图像形成机构，收容浅色调色剂的第一调色剂收容部，收容深色调色剂的第二调色剂收容部，检测用浅色调色剂和深色调色剂形成的图像的密度的密度检测机构。借此，能够利用实质上相同颜色的浅色调色剂和深色调色剂形成图像。

Description

具有密度检测机构的图像形成装置

技术领域

本发明涉及利用深色调色剂和浅色调色剂进行图像形成的复印机、打印机、传真机等图像形成装置。

背景技术

在现有技术中，作为形成彩色图像的图像形成装置，例如，通过将形成在作为图像载体的感光鼓上的各种颜色的调色剂像依次叠加地转印到保持在转印鼓(转印膜)上的纸等转印材料上，形成彩色图像的图像形成装置正在实用化。

在这种图像形成装置中，通过利用第一种颜色的调色剂(例如青色)将基于输入的图像信号形成在感光鼓上的静电潜像显影而形成调色剂像，将该调色剂像转印到保持在转印鼓(转印膜)上的纸等转印材料上。通过对于其它三种颜色，即，品红，黄，黑等各种颜色的调色剂进行同样的这种转印过程，在转印材料上依次重叠地转印四种颜色的调色剂，可以获得彩色图像。

在最近的使用数字图像信号的电子照相方式的图像形成装置中，一定电位的点集中形成在潜像载体、即所谓的感光体的表面上，通过改变点的密度表现出实地部，半色调部及线条部。

但是，在这种方法中，调色剂粒子很难如实地处于点上，成为调色剂粒子从点上溢出的状态，容易引起不能获得对应于数字潜像的黑部和白部的点的密度比的调色剂图像的层次性的问题。

进而，在为了提高图像质量，缩小点的尺寸提高分辨率的情况下，由微小的点形成的潜像的再现性变得更加困难，存在分辨率以及特别是在高光部分的层次性差，清晰度差的图像的倾向。此外，不规则的点的紊乱会以粒状感的表现被人们感觉到，这是导致高光部的图像质量低的主要原因。

这种不均匀不存在于喷墨及印刷中，其最大的问题是，它是不能预测的图像质量不稳定的主要因素，同时，会因多个粒径5～10μm的微小的调色剂粒子随机地分布形成点的轮廓，引起微观上产生的低频率的杂乱现象。

当用放大镜观察电子照相图像时，可以看出，虽说是点，在电子照相的场合，也不是像喷墨那样的顺滑的轮廓，而是通过许多粒径5～10μm的微小的调色剂粒子随机分布形成点的轮廓。进而，即使能形成点状，各点也是不相同的，有密度低的，密度高的，点的直径有大，有小的，说到其形状，有圆形的还有椭圆形的，任何一种都是不相同的。这些因素的影响程度基本上是随机的，含有相当大的低频成分。从而，以上这些因素成为目视看到的杂乱现象的原因。

尤其会导致该杂乱现象的是调色剂的密度与纸面质量的综合影响。特别是，与喷墨等比较时，显著受到由无数微小的调色剂的分布引起的光学点增益的影响。

上述现象的主要原因在于，为了形成点，在电子照相中使用微小的调色剂粒子。进而，还有各种次要原因，首先，是在电子照相过程中的潜像→显影→转印过程中的点数据的柔化，以及由复印纸的物理参数(电阻、表面粗糙度)等引起的不规则的调色剂的飞散，以及下面说明的显影过程中的附着力所引起的现象。

如果是一种组分的显影剂的话，在调色剂和显影套筒之间的附着力较强；如果是双组分的显影剂的话，在调色剂与载体之间的附着力(主要是作用到调色剂的显影剂载体的镜像力)较强，另一方面，由于调色剂的带电量分布不均匀，所以由显影偏压将其剥离，而使其飞向感光鼓时，在某些部位的调色剂容易飞起，而另外一些部位的调色剂不容易飞起，即引起图像形成的不稳定，在形成点时产生不均匀。

另一方面，在申请公开公报(特开昭58-39468)所述的喷墨中的深浅色油墨工艺中，不仅喷墨系统本身结构简单，而且能支持目前的高图像质量的专用纸的性能优异，所以不会产生上面所述的电子照相中出现的问题。

因此，可以看出，对于作为在喷墨等的中使用的深浅色油墨的效果的粒度等的改进而言，对于电子照相中由前面所述的“形成点的调色剂密度的不均匀”，“点的面积的不均匀”，“点的形状的不均匀”所引起的明显的低频杂乱现象，采用浅色调色剂对电子照相的效果远远大于喷墨的对电子照相的效果。

不仅如此，虽然光学点增益在喷墨中不成为问题，但在使用无数微小调色剂的电子照相中，对于追求高的图像质量这一点却变成大障碍，因此从这一点上也可以看出，将浅色调色剂引入电子照相带来了革命性的进步。

以对此进行改进为目的，有人提出了在高光部使用淡色的调色剂(浅色调色剂)，在实地部利用浓色的调色剂(深色调色剂)的图像形成方法。在申请公开公报(特开平11-84764号)，申请公开公报(特开2000-305339号)公报中，提出了将密度分别不同的多种调色剂组合形成图像的图像形成方法的方案。在申请公开公报(特开2000-347476号)中，提出了对深色调色剂的最大反射密度，组合有具有其一半以下的最大反射密度的浅色调色剂的图像形成装置的方案。在申请公开公报(特开2000-23179号)中提出了将转印材料上的调色剂量为0.5mg/cm2时图像密度为1.0以上的深色调色剂，与不足1.0的浅色调色剂组合起来的图像形成装置的方案。在申请公开公报(特开2001-290319号)中，提出了将深色调色剂与浅色调色剂的记录密度的斜率之比处于0.2～0.5之间的调色剂的组合的图像形成装置的方案。

但是，在上述现有技术的情况下，存在着以下的问题。

根据本发明人的研究，尽管在只用浅色调色剂构成的低密度区域的层次性及粒状感获得改进，但存在着在深色调色剂和浅色调色剂混合存在的中密度区域的粒状感变得更加明显的问题。

其原因是，在深色调色剂存在于微量浅色调色剂中的状态在工艺条件上是极不稳定的，同时在视觉上也是非常敏感的图像。

现有技术中存在的六色(深浅色)油墨的喷墨打印机，通过细致地控制油墨喷出量，已经可以解决上述问题，但是，在电子照相装置中没有采用深浅色系统的最大原因，就在于上述不稳定的情况。

发明内容

本发明的目的，是提供一种实质上使用相同颜色的浅色调色剂和深色调色剂形成图像的图像形成装置。

本发明的另外一个目的是提供一种高光部的层次性优异的图像形成装置。

本发明的另外一个目的是，提供一种在浅色调色剂和深色调色剂混合存在的中密度区域也没有粒状感的图像形成装置。

本发明的另外一个目的是，提供一种能够在整个灰度等级形成良好的图像的图像形成装置。本发明的其它目的及特征，通过下面参照附图进行的详细说明，可以变得更加清楚。

附图说明

图1是表示在实施方式中使用的L*a*b*色度图的立体概念图。

图2是表示实施方式中使用的色调和色度、色调角度的俯视概念图。

图3是表示根据实施方式的调色剂的色调曲线的一个例子的图示。

图4是表示根据实施方式的调色剂的色度、亮度曲线的一个例子的图示。

图5A是表示根据第一种实施方式的读取感光体上色标(patch)图像用的光传感器的结构。

图5B是表示在感光鼓上的非图像区域上形成色标图像的方式的图示。

图6是表示适合于第一种实施方式的具有浅青色调色剂、深青色调色剂、浅品红调色剂、深品红调色剂、黄色调色剂、以及黑色调色剂的全色图像形成用的激光束复印机(也可以作为打印机使用)的结构的纵剖面图。

图7是表示双成分的显影器的结构的纵剖面图。

图8是表示图像处理的框图。

图9是表示将图像信号的色空间变换到标准色靠近用的矩阵的图示。

图10是表示根据实施方式的激光配曝光光学系统的图示。

图11是表示根据实施方式的显影装置的简略结构图。

图12是表示根据实施方式的浅色调色剂和深色调色剂产生的记录率与灰度等级的关系的图示。

图13根据第二种实施方式的转印体上读出色标图像用的光传感器的结构的图示。

图14是从上方观察时看到的根据第二种实施方式的深浅色调色剂混合存在的图像色标的图示。

图15是相对于在应用根据本发明的实施方式的情况下的品红的深色调色剂色标图像(M)、浅色调色剂色标图像(LM)深浅色调色剂混合存在的色标图像(LM+M)的数据(Din)的各L*的灰度等级特性的结果的例子。

图16是相对于在不应用本发明的情况下的深浅色调色剂混合存在的色标图像(LM+M)的数据(Din)的各L*的灰度等级特性的结果的例子。

图17是相对于在不应用本发明的情况下的深浅色调色剂混合存在的色标图像(LM+M)的数据(Din)的各L*的灰度等级特性的结果的例子。

图18是相对于在不应用本发明的情况下的深浅色调色剂混合存在的色标图像(LM+M)的数据(Din)的各L*的灰度等级特性的结果的例子。

具体实施方式

下面，参照附图举例地详细说明本发明优选实施方式。但是，本实施方式中所述的结构部件的尺寸，材料，形状，它们的相对配置等，并不特别局限于特定的描述，并不意味着本发明的范围只限定于此。

(第一种实施方式)

在本实施方式中，作为L*a*b*色度图，L*是一般使用的值，对于将色彩数值化表示是非常有用的方法。其立体概念图示于图1。在图1中，横轴的a*，以及b*，两者表示色调。所谓色调，是将红、黄、绿、青、紫等颜色尺度化。纵轴的L*表示亮度，表示可以与色调无关地进行比较的颜色的明亮程度。a*，及b*分别表示颜色的方向，a*表示红-绿方向，b*表示黄-青方向。

在图2是表示在某一值的亮度的色调与色度的关系的平面概念图。这里，c*是色度，由下面的公式1求出，表示颜色的鲜艳程度。

c*＝√(a*²+b*²)(1)，或者，色调角度H，例如在a*-b*座标中，对于位于点(a*，b*)处的颜色，连接原点和点(a*，b*)的半直线，从a*轴的+方向逆时针旋转的方向上，与a*轴的+方向所成的夹角。色调角度与亮度无关，可以很容易地表示特定的色调。

在测定青调色剂的a*，b*，c*，L*时，例如，将调色剂导入市售的普通纸全色复印机(彩色激光复印机CLC1150；佳能制)内，作为受像体利用普通纸(彩色激光复印用纸TKCLA4；佳能制)，使纸上的调色剂的量变化，形成200线16个灰度等级的图像。利用SpectroScanTransmission(GretagMacbeth公司制)，测定获得的图像a*、b*、L*。测定条件为，观测光源：D50，观测视野：2°，密度：DINNB，白色基准：Pap，滤光片：无。令获得的a*值作为横轴，b*的值作为纵轴制成曲线a*-b*的座标图，由图求出b*为-20及-30时的a*的值。代表性的测定结果示于图3。进而，由前述公式(1)求出c*的值，令c*的值为横轴，L*的值为纵轴，制成L*-c*的曲线座标图，由图求出c*为30时的L*的值。代表性的测定结果示于图4。

根据申请公开公报(特愿2002-144250号)，通过采用b*为-20时的a*的值(a-1)位于-19至-30，并且，b*为-20时的a*的值(a-2)位于-29至-45的浅青色调色剂a，以及b*为-30时的a*值(a-4)位于-10至-28的深青色调色剂b，来解决上述课题，从而在从低密度到高密度的区域内可以获得没有粒状感层次性优异、彩色再现性范围宽的良好的图像。

从而，在本实施方式中，通过重视L*的直线性，可以产生更好的结果，但是作为用于本实施方式的调色剂的特性，使用通过如申请公开公报(特愿2002-144250号)那样适当地限制色调的不同的调色剂，对C*的直线性也进行了约束。

例如，为了进行这次的4色+2色的彩色输出试验，将佳能制的前述彩色激光复印机CLC1150作为基础制成图6所示的结构的改造机型。在图6中，A是打印机部，B是装载到打印机部A上的图像读取部(图像扫描器)。

在图像读取部B，将原稿G以将要复印的面朝下地载置在原稿台玻璃20的上表面上，将图中未示出的原稿板被覆安置于其上。21是配置有照射原稿用灯21a、短焦距透镜阵列21b、CCD传感器21c等的图像读取单元。

通过按下图中未示出的复印钮，将该图像读取单元21在原稿台玻璃20的下侧沿玻璃的下表面从该原稿台玻璃20的左侧的初始位置向右侧往复驱动，当达到规定的往复终点时，进行复动驱动，返回到初始位置。

在图像读取单元21的往复驱动过程中，利用原稿照射用灯21a从左边侧至右边侧依次照明扫描载置设置于在原稿台玻璃20上的原稿G的朝下的图像面，用短焦距的透镜阵列21b将该照明扫描光的原稿面的反射光入射并成像在CCD传感器21c上。

CCD传感器21c由图中未示出的光接受部、传送部、输出部构成，在光接受部将光信号变换成电荷信号，由传送部与时钟脉冲同步地依次传送到输出部，在输出部将电荷信号变换成电压信号，放大、低阻抗化输出。通过众所周知的图像处理将这样获得的模拟信号变换成数字信号，输出到打印机部A。即，利用图像读取部B作为时序电数字像素信号(图像信号)光电读取原稿G的图像信息。

图8表示图像处理框图。在该图中，从作为CCD传感器的一种的全色传感器40输出的图像信号被输入到模拟信号处理部51中，调整增益和偏移之后，在A/D变换部52对于各个色彩成分的每一个，例如变换成8比特(0～255等级：256灰度等级)的RGB数字信号，在图像斑点调整部53，为了使并列排列的CCD传感器单元组一个个的灵敏度没有起伏，进行公知的图像斑点调整，利用对各个色彩的每一个读取的基准白色板(图中未示出)的信号，使之与一个个的CCD传感器单元对应，将增益最佳化。

在线延迟部54，对包含在从图像斑点调整部53输出的图像信号中的空间偏移进行校正。该空间偏移是由于全色传感器240的各线传感器在副扫描方向相互隔开规定的距离配置产生的。具体地说，以B(蓝)色成分信号为基准，将R(红)及G(绿)的各色成分信号沿副扫描方向线延迟，使三种颜色成分信号的相位同步。

输入彩色校正部55通过图9的公式(2)所示的矩阵演算，将线延迟部54输出的图像信号的色空间变换成NTSC的标准色靠近。即，从全色传感器40输出的各色成分信号的色空间由各色成分的滤光片的分光特性决定，但将其变换成NTSC的标准色空间。

LOG变换部56例如用由ROM灯构成的对照表(LUT)构成，将从输入彩色校正部55输出的RGB亮度信号变换成CMY密度信号。线延迟存储器57将从LOG变换部56输出的图像信号延迟，延迟的量迟相当于黑色文字判定部(图中未示出)生成从输入彩色校正部输出的控制信号UCR，FILTER，SEN等的期间(线延迟)的量。

彩色校正·UCR部58由从线延迟存储器57输出的图像信号中抽出黑色成分信号K，进而对YMCK信号进行校正打印机部的记录彩色材料的串色的矩阵运算，通过读出部的各读取动作，按M，C，Y，K的顺序，例如输出8比特的彩色成分图像信号。此外，用于矩阵运算的矩阵计数由CPU(图中未示出)设定。

其次，基于所获得的青成分和品红成分数据8比特的彩色成分图像信号Data，参照图12进行决定深色点和浅色点的记录率Rn、Rt的处理。例如，如果输入的灰度等级数据是100/255的话，将浅色点的记录率Rt决定为255/255，深色点记录率Rn决定为40/255。此外，记录率是载置于某一确定面积中的调色剂的比例，通过把百分之百作为255的绝对值表示。

这样，按照灰度等级，利用作为表示深色调色剂、浅色调色剂的最佳量的曲线的图12，对应于输入数据决定深色调色剂的量和浅色调色剂的量。如图12所示，灰度等级的数据直到规定值之前，只用浅色调色剂形成图像。灰度等级数据从规定值起，随着加大灰度等级的数据，深色调色剂的记录率也增加。灰度等级数据在100以下，虽然深色调色剂的记录率增加，但浅色调色剂记录率逐渐减少。灰度等级数据为最大的255处，深色调色剂记录率成为最大，浅色调色剂记录率成为0。

此外，在图12中，用输入数据Din使等级变化时，使前述输入数据从最小值变化到最大值、使灰度等级从最小值变化到最大值时(全部灰度等级数据)，

如果DIn1＜Din2的话，前述色标图像亮度L*满足

L*(Din1)＞L*(Din2)

并且，为了遍及整个灰度等级数据(特别是，深色调色剂开始混合存在于浅色调色剂内时)，确保相对于全部灰度等级的2％的数据亮度变化ΔL*在10以内，优选在5以内的图像电平，最初，利用调色剂种类等开始时了解到的条件生成在使用当中，根据条件的变更随机应变地进行更换。

为了使图像信号与打印机部的理想的灰度等级特性吻合，γ校正部59对从彩色校正·UCR部58输出的图像信号进行密度校正。输出滤光片(空间滤光片处理部)60根据从CPU来的控制信号对从γ校正部59输出的图像信号进行边缘强调或平滑处理。

LUT61用于使原图像的密度与输出图像的密度一致，例如由RAM等构成，其变换表由CPU设定。脉冲宽度调制器(PWM)62输出对应于输入的图像信号的电平的脉冲宽度的脉冲信号，该脉冲信号输入到驱动半导体激光器(激光光源)的激光驱动器41中。

此外，在该图像形成装置上，装载有测试图案发生器(图中未示出)，登记灰度等级图案，可以将信号直接转送到脉冲宽度调制器62。

曝光装置3相对于作为带电的像载体的感光体1的表面，基于从从图像读取单元121输入的图像信号进行激光扫描曝光L，形成静电潜像。

图10是表示曝光装置3的简略结构图。利用该曝光装置3对感光体1的表面进行激光扫描曝光L时，首先，基于从图像读取单元21输入的图像信号，利用发光信号发生器24，在规定时刻使固体激光元件25亮、灭(ON/OFF)。然后，利用准直透镜组26将作为从固体激光元件25发射的光信号的激光变换成基本上平行的光束，进而通过利用沿箭头c方向高速旋转的旋转多面镜22将感光体1沿箭头d方向(长度方向)扫描，利用fθ透镜组23、反射镜(参照图1)，在感光体1的表面上形成激光点的像。利用这种激光扫描，在感光体1表面上形成扫描曝光分布，进而，如果对各扫描的每一个相对于感光体1的表面垂直地滚动规定的量的话，能得到在感光体1的表面上对应于图像信号的曝光分布。

即，通过利用高速旋转的旋转多面镜22，使对应于图像信号的ON/OFF(通/断)发光的固体激光元件25的光在感光体1的均匀带电面(这里为-700V)上进行扫描，在感光体1的表面上依次形成对应于扫描曝光图案的各色静电潜像。

如图11所示，显影装置4分别将具有青调色剂a的显影剂、具有青调色剂b的显影剂、具有品红调色剂a、品红调色剂b的显影剂、具有黄调色剂的显影剂、以及具有黑调色剂的显影剂导入作为调色剂收容部的显影器411a、411b、412a、412b、413、414、415中，利用磁刷显影方式，将形成在作为静电潜像载体的感光体1上的静电潜像显影，在感光体1上形成有各种颜色的调色剂像。作为这些显影器411a、411b分别是第一调色剂收容部、第二调色剂收容部。

在图7中，双成分显影器备有沿箭头e的方向旋转的作为显影剂载体的显影套筒30，在显影套筒30内固定配置有磁辊31。在显影容器32上设置有为了将显影剂T在显影套筒30的表面上形成薄层用的限制刮刀33。

此外，显影容器32的内部被间隔壁36划分成显影室(第一室)R1和搅拌室(第二室)R2，在搅拌室R2的上方配置有调色剂料斗34。在显影室R1和搅拌室R2内分别配置有运送丝杠37、38。此外，在调色剂料斗34上设置有补给口35，在补给调色剂时，调色剂t经由该补给口35落入并补给到搅拌室R2内。

另一方面，在显影室R1即搅拌室R2内收容有上述调色剂粒子和磁性载体粒子混合而成的显影剂T。

此外，显影室R1内的显影剂T通过运送丝杠37的旋转驱动，向显影套筒30的长度方向运送。搅拌室R2内的显影剂T，通过运送丝杠38的旋转驱动，向显影套筒30的长度方向运送。利用运送丝杠38运送显影剂的方向与利用运送丝杠37进行的显影剂的运送方向相反。

在间隔壁36上，在作为与纸面垂直方向的靠近身边侧与深处侧分别设置开口部(图中未示出)，由运送丝杠37运送的显影剂T从该开口部之一交付给运送丝杠38，用运送丝杠38运送的显影剂T在上述开口部的另一个处交付给运送丝杠37。调色剂通过与磁性粒子的摩擦，带上将潜像显影用的电极性。

由铝或非磁性的不锈铜等非磁性材料构成的显影套筒30设置在显影剂容器32靠近感光体1的部位处设置的开口部处，沿箭头e方向(逆时针方向)旋转，将调色剂和载体混合形成的显影剂T载置运送到显影部C。载置于显影套筒30上的显影剂T的磁刷在显影部C与沿箭头a的方向(顺时针方向)旋转的感光体1接触，静电潜像在该显影部C处被显影。

利用电源(图中未示出)向显影套筒30上加载在支流电压叠加到交流电压上的振动偏压。潜像的暗部电位(非曝光部电位)与亮部电位(曝光部电位)位于上述振动的偏压电位的最大值与最小值之间。借此，在显影部C形成方向交互地变化的交变电场。在该交变电场中，调色剂和载体激烈地振动，调色剂挣脱显影套筒30和载体的静电约束，对应于潜像，附着在感光体1表面的亮部。

振动偏压的最大值和最小值之差(峰值间电压)优选1～5kV，这里为2kV的矩形波，此外，频率优选1～10kHz，这里为2kHz。此外，振动偏压的波形并不局限于矩形波，也可以使用正弦波，三角波等。

而且，上述直流电压成分是静电潜像的暗部电位与亮部电位之间的值，绝对值是比最小的亮部电位更靠暗部电位的值，这对于防止翳影调色剂向暗部电位区域的附着是理想的。这里，相对于暗部电位-700V，令亮部电位为-200V，显影偏压的直流成分为-500V。此外，显影套筒30与感光体1的最小间隙(该最小间隙的位置在显影部C内)优选0.2～1mm，这里为0.5mm。

此外，受到限制刮刀33的限制，被运送到显影部C的显影剂T的量优选为：在取走感光体1的状态下，由磁辊31的显影磁极S1在显影部C的磁场形成的显影剂T的磁刷在显影套筒30的表面上的高度为显影套筒30与感光体1之间的最小间隙值的1.2～3倍的量。这里为700μm。

磁辊31的显影磁极S1配置在与显影部C相向的位置上，显影磁极S1利用形成于显影部C上的显影磁场形成显影剂T的磁刷，该磁刷与感光体1接触，将点分布的静电潜像显影。这时，附着在磁性载体的尖端(刷)的调色剂、以及不是该尖端而是附着在套筒表面上的调色剂都转移到静电潜像的曝光部，将其显影。

由显影磁极S1产生的显影磁场在显影套筒30的表面上的强度(显影套筒30表面的垂直方向的磁通密度)的峰值优选5×10^-2(T)～2×10^-1(T)。此外，在磁辊31上，除上述显影磁极S1之外，还有N1，N2，N3，S2极。

这里，对利用显影装置4通过双成分磁刷法将感光体1的表面的静电潜像显影的显影工艺和显影剂T的循环系统进行说明。

通过显影套筒30的旋转，用N2极汲取的显影剂T被从S2极运送到N1极，在其途中，由限制刮刀33限制层厚，形成显影剂薄层。于是将在显影磁极S1的磁场中立起的显影剂T在感光体1上的静电潜像显影。然后，利用N3极、N2极之间的排斥磁场，显影套筒30上的显影剂T下落到显影室R1内。落入到显影室R1内的显影剂T被运送丝杠37搅拌运送。

此外，在本实施方式中，作为之间转印体及转印机构，可以使用一般的材料。

转印体5，在表面上张紧设置例如由聚对苯二甲酸乙酯树脂膜构成的转印片5c，相对于感光体1可自由接触脱离地设置。转印体5沿箭头方向(顺时针方向)被旋转驱动。在转印体5内设置有转印带电器5a、分离带电器5b等。

其次，对上述图像形成装置的图像形成动作进行说明。

将感光体1以中心支轴为中心，以规定的外周速度(图像形成速度)沿箭头a方向(逆时针方向)驱动旋转，在其旋转过程中，利用一次带电器2，在本实施方式中接受负极性均匀带电处理。

然后，利用从曝光装置(激光扫描装置)3输出的、对应于从图像读取部B输出到打印机部A侧的图像信号调制的激光，对感光体1的均匀带电面进行扫描曝光，在感光体1上依次形成对应于由图像读取部B光电读取的原稿G的图像信息的各色静电潜像。利用显影装置4，利用上述的双成分磁刷法，首先由显影器411a将形成于感光体1上的静电潜像反转显影，将第一种颜色的调色剂像变成可视像。

另一方面，与向感光体1上形成上述调色剂像同步地，利用给纸辊11或12一张张地输送收存在给纸盒10内的纸等转印材料(被转印体)P，利用校准辊13以规定的时刻向转印体5上给纸，利用吸附辊14将转印材料P静电吸引到作为转印材料载体的转印体5上。被静电吸引到转印体5上的转印材料P通过转印体5沿箭头方向(顺时针方向)的旋转，移动到与感光体1相向的位置上，利用转印带电器5a向转印材料P的背面侧赋予与前述调色剂相反极性的电荷，将感光体1上的调色剂像转印到表面侧上。

在这种转印之后，利用清洗装置6将残留在感光体1上的转印残留调色剂除去，准备下一个调色剂像的形成。

下面，同样地将感光体1上的静电潜像显影，利用转印带电器5a将形成在感光体1上的青调色剂a的像、青调色剂b的像、品红调色剂像a、品红调色剂像b、黄调色剂像、黑调色剂像重叠加地转印到转印体5上的转印材料P上，形成全色图像。

然后，利用分离带电器5b将转印材料P从转印体5上分离，被分离的转印材料P通过运送带8被运送到定影装置9。被运送到定影装置9的转印材料P大约以200mm/sec的速度进入，在定影辊9a(硅橡胶：壁厚2.4mm，φ60mm，硬度79(ASKER-C硬度1kg负荷))与加压辊9b(硅橡胶：壁厚1.8mm，φ60mm，硬度81(ASKER-C硬度1kg负荷))之间约在160℃加热，以70kg加压，在表面上将全色图像定影后，由排纸辊15排纸到托盘16上。

此外，感光体1的表面用清洗装置6除去转印残留调色剂，进而，感光体1的表面用前曝光灯7除电，为下一次图像形成作准备。

图示，在本实施方式中，为了在本次的图像输出之前检验图像质量(为了检测图像密度)如图5B的T1所示，将色标图像形成在转印体5上的被转印材料彼此之间(图5A中的T2是本次的图像)。

首先，用于前述青的浅色调色剂用激光写入记录率50％(图12的纵轴128/255)的潜像，用通常进行的预定的显影偏压的直流成分进行显影过程，在感光鼓1上形成调色剂图像T1。

然后，用图5A所示的发光部100产生的照射光被形成在感光鼓1上的色标图像T1反射，利用光接受部101接受其反射光。这时的反射光的光量，经由CPU102变换成输出电压。在由该结果获得的L*的值不是所需的值时，使外加到前述显影套筒上的显影偏压的直流成分(显影条件)进行预想量的变化，准备本次的图像输出。所谓该预想量，例如是相当于由色标图像产生的测定值与所需值的差分的量。此外，图5A所示的由发光部100和光接受部101和CPU102构成的机构相当于图像检验机构(密度检测机构)。

此外，如果时间有富裕的话，优选再次在感光鼓上形成色标图像，确认变化的偏压值是否没有问题。

此外，当判断为显影剂中的调色剂的含量低时，从前述调色剂料斗34向显影容器内补给新的调色剂，将调色剂的剩余量变成预定的规定量。

此外，例如，存储在开始处于最佳调色剂含量时显影偏压值与亮度的关系，通过与该值比较，可以判断显影剂中的调色剂的含量是否低。

其次，利用青色的深色调色剂利用色标图像同样地进行图像检验。此外，基于这种图像检验，控制外加到显影套筒上的显影偏压(显影条件)。即，在实质上相同颜色的青调色剂中，分别利用密度检测机构检测浅色调色剂图像的密度和深色调色剂图像的密度，基于检测结果控制浅色调色剂用显影条件和深色调色剂用显影条件。

对于品红的深浅色调色剂同样地进行上述工艺。即，在实质上相同颜色的品红调色剂中，利用密度检测机构分别检测浅色调色剂图像的密度和深色调色剂的图像的密度。

借此，在不稳定的电子照相过程中，可以获得在全部灰度等级区域没有粒状感的深浅色图像输出。此外，除了显影条件，也可以控制潜像形成条件、转印条件、定影条件等向被转印体上的输出图像的形成条件。

(第二种实施方式)

在本实施方式中，色标图像是接近于实地状态的浅色调色剂图像、与高光输出的微量调色剂的深色调色剂图像混合存在的图像，例如，在图12中，将Data＝100时，浅色调色剂记录率为100％(255/255)，深色调色剂记录率约为16％(40/255)时重叠的调色剂图像作为在本次的图像输出前的色标图像，生成在如图13所示的载置于转印体5上的被转印材料P上。

对于其它的结构和作用，由于和第一种实施方式相同，所以，对于相同的结构被覆赋予相同的标号，省略其说明。

首先，写入前述青的浅色调色剂用的记录率100％(在图12的纵轴上，255/225)的潜像，用通常进行的预定的显影偏压的直流成分进行显影处理，在感光鼓1上形成调色剂图像，如前面所说明的，将调色剂图像转印到被转印材料P上。

接着，以记录率16％写入深色调色剂潜像，显影，向前面形成的浅色调色剂的色标图像上进行多重转印，形成深浅色混合存在的调色剂图像(色标图像)T3。图14是从上方观察色标图像T3时的图示。该色标图像如图14所示，深色调色剂的记录率小于浅色调色剂的记录率。

从图13中的发光部200发出的照射光，由形成在被转印材料P上的色标图像T3反射，由光接受部201接受该反射光。这时的反射光的光量经由CPU202变换成输出电压。由该结果获得的L*的值不是所需的值时，使深浅色调色剂用的分别外加到显影套筒上的显影偏压的直流成分变化预定的量，准备本次的图像输出。此外，在图13中，作为图像质量检验机构(密度检测机构)的传感器是具有发光部200、光接受部201、和CPU202的光传感器。

此外，如果时间有富裕的话，优选再次在感光鼓上形成色标图像，确认被变化的偏压值是否没有问题。

此外，当判断为显影剂中的调色剂的含量低时，从前述调色剂料斗34向显影容器内补给新的调色剂，将调色剂的剩余量变成预定的规定量。

对于品红的深浅色调色剂同样地进行以上的工艺。

借此，即使在不稳定的电子照相过程中，也可以在全部灰度等级区域获得没有粒状感的深浅色图像输出。

此外，在本实施方式中，在转印体5上的被转印材料P上形成色标图像，但在用于采用中间转印体等的系统中的情况下，在中间转印体上形成深浅色调色剂混合存在的色标图像也可以获得同样的效果。

此外，在多重显影系统等中，在感光体上形成深浅色调色剂混合存在的色标图像，进行和第一种实施方式同样的图像质量检验，也可以灰度相同的效果。

(第三种实施方式)

当如第二种实施方式那样，利用深浅色调色剂混合存在的色标图像进行图像质量的检验(进行图像密度的检测)时，有时候不能判断是改变深色调色剂量好还是改变浅色调色剂的量好。

因此，在本实施方式中，只对先形成在转印体上的被转印材料P上的浅色调色剂的色标图像进行图像质量的检验，然后对深色调色剂多重转印后的深浅色调色剂混合存在的色标图像进行图像质量检验。或者，形成大的浅色调色剂的色标图像，制成小的多重转印的深色调色剂的色标，只在浅色调色剂色标的一部分上形成深浅色调色剂混合存在的色标图像，利用浅色调色剂的色标图像部和深浅色调色剂混合存在的色标图像部两者进行图像质量的检验。

此外，如第一种实施方式那样，在感光鼓上形成深浅色单独的色标图像，进行图像质量检验后，可以像本实施方式那样预测深浅色单独的转印效率的数据，将转印偏压最佳化。同时，由于在转印过程中，通过控制转印偏压，可以控制转印时的粒状性的恶化，所以，可以加倍地发挥降低粒状性的效果。

此外，由于通过定影器9之后会显示出真正的密度及亮度、色彩、光泽，所以为了有更正确的反馈，同样优选从定影后的被转印材料上的深浅色调色剂混合存在的色标图像收集数据。

同时，利用该数据，不仅改变显影器4及转印装置5等的条件，而且改变定影装置的条件，将其最佳化，与提高粒状性联系起来。

此外，代替控制显影条件(显影偏压)，也可以利用激光扫描器控制光量等潜像形成条件。

同时，这样在全部潜像过程、显影过程、转印过程、定影过程中，在具有基于色标图像的校对结果，调整(控制)在被转印材料上转印的图像质量的机构的情况下，作为判断进行哪一个过程的最佳化成为所需的亮度的方法，例如，从过程的上游，首先在潜像过程中进行最佳化，在这样还不能获得改进的情况下，利用转印前的感光鼓上的色标像进行改变显影偏压等显影过程的最佳化，其次，可以通过将转印过程、定影过程最佳化来进行。即，可以通过根据色标图像的检测结果控制图像形成条件，来控制潜像形成条件、显影条件、转印条件、定影条件中至少其中的一个条件。

最后，对应用本实施方式时的测定结果进行说明。

对于密度水平不同的两种以上的调色剂品种，品红·浅色调色剂和品红·深色调色剂，通过用同一种着色剂的含量之差，制成密度水平不同的调色剂。

<品红·深色调色剂>

聚酯树脂(100份重量)/C.I.颜料红(5份重量)

<品红·深色调色剂>

聚酯树脂(100份重量)/C.I.颜料红(1份重量)

利用Henschel搅拌器将上述原料进行预混合，利用双轴挤压式混练机熔融混练，冷却后利用锤击式粉碎机粗粉碎到1～2mm左右。

其次，用气流喷射式微粉碎机进行微细粉碎。将获得的微粉碎物分级，获得重量平均粒子5.6μm的品红·深色调色剂、品红·浅色调色剂各种粒子。

利用上述调色剂，用前述装置，制成图12所示的Data-记录率的表(图12始终是说明用，并不是实际上使用的)，通过检验定影后的色标图像的图像质量，通过控制Data-记录率表的最佳化、显影剂中的调色剂密度的最佳化、显影偏压的最佳化、转印偏压的最佳化、定影条件的最佳化等的反馈控制进行。相对于这时的品红的深色调色剂的色标图像(M)，浅色调色剂的色标图像(LM)，深浅色调色剂混合存在的色标图像(LM+M)的Data(Din)的各L*的灰度等特性的结果示于图15中。

如图15所示，可以看出，在整个灰度等级，亮度大致线性变形，即使在深色调色剂和浅色调色剂混合存在的中密度区域，也可以保持粒状感良好。

与此相对，图16、图17、图18是表示不进行上述实施方式中所述的图像质量调整时产生的问题的例子。

在图16的情况下，由于未将深色调色剂显影器的显影偏压最佳化，深色调色剂的显影量过多，所以在开始进入深色调色剂时的中间色调区域会产生所谓的“色调跳动”。而且，其大小相当于13左右的亮度差，所以，在自然画的输出时，尤其会使图像质量变差。

图17的情况，由于未将浅色调色剂显影器的显影偏压最佳化，浅色调色剂的显影量过多，所以在开始进入深色调色剂时的中间色调区域会产生所谓的“色调跳动”。其亮度差为6左右。在深浅色调色剂中，在基本上全部是浅色调色剂只载有少量的深色调色剂的情况下的亮度差可以减轻到10以下，由于可以确认在5以下时是没有问题的水平，所以比图16的情况图像质量得到改善，但优选地将其抑制在5以下。

图18，仍然是由于在深色调色剂的显影器中的调色剂密度比最佳值少时的状态没有将Data-记录率表进行最佳化，所以，在与深色调色剂的连接点处，伴随着Data的增加，亮度不是单调地减少(密度下降)，由于在其后使用调色剂的密度不一致的状态下的Data-记录率，所以产生亮度的峰值和谷底，在输出的自然画上产生大的模拟轮廓。这种亮度的峰值和谷底是最需要避免的现象，在强迫地将深浅色调色剂系统用于电子照相装置时，非常容易出现这种问题。

因此，在用输入数据Din使灰度等级变化时，使前述输入数据从最小值变化到最大值，使灰度等级从最小值变化到最大值时(整个灰度等级数据)，

如果Din1＜Din2的话，前述色标图像的亮度L*满足

L*(Din1)＞L*(Din2)

并且，为了遍及整个灰度等级数据(特别是，深色调色剂开始混合存在于浅色调色剂内时)，确保相对于全部灰度等级的2％的数据亮度变化ΔL*在10以内，优选在5以内的图像电平，利用上述图像质量检验机构详细地检验图像质量是非常重要的。

此外，在上述实施例中，进行色标图像的密度检测的位置，可以在像载体(感光体)、中间转印体、转印材料载体、片等被转印体上。在被转印体上进行色标图像的密度检测的情况下，可以在定影前进行，也可以在定影后进行。

此外，根据色标图像的密度的检测结果进行的、对向被转印体上形成图像的条件进行的控制，可以是潜像形成条件、显影条件、转印条件、定影条件中的至少其中之一。

此外，作为使用深色调色剂及浅色调色剂的彩色调色剂，优选品红调色剂，青调色剂，黄调色剂中的至少其中之一。

如上面说明的那样，根据本发明，在使用深浅色调色剂的图像形成装置中，即使在浅色调色剂和深色调色剂混合存在的区域，也可以获得没有粒状感、灰度等级性优异的图像，可以在整个灰度等级区域顺滑地表现灰度等级。

Claims (31)

1.一种图像形成装置，包括：

能够利用实质上相同颜色的浅色调色剂和深色调色剂形成图像的图像形成机构(1-5、9)，

收容前述浅色调色剂的第一调色剂收容部(411a、412a)，

收容前述深色调色剂的第二调色剂收容部(411b、412b)，

对用前述浅色调色剂和深色调色剂形成的检测用图像的密度进行检测的密度检测机构(100-102)。

2.如权利要求1所述的图像形成装置，

前述密度检测机构检测仅用前述浅色调色剂形成的检测用图像的密度。

3.如权利要求1所述的图像形成装置，

前述密度检测机构检测仅用前述深色调色剂形成的检测用图像的密度。

4.如权利要求1至3中任何一个所述的图像形成装置，

根据前述密度检测机构检测的结果，控制用前述图像形成机构在被转印体(P)上形成的图像的形成条件。

5.如权利要求4所述的图像形成装置，

在使形成在前述被转印体上的图像的灰度等级数据增加时，直到前述灰度等级的数据到达规定值，不使用前述深色调色剂，使前述浅色调色剂的记录率增加，在前述灰度等级的数据超过前述规定值之后，增加与前述浅色调色剂混合存在的前述深色调色剂的记录率。

6.如权利要求1所述的图像形成装置，

利用前述密度检测机构检测的、利用前述浅色调色剂和前述深色调色剂形成的前述检测用图像中，前述浅色调色剂的记录率比前述深色调色剂的记录率小。

7.如权利要求1所述的图像形成装置，

前述装置具有像载体(1)，利用前述密度检测机构检测的前述图像被形成在前述像载体上。

8.如权利要求1所述的图像形成装置，

前述图像形成装置，具有从像载体(1)转印图像的中间转印体，利用前述密度检测机构检测的前述检测用图像被形成在前述之间转印体上。

9.如权利要求4所述的图像形成装置，

利用密度检测机构检测的前述检测用图像被形成在前述被转印体上。

10.如权利要求9所述的图像形成装置，

前述密度检测机构，检测在前述被转印体上定影的前述检测用图像的密度。

11.如权利要求4所述的图像形成装置，

前述图像形成条件是潜像形成条件、显影条件、转印条件、定影条件中的至少其中之一。

12.如权利要求4所述的图像形成装置，

在前述密度检测机构的检测结果不是所需的值时，根据表示图像灰度等级数据与调色剂的比例关系的规定数据决定，以浅色调色剂和深色调色剂的比例形成图像的方式控制前述图像形成条件。

13.如权利要求4所述的图像形成装置，

当前述密度检测机构的检测结果不是所需的值时，令前述第一及第二调色剂收容部中的至少一个的调色剂残余量成为规定的量。

14.如权利要求4所述的图像形成装置，

在使输入数据Din从最小值变化到最大值时，若设Din的任意值为Din1、Din2，

则在Din1＜Din2时，前述检测用图像的亮度L*满足L*(Din1)＞L*(Din2)，

并且控制前述图像形成条件，使得相对于全部输入数据中2％的数据的亮度L*的变化在10以内。

15.如权利要求1所述的图像形成装置，

前述浅色调色剂及前述深色调色剂的颜色，至少是品红，青，黄中之一。

16.如权利要求1所述的图像形成装置，

当采用前述浅色调色剂及前述深色调色剂来形成图像时，浅色调色剂用的潜像和深色调色剂用的潜像分别形成于像载体(1)上。

17.如权利要求1所述的图像形成装置，

当采用前述浅色调色剂及前述深色调色剂来形成图像时，浅色调色剂图像和深色调色剂图像被依次重叠转印。

18.如权利要求1所述的图像形成装置，

当形成同色的图像时，在图像输入数据达到规定值之前只使用浅色调色剂形成图像，在图像输入数据超过规定值之后使用浅色调色剂和深色调色剂形成图像。

19.一种图像形成装置，包括：

能够利用实质上相同颜色的浅色调色剂和深色调色剂形成图像的图像形成机构，

收容前述浅色调色剂的第一调色剂收容部，

收容前述深色调色剂的第二调色剂收容部，

检测仅用前述浅色调色剂形成的第一检测用图像的密度，以及仅用深色调色剂形成的第二检测用图像的密度的密度检测机构。

20.如权利要求19所述的图像形成装置，

根据前述密度检测机构的检测结果，控制利用前述图像形成机构形成在被转印体上的图像形成条件。

21.如权利要求20所述的图像形成装置，

在使形成在前述被转印体上的图像的灰度等级增加时，直到前述灰度等级到达规定值，不使用前述深色调色剂，使前述浅色调色剂的记录率增加，在前述灰度等级的数据超过前述规定值之后，使混合在前述浅色调色剂中的前述深色调色剂的记录率增加。

22.如权利要求19所述的图像形成装置，

前述装置，具有像载体(1)，利用前述密度检测机构检测的前述第一检测用图像和第二检测用图像，形成在前述像载体上。

23.如权利要求19所述的图像形成装置，

前述图像形成装置，具有从像载体(1)转印图像的中间转印体，利用前述密度检测机构检测的前述第一检测用图像和第二检测用图像，形成在前述中间转印体上。

24.如权利要求20所述的图像形成装置，

利用前述密度检测机构检测的前述第一检测用图像和第二检测用图像，形成在前述被转印体上。

25.如权利要求24所述的图像形成装置，

前述密度检测机构，检测定影在前述被转印体上的前述第一检测用图像和第二检测用图像的密度。

26.如权利要求20所述的图像形成装置，

前述图像形成条件是潜像图像形成条件，显影溶解，转印条件，所定影条件中的至少其中之一。

27.如权利要求20所述的图像形成装置，

在前述密度检测机构的检测结果不是所需的值的情况下，根据表示图像灰度等级数据和调色剂的比例关系的规定数据来决定浅色调色剂与深色调色剂的比例，并以利用所述浅色调色剂和深色调色剂的比例形成图像的方式，控制前述图像形成条件。

28.如权利要求20所述的图像形成装置，

在前述密度检测机构的检测结果不是所需的值的情况下，将前述第一及第二调色剂的收容部中的至少其中之一的调色剂的剩余量作为规定的量。

29.如权利要求20所述的图像形成装置，

在使输入数据Din从最小值变化到最大值时，若设Din的任意值为Din1、Din2，

则在Din1＜Din2时，前述第一及第二检测用图像的亮度L*满足L*(Din1)＞L*(Din2)，

的亮度L*的变化在10以内

并且控制前述图像形成条件，使得相对于全部输入数据中2％的数据的亮度L*的变化在10以内。

30.如权利要求19所述的图像形成装置，

前述浅色调色剂及前述深色调色剂的颜色，至少是品红，青，黄中之一。

31.如权利要求19所述的图像形成装置，

当采用前述浅色调色剂及前述深色调色剂来形成图像时，浅色调色剂用的潜像和深色调色剂用的潜像分别形成于像载体(1)上。

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