光量检测设备、颜色偏差检测设备、以及图像浓度检测设备

摘要

本发明提供一种光量检测设备、颜色偏差检测设备、以及图像浓度检测设备。扩散光传感器，在控制其成为噪音成份的正反射光的受光的同时，确保所述偏离方向对于反向的补片其传感的输出没有微妙的差异，目的在于提高检测精度。其方法在于，包括在将光照射在图像载置体的检测对象面130上被形成的检测图样131上的发光元件110和，检测被照射光照射的检测图样的扩散光的受光元件120和，根据受光元件的检测输出，检测受光光量的光量检测装置的光量检测设备中，使所述发光元件110或者受光元件120的一个位于正对所述检测面130的位置，检测所述扩散光时的受光元件120的感度分布相对于所述发光元件110和所述受光元件120连接线近似平行的检测对象面130取横轴方向时，其配置对于峰值几乎呈对称位置。

说明书

技术领域

本发明适用于根据被输入的图像信号在图像载置体上形成图像的复印机、打印机、传真机、印刷机(包括全彩色)等的图像形成设备，涉及对形成于所述图像载置体上的图像的光量进行检测的光量检测设备，和根据光量检测设备的检测结果来检测颜色偏差量的颜色偏差量检测设备，以及根据光量检测设备的检测结果来检测图像浓度的图像浓度检测设备。

背景技术

在彩色图像设备中，消除洋红、青、黄、黑各色的输出图像中的颜色偏差对于提高图像品质是很重要的，特别是在将写入光学系统和图像载置体以每个颜色为一组的4串列式的情况下，由于各种颜色的图像分别形成于不同的光学系统、图像载置体，消除颜色偏差成为重要的课题。在此，为了消除颜色偏差，一般采用的是进行颜色偏差补正。这种颜色偏差补正例如是，在转印轮带等上写入颜色偏差检测用的图样，通过光传感器将其读出，来检测各种颜色的偏离量，并补正写入时机，或者通过光学补正来进行。

有关这样的颜色偏差补正的技术，有如专利文献1至3中记载的发明已众所周知。其中，专利文献1记载了如下的发明，其包括：分别具有载置调色剂图像之图像载置体的多个图像形成装置；和，对于所述多个图像形成装置相对地搬送记录媒体的搬送装置；和，将载置于所述多个图像形成装置的各自的图像载置体里的调色剂图像转印到所述记录媒体或者所述搬送装置上的转印装置；和，具对由该转印装置转印的图像的位置信息进行检测的检测装置；根据所述多个图像形成装置中2个以上不同的图像形成装置，在所述记录媒体或者所述搬送装置上，将用于检测由所述2个以上不同的图像形成装置所形成的图像的偏离之图像偏离检测图样进行重叠转印，并通过所述检测装置来检测所述被重叠转印的2个以上的图像偏离检测图样的边界，根据该检测装置检测到的信息，对至少一个以上的所述图像形成装置的动作进行补正控制。

另外，专利文献2记载了如下的发明，其包括：多个感光体；和将不同颜色信息写入各个感光体的光写入装置；和，通过各种不同颜色的显影剂对写入的信息进行显像的显像化装置，将形成于各感光体上的显像依次转印到由转印带搬送来的同一转印纸上，从而得到彩色图像，其特征在于包括，图样图像形成装置，其在所述转印轮带或由该转印轮带搬送来的转印纸上，将带有在主扫描方向上多根接近的线的测定用图样按每一种颜色来形成；位置偏离检测装置，其在对应于所述测定用图样图像移动位置的移动路径中，以相同于该测定用图样图像的线数，同程度于线幅宽度的多个狭缝一体地所形成的狭缝板，以及检测在每个狭缝各自独立地对应的狭缝部分处的测定用图样图像部分的透过光量或者反射光量之包括照明光源的位置检测部，其特征在于将所述测定用图样图像的线间隔相对于所述狭缝板的狭缝间隔偏离相位后来设定。

进一步，专利文献3记载了如下的发明，其包括：吸着记录纸并以一定速度被搬送的移动体；和，记录纸搬送方向被配列，将通过感光体鼓的光学扫描形成对应于图像数据的潜像，由不同的显影器显影后，转印到所述移动体上的记录纸里的多个图像载置体；和，通过所述多个图像载置体在所述移动体上，将作为补正各彩色图像之间的图像偏离的标记之多个标记，偏离后重合的混色标记列进行转印的补正标记形成部；和，检测被转印在所述移动体上的混色标记的亮度图样，并计算出从该亮度图样的相位到各彩色图像之间的图像偏离的补正值之补正值计算部；和，根据所述补正值自动补正各彩色图像之间偏离的补正部。

在使用了所述各公知例的颜色偏差检测用图样的颜色偏差补正方法中，通过传感器读取在副扫描方向里以一定速度扫描的图像载置体的图像形成面上所形成的颜色偏差检测用图样，根据其输出(光量)来测定颜色偏差量，在测定其光量时，也有使用扩散光传感器的。

所述扩散光传感器的一个例子如图8所示。该扩散光传感器(以下仅称为传感器)100，将包括发光元件的发光部110和包括受光元件的受光部120设置在一个框体内，为了尽量不使正反射光射入，而将发光元件和受光元件各自的光轴111、121的角度，相对于检测对象面130配置为将两者向同一侧倾倒(即，以焦点位置为原点0、检测对象面130为X轴、检测面法线为Y轴时，配置在同一象限(图示为第1象限)内)。所述光轴111、121的角度被设定为可以检测到从发光元件出来经检测对象面130反射，并到达受光元件之散乱光的光轴角度。图9所示是颜色偏差检测用图样的一个例子和以往技术中的扩散光传感光点。P1至P9的每一个补片(patch)都分别由基准色K和非基准色Y的补片重叠形成，按重叠的偏离量的顺序移位后在副扫描方向上得以配置多个补片。亦即在基准色K和非基准色Y的重叠最为一致的补片中，高亮度的Y补片被低亮度的K补片所掩盖，由于Y的补片的露出面积为最小，所以扩散光传感器的输出就为最小。

专利文献1：特开2003-228216号公报

专利文献2：专利第3266849号公报

专利文献3：专利第3518825号公报

发明内容

当发光元件和受光元件的各自的光轴111、121被配置在同一象限里时，由检测对象面130反射的受光元件方向的光点感度分布就成为图5的C1所示的特性了，其对于峰值位置是非对称的。这意味着以焦点位置0为中心在扫描方向上的前后感度分布是不同的。当该特性图通过传感器100以三维空间来表示时，就以相对于发光元件中心和受光元件中心的连接线最为平行的图像载置体的检测对称面上的假想线为横轴，此时发光元件的输出为纵轴了。

此外，在考虑到图样131厚度时，当发光元件和受光元件的光轴111、121同时倾斜时，就会存在有图样边侧为死角的方向141，和不为死角的方向142。因此，在图9中，移位量相同而仅配置顺序不同的P1和P9的图样(参考图9(1)，(9))的输出就会略有不同，而这将作为颜色偏差量的误差被检测出来。

亦即，在图9中，图样P1是非基准色的黄色Y和基准色的黑色K之间进行图样重叠时，偏离量的最大值为α(其等于图样宽幅α)，P5(没图示)是完全重叠α＝0的状态，然后慢慢地向相反侧偏离，在图样P9处显示的是偏离了-α之分为9段的偏离量，以此来写入图样，然后以图8来显示由传感器100读取时的状态。此时，传感光点SP如图所示为大致的椭圆形状。所以，感度分布在所述图5中为特性C1的分布，在以相同图样但偏离方向相反之图样P1和图样P9中，领域1、2、3的检测输出完全不同。在这种情况下，检测输出与各领域中的特性C1的分布面积相对应。此外，领域1、2、3如图所示，分别对应于图样P1的黑色K补片领域之领域1，图样P1及P9的黄色Y的补片的领域之领域2、图样P9的黑色K的领域之领域3。

因这样的感度分布，在将基准色和非基准色的2色图样重叠的偏离作为浓度来检测并测定颜色偏差的方法中，重叠的偏离相同而对于偏离方向相反的补片之传感输出就会有微妙的不同，从而产生将此作为偏离量的不同而检测的问题。

本发明鉴于上述背景，要解决的课题是，在抑制扩散光传感器中成为噪声(noise)成份之正反射光的受光的同时，消除对于所述偏离方向相反的补片在传感器输出上的微妙的不同，从而提高检测精度。

为了解决上述课题，本发明的第1技术方案提供一种光量检测设备，其包括：发光装置，其将光照射在形成于图像载置体的检测对象面上的检测图样里；受光装置，其检测从被所述照射光照射的检测图样来的扩散光；光量检测装置，其根据所述受光装置的检测输出来检测受光的光量；其特征在于，所述发光装置或受光装置的一方位于正对于所述检测对象面的位置里，并被配置在，检测到所述扩散光时的受光装置的感度分布相对于，以接近平行于所述发光装置和所述受光装置的连接线之检测对象面为横轴方向时的峰值，大致呈对称的位置上。

本发明的第2技术方案根据技术方案1所述的光量检测设备，其特征在于：正对于所述检测对象面的位置是，所述发光装置或者所述受光装置的一方的装置的光轴与所述检测对象面的法线方向大致一致。

本发明的第3技术方案根据技术方案1或2所述的光量检测设备，其特征在于：所述发光装置或者所述受光装置被收容在位于各自的装置前面，具有空间部的一个框体内，为了消除经这些空间部的壁面以及所述检测对象面的正反射光到达受光装置里的光轴的存在，在所述发光装置侧及所述受光装置侧的所述空间部的壁面挖有V字型，其形状为，对于发光装置侧，使正反射于V字型壁面里的光不到开口部外侧去，对于受光装置侧，使开口部到所述受光装置的正反射壁面不存在。

本发明的第4技术方案提供一种颜色偏差量检测设备，其包括：技术方案1至3中任何一项所述的光量检测设备；和，根据由作为颜色偏差量检测图样而形成的所述检测图样所得到的所述光量检测设备的检测结果，来检测颜色偏差量的颜色偏差量检测装置。

本发明的第4技术方案提供一种图像浓度检测设备，其包括：技术方案1至3中任何一项所述的光量检测设备；和，根据由作为图像浓度检测图样而形成的所述检测图样所得到的所述光量检测设备的检测结果，来检测图像浓度的图像浓度检测装置。

另外，在后述的实施方式中，图像载置体对应转印轮带18，检测对象面对应符号130，检测图样对应图样131，光量检测装置对应位置偏离量计算部220或者图像浓度检测部320，法线对应Y轴，光轴对应符号111、121，空间部对应发光侧空间部113及受光侧空间部123，壁面对应框体内部壁面113a、123a，颜色偏差量检测装置对应位置偏离量检测装置220，颜色偏差量检测装置对应位置偏离量计算控制部200，图像浓度检测设备对应图像浓度计算控制部300，图像浓度检测装置对应图像浓度计算部320，并且，发光装置被包括在发光部110中，受光装置被包括在受光部120中。

根据本发明，由于将发光装置或受光装置的一方配置在正对于形成有检测图样的图像载置体的位置上，受光装置检测来自于检测图样的反射光中的扩散光，并且，其配置是使得检测输出特性相对于峰值呈大致对称的特性，所以，在抑制扩散光传感器中成为噪音成份的正反射光的受光的同时，对于与所述错开方向相反的补片之传感器的输出没有微妙的不同，从而能够提高检测精度。

附图说明

参照下面对附图详细的说明可以更快·更好地理解对公开技术及其特征的完整描述。其中，

图1是本发明的实施方式涉及的串列式彩色图像形成设备的概要构成图。

图2是表示计算颜色偏差之原因的位置偏离量的实施例1的控制构成功能模块图。

图3是表示位置偏离量计算顺序的流程图。

图4是表示本实施方式涉及的图像形成设备所使用的扩散光传感器的截面图。

图5是表示本实施方式及以往例涉及的扩散光传感器的感度分布的特性图。

图6是表示计算图像浓度的实施例2的控制构成的功能模块图。

图7是表示图像浓度计算顺序的流程图。

图8是表示以往例涉及的扩散光传感器的一例截面图。

图9是表示颜色偏差检测用图样和以往的扩散光传感光点的例示图。

具体实施方式

以下参考图示说明本发明的实施方式。

图1是本发明的实施方式涉及的串列式图像形成设备的概要构成图。

图1所示是本发明的实施方式涉及的串列式彩色图像形成设备的概要构成图。该彩色图像形成设备A包括1个手动盘36、2个供纸盒34(第1供纸盘)和34(第2供纸盘)等3个供纸盘，通过手动盘36被供纸来的转印纸通过供纸滚子37被直接搬送到对位辊23，另外，由第1及第2供纸盘34供纸来的转印纸，由供纸滚子35经过中间辊39后被搬送到对位辊23，以成像于感光体上的图像与转印纸的前端几乎相同的时机，启动(ON)对位离合器(没有图示)后，被搬送去转印轮带18，在通过由该转印轮带18和与此相接的纸吸着辊14所构成的纸吸着夹持时，通过印加在吸着辊41里的偏压被吸着到转印轮带18里，以规定的处理线速被搬送。

然后，在被吸着于转印轮带18里的转印纸中，通过在夹着转印轮带18被配置到相向而对于各色感光体鼓14K、14C、14M、14Y的转印刷21K、21C、21M、21Y里，印加了与调色剂的带电极性(负)相反极性的转印偏压(正)，成像于各感光体鼓14K、14C、14M、14Y上的各色调色剂图像就以Yellow→Magenta→Bk的顺序被转印。

此外，该实施方式因例示了直接转印方式的串列式图像形成设备，所以是在吸着并搬送转印纸的转印轮带(也称为搬送轮带)18上的转印纸里形成图像的，在间接转印方式的串列式图像形成设备中，是当图像被转印到中间转印轮带(中间转印体)里之后，再将图像转印到转印纸上。

经过该各色转印工序的转印纸，通过转印轮带单元的驱动辊19从转印轮带18上被曲率分离后，搬送到定影部24里，再经过由定影轮带25和加压辊26所构成的定影夹持后，调色剂图像被定影到转印纸上，然后，如果是单面打印的情况，就被排出到FD盘30里。

此外，当预先选择了两面印刷模式时，通过定影部24的转印纸就被送到两面反转单元(没有图示)，在该单元部，将转印纸的正反面翻转后，搬送到位于转印单元下部的两面搬送单元33中，并通过搬送辊38从搬送路径32再一次经过中间辊39后搬送到对位辊23里，以后，经过与单面印刷时相同的处理动作，通过定影部24后被排出到FD盘30里。

以下详细说明该彩色图像形成设备的成像部中的动作。

本图像形成部由各颜色共通地所具备的包括感光体鼓14K、14C、14M、14Y、带电辊、清洁部的成像单元12K、12C、12M、12Y，和显影单元13K、13C、13M、13Y构成。图像形成时，感光体鼓14K、14C、14M、14Y被主马达(没有图示)转动驱动，通过印加在带电辊里的AC偏压(DC成份为0)来被除电，其表面电位为大致-50v的标准电位。

其次，感光体鼓14K、14C、14M、14Y通过在带电辊里印加重叠了AC偏压的DC偏压，而被均匀带电为与DC成份几乎同样的电位，其表面电位大致在-500v至-700v(目标带电电位由处理控制部决定)。由控制部送来作为打印图像的数码图像情报通过，被变换为每种颜色各自2值化了的LD发光信号后，介由圆柱透镜、多面镜马达、fθ透镜、第1至第3反光镜、以及WTL透镜(写入单元16)，被照射在各色感光体鼓14K、14C、14M、14Y上后，被照射部分的感光体上的表面电位变为大致的-50v，对应于图像情报的静电潜像就被成像了。

对应于感光体上各色图像情报的静电潜像，在根据显影单元13K、13C、13M、13Y的显影工序中，通过在显影套管里印加重叠了AC偏压的DC：-300至-500v，仅在由LD写入而导致电位下降的图像部分里调色剂(Q/M：-20至-30μC/g)被显影，从而形成调色剂图像。

如此成像的各色感光体上的调色剂图像，由对位辊23被搬送后通过经由纸吸着辊41的夹持，在吸着于转印轮带18上的转印纸上，通过夹着该转印轮带18被配置在相对于感光体的位置上的转印刷21K、21C、21M、21Y里，与所印加的调色剂的带电极性相反的偏压(转印偏压)，被转印到转印纸上。此外，符号100为检测后述的光量调整图样的传感器。符号20是为确保转印轮带18与感光体12K、12C、12M、12Y之接触的辊，图中仅表示了20M、20Y。此外，所述电位等的各值都是一个例子。

以下，分别对实施例1中的颜色偏差(位置偏离)量计算和补正，实施例2中的图像浓度计算进行详细说明。

实施例1

图2所示是计算颜色偏差原因之位置偏离量的控制构成的功能模块图，图3所示是位置偏离量计算步骤的流程图。位置偏离量计算控制部200包括传感器100、位置偏离检测图样形成部210、位置偏离量计算部220，以及写入部(单元)16构成。

在该实施方式中，当计算位置偏离量时，如图3的流程图所示，位置偏离检测图样形成部210向写入部16指示位置偏离检测图样印刷，通过写入部16如图1所示地将位置偏离检测图样印刷在转印轮带18上(步骤S101)、传感器100检测来自于图样的扩散光，位置偏离量计算部220读取传感器100的信号后检测出光量(步骤S102)，并从检测到的光量来计算位置偏离量(步骤S103)。

图4所示是本实施方式涉及的图像形成设备所使用的扩散光传感器100构成的截面图。在同一图中，传感器100以与以往同样的基本构成，将包括发光元件的发光部110和包括受光元件的受光部120配置在一个框体内。但是，发光部110为了使发光元件的光轴111与所述检测面法线之Y轴一致，换句话说，将其配置为垂直于检测对象面130时，为了不使来自于发光部110的光的正反射光射入，受光部120受光元件的光轴121被配置为相对于检测对象面130呈45度倾斜(或者45度以上)。更进一步地，在受光部120的受光元件的前面，设置了具有入射口122的受光侧空间部123，该入射口122仅允许由图样131而来的分散光入射。

在扩散光传感器中，由于从发光元件经内部壁面或检测对象面130正反射后射入到受光元件里的正反射光为噪音成份，所以如何能够将受光元件所受到的上述正反射光控制在低水平里是很重要的。这里，在本实施方式中，为了消除该正反射光的光轴的存在，将发光侧的开口部之射出口112作得狭窄。然后，进一步，为了消除从发光元件经传感器100的壁面以及图像载置体的检测对象面130的正反射光到达受光元件的光轴的存在，形成有发光部110前面的框体内部壁面113a呈V字型被挖掉形状的上述发光侧空间部113，从而构成经V字型壁面113a正反射的光不会从射出口112到外部去的形状。

还有，在受光侧中，为了消除所述正反射光的光轴的存在，将受光侧的开口部之入射口122作得狭窄，更进一步，形成有受光部120前面的框体内部壁面123a呈V字型被挖掉形状的上述受光空间123，以不使正反射于V字型壁面123a的光到来地，消除到达受光元件之正反射壁面的存在。如此，使开口部之射出口112以及入射口122变窄虽然会导致光量和输出的减少，但是，形成上述发光侧空间部113及受光侧空间部123后，就能够获得不会招致光量及输出下降地消除正反射光光轴之存在的构造。

之前也提到过，图5的特性图所示的是，将发光元件的光轴111和检测对象面130的检测面法线(Y轴)之间的角度分为0度、5度、15度，光轴121相对于检测对象面139呈45度(或超过45度)倾斜时，通过受光元件来检测图样P1和P9时的检测特性。通过该检测特性来求出图样的评价值，并根据该评价值，就可以知道满足所希望的精度的所述发光元件的光轴111和检测对象面130的检测面法线(Y轴)之间的角度的允许范围，并能够反映在传感器构造设计中。

评价值的计算如下，即：

图样P1的评价值V1＝领域1的分布面积×K的亮度+领域2的分布面积×Y的亮度

图样P9的评价值V9＝领域3的分布面积×K的亮度+领域2的分布面积×Y的亮度。由于评价值与传感器输出成比例，通过表示两者差异的比率V9:V1，根据要求精度而相对于发光部110光轴121法线(Y轴)的允许范围就得以被选择了。由图5可知，相对于法线的光轴角度为0度时其对称性最好，在倾斜至15度期间，其对称性发生了大的走样。

此外，为了更正确地进行上述计算，还可以在所述V1和V9的计算上再考虑转印轮带18至轮带面的亮度来计算。而且，图5虽然是相向而对面上的一维特性，还可以在该特性的基础上，考虑包括相对于原点0而垂直于纸面之Z轴方向的2维感度分布后来计算。

由图5的特性和所述评价值V1和V9的关系得到，在本实施方式中，由于相对于图样131，光几乎是从正上方照射来的，传感器100就能够具有相对于非基准色Y峰值的中心而略微对称的相同感度分布。此外，由于没有了重叠基准色K和非基准色Y的补片边缘部的死角，图6所示的移位量相同，仅配置顺序不同的图样P1和P9的输出成为一致。

相对发光元件的受光元件位置既可以配置在图像载置体(转印轮带18)的移动方向的下流侧，也可以配置在上流侧。此外，如果配置在上流侧，当开口部(入射口122)被开放时，调色剂等就难以进入受光空间123内。另外，在重视从发光元件射出的光点光的对称性时，就将受光元件的位置相对于发光元件的位置配置在主扫描方向上，即，也可以将光轴配置为倾斜到主扫描方向里。更进一步地，还可以将光轴配置为倾斜于主副斜方向上。更进一步地，还可以将发光部110和受光部120的位置进行交替，将受光元件配置在检测对象面130的法线方向上，将发光元件倾斜到从所述法线至45度以内的角度里后，来进行散乱光的检测。

实施例2

在所述实施例1中，对颜色偏差量检测设备作了说明，所述传感器100也能够适用于图像浓度检测设备。在图像浓度检测中，也是将Y、M、C、K等每一种颜色之浓度不同的多个图样(彩色补片)形成到图像载置体上，读取由其图样而来的反射光的光量后用于图像浓度控制。浓度图样是特开平9-238260号公报或特开平11-69159号公报所记载的，因其是众所周知的，所以在此省略说明。

图6是表示计算图像浓度的控制构成的功能模块图，图7是表示计算图像浓度步骤的流程图。图像浓度计算控制部300由传感器100、图像浓度检测图样形成部310、图像浓度计算部320，以及写入部(单元)16构成。

在该实施方式中，在计算图像浓度时，如图7的流程图所示，图像浓度检测图样形成部310向写入部16指示图像浓度检测图样印刷，并通过写入部16将位置偏离检测图样印刷到转印轮带18上(步骤S201)，传感器100检测到来自于图样的扩散光后，图像浓度计算部320读取传感器100的信号并检测光量(步骤S202)，再根据被检测的光量来计算图像浓度(步骤S203)。

其他地，没有特别说明的各部都与实施例的构成相同，且具有同等的功能。

根据如上所述的本实施方式，由于扩散光传感器是尽可能使光轴从正上方来配置的，就降低了焦点前后感度分布的差异，而且可以使成为噪音成份的正反射光尽量不被受光，从而能够提高补片的检测精度。

本专利申请的基础和优先权要求是2007年12月05日、在日本专利局申请的日本专利申请JP2007-315008，其全部内容在此引作结合。

从以上所述还可以有许多的改良和变化。亦即，在权利要求的范围内，该专利说明书的公开内容不局限于上述的说明。