图象形成装置 发明背景发明的领域
本发明涉及一种图象形成装置，例如，应用电子照相方法的复印机或打印机，特别是用于形成由许多颜色彼此叠加在一起而形成的调色剂图象组成的彩色图象的彩色图象形成装置。相关技术说明
通常在电子照相型图象形成装置中，由于使用环境的变化使被打印图象的密度特性产生波动，由于被打印纸张的数量使显影装置和感光鼓的特性产生波动，以及感光鼓在其制造过程中感光性不均衡，调色剂在其制造过程中摩擦起电特性不均匀，等等。
每天必须尽力稳定这些特性的变化和波动，但仍然不够。特别是在彩色图象形成装置中，色彩的再现是通过四种颜色即黄色、品红、青色和黑色显影剂(调色剂)彼此叠加在一起而实现的，因此，除非四种颜色的被显影图象，即调色剂图象的密度被精确调整，否则不能获得良好的彩色平衡。
因此，在许多彩色图象形成装置中，安装有图象密度调节机构，用于自动地调整图象形成条件，例如电荷电势，曝光量和显影偏压。一种通用的图象密度调整方法如下：
首先，调色剂图象在预定图象形成条件下被形成在图象承载体或转印材料承载体上，调色剂图象的密度由一光传感器(密度传感器)检测，该光传感器包括一光发射元件和一光接收元件。然后，图象形成地条件被调节从而与检测到的调色剂图象的密度相一致。
在那种情况下，众所周知如果密度检测是通过使用规则的光接收量大且对于黑色调色剂的敏感性好的反射型传感器而实现，且通过使用对于其它颜色即黄色、品红和青色调色剂的高密度检测精度高的漫反射型(不规则反射)传感器而实现，密度控制的能力良好，且该方法适用于许多彩色图象形成装置中。
下面叙述一个示例，根据日本专利申请特许公开No.6-66722的一种调色剂密度检测装置，将光发射元件的光发射到其上形成调色剂图象的图象承载体上，利用光接收元件检测其反射的光，从而检测图象承载元件上的调色剂的密度，并使用一种结构，其中用于黑色光的光接收元件被设置在用于检测反射光中的规则反射光的位置，用于彩色光的光接收元件被设置在用于检测反射光中不规则反射光的位置。
当使用光学型密度检测装置，即，如上文所述的密度传感器，密度检测精度由于受到光发射元件的光量的波动和光接收元件的光接收特性的波动，或密度传感器的装配位置的不均衡，图象承载体或用于形成待检测的调色剂图象的转印材料承载元件的表面特性的波动等的影响而变差，因此，需要通过一些方法进行校正。
在使用通用的规则反射型密度传感器的情况下，有一种公知的方法，用由传感器检测在其上形成调色剂图象的图象承载体或转印材料承载体的背景而产生的检测值(背景输出值)对由密度传感器检测的调色剂图象的读出值进行归一化。
另一方面，在使用漫反射型密度传感器的情况下，除非作为背景的图象承载体或转印材料承载体是除了黑色以外的其它颜色，且其表面特性(反射系数)被稳定在一个预定值，如上所述的归一化校正就不能实现，因此输出值的校正较困难。从而，对于漫反射型密度传感器的校正来说，使用其它方法。
作为一种传统的漫反射型密度传感器的校正的例子，在日本专利申请特许公开No.9-284556中披露了一种方法。该出版物中公开的图象形成装置具有用于在感光体上形成测试图案的潜像的潜像形成装置，用于使潜像显像的显影装置，被显影的测试图案被转印于其上的中间转印体，用于检测测试图案的密度的密度传感器，及在中间转印体附近的参考校准元件，并被设计成用密度传感器检测参考校准元件的反射光的量，此时实现基于密度传感器的输出值的灰度级校正。
作为另一个传统的示例，根据日本专利申请特许公开No.12-258966中公开的一种方法。该出版物中公开的图象形成装置被设计成在图象承载体，转印材料承载体或中间转印体上形成用于密度检测的图案，在通过漫反射型和规则反射型密度检测传感器检测用于密度检测的图案的密度过程中，基于当图象承载体，转印材料承载体或中间转印体的表面被规则反射型密度检测传感器检测时得到的值，归一化当用于密度检测的图案的密度被漫反射型密度检测传感器检测时得到的值。
然而，如上文所述的使用漫反射型密度传感器的校正方法的图象形成装置具有如下不方便之处。
在根据日本专利申请特许公开No.9-284556的图象形成装置的情况下，需要重新提供参考校准元件，这就导致了组成部分数量的增加，及装置成本的增加，并使装置变得笨重。此外，还有一个问题，当参考校正元件的不均匀性较严重时，校正精度变差，即，密度的不均匀性变大。
同样，根据日本专利申请特许公开No.12-258966中公开的图象形成装置对于校正光发射元件的光的量的不均匀性较有效，并适合于校正由于背景的反射比的降低和传感器的位置偏离而产生的输出波动。原因将在下文中简要描述。
首先将说明密度传感器的光发射元件的光量波动的情况。在这种情况中，规则反射光的光接收输出和漫反射光的光接收输出以相同速率波动。因此，如果背景的规则反射输出值的可变比率被检测，就能够通过应用可变比率校正漫反射输出。
另一方面，当图象承载体或转印材料承载体的光泽度(反射比)波动时，规则反射输出有波动，而漫反射输出没有发生变化。因此，如果使用相对于背景的规则反射输出的波动比校正漫反射输出，那么不需要的校正被施加到漫反射输出，而该漫反射输出原本不发生波动，检测精度更加变差。同样，当传感器的位置发生偏离，规则反射输出的方向性波动较强，而漫反射输出值的方向性几乎不波动，因此，发生了类似的不方便之处。
如上所述，日本专利申请特许公开No.12-258966中所描述的漫反射校正方法与输出的波动因素相一致，在一些情况下适用，而在一些情况下不适用。然而，确定传感器输出波动的因素(发射光的量的波动，背景和传感器位置偏离的波动)非常困难。因此，当校正方法被使用时，需要使背景和传感器位置的偏离的波动没有限制。这样，该方法不能被称为特别适宜的方法。发明的概述
本发明的一个目的是提供一种图象形成装置，不需要新增加一种元件例如参考校正板，并可克服密度传感器输出的波动因素，实现传感器输出的校正。
本发明的另一个目的是提供一种图象形成装置，其成本低，且色彩再现性稳定。
本发明的另一个目的是提供一种图象形成装置，其具有一图象承载体或一转印材料承载体，以及用于检测为了检测而形成在图象承载体或转印材料承载体上的图象的密度的密度检测装置，其中图象形成的条件基于从密度检测装置的输出而进行控制，密度检测装置有用于通过从待检测部分反射的规则反射光检测密度的规则反射型密度检测装置，和通过从待检测部分反射的漫反射光检测密度的漫反射型密度检测装置，从漫反射型密度检测装置输出的值基于从已检测一参考图象的规则型密度检测装置的输出值和已检测参考图象的漫反射型密度检测装置的输出值而被校正。
本发明的另一目的是提供一种图象形成装置，其具有一图象承载体或一转印材料承载体，以及用于检测为了进行密度检测而形成在图象承载体或转印材料承载体上的图象的密度的密度检测装置，其中图象形成的条件基于从密度检测装置的输出而进行控制，密度检测装置有用于通过从待检测部分反射的规则反射光检测密度的规则反射型密度检测装置，和通过从待检测部分反射的漫反射光检测密度的漫反射型密度检测装置，从漫反射型密度检测装置输出的值基于从已检测一参考图象的规则型密度检测装置的输出值和已检测参考图象的漫反射型密度检测装置的输出值，以及通过漫反射型密度检测装置检测图象承载体或转印材料承载体而获得的输出值而被校正。
根据下文的描述，本发明的其它目的将变得清楚。附图的简要说明
图1示出了本发明的一实施例的图象形成装置。
图2示出了使用在图1所示的图象形成装置中的密度传感器。
图3示出了本发明的实施例1中的黑色调色剂的传感器输出。
图4示出了实施例1中的彩色调色剂的传感器输出。
图5示出了图2的规则反射型和漫反射型密度传感器的方向性。
图6示出了图2中密度检测器倾斜时的密度检测器。
图7示出了实施例1中的用于漫反射输出的校正方法。
图8为一流程图，示出了实施例1应用的漫反射输出的校正方法。
图9为一流程图，示出了实施例1应用的漫反射输出的校正方法的一种改进。
图10示出了图1中图象形成装置中使用的显影偏压。
图11示出了图1的图象形成装置形成的用于控制的调色剂图象。
图12示出了实施例1中实施的密度控制方法。
图13示出了本发明实施例2中黑色调色剂的传感器输出。
图14示出了实施例2中彩色调色剂的传感器输出。
图15示出了实施例2中的漫反射输出的校正方法。
图16为一流程图，示出了实施例2中漫反射输出的校正方法。
图17示出了本发明实施例3的漫反射输出的校正方法。
图18为一流程图，示出了实施例3中用于漫反射输出的校正方法。
图19示出了本发明应用的另外一种图象形成装置。最佳实施例描述
根据本发明的一种彩色图象形成装置将在下文中参考附图进行详细说明。(实施例1)
图1为一截面图，示出了本发明的彩色图象形成装置的一实施例。本实施例的彩色图象形成装置将在下文中参照附图进行详细说明。在本实施例中，彩色图象形成装置具有一感光鼓1，作为第一图象承载体，其为鼓型电子照相感光体，和一中间转印体，其为第二图象承载体，即在本实施例中为中间转印带5。
作为第一图象承载体的感光鼓1被驱动装置(未示出)沿着图1中箭头所指示的方向驱动，其表面被第一充电器2均匀充电。然后，根据黄色图象图案的激光束L被从一曝光设备3施加到感光鼓1上，从而在感光鼓1的外表面上形成一潜像。当感光鼓1沿着由箭头所指示的方向进一步前进时，在被旋转支撑体11支撑的显影装置4a、4b、4c和4d中，显影装置4a在其中容纳黄色(Y)调色剂，并被旋转从而与感光鼓1相对，潜像被所选择的黄色显影装置4a显影，并被黄色调色剂图象显象。
作为第二图象承载体的中间转印带5沿着图1中箭头所指示的方向旋转，且基本上与感光鼓1的旋转速度相同，形成在感光鼓1上的调色剂图象通过被施加在第一转印辊8a上的转印偏压被首先转印到中间转印带5的外表面上。上述的方法对于品红(M)、青色(C)和黑色(K)同样进行，从而包含四种颜色，即黄色、品红、青色和黑色的调色剂图象被彼此叠印形成在中间转印带5上。
相应于形成在中间转印鼓5上的图象，作为记录材料的转印材料S在预定时间被捡拾辊13取出转印材料盒12，被被传送辊(未示出)输送到中间转印带5。同时，第二转印辊8b与中间转印带5相接触，它们中间夹有转印材料，中间转印带5上的四色调色剂图象被施加到第二转印辊8b的第二转印偏压第二次全部转印到转印材料上。
四色调色剂图象已被转印于其上的转印材料通过传送带14被输送到定影装置6，在该定影装置被加热加压，从而调色剂被熔化并被定影，从而在转印材料上获得彩色定影图象。中间转印带5上的任何未转印调色剂被中间转印带清洁器15清除。另一方面，感光鼓1上的任何未转印的调色剂被具有一刮刀的清洁装置7清除。
本实施例的彩色图象形成装置设有一图象密度控制机构，用于自动调节图象密度。在本实施例中，作为第二图象承载体的中间转印带5被用作密度检测介质，图象密度控制机构逐步改变感光鼓1的图象形成条件，从而形成许多用于密度检测的调色剂图象(图案)，并将图案转印到中间转印带5上，使用密度传感器9测量对于中间转印带5的图案反射光的量，并基于测量的结果计算获得理想密度(反射光的量)的图象形成条件，从而有效控制图象密度。
根据本实施例，如图2所示，作为密度检测装置的密度传感器9为形成为一个单元体的复合传感器，它包括一规则反射型传感器和一漫反射型传感器，还包括光发射元件91，该元件包括一LED，一规则反射光接收元件92和一包括光电二极管的漫反射光接收元件93。光发射元件91沿与相对于中间转印带5的表面垂直(法向)方向成30°角的方向安装，并将红外光施加到中间转印带5的图案P上。规则反射光接收元件92相对于光发射元件91被安装到一对称位置，检测从图案P得到的规则反射光。同样，漫反射光接收元件93被沿着与中间转印带5垂直的方向安装，并检测从图案P得到的漫反射光。
图3示出了当黑色调色剂图案被形成在中间转印带5上，且该图案的反射光被规则反射光接收元件92和漫反射光接收元件93检测时的输出特性。在图3中，纵轴表示规则反射组成部分和漫反射组成部分的传感器输出值，横轴表示代表在图象已被转印到纸上后的光学密度的密度值与纸张密度的固定差值。
在本实施例中，中间转印带5包括一由聚亚胺树脂制成的单层树脂带，适度量的碳微粒被分散在树脂中，从而实现带的阻力调节。因此，中间转印带5的表面颜色为黑色，从而几乎不发生漫反射。中间转印带5的表面的平滑度较高，且具有光滑的特性，其光泽度约为100％(由Horiba，Ltd.制造的光泽度检测器IG-320测量)。
如图3所示，在一种情况下，其中在中间转印带5的表面上没有图案，该表面被曝光(调色剂密度为0)，规则反射光接收元件92检测光线。原因是，如上所述，中间转印带5的表面具有光滑的特性。另一方面，当黑色调色剂图案形成在中间转印带5上时，由图3中的实线表示，规则反射输出逐渐降低，而图案的调色剂密度增加。这是因为，从带表面的规则反射光由于覆盖中间转印带5的表面的调色剂而减少。
相反，如图3中点划虚线表示，漫反射光接收元件93的检测输出显示了一较小的值，而不考虑调色剂的密度。这是因为中间转印带5和黑色调色剂都几乎不具有漫反射组成部分。
因此，在检测黑色调色剂图案的密度过程中，优选的是使用规则反射组成部分，而且，在本实施例中黑色图案的调色剂密度通过规则反射光接收元件92的输出检测来计算。
图4示出了当黄色调色剂图案被形成在中间转印带5上，且图案的反射光被规则反射光接收元件92和漫反射光接收元件93检测时的输出特性。在图4中，纵轴和横轴的含义与图3中的相同。在图4中，规则反射光组成部分的输出特性基本上同在黑色调色剂(图4中的实线)的情况具有相同的特性即，在黄色调色剂的情况下，其又表示规则反射光组成部分主要是中间转印带5的表面反射(光泽)。
相反，漫反射光接收元件93的检测输出随着调色剂密度(图4中点划虚线)的增加而升高。此外，与规则反射组成部分不同，即使是在高密度区域其也显示了良好的输出特性。
因此，在检测黄色调色剂图案的密度时，优选的是，在本实施例中又使用漫反射组成部分，黄色图案的调色剂密度由漫反射光接收元件93的检测输出计算。其它颜色，即品红和青色的调色剂的输出特性大体上与黄色调色剂的输出特性相同，因此，漫反射光接收元件93的检测输出同样被用于其它颜色调色剂的图案的密度检测。
下面将说明，当密度传感器9相对于中间转印带5倾斜时方向性的有效性。如图6所示，倾斜由形成在中间转印带5的表面的法向ν和漫反射光接收元件93的方向之间的传感器安装角度θ表示。
图5示出了当传感器倾斜时，规则反射输出和漫反射输出的变化。在图5中，纵轴表示当传感器不倾斜时光接收输出的比率为100，横轴表示传感器的安装角度θ。中间转印带5的输出值(背景输出值)被用作规则反射输出，密度为1.5的黄色图案的输出值被用作漫反射输出。
如图5所示，随着传感器安装角度θ的改变，规则反射输出的输出值降低。这表示规则反射组成部分具有较强的方向性特性的事实。另一方面，漫反射组成部分的输出值保持恒定，而不考虑安装角度θ，这表示其具有较小的或没有方向性的事实。
如图6所示，不仅是由于横向倾斜传感器的安装位置发生偏离，然而同样，例如中间转印带5和密度传感器9之间的距离的波动，或纵向倾斜及类似情况，然而无论如何，类似如图5所示特性的特性由规则反射组成部分和漫反射组成部分的方向性特性之间的差产生。即，当密度传感器9的安装位置波动时，规则反射光接收元件92的光接收输出降低，而漫反射光接收元件93的光接收输出不发生变化。
作为本发明一个较大特征的漫反射光输出的校正将在下文参照附图7被描述。该校正被用于彩色调色剂密度的检测。通过相同的方法该校正被用于所有黄色、品红和青色调色剂，因此，这里，通过黄色调色剂密度的检测作为示例来进行说明。
图7将被首先描述。在图7中，实线L1表示在缺省状态下的规则反射输出特性，其中，没有传感器输出特性的波动因素(例如发射光的量的波动，中间转印带5的光泽度的波动和密度传感器9的安装位置偏离)，L3表示在相同状态下的漫反射输出特性。这些特性L1和L3(密度和传感器输出值之间的关系)被预先作为转换表存储在装置主体的存储器中。被存储的特征L1和L3的形状也可是转换公式的形式，最佳方法可以依据主体的存储器的运算能力或运算速度进行选择。
在图7中，由虚线表示的L2和L4表示当传感器输出特性有波动时的规则反射输出特性(L2)，以及在相同情况下的漫反射输出特性(L4)。在本实施例中，一种被作为示例提到的情况是，光发射元件91发射光的量相对于初始值(由L1和L3表示的缺省值)降低到80％，且传感器的安装角度θ倾斜2°。在这种情况下，漫反射光的光接收输出仅受到光发射元件的光的量的影响，因此，输出值降低到80％(例如，在图7中，S2为S1的0.8倍)。
另一方面，除光发射元件的光的量的波动以外，规则反射光接收输出受到传感器倾斜的影响，如图5所示，当传感器倾斜2°时，输出可变比约为0.8倍，因此，在本实施例中，规则反射输出的可变比率为0.8×0.8＝0.64(例如，在图7中，P2为P1的0.64倍)。本发明的一个较大的特点是，即使如上所述，当规则反射输出的可变比率和漫反射输出的可变比率彼此不同时，漫反射输出的校正也能够被实现。
本发明的校正漫反射光输出的过程将在下文中参照附图8和9进行说明。首先，中间转印带5的表面被规则反射光接收元件92检测。此时的检测值为P2(背景输出)。接下来，参考调色剂图象被形成在中间转印带5上。这里，参考调色剂图象的密度不需要总是保持不变，但是，这一点是重要的，即它是一个图案，由该图案可产生足够的漫反射输出和规则反射输出。在本实施例中，图象百分比为33％的半色调抖动图象被用作参考调色剂图象。在本实施例中使用的彩色图象形成装置中，上述33％的半色调抖动图象的图象密度通常在0.3到0.7的范围内，且在本实施例中为0.6(图7中的D1)。当然，参考调色剂图象的图案或半色调百分比并不被限定于此，而最佳的图案可以根据本发明使用的图象形成装置来选择。
接下来，从前述的参考调色剂图象输出的输出值被规则反射光接收元件92和漫反射光接收元件93检测。在图7中，规则反射输出和漫反射输出分别为P4和S2。
接下来，参考调色剂图象的密度D1被基于规则反射输出计算。在规则反射输出的情况下，调色剂密度的计算能够通过通常已知的归一化来校正(一种类似的校正方法在日本专利申请特许公开No.12-258966等中被披露)，且该方法将在下文中被描述。
首先，由被测量的背景输出P2和预定参考背景输出P1，规则反射输出的可变比率αp被基于αp＝P2/P1计算。然后，参考调色剂图象的输出值P4被可变比率αp归一化，校正后的输出P3被基于P3＝P4/αp计算。通过参考规则反射输出特性表(L1)，参考调色剂图象的密度D1由校正后的输出3计算。
接下来，通过参考漫反射输出特性表(L3)，对于密度D1的参考输出S1被计算。
由根据参考调色剂图象和密度D1的参考输出S1实际得到的漫反射输出值S2，漫反射输出的可变比率αs被基于αs＝S2/S1计算。
如图9所示，在本实施例中，漫反射输出和调色剂密度为线性关系，通过应用漫反射输出特征表L3，调色剂图象的漫反射输出S2可以直接参照漫反射输出特征表L3，且可变比率αs可以直接由此时的输出密度计算。这里，αs为αs＝D2/D1。
由于漫反射输出的可变比率αs能够通过上述步骤得到，如果在由调色剂图象获得的漫反射输出值已被αs归一化之后，参考漫反射输出的特征表(L3)，其它调色剂图象(用于图象密度控制的调色剂图象)的密度可以被计算。
上文已经描述了本实施例中校正漫反射输出的方法。校正的特征是，在规则反射输出和漫反射输出都被获得的区域中(在本实施例中，密度为1.0或更小的区域)，通过使用在检测精度上非常好的规则反射光接收元件，参考调色剂图象的密度被检测，且漫反射光接收输出通过使用被检测的密度值来校正，从而利用漫反射输出提高了密度检测的精度。此外，通过利用漫反射输出来实现密度检测，即使在密度不可被规则反射输出检测的高密度区域(在本实施例中，密度为1.0或更高)中，也能够进行精确的密度检测。
下文中将详细描述本实施例的彩色图象形成装置中的图象密度控制。图象密度控制按照黄色、青色、品红色和黑色的顺序进行，下文将首先描述黄色图象的图象密度控制。
首先，感光鼓1被充电辊2充电，从而其表面电位可为-600V。这里，感光鼓的感光度和激光器的曝光量被预先调整，从而被曝光部分的电位(V1)在常温和常态湿度(23℃，60％Rh)下约为-200V。对于显影偏压，如图10所示，使用包括被叠加在DC电压上的矩形波(频率2000Hz，电压1600Vpp)，通过DC电压成分Vdc的变化，调色剂的显影量被控制。
用于图象密度控制的调色剂图案被形成在作为第一图象承载体上的感光鼓1上，然后，被转印到作为第二图象承载体的中间转印带5上。图11示出了在中间转印带5上的用于图象密度控制的调色剂图案，六个30mm平方的图案图象T0、T1、T2、T3、T4和T5被间隔地形成在安装密度传感器9上的部分。在它们中间，调色剂图案T0为用于前述漫反射输出的校正的半色调图案(参考调色剂图象)，调色剂图案T1至T5为实地图象图案，用于控制图象形成条件(显影偏压)。
这里，参考调色剂图象T0被标准Vdc-400V显影，图案T1至T5被不同的DC电压组成部分的显影偏压显影。在本实施例中，相应于T1至T5的显影偏压DC组成部分Vdc在-300V到-500V之间以50V的间隔变化。
调色剂图案T1至T5的密度由漫反射输出值计算，在这之前，前述漫反射输出的校正系数的计算通过使用调色剂图案T0实现。在校正系数的计算期间使用的中间转印带5的规则反射输出值在形成调色剂图案之前被测量。
调色剂图案T1到T5的密度的测量结果的一个示例在图12中示出。在该示例中，实地图象的密度目标值(适当密度值)为1.4，且控制被实现，从而其后的图象形成可以在假定为与其非常近似的显影条件(在本实施例中，为显影偏压的DC电压组成部分)下实现。在本示例中，获得由图12中圆圈标记表示的五个点的反射密度数据。
反射密度为1.4的显影条件为DC组成部分Vdc在-400V到-450V之间，假定在该部分中，DC组成部分和反射密度近似成比例关系，并发现当DC组成部分约为-420V，且当内分能够基于在DC组成部分为-400V和-450V时的反射密度而获得时，反射密度变为1.4。因此，在本示例中，作为随后的图象形成条件，用于形成黄色图象的显影偏压的DC组成部分Vdc被控制在-420V。
如上所述的控制也被用于品红色和青色，从而，完成了彩色调色剂的图象密度控制。
然后，在不使用反射调色剂图象T0，且用于图象形成条件控制的调色剂图象T1至T5被形成为覆盖率为50％的半色调图案，且控制的目标密度被定为0.8(适当密度值)的条件下，黑色调色剂的密度控制被实现。
原因是，黑色调色剂的密度检测使用规则反射输出，因此在高密度区域的检测精度差，且实地图象图案不能被用作彩色调色剂。同样，漫反射输出的校正不能实现，因此，参考调色剂图象T0是不需要的。一种通用的技术是使用半色调图案作为黑色调色剂的密度控制，在黑色图象的情况下，使得文本的字符的宽度适当是重要的，因此，也可以说，更加优选的是控制半色调密度而非控制实地密度。
通过上述密度控制，能够获得所有彩色调色剂图象和黑色调色剂图象的适当的密度。
上述的图象密度控制在每次预定数量的纸被打印的图象形成(打印)之前进行，且在装置主体的电源开关被闭合时，在感光鼓1或显影装置4(4a到4d)被轮换时，装置在不使用较长一段时间的状态下装置接收到打印命令时进行。
例如，当半色调(通常为半色调γ特性)的密度特性在被调节的实地密度不均匀的状态下时，需要调节曝光条件等，并校正半色调密度。当实施半色调密度校正时，同样需要检测半色调的调色剂图象密度，且在本实施例中描述的漫反射输出的校正能够被实施。
如前所述，用于密度检测的调色剂图案被形成在作为第一图象承载体的感光鼓1上，且调色剂图案被转印到作为第二图象承载体的中间转印带5上，关于中间转印带5上的调色剂图案，其调色剂图象密度通过漫反射型和规则反射型密度检测传感器检测，用于密度检测的调色剂图案的调色剂图象密度也可被在感光鼓1上检测。
如上文所述，根据本实施例，设计是这样进行的，即当用于密度检测的调色剂图象被形成在图象承载体例如感光鼓或中间转印体上时，调色剂图象的密度被漫反射型和规则反射型密度检测传感器检测，且图象形成条件被基于检测的结果控制，一彩色调色剂的参考调色剂图象被形成在图象承载体上，从参考调色剂图象反射的反射光被漫反射型和规则反射型密度检测传感器检测，漫反射型密度检测传感器的输出值的校正被基于此时的规则反射型密度检测传感器的输出值而进行，因此，彩色调色剂的密度检测精度被提高，结果是，能够提供一彩色图象形成装置，该装置成本低，且色彩的再现性稳定。
同样，漫反射输出被用于彩色调色剂的密度检测，因此，当与通过规则反射输出的检测密度方法进行比较时，高密度区域的检测精度能够被提高。特别是，可被规则反射输出检测的彩色调色剂密度约为1.0或更少，然而，通过使用漫反射光实现的密度检测，在密度为1.0或更大的区域(见附图4)调色剂密度的检测可变得均匀。此外，在彩色调色剂的高密度区域中调色剂的过度承载可以被抑制，因此，能够防止各种不利情况，例如当调色剂承载量较大时发生的转印差，定影差。(实施例2)
在第二实施例中，将就这样一种情况下，即在其上形成用于检测的其它颜色而非黑色的调色剂图象的图象承载体，即，在本实施例中为中间转印体，而对漫反射输出的校正方法进行描述。
具体是，例如，彩色调色剂的参考调色剂图象被形成在中间转印体上，且从参考调色剂图象反射的反射光通过漫反射型和规则反射型密度检测传感器被检测，基于规则型密度检测传感器的输出值以及在那个时间的漫反射密度检测传感器的输出值，以及此外通过漫反射型密度检测传感器检测中间转印体的表面而得到的检测输出值，进行漫反射型密度检测传感器的输出值校正。
本实施例中使用的彩色图象形成装置的主体构造和图象密度控制方法与实施例1中的相类似，因此不需要进行详细说明。
在本实施例中，中间转印带5是由聚酰亚胺树脂制成的单层树脂带，且适量的氧化钛微粒被分散在该树脂中，用于调节带的阻力。因此，中间转印带5的表面颜色是灰色，且带本身具有漫反射组成部分。中间转印带5的表面的光滑度较高，且具有光泽的特性，其光泽度约为100％(由Horiba Ltd.制造的光泽度检测器测量)。
附图13示出了当黑色调色剂图象被形成在本实施例中使用的中间转印带5上，且反射光被规则反射光接收元件92和漫反射光接收元件93检测时的输出特性。在图13中，纵轴表示规则反射组成部分和漫反射组成部分的输出值，横轴表示在调色剂图象已经被转印到纸张上并被定影之后代表光学密度的密度值减去纸张密度。
在图13中，在中间转印带5的表面上以及被曝光(调色剂密度为0)的表面上没有调色剂的状态下，规则反射光接收元件92检测反射光。原因如前所述，中间转印带5的表面具有光泽的特性。当黑色调色剂图象被形成在中间转印带5上时，当调色剂图象的密度增加时，由图13中的实线表示规则反射输出逐渐降低。这是因为调色剂覆盖了中间转印带5的表面，从而，从带的表面反射的规则反射光被减少。
另一方面，当中间转印带5处于被曝光状态时(调色剂密度为0)，漫反射光接收元件93的检测输出也检测光线。原因是，本实施例中使用的中间转印带5为灰色，因此具有漫反射特性。当黑色调色剂图象被形成在中间转印带5上时，当调色剂图象的密度增加时，由图13中的点划线表示漫反射输出逐渐降低。这是因为调色剂覆盖中间转印带5的表面，从而从带表面反射的漫反射光被减少。
在这种情况下，在黑色调色剂的密度检测中，规则反射组成部分和漫反射组成部分中任何一个可以被使用，但是在本实施例中，类似实施例1，调色剂密度由规则反射光接收元件92的检测输出计算。原因是，通常规则反射光接收的量变得比漫反射光接收的量大，因此难于被噪声影响，且检测精度变得较高。
附图14示出了当黄色调色剂图象被形成在中间转印带5上时且反射光被规则反射光接收元件92和漫反射光接收元件93(附图14中的纵轴和横轴的意义与附图13中的相似)检测时的输出特性。附图14中，规则反射光组成部分的输出特性(附图14中的实线)显示了大体上与在黑色调色剂情况下相同的特性。即，在黄色调色剂的情况下，其也表示规则反射组成部分是中间转印带5的表面反射(光泽)的主要部分。
相反，当中间转印带5的表面处于被曝光状态时(调色剂密度为0)，漫反射光接收元件93的检测输出检测反射光，这样，随着调色剂密度的增加，如图14中的点划线表示的漫反射输出也升高。此外，与规则反射组成部分不同，漫反射组成部分即使是在高密度区域中也显示了良好的输出特性。
因此，在黄色调色剂密度的检测中，优选的是使用漫反射组成部分，在本实施例中，调色剂密度也由漫反射光接收元件93的检测输出计算而得到。其它颜色调色剂(品缸调色剂和青色调色剂)的输出特性也基本上类似于黄色调色剂的输出特性，因比，漫反射光接收元件93的检测输出也被应用在其它颜色调色剂密度的检测中。
作为本发明的一个特征的漫反射光输出的校正将参照附图15进行说明。该检测被用于检测彩色调色剂的密度，然而对于黄色，品红色和青色调色剂都以相同的方法校正，因此，这里以黄色调色剂作为一个示例说明密度的检测。
在附图15中，实线L1代表在缺省状态中的规则反射输出的特性，在该缺省状态中没有传感器输出特性的波动因素，L5表示在相同的状态下的漫反射输出特性。同样，特性L1和L5(密度和传感器输出值之间的关系)被作为一转换表预先存储在装置的主体部件的存储器中。
在附图15中，虚线L2和L6表示在传感器输出特性有波动时的规则反射输出特性(L2)和漫反射输出特性(L6)。在本实施例中，类似实施例1，用这样一种情况作为示例，即，光发射元件91的发射光的量相对于其初始值降低到80％，且传感器的安装角度θ倾斜2°。
校正漫反射光输出的过程将在下文中参照附图16进行描述。首先，中间转印带5的表面输出被规则反射光接收元件92和漫反射光接收元件93检测。此时的检测值为P2和S6。然后，参考调色剂图象被形成在中间转印带5上。使用图象百分比33％的半色调抖动图象作为实施例1中的参考调色剂图象。而且在本实施例中，参考调色剂图象的密度为0.6(附图15中为D3)。
然后，由前述参考调色剂图象得到的输出值被规则反射光接收元件92和漫反射光接收元件93检测。在附图15中，规则反射输出和漫反射输出分别为P4和S4。然后，参考调色剂图象的密度D3基于规则反射输出计算。该方法类似于实施例1中的方法，且需要被描述。
然后，相应于密度D3的参考输出S3被参考漫反射输出特性表(L5)计算。
当中间转印带被测量时，由从参考调色剂图象实际获得的漫反射输出值S4，获得相应于密度D3的参考输出S3，漫反射输出S6，且关于中间转印带的参考漫反射输出S5，漫反射输出的可变比率αs通过上述过程被基于αs＝(S4-S6)/(S3-S5)计算，从而产生漫反射输出的可变比率αs。
在调色剂图象的漫反射输出值被αs归一化之后，如果漫反射输出的特性表(L5)被参考，其它调色剂图象的密度(用于图象密度控制的调色剂图象)可以被计算。
具体的是，当由调色剂图象得到的漫反射输出为X0，归一化后的输出X1为X1＝S5+(X0-S6)/αs，且参考特性表(L5)获得的X1的值为调色剂密度。
如上所述，根据本实施例，这样设计，即一彩色调色剂的参考调色剂图象被形成在图象承载体例如感光鼓或中间转印体上，从参考调色剂图象上反射的反射光被漫反射型和规则反射型密度检测传感器检测，基于那时的规则反射型密度检测传感器的输出值和漫反射型密度检测传感器的输出值，利用漫反射型密度检测传感器检测图象承载体的表面获得检测输出值，实现漫反射型密度检测传感器的输出值的校正，从而，即使图象承载体为非黑色的其它颜色，也能够提高彩色调色剂的密度检测精确度。(实施例3)
在第三实施例中，当漫反射输出和调色剂密度的关系不是线性关系时，漫反射输出的校正方法将参照附图17描述。
在附图17中，纵轴表示漫反射光接收输出，横轴表示中间转印带的密度和调色剂图象的密度值加和的值。
横轴的原点表示没有漫反射光的状态，即中间转印带没有漫反射组成部分且在其上没有调色剂的状态。此外，a0表示中间转印带的参考背景输出值，k0表示由规则反射输出计算的参考调色剂图象的密度。
在附图17中，由实线表示的f(x)表示缺省状态下的漫反射输出特性，在该缺省状态中没有传感器输出特性的波动因素，该特性被作为一转换表预先储存在装置的主体的存储器中。同样，由虚线表示的αf(x)代表当在传感器输出特性中有波动时的漫反射输出特性。
在本实施例中，应该理解，由于污点，光发射元件的输出已从标准被降低，且中间转印带5的密度也已降低到a1。该状态与这样一种状态相同即参考调色剂密度值也被降低到K1。
同样，在K1和K0之间，建立关系K1＝K0-(a0-a1)。S10表示关于参考调色剂图象的漫反射输出，其关系为
S10＝αf(k0-(a0-a1))。 …(1)
同样，S8表示关于中间转印带的背景的漫反射输出，且关系为
S8＝αf(a1)。 …(2)
如果α和a1通过解决表达式(1)和(2)计算，在这种情况下也能够对漫反射输出进行归一化校正。
具体的是，当从调色剂图象得到的漫反射输出为X0时，归一化后的输出X1为X1＝X0/α，通过参考特性表f(x)获得的X1的值变为调色剂密度和中间转印带密度的加和值，该值减去中间转印带的密度值a1，结果为调色剂图象的密度。
这样，在本实施例中，即使当漫反射输出和调色剂密度不是线性关系时，也能够实线漫反射输出的校正。
而在实施例1至3中，具体描述作为密度检测介质的一个示例的在其上形成用于密度控制的调色剂图象的中间转印带，而密度检测介质并不仅限于此，如上所述，也可是其它图象承载体(例如，感光元件)。特别是，感光体一般通常具有漫反射特性，并适用于实施例2和3。此外，在其上形成用于密度控制的调色剂图象的密度检测介质并不仅限于图象承载体，也可是转印材料承载体，例如如图19所示的沿着图象形成装置20a-20d设置的用于在其上承载和传输转印材料的转印带21，这样，其效果与使用图象承载体例如感光体或中间转印体的情况类似。
同样，在上述实施例中，使用一传感器，包括漫反射型和规则反射型传感器的组合，其成本低，且以较小尺寸设计该装置，本发明同样可应用于这样一种情况下，即规则反射型传感器和漫反射型传感器彼此独立使用。
如上所述，根据本发明，在具有用于在图象承载体或转印材料承载体上形成用于密度检测的调色剂图象的图象密度控制机构的彩色图象形成装置中，利用漫反射型和规则反射型检测装置对用于密度检测的调色剂图象的密度进行检测，并基于检测结果控制图象形成条件，图象密度控制机构被设计成在图象承载体或转印材料承载体上形成彩色调色剂的参考图象，利用漫反射型和规则反射型密度检测装置检测从参考图象反射的反射光，并基于那时的规则反射型密度检测装置的输出值和漫反射型密度检测装置的输出值实现漫反射型密度检测装置的输出值的校正，从而，结果是提高了彩色调色剂密度检测的精度，也能够以低成本和非常好的彩色再现稳定性获得一彩色图象。
同样，根据本发明，在具有用于在图象承载体或转印材料承载体上形成用于密度检测的调色剂图象的图象密度控制机构的彩色图象形成装置中，利用漫反射型密度检测装置和规则反射型密度检测装置检测调色剂图象的密度，并基于检测的结果控制图象形成条件，该图象密度控制机构被设计成在图象承载体或转印材料承载体上形成彩色调色剂的参考图象，通过漫反射型和规则反射型密度检测装置检测从参考图象反射的反射光，并实现基于那时的规则反射型密度检测装置的输出值和漫反射型密度检测装置的输出值实现漫反射型密度检测装置输出值的校正，此外，通过漫反射型密度检测装置检测图象承载体或转印材料承载体的表面，获得一检测输出值，从而，即使图象承载体或转印材料承载体为非黑色的其它颜色，彩色调色剂的密度检测精度能够被提高。
此外，即使当漫反射输出和调色剂密度为非线性关系，也能够实现漫反射输出的校正。
此外，通过在彩色调色剂的密度检测中使用漫反射输出，高密度区域的检测精度能够被提高，高密度区域中过多的调色剂承载可被抑制，因此，多种不利，例如当调色剂承载量较大时发生的定影较差和转印较差可被防止。
而如上所述的本发明的实施例中，本发明并不被限制在上述实施例中，然而在本发明的技术思想中可进行所有的改进。