在复印机、打印机及传真装置等采用电子照相技术的图像形成装置 中，由于装置的个体差异和随时间的变化、及温湿度等装置的周围环境的 变化等原因，有时，调色剂图像的图像浓度会不同。因此，迄今已提出了 有关使图像浓度达到稳定的各种技术。作为这种技术，例如有在图像载体 上形成用于测试的小图像(补丁图像)，并基于该补丁图像的浓度，使影 响图像浓度的显影偏压等图像形成条件实现最优化的技术。这种技术，一 边变更设定图像形成条件，一边在图像载体上形成调色剂图像，同时将图 像载体上的调色剂图像、或将该调色剂图像转印在中间转印媒介等其它转 印体上而形成的调色剂图像，作为补丁图像检测其图像浓度，并调节图像 形成条件，使该图像浓度与预先设定的目标浓度一致，从而，获得期望的 图像浓度。这一连串的处理相对于调整上述图像形成条件的处理，即所谓 的条件控制处理。
迄今，已经提出了很多测定补丁图像的技术(以下称为“补丁图像感 测技术”)，其中，最普通的是利用光学装置的技术。即，向形成有补丁 图像的图像载体上或向转印体表面区域照射光，同时用光传感器感测从所 述表面区域反射或透过所述表面区域的光，并基于该光量求出补丁图像浓 度。
在如上述地基于补丁图像浓度调节图像形成条件的图像形成装置中， 对于设定最佳的图像形成条件，从而获得图像质量良好的调色剂图像来 说，最重要的问题在于怎样更精确地检测形成的补丁图像的浓度。然而， 在上述利用光传感器的补丁图像感测技术中，却存在如下问题。
即，众所周知，在利用上述现有的补丁图像感测技术的图象形成装置 中，定期进行图像形成条件的调节，以便使补丁图像浓度保持一定，即， 使光传感器的输出为一定，然而，尽管如此，在纸或胶片等最终的转印材 料上所形成的图像浓度，有时并不一定会保持一定。这种浓度变化，与内 置的调色剂残留量等、装置的工作状况相应地随时间显现。例如，将盛放 调色剂的盒重新装入装置中的状态开始形成多页相同图像时，其图像浓度 将会逐渐变化。
此外，在上述图像形成装置中，若装置的电源刚被投入或打印页数达 到了规定值，则执行条件控制处理。但是，仅在上述时刻进行条件控制处 理，还难以使图像质量一直保持稳定。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其主要目的在于，提供一种图像形 成装置及方法，以便能够在适当的时刻执行条件控制处理，从而形成图像 质量的良好的图像。
此外，本发明的另一个目的在于，通过不进行没必要的条件控制处 理，来防止调色剂和处理时间的浪费。
此外，本发明的再一个目的在于，抑制图像浓度随时间的变化，从而 稳定地形成图像质量良好的调色剂图像。
本发明的第一方面提供了一种图像形成装置，其特征在于，
该装置包括：图像载体，可承载静电潜像；显影器，在其内部盛放调 色剂，并向所述图像载体的表面传送该调色剂；图像形成部件，通过向所 述显影器施加规定的显影偏压，使所述调色剂移动到所述图像载体上，从 而使用调色剂对形成在所述图像载体表面上的所述静电潜像进行显影，形 成调色剂图像；存储部件，存储与盛放在所述显影器内的调色剂的状态有 关的调色剂状态信息；
其中，与装置的工作状况相应地更新存储所述调色剂状态信息，同 时，在所述调色剂状态信息达到规定的控制开始条件时，形成作为补丁图 像的调色剂图像，并基于该补丁图像的调色剂浓度，使影响图像浓度的图 像形成条件实现最优化，从而控制图像浓度。
本发明的第二方面提供了一种图像形成方法，该方法在图像载体表面 上形成静电潜像，通过向盛放调色剂的显影器施加规定的显影偏压，使所 述调色剂移动到所述图像载体上，从而使用调色剂对所述静电潜像进行显 影，形成调色剂图像，
其特征在于，
为实现上述目的，与装置的工作状况相对应，更新与盛放在所述显影 器内的调色剂状态有关的调色剂状态信息，同时，在所述调色剂状态信息 达到规定的控制开始条件时，形成作为补丁图像的调色剂图像，并基于该 补丁图像的调色剂浓度，使影响图像浓度的图像形成条件实现最优化，从 而控制图像浓度。
本发明的第三方面提供了一种图像形成装置，其特征在于，
该装置包括：装置主体；处理盒，相对于所述装置主体可自由装卸； 控制部件，使用安装在所述装置主体上的所述处理盒形成作为补丁图像的 调色剂图像，同时检测该补丁图像的浓度，并基于其检测结果，进行用于 控制图像形成条件的条件控制处理；
其中，从所述装置主体取出安装在所述装置主体上的处理盒，并在该 取出之后，再向所述装置主体安装了处理盒时，所述控制部件进行判断， 判断该装入的处理盒与所述取出的处理盒是否为同一个，当判定为不是同 一个时，进行所述条件控制处理，另一方面，当判定为是同一个时，不进 行所述条件控制处理。
本发明的第四方面提供了一种图像形成装置，其特征在于，
该装置包括：装置主体；处理盒，相对于所述装置主体可自由装卸； 控制部件，使用安装在所述装置主体上的所述处理盒形成作为补丁图像的 调色剂图像，同时检测该补丁图像的浓度，并基于其检测结果，进行用于 控制图像形成条件的条件控制处理；
其中，当处理盒装入所述装置主体中时，所述控制部件进行判断，判 断装入的处理盒与在该安装之前进行所述条件控制处理时安装在所述装置 主体上的处理盒是否是同一个，当判定为不是同一个时，进行所述条件控 制处理，另一方面，当判定为是同一个时，不进行所述条件控制处理。
本发明的第五方面提供了一种图像形成装置的条件控制方法，其中， 用于图像形成的处理盒相对于装置主体可自由装卸，使用安装在所述装置 主体上的所述处理盒形成作为补丁图像的调色剂图像，同时检测该补丁图 像的浓度，并基于该检测结果，进行用于控制图像形成条件的条件控制处 理，
其特征在于，
为实现上述目的，从装置主体中取出安装在所述装置主体中的处理 盒，并该取出之后，再向所述装置主体安装了处理盒时，判断该装入的处 理盒与所述取出的处理盒是否为同一个，当判定为不是同一个时，进行所 述条件控制处理，另一方面，当判定为是同一个时，不进行所述条件控制 处理。
本发明的第六方面提供了一种图像形成装置的条件控制方法，其中， 用于图像形成的处理盒相对于装置主体可自由装卸，使用安装在所述装置 主体上的所述处理盒形成作为补丁图像的调色剂图像，同时检测该补丁图 像的浓度，并基于该检测结果，进行用于控制图像形成条件的条件控制处 理，
其特征在于，
为实现上述目的，当处理盒装入所述装置主体中时，判断装入的处理 盒与在该安装之前进行所述条件控制处理时安装在所述装置中的处理盒是 否为同一个，当判定为不是同一个时，进行所述条件控制处理，另一方 面，当判定为是同一个时，不进行所述条件控制处理。
本发明的第七方面提供了一种图像形成装置，其特征在于，
该装置包括：装置主体；多个显影器，分别相对于所述装置主体可自 由装卸；控制部件，使用安装在所述装置主体上的显影器形成作为补丁图 像的调色剂图像，并基于该补丁图像的浓度检测结果，进行用于控制图像 形成条件的条件控制处理，而所述图像形成条件是使用该显影器形成调色 剂图像时的图像形成条件，
其中，所述控制部件，对安装在所述装置主体上的显影器，分别基于 有关该显影器的使用状况的信息，判断是否有必要对该显影器进行所述条 件控制处理，当判定为有必要对至少一个显影器进行所述条件控制处理 时，对判定为有必要的显影器进行所述条件控制处理，另一方面，对其它 显影器不进行所述条件控制处理。
本发明的第八方面提供了一种图像形成装置，其特征在于，
该装置包括：装置主体；多个显影器，分别相对于所述装置主体可自 由装卸；控制部件，使用安装在所述装置主体上的显影器形成作为补丁图 像的调色剂图像，并基于该补丁图像的浓度检测结果，进行用于控制图像 形成条件的条件控制处理，而所述图像形成条件是使用该显影器形成调色 剂图像时的图像形成条件，
其中，至少一个显影器从所述装置主体被取出，并向所述装置主体安 装了新的显影器时，所述控制部件对该装入的显影器进行所述条件控制处 理，另一方面，对所述取出之前就一直安装在所述装置主体中的其它显影 器，不进行所述条件控制处理。
本发明的第九方面提供了一种图像形成装置的控制方法，其中，所述 图像形成装置可在装置主体上安装多个显影器，
该控制方法的特征在于，
为实现上述目的，用安装在所述装置主体上的显影器形成作为补丁图 像的调色剂图像，并基于该补丁图像的浓度检测结果，进行用于控制图像 形成条件的条件控制处理，所述图像形成条件是使用该显影器形成调色剂 图像时的图像形成条件，而且，还对安装在所述装置主体中的各显影器进 行判断，即，基于有关该显影器的使用状况的信息，判断对该显影器是否 有必要进行所述条件控制处理，当判定有必要对至少一个显影器进行所述 条件控制处理时，对该判定为有必要的显影器进行所述条件控制处理，另 一方面，对其它显影器不进行所述条件控制处理。
本发明的第十方面提供了一种图像形成装置的控制方法，其中，所述 图像形成装置可在装置主体上安装多个显影器，
该控制方法的特征在于，
为实现上述目的，使用安装在所述装置主体上的显影器形成作为补丁 图像的调色剂图像，并基于该补丁图像的浓度检测结果，进行用于控制图 像形成条件的条件控制处理，所述图像形成条件是使用该显影器形成调色 剂图像时的图像形成条件，而且，从所述装置主体至少取出一个显影器， 并向所述装置主体安装了新的显影器时，对该装入的显影器进行所述条件 控制处理，另一方面，对在所述取出之前就一直安装在所述装置主体中的 其它显影器，不进行所述条件控制处理。
本发明的第十一方面提供了一种图像形成装置，其特征在于，
该装置包括：图像载体，可承载静电潜像；显影器，在其内部盛放调 色剂，并向所述图像载体的表面传送该调色剂；图像形成部件，通过在所 述显影器上施加规定的显影偏压，使所述调色剂移动到所述图像载体上， 从而用调色剂对形成在所述所述图像载体表面上的所述静电潜像进行显 影，形成调色剂图像；浓度检测部件，检测作为补丁图像而形成的调色剂 图像的调色剂浓度，
其中，与装置的工作状况相应地变更设定所述补丁图像的浓度目标 值，同时，并基于浓度目标值和通过所述浓度检测部件检测到的所述补丁 图像的调色剂浓度，使影响图像浓度的图像形成条件实现最优化，从而控 制图像浓度。
本发明的第十二方面提供了一种图像形成方法，该方法在图像载体表 面形成静电潜像，通过向盛放调色剂的显影器施加规定的显影偏压，使所 述调色剂移动到所述图像载体上，从而使用调色剂对所述静电潜像进行显 影，形成调色剂图像，
其特征在于，
为实现上述目的，与装置的工作状况相应地变更设定浓度目标值，同 时，检测作为补丁图像所形成的调色剂图像的调色剂浓度，并基于该检测 结果和所述浓度目标值，使影响图像浓度的图像形成条件实现最优化，从 而控制图像浓度。
此外，作为本发明所说的“有关显影器的使用状况的信息”的一部 分，例如，可以使用与安装在所述装置主体中的显影器内储存的调色剂状 态有关的调色剂状态信息。作为表示显影器的使用状况的指标有很多种， 但是，根据本申请的发明人的见解可知，在其中，还属表示显影器内调色 剂的状态的指标，对形成的图像品质影响较大。因此，通过基于表示调色 剂状态的调色剂状态信息，判断是否有必要进行条件控制处理，能够维持 良好的图像品质，同时还能够抑制因多余的处理动作造成的调色剂和处理 时间的浪费。
此外，所谓“初始状态”是指调色剂填充到显影器内时的调色剂的各 种特性，它除了表示在制造新显影器时所填充的调色剂的特性以外，还表 示将调色剂再次填入使用完的显影器中，以便再次使用时的所述再次填充 的调色剂的特性。上述调色剂的初始状态，即其粒径分布及带电性等各种 特性，可在制造调色剂时通过实测来求出。
附图说明
图1是本发明的图像形成装置的一个实施方式的示意图。
图2是图1的图像形成装置的电气结构框图。
图3是该图像形成装置的显影器截面图。
图4是浓度传感器的结构示意图。
图5是表示进行条件控制处理的时间的设定原理图。
图6是本实施方式的初始化动作流程图。
图7是本实施方式的预动作流程图。
图8A及图8B是中间转印带的质地概况(下地プロフアイル)的例子 的示意图。
图9是本实施方式的尖峰噪声去除处理流程图。
图10是本实施方式的去除尖峰噪声的情况示意图。
图11A至图11C是调色剂的粒径与反射光量的关系示意图。
图12A及图12B是调色剂的粒径分布与OD值变化的对应关系图。
图13是表示本实施方式的控制目标值的导出过程的流程图。
图14A及图14B是求出控制目标值的对照表的例子的示意图。
图15是本实施方式中设定显影偏压的处理流程图。
图16是用于高浓度的补丁图像示意图。
图17A及图17B是按感光体周期产生的图像浓度变动图。
图18是本实施方式中计算直流显影偏压最佳值的处理流程图。
图19是本实施方式中设定曝光能量的处理流程图。
图20是用于低浓度的补丁图像示意图。
图21是本实施方式中求出曝光能量最佳值的处理流程图。
图22是连续形成多页图像时，显影辊的旋转时间与点计数值的关系图。
图23是控制目标值一定时，薄片S上的OD值变化的测定结果的一个 例子的图表。
图24是表示与调色剂特性变化对应的所期望的控制目标值的例子的 示意图。
图25是使控制目标值保持一定的情况和使控制目标值可变的情况下 图像浓度变化的实际测定结果的图表。
图26是本发明的图像形成装置的一个实施方式的示意图。
图27是图26的图像形成装置的电气结构框图。
图28是图26的图像形成装置的外观立体图。
图29是图像浓度相对于图像形成页数的变化示意图。
图30是进行条件控制处理的时间的设定原理图。
图31是进行条件控制处理的时间的示意图。
图32是本实施方式的条件控制处理的流程图。
图33A及图33B是表示对照表的例子的图。
图34是进行了条件控制处理时的图像的浓度变化曲线图。
图35是控制开始条件的其它设定方法的说明图表。
图36A及图36B是表示对照表的另一个例子的图。
图37A至图37C是显影器盒的停止位置的示意图。
图38是图像形成条件调整处理的流程图。
图39是感光体盒的新品检测机构的示意图。
图40是本实施方式的条件控制处理的流程图。
图41是本实施方式的图像质量管理动作的流程图。
图42是表示在图41的步骤S822中进行的、判断是否有必要进行调 整动作的处理流程图。
图43是用于说明是否有必要的判断2的原理图。
图44是本实施方式的条件控制处理的流程图。
发明的实施方式
(第一实施方式)
(I)装置结构
图1是本发明图像形成装置的第一实施方式的示意图。此外，图2是 图1的图像形成装置的电气结构框图。该图像形成装置是通过重叠黄 (Y)、青(C)、品红(M)、黑(K)4色的调色剂来形成全色图像， 或仅用黑色(K)调色剂形成单色图像的图像形成装置。在该图像形成装 置中，当对应于来自用户的图像形成请求，图像信号从主机等外部装置被 送入主处理器11中时，起到本发明的“图像形成装置”的作用的引擎控 制器10按照来自该主处理器11的指令，控制引擎部分EG的各部分，在 薄片S上形成对应于图像信号的图像。
在该引擎部分EG中，感光体2可沿着图1中的箭头方向D1自由旋 转。并且，在该感光体22的周围，沿其旋转方向D1分别设有带电单元 3、旋转显影单元4及清洁部分5。带电控制部分103向带电单元3施加规 定的带电偏压，使感光体2的外周表面均匀带上规定的表面电压。
此后，曝光单元6向通过该带电单元3带电的感光体2的外周表面照 射光束L。该曝光单元6起到本发明的“曝光装置”的作用，按照从外部 装置送来的图像信号，用光束L使感光体2曝光，形成对应于图像信号的 静电潜像。例如，当图像信号从主计算机等外部装置经接口112输入到主 控制器11的CPU111中时，引擎控制器10的CPU101在规定时刻向曝光 控制部分102输出与图像信号对应的控制信号，与此对应，曝光单元6向 感光体2照射光束L，从而在感光体2上形成与图像信号对应的静电潜 像。此外，在根据需要形成后述的补丁图像时，从CPU101向曝光控制部 分102输出与预先设定的规定图案的补丁图像信号对应的控制信号，从而 在感光体2上形成与该图案对应的静电潜像。这样，在该实施方式中，感 光体2起到本发明的“图像载体”的作用。
这样形成的静电潜像通过显影单元4进行调色剂显影。即，在本实施 方式中，显影单元4包括：框架40，旋转自如地设置在轴中心上；没有图 示的旋转驱动部分；用于黄色的显影器4Y、用于青色的显影器4C、用于 品红色的显影器4M及用于黑色的显影器4K，对于框架40呈装卸自如的 结构，且在内部盛放各种颜色的调色剂。如图2所示，该显影单元4由显 影器控制部分104控制。此外，根据该显影器控制部分104发出的控制指 令，显影单元4被驱动旋转的同时，有选择地使这些显影器4Y、4C、 4M、4K在与感光体2相对的规定的显影位置上定位，从而向感光体2供 给所选颜色的调色剂。这样，用所选调色剂的颜色使感光体2上的静电潜 像显影。此外，图1表示用于黄色的显影器4Y定位于显影位置上的状 态。
这些显影器4Y、4C、4M、4K都具有相同结构。从而，在这里参照 图3只详细说明显影器4K的结构，而其它显影器4Y、4C、4M的结构和 功能则都相同。图3是该图像形成装置的显影器的剖面图。在该显影器 4K中，供给辊43和显影辊44通过轴连接于在其内部盛放调色剂T的外壳 41上，并且，该显影器4K定位于上述显影位置上时，起到本发明的“调 色剂载体”的作用的显影辊44与感光体2接触或隔着一定间隔(gap)定 位在正对的位置，同时，这些辊43、44与设置于主体侧的旋转驱动部分 (省略图示)配合向规定方向旋转。该显影辊44由施加后述的显影偏压 的铜、不锈钢、铝等金属或合金构成圆筒形状。而且，通过两辊43、44 的接触旋转，在显影辊44的表面涂抹黑色调色剂，从而在显影辊44的表 面形成规定厚度的调色剂层。
此外，在该显影器4K中，设有限制刮刀45，用于将在显影辊44表面 形成的调色剂层的厚度限制在规定厚度上。该限制刮刀45由不锈钢或磷 青铜等的板状部件451、及安装在板状部件451前端的橡胶或树脂部件等 的弹性部件452构成。该板状部件451的后端固定在壳体41上，且沿着显 影辊44的旋转方向D3，安装在板状部件451前端的弹性部件452位于板 状部件451后端的上游侧。由此，该弹性部件452与显影辊44表面弹性接 触，最终将形成在显影辊44表面上的调色剂层限制在规定厚度上。
构成显影辊44表面调色剂层的各调色剂颗粒由于与供给辊43、限制 刮刀45摩擦而带电，这里，虽然以带负电的调色剂为例进行下述说明， 但是，通过适当地改变装置各部件的电位，也能够使用带正电的调色剂。
这样形成在显影辊44表面上的调色剂层，随着显影辊44的旋转被依 次传送到与表面形成有静电潜影的感光体2相对的位置上。此后，若显影 器控制部分104将显影偏压施加在显影辊44上，则承载在显影辊44上的 部分调色剂与感光体2的表面各部分的表面电位相对应地附着在感光体2 的表面上，从而使感光体2上的静电潜像显影，形成该调色剂颜色的调色 剂图像。
作为施加在显影辊44上的显影偏压，可以采用直流电压、或在直流电 压上重叠交流电压而形成的电压，尤其，在将感光体2与显影辊44分离 设置，并使调色剂在两者之间飞行，从而进行调色剂显影的非接触式显影 方式的图像形成装置中，最好使用在直流电压上重叠正弦波、三角波、矩 形波等交流电压而形成的电压波形，以便使调色剂更加高效地飞行。上述 直流电压的大小和交流电压的振幅、频率、占空比(デュ一ディ比)等是 任意的，但是，以下在本说明书中无论显影偏压是否有交流成分，都将其 直流成分(平均值)称为直流显影偏压Vavg。
这里，示出了在非接触式显影方式的图像形成装置中所采用的上述显 影偏压的一个较好的例子，但是，这些数值等并不限于下述情况，而是根 据装置结构可以适当改变。例如，显影偏压的波形是矩形波的交流电压重 叠在直流电压上而形成的，其矩形波的频率是3kHz，振幅是1400V。此 外，如后所述，在本实施方式中，显影偏压Vavg作为图像形成条件之 一，是可以改变的，并且，考虑对图像浓度的影响和感光体2的特性偏差 等，例如，可将其可变范围设为(-110)V～(-330)V。
此外，如图2所示，在各显影器4Y、4C、4M、4K中，分别设有存储 器91～94，用于存储与该显影器的制造批次和使用历史、内置调色剂的特 性等有关的数据。这些存储器91～94起到本发明的“存储部件”的作 用。而且，在各显影器4Y、4C、4M、4K中还分别设有接头49Y、49C、 49M、49K。这样，根据需要，有选择地使它们与设置在主体侧的接头108 连接，并通过接口105在CPU101与各存储器91～94之间进行数据交换， 从而，进行与该显影器有关的消耗品管理等各种信息的管理。在本实施方 式中，通过主体侧的接头108与各显影器侧的接头49K等的机械啮合，来 进行相互之间的数据交换，但是，也可以采用如无线通讯等电磁方式，非 接触地进行数据交换。此外，存储各显影器4Y、4C、4M、4K中的固有 数据的存储器91～94，最好是非易失性的存储器，使得即使在关断电源的 状态，或从主体中取出该显影器的状态下，仍然可以保存这些数据，作为 这种非易失性存储器例如可以采用闪存、强介质存储器、EEPROM等。
回到图1继续说明装置结构。如上所述，通过显影部件4显影的调色 剂图像，在一次转印区域TR1被一次转印到转印单元7的中间转印带71 上。转印单元7包括套在多个辊72～75上的中间转印带71、和通过驱动 辊73旋转而使中间转印带71向规定的旋转方向D2旋转的驱动部分(图 中没有表示)。而且，夹着中间转印带71与辊73相对的位置上还设有二 次转印辊78，该转印辊78通过图中没有表示的电磁离合器，能够相对于 该转印带71的表面接触/分离。由此，将彩色图像转印到薄片S上的时 候，使形成在感光体2上的各色调色剂图像在中间转印带71上重合，形 成彩色图像，同时将彩色图像二次转印到从纸盒8中取出、并被传送到位 于中间转印带71与二次转印辊78之间的二次转印区域TR2中的薄片S 上。而且，这样形成彩色图像的薄片S经由定影单元9，被传送到设置在 装置主体上面的出纸托盘中。
对于将调色剂图像一次转印到中间转印带71上之后的感光体2，用图 中没有表示的消电部件使其表面电位归零，并用清洁部分5去除其表面残 留的调色剂后，通过带电单元3使其再次带电。
此外，还需要接着形成图像的时候，重复上述动作，形成所需页数的 图像，其中，从结束一连串的图像形成动作，到有新的图像信号被送进来 之前，装置一直处于待机状态，但是，在本装置中，为了抑制在待机状态 下的耗电量，使其进入停止状态。即，使感光体2、显影辊44和中间转印 带71等停止旋转，同时，不再向显影辊44施加显影偏压，也不再向带电 单元3施加带电偏压，从而使装置处于动作停止状态。
此外，在辊75附近设有清洁器76、浓度传感器60及垂直同步传感器 77。其中，清洁器76通过图中没有表示的电磁离合器，可相对辊75接近/ 离开。并且，在移动到辊75侧的状态下，清洁器76的刮刀与套在辊75上 的中间转印带71的表面接触，去除在二次转印后残留、附着在中间转印 带71外周面上的调色剂。此外，垂直同步传感器77是用于检测中间转印 带71的基准位置的传感器，起到获取垂直同步信号Vsync的垂直同步传 感器作用，所述垂直同步信号Vsync是与中间转印带71的旋转驱动相应 而输出的同步信号。在该装置中，基于该垂直同步信号Vsync控制装置各 部分的动作，以便使各部分的动作时间协调一致，同时使由各色形成的调 色剂图像准确重合。而且，浓度传感器60设置在与中间转印带71表面相 对的位置上，并通过如后所述的结构，检测形成在中间转印带71外周面 上的补丁图像的光学浓度。即，在本实施方式中，浓度传感器60起到本 发明的“浓度检测部件”的作用。
此外，在图2中，标号113是为了存储从主机等外部设备经接口112 给出的图像而设置在主控制器11中的图像存储器，而标号106是存储 CPU101所执行的计算程序和用于控制动力部分EG的控制数据等的 ROM，此外，标号107是暂时存储CPU101的计算结果及其它数据的 RAM。
图4是浓度传感器的结构图。该浓度传感器60带有LED等发光元件 601，所述发光元件601向中间转印带71表面区域中的套在辊75上的套装 区域71照射光。为了如后所述地与CPU101发出的光量控制信号S1相对 应地调整照射光的照射光量，此外，在该浓度传感器60中设有保偏光分 束器603、用于照射光量监测器的光检测单元604、及照射光量调整单元 605。
如图4所示，该保偏光分束器603设置在发光元件601和中间转印带 71之间，将从发光元件601发出的光分为具有与中间转印带71的照射光 的入射面相平行的偏光方向的p偏光、和具有与其垂直的偏光方向的s偏 光。其中，p偏光维持原样向中间转印带71入射，而s偏光从保偏光分束 器603射出后，进入用于照射光量监测器的光检测单元604中，该光检测 单元604的光检测元件642向照射光量调整单元605输出与照射光量成比 例的信号。
该照射光量调整单元605基于光检测单元604发出的信号和引擎控制 部分10的CPU101发出的光量控制信号S1，反馈控制发光元件601，从 而，将从发光元件601向中间转印带71照射的照射光量调整为与光量控 制信号S1对应的值。由此，在本实施方式中，能够在更大范围内更准确 地改更调整照射光量。
在本实施方式中，向设置在用于照射光量监测器的光检测单元604中 的光检测元件642的输出侧，施加输入补偿电压641，使得只要光量控制 信号S1不超过一定的信号电平，发光元件601就维持灭灯状态。这样， 能够预防因噪声及温度波动等引起的发光元件601的误亮灯。
此外，若CPU101向照射光量调整单元605发送规定电平的光量控制 信号S1，则发光元件601亮灯，p偏光作为照射光照射在中间转印带71 上。此时，该p偏光在中间转印带71反射，并且在反射光量检测单元607 检测出反射光成分中的p偏光光量和s偏光光量，从而，向CPU101输出 与各光量对应的信号。
如图4所示，该反射光量检测单元607包括：保偏光分束器671，设 置在反射光的光路上；光检测单元670p，检测通过保偏光分束器671的p 偏光，并输出与该p偏光光量对应的信号；光检测单元670s，检测在保偏 光分束器671分开的s偏光，并输出与该s偏光光量对应的信号。在该光 检测单元670p中，光检测元件672p检测来自保偏光分束器671的p偏 光，并在放大电路673p对来自该光检测元件672p的输出进行放大后，将 所述放大信号作为对应于p偏光光量的信号Vp，向CPU101输出。而光检 测单元670s也具有与光检测单元670p相同的光检测元件672s和放大电路 673s，并输出对应于s偏光光量的信号Vs。从而，能够独立求出反射光成 分中的两种相互不同的成分光(p偏光和s偏光)的光量。
此外，在本实施方式中，分别向光检测元件672p、672s的输出侧施加 输出补偿电压674p、674s，从而，即使在来自各光检测元件的输出为0、 即反射光量为0的情况下，也使放大电路673p、673s处于规定的正电位 上。由此，能够避免在各放大电路673p、673s的零输入附近出现不感带， 进而，能够输出与反射光量对应的适当的输出电压。
上述输出电压Vp、Vs的信号经过图中没有表示的A/D转换电路被输 入到CPU101中，同时，CPU101根据需要以规定的时间间隔(在本实施 方式中是每8msec一次)对上述输出电压Vp、Vs进行采样。由此，在适 当的时刻，例如在接通装置电源的时刻，或在刚更换了任何单元的时刻 等，CPU101对显影偏压、带电偏压及曝光能量等影响图像浓度的图像形 成条件进行最优化处理(条件控制处理)，从而使图像浓度稳定。更具体 地说，将预先存储在ROM106中的、与规定的补丁图像的图案对应的图像 数据作为图像信号，对每种调色剂颜色，一边多阶段地变更上述图像形成 条件，一边执行图像形成动作，形成与该图像信号对应的用于测试的小图 像(补丁图像)，与此同时，用浓度传感器60检测其图像浓度，并基于 所述结果找出能够获得所需图像浓度的条件。下面，说明该图像形成条件 的条件控制处理。
(II)条件控制处理
图5是本实施方式中图像形成条件的条件控制处理的概略流程图。该 条件控制处理按其处理顺序由下述6个程序(sequence)构成：即，初始 化动作(步骤S1)、预动作(步骤S2)、导出控制目标值(步骤S3)、 设定显影偏压(步骤S4)、设定曝光能量(步骤S5)及后处理(步骤 S6)，下面，就分别说明上述每个程序的详细动作情况。
(A)初始化动作
图6是本实施方式d的初始化动作的流程图。在该初始化动作中，首 先作为准备动作(步骤S101)，旋转驱动显影部件4，使其定位在所谓的 原始位置上，同时通过电磁离合器，使清洁器71和二次转印辊78移动到 与中间转印带71分离的位置上。接着，在此状态下开始驱动中间转印带 71(步骤S102)，然后，通过旋转驱动感光体2及开始消电动作，来启动 感光体2(步骤S103)。
然后，在检测到表示中间转印带71的基准位置的垂直同步信号 Vsync，并确认到其旋转(步骤S104)时，开始向装置各部分施加规定的 偏压(步骤S105)。即，带电控制部分103向带电单元3施加带电偏压， 使感光体2带上规定的表面电压，接着，图中没有表示的偏压生成部分向 中间转印带71施加规定的一次转印偏压。
从该状态开始进行中间转印带71的清洁动作(步骤S106)。即，使 清洁器76与中间转印带71表面接触，并在此状态下，使中间转印带71大 致旋转一周，从而去除残留、附着在其表面上的调色剂和污迹。然后，使 施加有清洁偏压的二次转印辊78与中间转印带71接触。该清洁偏压与通 常执行图像形成动作过程中加在二次转印辊78上的二次转印偏压的极性 相反，因此，残留、附着在二次转印辊78上的调色剂，转移到中间转印 带71的表面，进而被清洁器76从中间转印带71的表面上去除。这样，当 中间转印带71和二次转印辊78的清洁动作结束后，使二次转印辊78与中 间转印带71分离，同时关断清洁偏压。此后，等待下一个垂直同步信号 Vsync(步骤S107)，关断带电偏压和一次转印偏压(步骤S108)。
此外，在本实施方式中，不仅局限于在进行图像形成条件的条件控制 处理的时候，根据需要，也可以使CPU101分别于其它处理独立地进行该 初始化动作。即，继续进行下一个动作时(步骤S109)，在进行到上述步 骤S108的状态下，结束初始化动作，进入下一个动作。另一方面，在没 有预定下一个动作时，作为停止处理(步骤S110)，从中间转印带71挪 开清洁器76，同时停止消电动作和中间转印带71的旋转驱动。此时，中 间转印带71最好在其基准位置处于即将与垂直同步传感器77相对的状态 下停止。这是由于，在以后的动作中，驱动中间转印带71旋转时，可通 过垂直同步信号Vsync确认其旋转状态，然而，若如上所述的话，则在刚 开始驱动后，就能够根据是否检测到垂直同步信号Vsync，在短时间内判 断有无异常。
(B)预动作
图7是本实施方式的预动作流程图。在该预动作中，作为后述形成补 丁图像之前的前处理，要同时进行2个处理。即，为了更精确地进行图像 形成条件的条件控制处理，在进行装置各部分的动作条件的调整(预动作 1)的同时，还要进行分别设置在各显影器4Y、4C、4M、4K上的显影辊 44的空转处理(预动作2)。
(B-1)动作条件的设定(预动作1)
图7所示的左侧的流程(预动作1)中，首先要进行浓度传感器60的 校正(步骤S21a、S21b)。在步骤S21a的校正(1)中，检测在浓度传感 器60的发光元件601处于灭灯状态时的光检测单元670p、670s的各输出 电压Vp、Vs，并作为暗输出Vpo、Vso保存。接着，在步骤S21b的校正 (2)中，改变向发光元件601发送的光量控制信号S1，以便形成低光 量、高光量2种亮灯状态，并在所述各种光量下，检测光检测单元670p 的输出电压Vp。然后根据这3个值，求出在没有调色剂附着的状态下、 输出电压Vp达到规定的基准电平(在本实施方式中，是3V加上上述暗输 出Vpo而得到的值)时的发光元件601的基准光量。然后再算出发光元件 601的光量达到其基准光量时的光量控制信号S1的电平，并将该值设定为 基准光量控制信号(步骤S22)。此后，在需要点亮发光元件601时，进 行反馈控制，使CPU101向照射光量调整单元605输出该基准光量控制信 号，从而使发光元件601总以其基准光量发光。
此外，将发光元件601处于灭灯状态时的输出电压Vpo、Vso作为本 传感器系统的“暗输出”保存起来，并且，如后所述，在检测调色剂图像 的浓度时，通过从各输出电压Vp、Vs中减去该值，来排除暗输出的影 响，从而，能够更准确地检测调色剂图像的浓度。
此外，发光元件601处于亮灯状态时的来自光检测元件672p的输出信 号虽然依赖于来自中间转印带71的反射光量，但是由于如后所述的那 样，中间转印带71的表面状态在光学上不完全均匀，因此，在计算该状 态下的输出时，最好取与中间转印带71的一周对应的输出的平均值。另 一方面，在发光元件601处于灭灯状态时，虽然没有必要检测与中间转印 带71一周对应的输出信号，但是为了减小检测误差，最好对多点处的输 出信号进行平均。
在本实施方式中，由于中间转印带71表面是白色，因此，光的反射率 很高，并只要在该带71上附着任一种颜色的调色剂，其反射率就会下 降。因而，在本实施方式中，随着调色剂在中间转印带71表面的附着量 的增加，来自光检测单元604的输出电压Vp、Vs会从基准电压开始逐渐 降低，因此，可以根据这些输出电压Vp、Vs的大小，估计调色剂的附着 量，以及调色剂图像的图像浓度。
此外，在本实施方式中，鉴于彩色(Y、C、M)调色剂与黑色(K) 调色剂之间反射特性的不同，基于来自黑色补丁图像的反射光中的p偏光 的光量，求出后述的由黑色调色剂形成的补丁图像的浓度，另一方面，基 于p偏光、s偏光的光量比求出由彩色调色剂形成的补丁图像的浓度，因 此，可在更大的动态范围内更准确地求出图像浓度。
下面，返回图7继续说明预动作。由于中间转印带71的表面状态在光 学上不完全一样，以及，随着使用产生的调色剂融敷等，有时会逐渐产生 变色和污渍。为了防止由于这种中间转印带71表面状态的变化而在调色 剂图像的浓度检测中产生误差，在本实施方式中，获取了与中间转印带71 一周对应的质地概况，即，没有承载调色剂图像的状态下的中间转印带71 表面的浓淡信息。具体地说，使发光元件601以预先求出的基准光量发 光，一边对来自光检测单元670p、670s的输出电压Vp、Vs进行采样，一 边使中间转印带71旋转一周(步骤S23)，并将各样本数据(本实施方式 的采样个数是312个)作为质地概况，存储在RAM107中。由此，通过预 先把握中间转印带71表面各部分的浓淡，能够更精确地估计形成在其上 的调色剂图像的浓度。
有时会在上述的来自浓度传感器60的输出电压Vp、Vs上重叠一些因 为由辊75和中间转印带71上的微小污渍或伤痕导致的反射率的变化、以 及混入传感器回路的电子噪声等原因引起的尖峰状噪声。图8A和图8B是 中间转印带的质地概况的例子的示意图。当用浓度传感器60检测中间转 印带71一周以上的、从其表面反射出来的光量，并进行绘图时，如图8A 所示，来自传感器60的输出电压Vp，不仅对应于中间转印带71的周长或 其旋转周期，发生周期性变化，而且在其波形中还重叠有幅度狭窄的尖峰 状噪声。该噪声可能包含同步于上述旋转周期的成分，也可能包含与其不 同步的不规则的成分。图8B是这种样本数据列的部分放大图。在该图 中，由于噪声的重叠，各样本数据中标有标号Vp(8)、Vp(19)的2个 数据明显比其它数据大很多，另一方面，标有标号Vp(4)、Vp(16)的 2个数据则明显比其它数据小很多。这里，对传感器输出中的2个p偏光 成分进行了描述，但s偏光成分也与其相同。
由于浓度传感器60的检测点直径例如为2～3mm，且中间转印带71 的变色和污渍可能在比一般情况还大的范围内形成，因此，可以看出这种 局部突出的数据就是受上述噪声的影响生成的。若基于这种重叠有噪声的 样本数据，求质地概况和补丁图像的浓度，并根据其结果设定图像形成条 件，则不但不能将各图像形成条件设定在最佳状态上，而且有时还会导致 图像品质恶化。
因此，在本实施方式中，如图7所示，在步骤S23中对与中间转印带 71一周对应的传感器输出进行采样后，进行尖峰噪声的去除处理(步骤 S24)。
图9是本实施方式的尖峰噪声去除处理的流程图。在该尖峰噪声去除 处理中，在所得的“原始的”、即没有经过加工的样本数据列中，提取连 续的部分区间(在本实施方式中是相当于21个样本的长度)(步骤 S241)，并在该区间包含的21个样本数据中，去除电压最高的3个数据 和电压最低的3个数据之后(步骤S242、S243)，求出剩余15个数据的 算术平均值(步骤S244)。然后，将该平均值视为该区间的平均电压，并 将在步骤S242和步骤S243中去除的6个数据置换成该平均值，从而得到 去除噪声后的“修正后”的样本数据列(步骤S245)。此外，根据需要， 也对下一个区间重复上述步骤S241～S245，从而同样地去除尖峰噪声(步 骤S246)。
下面，以图8B所示的数据列为例，参照图10进一步详细说明通过上 述处理去除尖峰噪声的情况。图10是本实施方式的去除尖峰噪声的情况 示意图。在图8B的数据列中，在明显大于其它数据的2个数据Vp(8) 和Vp(19)、以及明显小的数据Vp(4)和Vp(16)上体现出噪声的影 响。该尖峰噪声去除处理由于去除了各样本数据中的最大的3个数据(图 9的步骤S242)，即去除了3个数据Vp(8)、Vp(14)和Vp(19)， 且这3个数据中包含含有噪声的2个数据。同样地，也去除了3个数据Vp (4)、Vp(11)和Vp(16)(图9的步骤S243)，且这3个数据中包 含含有噪声的2个数据。接着，如图10所示，将这6个数据替换为其它 15个数据的平均值Vpavg(用带斜线的圆点表示)，从而，去除了原先含 在数据列中的尖峰噪声。
当然，进行该尖峰噪声的去除时，所提取的样本个数、去除的数据个 数并不局限于以上所述，可以是任意的个数，然而，根据其选择方法，有 时不仅无法获得充分的去除效果，反而还会增大误差，因此，最好基于下 述观点，慎重确定所述数据个数。
即，对于噪声产生频率，若提取过短区间的数据列，则会使进行噪声 去除处理的区间中不含噪声的几率变高，此外还会增大计算处理次数，从 而，导致效率变低。另一方面，若提取过宽区间的数据列，则连传感器输 出中的有意义的变动，即反映检测对象的浓度变化的变动成分也会被平均 化，从而，无法实现本来的目的，无法正确求出浓度概况。
此外，由于产生噪声的频率是不一定的，因此，若一律从提取的数据 列中分别去除规定个数的上述最大和最小的数据，则如上述例子中的数据 Vp(11)、Vp(14)那样，连不包含噪声的数据也会被去除，或者相 反，也有可能没有完全去除噪声。其中，即使去除了几个不包含噪声的数 据，如图10所示，由于这些数据Vp(11)、Vp(14)与平均值Vpavg之 间的差比较小，因此，用平均值Vpavg替换这些数据时，其误差也很小。 另一方面，含有噪声的数据没有被去除而被留下来的情况下，用含有该数 据求出的平均值来替换其它数据时，可能会使误差变大。因此，去除的数 据个数相对于提取数据的样本个数的比率最好与实际装置中噪声的产生频 率相同，或比该产生频率大一些。
如图8A所示，由于噪声的影响，从原概况偏向大一侧的数据与偏向 小一侧的数据的频率相同，且噪声的产生频率在25％以下(在21个样本 中有5个以下)，本实施方式是基于这种实际实验情况，进行上述尖峰噪 声去除处理的。
此外，去除尖峰噪声的处理方法除上述以外还有多种方法。例如，也 能够对采样得到的“原始的”样本数据进行现有公知的低通滤波处理，来 去除尖峰状噪声。但是，现有的滤波处理，虽然能够缓和噪声波形的锐 度，然而其结果，不仅使含有噪声的数据变化，也会使其周边的数据从原 值发生变化，因此，根据所产生的噪声状态，可能会引起较大的误差。
与此相对，在本实施方式中，由于将与各样本数据中的噪声产生频率 对应的个数的最大/最小数据替换为平均值，而其它数据仍然保持原样，因 此，降低了产生这种误差的可能性。
此外，不仅在求出上述质地概况时，而且在后述的求出调色剂图像的 图像浓度时，对作为其反射光量而取得的样本数据，也可以进行该尖峰噪 声去除处理。
(B-2)显影器的空转(预动作2)
从电源关闭状态、或者虽然接通着电源但从不进行图像形成动作的动 作停止状态持续了很长时间后形成图像时，图像上会出现周期性的浓度不 均匀现象，这是一直以来公知的。本说明书中称这种现象为放置条纹现象 (放置バンディング现象)，本申请的发明人发现，该放置条纹现象是由 于调色剂在各显影器的显影辊44上经过长时间放置，难以从显影辊44脱 离，并且这种程度在显影辊44表面上并不均匀，从而使显影辊44上的调 色剂层逐渐变得不均匀而引起的。例如，在图3所示的本实施方式的显影 器4K中，显影辊44处于停止旋转的状态时，其部分表面处于与供给辊43 或限制刮刀45接触的状态，从而，位于壳体41内侧的部分表面被大量调 色剂覆盖，与此相对，露在壳体41外部的部分则只承载较薄的调色剂层 曝露在空气中，由于这些原因导致显影辊44的表面状态在其圆周方向上 不均匀。
这样，显影辊44的表面呈不均匀的状态下，装置长时间处于动作停 止状态后，在进行下一次图像形成之前，重新对图像形成条件进行最优化 处理时，由放置条纹现象导致的补丁图像的浓度不均匀可能会影响该条件 控制处理。
因此，为了在形成补丁图像之前消除放置条纹现象，在本实施方式的 图像形成装置中，进行各显影辊44的空转。具体地说，如图7右侧的流 程(预动作2)所示，首先将黄色显影器4Y设置在与感光体2相对的显影 位置上(步骤S25)，并设定直流显影偏压Vavg的值，使其绝对值在其 可变范围内最小(步骤S26)，此后，通过主体侧的旋转驱动部分使显影 辊44至少旋转一周(步骤S27)。接着，使显影部件4旋转，一边切换显 影器(步骤S28)，一边使其它显影器4C、4M、4K依次定位在显影位置 上，并使设置在各显影器上的显影辊44同样地旋转一周以上。通过使各 显影辊44分别空转一周以上，显影辊44表面的调色剂层被供给辊43和限 制刮刀45剥落后重新形成，从而，在接着形成补丁图像时，将在图像形 成中使用这样形成的状态更均匀的调色剂层，因此，很难出现由于放置条 纹现象造成的浓度不均匀。
在上述预动作2的步骤S26中，将直流显影偏压Vavg设定为其绝对 值最小的值。其原因如下所述。
如后所述，作为影响图像浓度的图像形成条件的直流显影偏压 Vavg，其绝对值|Vavg|越大，所形成的调色剂图像的浓度也就越高。这是 因为，直流显影偏压的绝对值|Vavg|越大，感光体2上的静电潜影中被光 束L曝光的区域，即应附着调色剂的表面区域，与显影辊44之间的电位 差就越大，从而会更加促进调色剂离开显影辊44的移动，然而，在求出 中间转印带71的质地概况时，并不希望引起这样的调色剂移动。这是因 为，若从显影辊44向感光体2移动的调色剂在一次转印区域TR1被转印 到中间转印带71上，则会使来自中间转印带71的反射光量发生变化，从 而无法正确求出质地概况。
在本实施方式中，如后所述，直流显影偏压Vavg作为图像形成条件 之一，可以在规定的可变范围内多阶段地变更设定。由此，通过将直流显 影偏压Vavg在其可变范围内设定为其绝对值最小的值，来达到最难引起 调色剂从显影辊44向感光体2移动的状态，从而，将向中间转印带71附 着的调色剂抑制在最低限度上。同理，在显影偏压中含有交流成分的装置 中，最好将其振幅设定得比通常的图像形成时小一些。另外，在作为图像 形成条件，采用除直流显影偏压Vavg以外的参数、例如显影偏压的占空 比、带电偏压等的装置中，最好恰当地设定其图像形成条件，以便达到难 以引起上述调色剂的移动的条件。
此外，在本实施方式中，可以通过同时进行上述的预动作1和预动作 2，来缩短处理时间。即，在打印占空比中，对于中间转印带71来说，为 了求出质地概况，至少要旋转一周，此外，还为了进行传感器校正，最好 再旋转两周，从而加起来必须要旋转3周，另一方面，在预动作2中，最 好使各显影辊44尽可能多地旋转，而且，这些动作可以相互独立地进 行，因此，通过同时进行这些动作，既可以保证各处理所需的时间，又可 以缩短条件控制处理全体所需的时间。
(C)算出控制目标值
在本实施方式的图像形成装置中，如后所述，形成2种调色剂图像作 为补丁图像，并调节各图像形成条件，使其浓度达到规定的浓度目标值， 但该目标值，并不是一定的，可以根据装置的运行状况而改变。
如上所述，本实施方式的图像形成装置通过检测来自调色剂图像的反 射光量，来估算其图像浓度，其中，上述调色剂图像是在感光体2上显 像，并被一次转印到中间转印带71上的调色剂图像。这种根据调色剂图 像的反射光量求出图像浓度的技术一直都被广泛应用，但是如下详述，这 种来自承载在中间转印带71上的调色剂图像的反射光量(或者来自浓度 传感器60的、与此对应的传感器输出Vp、Vs)与形成在作为最终的转印 介质的薄片S上的调色剂图像的光学浓度(OD值)之间的对应关系，不 是单一不变的，而是根据装置和调色剂的状态会发生微小变化。因此，如 现有技术那样，即使控制各种图像形成条件，使来自调色剂图像的反射光 量保持一定，在薄片S上最终形成的图像浓度也会随调色剂状态的变化而 变化。
如上述那样，传感器输出与薄片S上的OD值不一致的原因之一是， 经过定影过程融敷在薄片S上的调色剂与仅附着在中间转印带71表面上 而没有被定影的调色剂，这二者的反射状态不同。图11A至图11C是调色 剂粒径与反射光量的关系示意图。如图11A所示，最终在薄片S上得到的 图像Is中，经过定影过程中的加热、加压而熔融的调色剂Tm融敷在薄片 S上。因此，其光学浓度(OD值)反映的是调色剂在融敷状态下的反射 光量，其大小主要由薄片S上的调色剂浓度(例如，可以用每单位面积上 的调色剂质量来表示)决定。
与此相对，在未经定影过程的中间转印带71上的调色剂图像中，各 调色剂颗粒只不过是分别附着在中间转印带71表面上而已。因此，即使 调色剂浓度相同(即定影后的OD值相等)，例如，如图11B所示，高浓 度附着着粒径小的调色剂T1的状态，以及，如图11C所示，较低浓度地 附着着粒径大的调色剂T2且中间转印带71的表面部分露出的状态，这两 种状态的反射光量却未必相同。换言之，即使来自定影前的调色剂图像的 反射光量相同，定影后的图像浓度(OD值)也不一定相同。本申请的发 明人通过实验发现下述趋势：一般来说，反射光量相等时，在构成调色剂 图像的调色剂颗粒中，如果大粒径调色剂所占的比率高，则定影后的图像 浓度也会较高。
由此，薄片S上的OD值与来自中间转印带71上的调色剂图像的反射 光量之间的对应关系，随调色剂的状态，特别是随其粒径分布变化。图 12A及图12B是调色剂的粒径分布与OD值变化的对应关系图。理想的情 况下，用于形成调色剂图像的、装在各显影器中的调色剂颗粒，其粒径应 全部聚集在设计中心值上。但是，如图12A所示，实际上其粒径分布有各 种状态，不必说，其状态根据调色剂的种类和制造方法是不同的，但即使 是以同一方式制造的调色剂，在每个制造批次、每个产品之间其状态也有 微妙的差异。
由于这些粒径各异的调色剂的质量和带电量不同，因此，使用具有这 种粒径分布的调色剂形成图像时，并不能均匀地消耗这些调色剂，而是只 选择消耗粒径适于该装置的调色剂，而此外的调色剂，则几乎不被消耗， 残留在显影器内。从而，随着调色剂的不断消耗，残留于显影器内的调色 剂的粒径分布也不断发生变化。
如上所述，由于来自定影前的调色剂图像的反射光量随着构成图像的 调色剂的粒径变化而变化，因此，即使调节各图像形成条件，使该反射光 量保持一定，在薄片S上定影后的图像浓度也未必一定。图12B表示一边 控制各图像形成条件，一边形成图像，从而，使来自调色剂图像的反射光 量保持一定，即，使来自浓度传感器60的输出电压保持一定时，薄片S 上的图像的光学浓度(OD值)的变化情况。例如，如图12A中的曲线a 所示，当调色剂粒径聚集在设计上的中心值附近时，如图12B中的曲线a 所示，虽然显影器内的调色剂不断被消耗，OD值仍然基本保持在目标值 上。与此相对，例如，如图12A中的曲线b所示，采用粒径分布较广的调 色剂时，如图12B中的曲线b所示，起初，先消耗那些粒径在设计中心值 附近的调色剂，得到基本与目标值相同的OD值，然而，随着调色剂的不 断消耗，这种调色剂的比例减少，于是，取而代之，用粒径更大的调色剂 形成图像，从而使得OD值逐渐上升。此外，如图12A的各虚线所示，根 据调色剂或显影器的制造批次的不同，有时分布的中间值会从当初的设计 值偏离，与此相对应，如图12B的各虚线所示，随调色剂消耗量的增加， 薄片S上的OD值也出现各种变化。
作为这种决定调色剂特性的要素，除上述调色剂的粒径分布以外，还 有例如调色剂母颗粒内的颜料的分散状态、由调色剂母颗粒与外添加剂的 混合状态引起的调色剂带电性的变化等。由于这种调色剂特性在每个制品 间都有微妙的差异，因此，薄片S上的图像浓度未必能保持一定，根据所 使用的调色剂不同，浓度变化的程度也是各不相同。因此，虽然在现有的 图像形成装置中，通过控制各图像形成条件，使浓度传感器的输出电压保 持一定，但是由于调色剂特性的偏差，仍然不能避免图像浓度的变化，难 以获得令人满意的图像品质。
这里，本实施方式根据装置的运行状况，对后述2种补丁图像，分别 基于来自浓度传感器60的输出，算出并设定作为衡量图像浓度的标准的 图像浓度的评价值(后述)的控制目标值，并调节各图像形成条件，使从 各补丁图像得到的评价值达到该控制目标值，从而，使薄片S上的图像浓 度保持一定。该控制目标值相当于本发明的“浓度目标值”。
图13是表示本实施方式的控制目标值的导出过程的流程图。在该过 程中，求出每种调色剂颜色的与该调色剂的使用状况相称的控制目标值， 其中，所述调色剂的使用状况具体地说是指，在填入显影器中时所求出 的、调色剂的粒径分布等初始特性和残留在该显影器中的调色剂量等。首 先，选择一种调色剂颜色(步骤S31)，CPU101获得用于推断该调色剂 的使用状况的信息，即有关选择的调色剂颜色的调色剂个性信息、表示由 曝光部件6形成的点的个数的点计数值、和有关显影辊的旋转时间的信息 (步骤S32)。这里，以求出与黑色对应的控制目标值为例进行说明，但 其它调色剂颜色也是同样的。
所谓“调色剂个性信息”是指对应于填充在显影器4K中的调色剂特 性，被写入设置于该显影器4K中的存储器94内的数据，相当于本发明的 “一次调色剂信息”。鉴于每个制造批次的上述调色剂的粒径分布等各种 特性都有所不同，该装置将调色剂特性分为8种类型。然后，根据制造时 的分析，判定该调色剂属于哪种类型，并将表示其类型的3位(bit)数据 作为调色剂个性信息，存储在各显影器4K中。该显影器4K装入显影部件 4中时，从存储器94中读出该数据，存储在引擎控制器10的RAM107中。
此外，“点计数值”是用于推算显影器4K内残留的调色剂量的信 息。作为推算调色剂残留量的方法，最简便的是根据图像形成页数的累计 值，求出调色剂残留量，但是，形成一页图像所消耗的调色剂量并不是一 定的，因此，用这个方法难以获得正确的残留量。另一方面，由于曝光部 件6在感光体2上形成的点数表示在感光体2上用调色剂进行显像的点 数，因此，能更准确地反映出调色剂的消耗量。由此，在本实施方式中， 对应该由该显影器4K显影、并且由曝光部件6在感光体2上形成静电潜 影时的点数进行计数，并将其存储在RAM107中，从而，将该点计数值作 为表示该显影器4K的调色剂残留量的参数。
此外，“显影辊的旋转时间”是用于更详细推断显影器4K内残留调 色剂的特性的信息。如上所述，在显影辊44的表面上形成有调色剂层， 并通过其中一部分调色剂移动到感光体2上，进行显影。此时，在显影辊 44的表面上，没有参与显影的调色剂被传送到与供给辊43接触的位置 上，并被该辊43剥落，再用于形成新的调色剂层，但是，这样反复向显 影辊44上的附着、剥落，会导致调色剂疲劳，从而使其特性逐渐变化。 这样的调色剂特性的变化是随显影辊44的反复旋转而发展的。因此，即 使显影器4K内的调色剂残留量相同，对于未使用过的新调色剂与多次反 复附着、剥落过的旧调色剂来说，两者的特性是不同的，由此用它们形成 的图像浓度也不一定相同。
因此，本实施方式基于表示调色剂残留量的点计数值、和表示调色剂 特性的变化程度的显影辊的旋转时间这两个参数的组合，来推断盛放在显 影器4K中的调色剂的状态，并根据其状态，更设定精确的控制目标值， 从而使图像品质稳定。由此，在本实施方式中，上述“点计数值”和“显 影辊旋转时间”相当于本发明的“二次调色剂信息”。此外，如后面的纤 细说明，这些信息也可以用于装置各部分的损耗状况的管理中，以便提高 维护性能。
此外，从装置主体中取出显影器4K之前，先将上述“二次调色剂信 息”写入存储器94中。从而，将显影器4K装入装置主体中时，可以通过 读取该信息，来掌握该显影器4K的使用历史，即内部调色剂的消耗量及 其使用状况。因此，即使是将使用过程中的显影器暂时取出，之后再装上 的情况，或装入其它装置中的情况下，由于装置自身能够判断内部调色剂 的状态，并恰当地设定动作条件，因此，对用户来说很容易使用。
此外，根据这样取得的有关装置的运行状况的各种信息，设定与其状 况相应的控制目标值。在本实施方式中，预先通过实验求出最佳的控制目 标值，该控制目标值与表示调色剂类型的调色剂个性信息、根据点计数值 与显影辊的旋转时间的组合而推断出的残留调色剂的特性相适应，该值作 为每种调色剂类型的对照表，被存储在引擎控制器10的ROM106中。 CPU101基于获得的调色剂个性信息，在这些对照表中选择与调色剂类型 对应的、应参照的一个表(步骤S33)，并从该表中读出点计数值与显影 辊旋转时间的交点值(步骤S34)。
此外，在本实施方式的图像形成装置中，用户可以通过图中没有表示 的操作部分进行规定的操作输入，从而可以根据喜好或需要，在规定的范 围内增减要形成的图像的浓度。即，对于从上述对照表中读出的值，用户 每增加或减少一级图像浓度时，会在所述值上加上或减去规定的补偿值， 例如每级加上或减去0.005，并将其结果设定为此时对于黑色的控制目标 值Akt，存储在RAM107中(步骤S35)。这样求出对应于黑色的控制目 标值Akt。只有没有用户的变更操作，所述补偿值就被保存起来，并还用 于以后的控制目标值的导出中。
图14A及图14B是求出控制目标值的对照表的例子的示意图。该表格 是使用黑色且特性属于“类型0”的调色剂时，要参照的表格。本实施方 式分别对应于后述的用于高浓度和用于低浓度的2种补丁图像，为每种调 色剂颜色准备了与8种类型的调色剂特性对应的8种表格，存储在引擎控 制器10中的ROM106中。这里，图14A是与用于高浓度的补丁图像对应 的表格的一个例子，而图14B则是与用于低浓度的补丁图像对应的表格的 一个例子。关于这些对照表是怎样作成的将在后面纤细说明。
在上述步骤S32中获得的调色剂个性信息，例如是表示“类型0”的 信息时，接着在步骤S33中，从8种表格中选择与调色剂个性信息“0” 相对应的图14的表格。从而，基于获得的点计数值和显影辊的旋转时 间，求得控制目标值Akt。例如，对于用于高浓度的补丁图像，当点计数 值为1500000点，显影辊的旋转时间为2000秒时，参照图14A，相当于上 述二者的组合的值0.984就是此时的控制目标值Akt。进而，例如用户将 图像浓度设定为比其标准状态高1级时，将在该值上加0.005后得到的值 0.989作为控制目标值Akt。同样地，也可以求出用于低浓度的补丁图像的 控制目标值。
这样求得的控制目标值Akt被存储在引擎控制器10的RAM107中， 以后设定各图像形成条件时，基于补丁图像的反射光量求出的评价值均应 与该控制目标值一致。
由此，通过执行上述步骤S31～S35，可求出一种调色剂颜色的控制目 标值，进而，通过对各调色剂颜色重复进行上述处理(步骤S36)，可求 出所有调色剂颜色的控制目标值Ayt、Act、Amt和Akt。这里，下标V、 c、m和k分别表示各调色剂颜色，即黄色、青色、品红色和黑色，而下标 t则表示控制目标值。
此外，在日本专利特许第2710780号的特许公报中，公开了一种复印 机，该复印机将对应于显影器内的调色剂特性的识别信息记录在容器上， 并基于该识别信息变更设定复印的处理条件，但是，该装置的技术思想仅 仅是根据调色剂种类简单切换使用预先准备好的多种处理条件，这与根据 调色剂特性(初始特性及其变化)，随时设定控制目标值，并基于该控制 目标值，对图像形成条件进行最优化的本实施方式的技术思想相差很大。
(D)设定显影偏压
在本图像形成装置中，向显影辊44提供的直流显影偏压Vavg和使感 光体2曝光的曝光光束L的每单位面积的能量(以下简称为“曝光能 量”)E是可变的，通过调节它们，可以控制图像浓度。这里，对从低级 开始在V0至V5的6个级别上变更设定直流显影偏压Vavg的可变范围， 且从低级别开始在0级至3级的4个级别上变更设定曝光能量E的可变范 围，从而求出各自的最佳值时的情况进行说明，但是，上述可变范围及其 划分个数可根据装置的工作要求适当地变化。此外，在上述直流显影偏压 Vavg的可变范围为(-110)V～(-330)V的装置中，最低级别的V0 相当于电压绝对值最小的(-110)V，而最高级别的V5相当于电压绝对 值最大的(-330V)。
图15是本实施方式中设定显影偏压的处理流程图。图16是用于高浓 度的补丁图像示意图。该处理首先是将曝光能量E设定为2级(步骤 S41)，接着，使直流显影偏压Vavg从最小级别的V0一级一级增加，同 时在各偏压值下，形成作为用于高浓度的补丁图像的实图像(步骤S42、 S43)。
如图16所示，与分6级变更设定的直流显影偏压Vavg对应，在中间 转印带71的表面上依次形成6个补丁图像Iv0～Iv5，其中，从开头起的5 个补丁图像Iv0～Iv4的形成长度为L1。该长度L1比圆筒状感光体2的周 长还要长。另一方面，最后一个补丁图像Iv5形成比感光体2的周长短的 长度L3。这样做的原因将在后面详细说明。此外，变更设定直流显影偏压 Vavg时，若要使显影辊44的电位达到均一，则需要一定的时间延迟，因 此，将该时间延迟计算在内，形成各补丁图像时要留间隔L2。在中间转印 带71的表面中，实际上能承载调色剂图像的区域为如此图所示的图像形 成区域710，然而，由于补丁图像的形状和配置如上所述，因此，在图像 形成区域710上只能形成3个补丁图像，从而6个补丁图像只能如图16那 样，分布在中间转印带71的2周的范围内。
这里，参照图1、图17A及图17B，说明如上述那样，设定补丁图像 的长度的原因。图17A和图17B是按感光体周期产生的图像浓度变动图。 如图1所示，感光体2呈圆筒形(其周长为L0)，但由于制造上的偏差和 热变形等原因，其形状有时不是正圆筒形或有些偏心，此时，形成的调色 剂图像的图像浓度会产生与感光体2的周长L0对应的周期性变化。这是 因为，在感光体2与显影辊44接触的状态下进行调色剂显影的接触显影 方式的装置中，感光体2与显影辊44之间的接触压力会产生变动，而在 分离设置感光体2与显影辊44的状态下进行调色剂显影的非接触显影方 式的装置中，使调色剂在两者之间飞行的电场强度会产生变化，因此，不 管在那种装置中，调色剂从显影辊44向感光体2移动的几率都会以感光 体2的旋转周期变动。
如图17A所示，该浓度的变动幅度特别是在直流显影偏压Vavg的绝 对值|Vavg|比较低时最大，并随着|Vavg|的增大而减小。例如，在将直流 显影偏压的绝对值|Vavg|设定为比较小的值Va，并在此情况下形成补丁 图像时，如图17B所示，其图像浓度OD根据其在感光体2上的位置在幅 度Δ1的范围内变化。同样地，在其它直流显影偏压下形成补丁图像时， 其图像浓度也如图17B的斜线部分所示的那样在一定范围内变动。由此， 补丁图像的浓度OD的变动不仅受直流显影偏压Vavg的大小的影响，而 且还受其在感光体2上的形成位置的影响。因此，为了根据其图像浓度求 出直流显影偏压Vavg的最佳值，必须要排除与上述感光体2的旋转周期 对应的浓度变动对补丁图像的影响。
在本实施方式中，形成其长度L1超过感光体2的周长L0的补丁图 像，并且，如后所述，对其中长度为L0的部分求浓度平均值，并将该平 均值作为该补丁图像的图像浓度。这样，能够有效地抑制与感光体2的旋 转周期对应的浓度变动对各补丁图像浓度的影响，其结果，能够基于该浓 度正确求出直流显影偏压Vavg的最佳值。
此外，如图16所示，在本实施方式的各补丁图像Iv0～Iv5中，只有 将直流显影偏压Vavg设为最大时所形成的最后一个补丁图像Iv5的长度 L3比感光体2的周长L0小。这是因为，如图17B所示，在直流显影偏压 的绝对值|Vavg|比较大的条件下所形成的补丁图像中，与感光体2的旋转 周期对应的其浓度变动比较小，因此，不需要如上述那样经整个感光体周 期来求出平均值，这样，能够缩短补丁图像的形成时间和其处理所需的时 间，同时还能够减少形成补丁图像所消耗的调色剂量。
由此，为了排除对应于感光体周期而产生的浓度变动对图像形成条件 的条件控制处理所造成的影响，最好使补丁图像的长度长于感光体2的周 长L0，但是，没必要使所有的补丁图像都这么长，应根据各装置所表现出 的浓度变动的程度和要求的图像品质水平，来恰当地决定应使几个补丁图 像具有这种长度。例如，当感光体周期性的浓度变动的影响比较小时，只 使在直流显影偏压Vavg最小的条件下所形成的补丁图像Iv0的长度为 L1、而对于其它补丁图像Iv1～Iv5，则只需形成比其短的长度L3即可。
相反，虽然也可以使所有补丁图像的长度都为L1，但是，此时会导致 使处理时间和调色剂的消耗量增大的问题。此外，从图像品质的角度来 看，并不希望在直流显影偏压Vavg取最大的状态下也能表现出与感光体 周期对应的浓度变动，理应设定直流显影偏压Vavg的可变范围，使得至 少在将显影偏压设为最大值时不表现出这种浓度变动。由此，如上所述那 样设定直流显影偏压Vavg的可变范围时，由于至少在最大值时，不会体 现出那样的浓度变动，因此，没有必要将此时的补丁图像的长度设为L1。
返回到图15继续说明显影偏压的设定处理。对于在上述各直流显影 偏压下形成的补丁图像Iv0～Iv5，用浓度传感器60测定从其表面反射的光 量，并对该反射光量进行采样(步骤S44)。在本实施方式中，对长度为 L1的补丁图像Iv0～Iv4采样74点(相当于感光体2的周长L0)，而对长 度为L3的补丁图像Iv5则采样21点(相当于显影辊44的周长)，从而， 获得采样周期为8msec的、浓度传感器60的输出电压Vp、Vs的样本数 据。接着，与上述导出质地概况时(图7)同样地从样本数据中去除尖峰 噪声(步骤S45)，此后，算出从该数据中排除传感器系统的暗输出和质 地概况的影响之后的各补丁图像的“评价值”(步骤S46)。
如上所述，该装置的浓度传感器60表现出在中间转印带71上没有调 色剂附着的状态下，其输出电平最大，并随着调色剂量的增多其输出逐渐 减小的特性。而且，由于该输出中还由暗输出加入了补偿，因此，很难将 来自该传感器的输出电压数据原封不动地作为评价调色剂附着量的信息。 因此，在本实施方式中，通过对所得数据进行加工，转换为更能反映调色 剂附着量的大小的数据，即评价值，从而使以后的处理变得容易了。
下面，以用黑色调色剂形成补丁图像的情况为例，更具体地说明该评 价值的计算方法。用黑色调色剂显影的6个补丁图像中，第n个补丁图像 Ivn(n＝0，1，…，5)的评价值Ak(n)可根据下式算出：
Ak(n)＝1-{Vpmeank(n)-Vpo}/{Vpmean_b-Vpo}
其中，上式各项的意义分别如下所述。
首先，Vpmeank(n)是从对浓度传感器60输出的输出电压Vp进行 采样所得的样本数据中除去噪声后的平均值，其中，所述输出电压Vp与 来自第n个补丁图像Ivn的反射光中的p偏光成分相对应。即，例如与最 初的补丁图像Iv0相对应的值Vpmeank(0)是，作为浓度传感器60检测 该补丁图像中长度为L0的部分进行检测时的输出电压Vp，经过尖峰噪声 去除处理后存储在RAM107中的74个样本数据的算术平均值。上式中各 项的下标k表示该值是与黑色有关的值。
此外，Vpo是在先前的打印占空比中，在发光元件601处于灭灯状态 时获得的光检测单元670p的暗输出电压。通过从采样的输出电压中去除 暗输出电压Vpo，能够排除暗输出的影响，从而，能够更精确地求出调色 剂图像的浓度。
此外，Vpmean_b是，预先求出并存储在RAM107中的质地概况数据 中，从中间转印带71的、与检测上述74个样本数据的位置相同的位置上 检测的各样本数据的平均值，其中，所述74个样本数据是在计算上述 Vpmeank(n)时所采用的数据。
即，对黑色的第n个补丁图像Ivn的评价值Ak(n)就是：从调色剂 附着前的中间转印带71的表面得出传感器输出Vp的平均值，从调色剂附 着后的补丁图像Ivn得出传感器输出Vp的平均值，并从这两个值中分别 减去传感器的暗输出后，取两者之比，再用1减去其比值的值。因此，形 成补丁图像的调色剂完全没有附着在中间转印带71上时，Vpmeank(n) ＝Vpmean_b，评价值Ak(n)等于0，另一方面，当中间转印带71的表 面完全被黑色调色剂覆盖，从而反射率为0时，Vpmeank(n)＝Vpo，评 价值Ak(n)＝1。
因此，如果不是原封不动地采用传感器的输出电压Vp的值，而是采 用评价值Ak(n)，则能够消除中间转印带71的表面状态的影响，从而 能够高精度地测定补丁图像的图像浓度。此外，由于可以根据中间转印带 71上的补丁图像的浓度进行补正，因此，能够进一步提高图像浓度的测定 精度。而且，由于可以用从0到1的值规范化地表示补丁图像Ivn的浓度 其中，最小值0表示没有调色剂附着的状态，最大值1表示中间转印带71 的表面被高浓度的调色剂覆盖的状态，因此，在以后的处理中可以方便地 估算调色剂图像的浓度。
对于除黑色以外的调色剂颜色，即黄色(Y)、青色(C)及品红色 (M)来说，由于它们的反射率比黑色高，即使在调色剂覆盖中间转印带 71的表面的状态下，其反射光量也不为0，因此，有时无法通过上述求出 的评价值来精确地表示其浓度。因此，在本实施方式中，求这些调色剂颜 色的评价值Ay(n)、Ac(n)、Am(n)时，不是采用与p偏光成分对 应的输出电压Vp作为样本数据，而是采用PS值作为各位置上的样本数 据，即，用从输出电压Vp中减去暗输出Vpo后得到的值除以，从与s偏 光成分对应的输出电压Vs中减去其暗输出Vso后得到的值，换言之，PS ＝(Vp-Vpo)/(Vs-Vso)，从而，即使是对于这些调色剂颜色，也能 够高精度地估算出它们的图像浓度。此外，与黑色的情况相同，通过考虑 从调色剂附着之前的中间转印带71表面得到的传感器输出，可消除中间 转印带71的表面状态的影响，而且，由于可以根据中间转印带71上的补 丁图像的浓淡进行补正，因此，能够提高图像浓度的测定精度。
例如，对于青色(C)，可以通过下式求出其评价值Ac(n)：
Ac(n)＝1-{PSmeanc(n)-PSo}/{PSmean_b-PSo}
其中，PSmeanc(n)是从求出的上述值PS去除噪声之后的平均值， 而所述PS值是基于青色的第n个补丁图像Ivn的各位置上的传感器输出 Vp、Vs求得的。此外，PSo是中间转印带71的表面被彩色调色剂完全覆 盖时的传感器输出Vp、Vs所对应的上述值PS，是该PS值所取的最小 值。而PSmean_b是在中间转印带71的各位置上，基于作为质地概况采样 的传感器输出Vp、Vs，求出的上述PS值的平均值。
通过如上述那样定义彩色调色剂的评价值，也可以与上述黑色的情况 同样地，用从0到1的值规范化地表示补丁图像Ivn的浓度，其中，最小 值0表示中间转印带71上完全没有调色剂附着的状态(此时，PSmeanc (n)＝PSmean_b)，最大值1表示该中间转印带71完全被调色剂覆盖的 状态(此时，PSmeanc(n)＝PSo)。
由此求出各补丁图像的浓度(更准确地说是其评价值)，之后基于该 值，算出直流显影偏压Vavg的最佳值Vop(步骤S47)。图18是本实施 方式中算出直流显影偏压最佳值的处理流程图。由于该处理的内容与调色 剂颜色无关都一样，因此，在图18和下面的说明中省略与调色剂颜色对 应的评价值的下标(k、c、m、y)，当然，每种调色剂颜色的评价值及其 目标值都是不同的值。
首先，将参数n设定为0(步骤S471)，对评价值A(n)，即A (0)与先前求出的控制目标值At(对于黑色来说是Akt)进行比较(步 骤S472)。此时，如果评价值A(0)大于控制目标值At，则表示直流显 影偏压Vavg取最小值V0时，所得图像浓度超过目标浓度，因此，无需研 究比其更高的显影偏压，将此时的直流显影偏压V0设为最佳值Vop，结 束处理(步骤S477)。
与此相对，当评价值A(0)没有达到目标值At时，读出在高1级的 直流显影偏压(1级)下形成的补丁图像Iv1的评价值A(1)，求出它与 A(0)之差，同时判断该差是否在规定的值Δa以下(步骤S473)。此 处，当二者的差在规定的值Δa一下时，与上述同样地，将直流显影偏压 的最佳值Vop设为0级。其原因将在后面详细说明。
另一方面，当二者的差大于规定的值Δa时，进入步骤S474，比较评 价值A(1)和控制目标值At。此时，如果评价值A(1)大于目标值 At，则目标值At大于评价值A(0)且在A(1)以下，即，A(0)＜At≤ A(1)，因此，在直流显影偏压Vavg的V0与V1之间必定存在可实现目 标图像浓度的直流显影偏压的最佳值Vop。即，V0＜Vop≤V1。
因此，此时进入步骤S478，通过计算求出最佳值Vop。作为该计算方 法，可考虑各种方法，例如，可以在V0至V1的区间内用适当的函数来近 似表示评价值相对于直流显影偏压Vavg的变化，并将使该函数的值达到 目标值At的直流显影偏压Vavg设为其最佳值Vop。其中，用直线近似表 示评价值的变化是最简单的方法，通过适当地选择直流显影偏压Vavg的 可变范围，可十分精确地求出最佳值Vop。当然，也可以采用此外的其它 方法，例如，导入更精确的近似函数，算出最佳值Vop，但是，如果不考 虑装置的检测误差和偏差等，也是不实际的。
另一方面，在步骤S474中，当目标值At大于评价值A(1)时，使n 增加1(步骤S475)，重复上述步骤S473～S475，直到n达到其最大值 (步骤S476)，求出直流显影偏压的最佳值Vop，但是，在步骤S476 中，即使n达到其最大值(n＝5)，仍然不能求出最佳值Vop，即，与6 个补丁图像相对应的评价值都达不到目标值时，将浓度达到最大的直流显 影偏压V5设为最佳值Vop(步骤S477)。
由此，在本实施方式中，将与各补丁图像Iv0～Iv5对应的评价值A (0)～A(5)分别与目标值At进行比较，并基于其大小关系，求出能够 得到目标浓度的直流显影偏压的最佳值Vop，如上所述，在步骤S473 中，当与连续的两个补丁图像对应的评价值A(n)与A(n+1)之差在规 定值Δa以下时，将直流显影偏压Vn设为最佳值Vop。其原因如下。
即，如图17B所示，当直流显影偏压Vavg变大时，薄片S上的图像 浓度OD也变大，但在直流显影偏压Vavg较大的区域中，表现出其增加 率变小，进而逐渐饱和的特性。这是因为，调色剂附着到一定程度的高浓 度时，即使再增加调色剂附着量，图像浓度也不会增加很多。在这种图像 浓度增加率变小的区域中，为了进一步提高图像浓度而增大直流显影偏压 Vavg时，只见白白增大了调色剂消耗量，而看不到浓度的增加，因此是不 现实的。相反，在这种区域中，在浓度变化容许范围内，将直流显影偏压 Vavg设定得尽可能低时，能够将图像浓度的下降抑制在最低限度上的同 时，还能够大大减少调色剂的消耗量。
因此，在本实施方式中，在相对于直流显影偏压Vavg，图像浓度的 增加率低于规定值的区域中，设定尽可能低的值为直流显影偏压的最佳值 Vop。具体地说，在Vn和Vn+1这2种直流显影偏压Vavg下形成2个补 丁图像Ivn、Iv(n+1)，当分别表示这2个图像浓度的评价值A(n)与 A(n+1)之差在规定值Δa以下时，将较低的直流显影偏压，即Vn的值 设定为其最佳值Vop。这里，最好选择如下程度的Δa值：即，对于评价 值仅仅相差Δa的2个图像来说，用肉眼不容易判断出两者的浓度差，或 两者的浓度差在该装置的容许范围内。
这样，能够防止不顾图像浓度几乎不增加，而将直流显影偏压Vavg 设定得过高的情况，进而能够兼顾图像浓度和调色剂的消耗量。
如上所述，在其最小值V0到最大值V5的范围内，设定其中一值为能 够获得规定的实图像浓度的直流显影偏压Vavg的最佳值Vop。此外，本 图像形成装置为了提高图像品质，在感光体2上的静电潜影中，使与图像 信号相对应的不应附着调色剂的部分(非划线部分)的表面电位与直流显 影偏压Vavg之间的电位差总保持一定(例如，-110V)，即，在如上述 那样求出直流显影偏压Vavg的最佳值Vop时，相应地改变带电控制部分 103向带电部件3施加的带电偏压的大小，从而使上述电位差保持一定。
(E)设定曝光能量
接着，将曝光能量E设定为其最佳值。图19是本实施方式中设定曝 光能量的处理流程图。如图19所示，其处理内容与上述的显影偏压的设 定处理(图15)基本相同。即，首先，将直流显影偏压Vavg设定为先前 求出的最佳值Vop(步骤S51)，接着，使曝光能量E从级别最低的0级 一级一级增加，同时在各级下形成补丁图像(步骤S52、S53)。然后，对 来自各补丁图像的反射光量进行采样(步骤S54)，从其样本数据中去除 尖峰噪声(步骤S55)，同时求出表示各补丁图像的浓度的评价值(步骤 S56)，并基于其结果，求出曝光能量的最佳值Eop(步骤S57)。
在该处理中(图19)，其处理内容与上述显影偏压设定处理(图 15)的不同之处在于形成的补丁图像的图案、个数及根据评价值求出曝光 能量最佳值Eop的计算处理，而在其它地方二者所进行的处理几乎是相同 的。因此，在此主要说明其不同点。
在该图像形成装置中，通过感光体2表面被光束L曝光，来形成与图 像信号相对应的静电潜影，但是，对于如实图像那样曝光面积比较大的高 浓度图像来说，即使改变曝光能量E，静电潜影的电位概况也不会有很大 变化。与此相对，对于如细线图像或半色调图像那样曝光区域以点状分散 在感光体2表面的低浓度图像来说，曝光能量E能使其电位概况变化很 大。这种电位概况的变化导致调色剂图像的浓度变化。即，曝光能量E的 变化对高浓度图像没有太大影响，而对低浓度图像的浓度则有较大影响。
因此，在本实施方式中，首先形成曝光能量E对图像浓度的影响较小 的实图像，作为用于高浓度的补丁图像，并基于其浓度，求出直流显影偏 压Vavg的最佳值，另一方面，求曝光能量E的最佳值时，形成用于低浓 度的补丁图像。因此，在该曝光能量设定处理中，采用其图案与在直流显 影偏压设定处理中所形成的补丁图像(图16)不同的补丁图像。
虽然曝光能量E对高浓度图像的影响较小，但是，若过分扩大其可变 范围，则也会导致高浓度图像的浓度变化变大。为了防止这种情况，作为 曝光能量E的可变范围应该这样设定：将曝光能量从最小(0级)增到最 大(3级)时，高浓度图像(例如实图像)所对应的静电潜影的表面电位 的变化应在20V以内，最好在10V以内。
图20是用于低浓度的补丁图像示意图。如上所述，在本实施方式 中，分4级变更设定曝光能量E，这里，在每一级下各形成一个，从而共 形成4个补丁图像Ie0～Ie3。而且，在这里所采用的补丁图像的图案如图 20所示，由互相隔开设置的多个细线构成，更详细地说，是1有10无(1 on，10off)的点线(1dot line)图案。用于低浓度的补丁图像的图案并不 局限于此，但是采用这种线或点互相孤立的图案，可更好地反映由曝光能 量E的变化所引起的图像浓度的变化，从而能够更精确地求出它的最佳 值。
此外，各补丁图像的长度L4比用于高浓度的补丁图像的长度L1(图 16)短。这是因为，在该曝光能量设定处理中，直流显影偏压Vavg已经 被设定为其最佳值Vop，而在这种最佳条件下，不会再发生随感光体2的 周期的浓度不均匀现象(相反，若在此状态下，发生了这种浓度不均匀现 象，则Vop就不是直流显影偏压Vavg的最佳值)。但是，另一方面，随 着显影辊44的变形，也有可能出现浓度不均匀的现象，由此，作为补丁 图像的浓度最好使用与显影辊44周长相当的长度上的平均值，因此，这 里补丁图像的周长L4被设定成比显影辊44的周长长一些。在采用非接触 显影方式的装置中，当显影辊44和感光体2各自的表面移动速度(圆周 速度)不一样时，只有考虑它们的圆周速度比，在感光体2上形成图像长 度与显影辊44一周相当的补丁图像即可。
此外，各补丁图像的间隔L5最好比图16所示的间隔L2小。这是因 为，可在比较短的时间内改变来自曝光部件6的光束L的能量浓度，特别 是由半导体激光构成光源时，可在非常短的时间内改变其能量浓度。如图 20所示，通过这样构成各补丁图像的形状及其配置，能够在中间转印带 71的一周上形成全部的补丁图像Ie0～Ie3，从而能够缩短处理时间。
对于这样形成的用于低浓度的补丁图像Ie0～Ie3，通过与上述高浓度 补丁图像相同的方式，求出表示其图像浓度的评价值。然后，基于上述评 价值，和从与上述高浓度补丁图像所用的不同的、另准备的用于低浓度补 丁图像的对照表(图14B)中导出的控制目标值，算出曝光能量的最佳值 Eop。图21是本实施方式中求出曝光能量最佳值的处理流程图。在该处理 中，与图18所示的算出显影偏压的最佳值的处理同样地，从在较低的能 量级别下形成的补丁图像开始，依次将其评价值与目标值At进行比较， 求出使评价值与目标值一致的曝光能量E的值，从而，确定它的最佳值 Eop(步骤S571～S577)。
其中，由于在常用的曝光能量E的范围中，在细线图像的浓度与曝光 能量E之间不表现在实图像的浓度与直流显影偏压之间的关系中所能看到 的饱和特性(图17B)，因此，可以省略与图18的步骤S473相当的处 理。由此，可求出能够获得所期望的图像浓度的曝光能量E的最佳值Eop。
(F)后处理
通过如上所述，分别求出直流显影偏压Vavg和曝光能量E的最佳 值，此后即可按照规定的图像品质来形成图像。从而，既可以在该时刻结 束图像形成条件的条件控制处理，停止中间转印带71等的旋转驱动，使 装置进入待机状态，或者也可以进行为控制其它图像形成条件的其它调节 动作，鉴于这种后处理的内容是任意的，在此不再赘述。
(G)对照表的制作原理
如上所述，本实施形式的图像形成装置根据调色剂的使用状况，参照 在图14A和图14B中例示的对照表，设定补丁图像浓度的控制目标值。该 对照表是基于下述思想制作的。这里参照图22至图24，说明制作图14A 的对照表，即作为对照表的一个例子的、与调色剂特性为“类型0”的黑 色调色剂相对应的用于高浓度的补丁图像所用的对照表的情况，当然，也 可以基于同样的思想来制作对应于其它调色剂或用于低浓度的补丁图像的 对照表。
图22是连续形成多页图像时，显影辊的旋转时间与点计数值的关系 图，图23是控制目标值一定时，薄片S上的OD值变化的测定结果的一个 例子的图表。而图24是与调色剂特性变化对应的期望控制目标值的例子 的示意图。
如上所述，该图像形成装置在每次形成图像时，都要对点计数值和显 影辊的旋转次数进行累计。例如，连续形成多页打印占空比(实际调色剂 附着的部分在相当于一页图像的图像形成区域中所占的面积比例)为5％ 的图像时，如图22的直线b所示，随着图像形成页数的增加，点计数值 和显影辊的旋转时间也同时增大。而该5％的打印占空比是作为图像只形 成由文字构成的文件时的打印占空比的近似值。
此外，形成调色剂附着部分比上述情况多的图像(打印占空比大，例 如实地色块较多的图像等)时，虽然在相同的显影辊的旋转时间，但形成 的点数增多，因此，例如图22的直线a所示，其倾斜度变大。相反，当打 印占空比比上述情况小时，如图22的直线c所示，其倾斜度变小。
如图22所示，显影辊的旋转时间表示大致的图像形成页数(换算为 A4的尺寸)，而点计数值则表示大致的调色剂消耗量。只是，不象上述 那样连续形成多页图像，而是断断续续地形成图像时，由于图像形成前 后，没有参与图像形成的显影辊44的旋转动作也进入其中，因此，与显 影辊的旋转时间相对应的图像形成页数比图22所示的要少一些。而且， 由于调色剂飞散或灰雾等也会导致调色剂消耗，因此，点计数值与调色剂 消耗量之间的对应关系也可能与图22所示的关系有所偏差，图22所示的 各直线有时也未必成直线。
因此，希望更严紧的图像浓度控制时，也应当考虑这种偏差，但是， 为了更容易理解原理，这里，视为上述关系成立。此外，在图22中，将 每1点计数值的调色剂消耗量设为0.015mg，在该数值中也包含除转印到 薄片S上的调色剂以外的、由于上述调色剂飞散或灰雾而导致的平均调色 剂消耗量。
此外，图22的点划线表示显影器的使用寿命，即显影器内部调色剂 的使用极限。即，1点计数值相当于0.015mg的调色剂量，在12000000点 计数值下其调色剂消耗量为大致180g，从而成为各显影器内储存的调色剂 几乎被用尽的状态。此外，对于显影辊的旋转时间来说，其累计值为 10600秒时相当于连续转印A4的纸8000页，而从图像品质的角度来看， 并不希望在此基础上再形成图像。因此，在本图实施形式中，上述信息中 的任何一个达到上述值时，就会在图中没有表示的显示部分上显示出告知 调色剂用尽的信息，敦促用户更换显影器。而且，从图22可知，用一个 显影器可形成的图像页数根据其打印占空比而有所不同，因此，通过上述 的做法，比只依靠图像形成页数来管理显影器的使用寿命，更能依据装置 的实际情况来管理消耗品。
这里，在图像形成条件，即各图像形成条件的组合保持一定的条件 下，进行以一定的打印占空比连续形成多页图像的实验，并对其中的几个 图像，求出薄片S上的光学浓度(OD值)与形成其图像时的点计数值和 显影辊的旋转时间之间的关系。在图23中绘出了其中的点计数值与薄片 上的OD值之间的关系。如此图所示，实验开始初期OD值比较低，与此 相对，随着点计数值的增加，OD值也上升。而且，其初期，即在点计数 值较小的区域中，浓度变化大，随着点计数值的增大，浓度变化减小。而 且打印占空比越大，初期的浓度变化程度就越显著。
在绘制显影辊的旋转时间与薄片上的OD值之间的关系时，也表现出 这种倾向。因此，为了抑制上述浓度的上升，应该消除随点计数值和显影 辊旋转时间的增加而产生的图像浓度的上升，从而，有必要根据这些值， 降低补丁图像浓度的控制目标值。即，图像浓度的上升有可能超过其允许 范围时，通过降低控制目标值自身，能够将浓度变化抑制在规定范围内。
因此，按照上述点计数值和显影辊旋转时间的组合及此时的图像浓度 的实测结果，进行逆运算，求出可使图像浓度基本保持一定的控制目标值 时，例如构成图24所示的结果。该图24表示如下情况。
即，表示显影辊的旋转时间和点计数值的组合的点Q，随着图像的不 断形成，从显影器的初期(图24的原点O)开始逐渐向右上方移动。该 移动的程度根据打印占空比而有所不同，例如，若打印占空比为5％的固 定值时，点Q沿虚线a移动。而一般情况下，打印占空比是不一定的，因 此，点Q的轨迹也不能构成直线，但其移动方向总是向着右上方，而不向 左方和下方移动。
此外，用通过图24的各曲线围起来的各区域来划分与用于高浓度的 补丁图像的评价值对应的控制目标值。随着调色剂的不断消耗，显影辊的 旋转时间和点计数值也不断增加，点Q超过图24的各曲线，进入相邻的 区域时，划在该区域中的值就成为新的控制目标值。例如，随着点计数值 和显影辊旋转时间的增加，点Q超过曲线b，从区域c进入区域d时，控 制目标值从0.984变为0.982。
这样求出的表示图24中各区域的边界的各曲线，表示所谓“等浓度 曲线”，即，通过据此变更设定控制目标值，使用该调色剂可获得一定的 图像浓度。此外，图14A所示的对照表是通过用平行于纵轴或横轴的多条 直线近似地表示这些边界来进行简化、表格化得到的。
这样，通过随着显影辊的旋转时间和点计数值的增加而降低控制目标 值，能够消除随调色剂的特性变化而产生的图像浓度分上升(图23)，从 而能够形成图像浓度稳定的调色剂图像。图25是使控制目标值保持一定 的情况和基于图14改变控制目标值的情况下，图像浓度变化的实测结果 的图表。使控制目标值保持一定时，如图25的曲线a所示，随着点计数值 的增加，薄片S上的OD值也增加，最终变为与当初的OD值差距很大的 值。与此相对，使控制目标值可变，并如上所述地随时变更设定时，如曲 线b所示，OD值的变动幅度被抑制得很小，从而，如实体现了本发明的 效果。
(III)效果
如上所述，在本图实施形式的图像形成装置中，用浓度传感器60检 测形成的补丁图像的浓度，找到使其浓度与控制目标值保持一致的条件， 对作为图像形成条件的直流显影偏压Vavg和曝光能量E进行最优化处 理。此时，控制目标值不是固定不变的，而是基于表示装置的运行状况的 信息，更详细地说，作为一次调色剂信息的调色剂个性信息和作为二次调 色剂信息的点计数值和显影辊旋转时间，来决定与此时的调色剂状态相称 的目标值。因此，能够不受调色剂特性变化的影响，使图像浓度保持一定 的同时，稳定形成品质良好的调色剂图像。
此外，由于设定上述控制目标值时，参照了调色剂个性信息，因此， 能够使用各种特性不同的调色剂来获得同样的图像品质，从而对于用户来 说，提高了选择调色剂的自由度，而对于调色剂供应商来说，还可以放宽 对特性偏差的要求，进而有利于降低制造成本。
此外，在各显影器中设有存储器，将这些信息记录下来，并可根据这 些信息确定控制目标值，因此，可设定与显影器内的调色剂特性相适应的 动作条件。由此，不会出现不同显影器导致图像浓度变化，或将同一显影 器装入其它装置时，图像浓度也不会变化。
而且，用户希望增减图像浓度时，使其通过增减该控制目标值来进 行，因此，可基于所述经过增减的控制目标值，来对图像形成条件进行最 优化处理，从而可获得稳定的图像浓度。
(IV)其它
在上述实施形式中，浓度传感器60被设置在与中间转印带71的表面 相对的位置上，使其能够检测一次转印到中间转印带71上的作为补丁图 像的调色剂图像的浓度，但是并不仅限于此，例如也可以使浓度传感器朝 向感光体2的表面设置，从而使其能够检测在感光体2上经过显影的作为 补丁图像的调色剂图像的浓度。
例如，在上述实施形式中，浓度传感器60由向中间转印带71的表面 发射光，同时检测从其表面反射的光量的、反射型的光监测器构成，但是 除此以外，例如，也可以将浓度传感器的发光元件与光检测元件隔着中间 转印带相对设置，从而检测透过中间转印带的光量。
例如，在上述实施形式中，用于高浓度的补丁图像采用实图像，而用 于低浓度的补丁图像则采用由1有10无的多个点线构成的图像，但是， 各补丁图像的图案并不仅限于此，也可以采用其它图案的半色调图像等。
例如，在上述实施形式中，基于作为“一次调色剂信息”的调色剂个 性信息和作为“二次调色剂信息”的点计数值和显影辊旋转时间，来决定 控制目标值，但是，也可以更简单地基于这其中的1个或2个信息，来决 定控制目标值，或者也可以再加入这些以外的其它信息，来决定控制目标值。
在本图实施形式中，作为表示调色剂消耗量的指标采用了点计数值， 但是，并不仅限于此，例如，在具有用于检测显影器内的调色剂量的传感 器的装置中，也可以根据其传感器的输出，求出调色剂量。另外，还可以 根据外部装置给出的图像信号，算出调色剂的消耗量。
例如，在上述实施形式中，是对应于形成补丁图像之前的装置的状态 来设定控制目标值的，但是除此以外，也可以根据形成补丁图像之后的装 置的状态来设定控制目标值。即，形成补丁图像之后，获取此时的装置状 态信息，并基于其结果求出控制目标值，或者，事先预测出形成补丁图像 所需消耗的调色剂量，并基于该预测，推断形成补丁图像之后的装置的状 态，来求出控制目标值。
此外，上述实施形式中的图像形成条件的条件控制处理的顺序只表示 处理顺序的一个例子，因此，也可以采用此外的其它顺序。例如，在本图 实施形式中，图像形成动作和图像形成条件的条件控制处理都是按照黄 色、青色、品红色、黑色的顺序执行的，但是，也可以采用此外的其它顺序。
此外，在上述实施形式中，作为控制图像浓度的图像形成条件的直流 显影偏压和曝光能量都是可变的，但是，也可以只使它们之中一个可变， 来控制图像浓度，或者，也可以采用其它图像形成条件。而且，在上述实 施形式中，带电偏压是随着直流显影偏压的变化而变化的，但是，并不仅 限于此，带电偏压也可以是固定不变的，或者，也可以是独立于直流显影 偏压地变化的。
此外，上述实施形式中的图像形成装置带有中间转印带71，其中，所 述转印带71作为暂时承载在感光体2上被显影的调色剂图像的转印体， 但是，本发明也同样适用于，带有转印滚筒或转印辊等其它转印体的图像 形成装置，或者，不带有转印体，而是将感光体2上形成的调色剂图像直 接转印到最终的转印介质，即薄片S上的图像形成装置。
此外，上述实施形式中的图像形成装置，可以采用黄色、青色、品红 色、黑色等4种颜色的调色剂，来形成全色的彩色图像，但是，使用的调 色剂颜色及其颜色个数并不仅限于此，而可以是任意的，本发明也可以适 用于，例如仅用黑色调色剂形成单色图像的装置中。
此外，在上述实施形式中，本发明适用于基于来自装置外部的图像信 号，执行图像形成动作的打印机，但是，不用说，本发明也能够适用于， 对如按下复印按钮的用户的图像形成要求，作出响应，在装置内部生成图 像信号，并基于该图像信号，执行图像形成动作的复印机，以及基于通过 通讯电路给出的图像信号，执行图像形成动作的传真装置。例如，也可以 在将下面进行说明的、第二实施方式所述的图像形成装置中使用第一实施 方式所述的发明。
(第二实施方式)
A.装置结构的概述
图26是本发明图像形成装置的第二实施方式的示意图。此外，图27 是图26的图像形成装置的电气结构框图。该装置与第一实施方式的明显 的不同点在于如下两点，而其他结构则几乎相同。即，第一不同点在于， 在该实施方式中，感光体22、带电单元23及清洁部分25一体构成感光体 盒2A。该感光体盒2A作为一个整体，相对于装置1主体可自由装卸。
此外，第二不同点在于，可在薄片S的两面上形成图像。具体地说， 在传送路径F上，在二次转印区域TR2的前侧设有闸辊81，配合中间转 印带绕转移动的时间闸辊81旋转，从而在规定时刻将薄片S送入二次转 印区域TR2中。
此外，这样形成彩色图像的薄片S经过定影单元9、排出前辊82及排 出辊83被传送到设置于装置主体上面的出纸托盘89。此外，在薄片S的 两面形成图像时，在如上述地在单面上形成图像的薄片S的后端部分被传 送到排出前辊82后侧的反转位置PR的时刻，使排出辊83的旋转方向反 转，从而使薄片S沿反转传送路径FR朝箭头Dr3方向传送。从而，在闸 辊81的前面再次被置于传送路径F上，但此时，在二次转印区域TR2中 与中间转印带71接触并被转印图像的薄片S的面，是与已转印有图像的 面相反的面。这样，可在薄片S的两面形成图像。
图28是图26的图像形成装置的外观立体图。如上所述，在该图像形 成装置1中，各显影器4Y等相对于框架40可自由装卸，同时，感光体盒 2A相对于装置主体可自由装卸。如图28所示，在装置主体1的侧面设有 开闭自如的外盖120，若用户打开该外盖120，则感光体盒2A的侧面部分 通过设在装置主体上的用于感光体开口部分125露出来。此外，用于固定 感光体盒2A的锁定杆126向箭头方向Dr4旋转，以便解除锁定，从而可 沿图28的(-y)轴方向拉出感光体22。并且，通过用于感光体的开口部 分125，沿图3的y轴方向插入感光体盒2A，从而可以安装新感光体盒 2A。然后，用锁定杆126固定感光体盒2A。
此外，装置主体中设有用于显影器的开口部分135，以便进行显影器 盒的装卸操作。而且，还设有开闭自如的内盖130，用于覆盖所述用于显 影器的开口部分135。该内盖130设置在外盖120的内侧。总之，由于外 盖120也覆盖着用于显影器的开口部分135，因此，在外盖120关闭的状 态下，无法打开内盖130。反之，如果不关闭内盖130，则也无法关闭外 盖120。由此，当用户打开该内盖130时，如果显影单元4停在规定的装 卸位置(在后面描述)上，则可通过用于显影器的开口部分135取出已安 装的显影器中的一个。或者，可通过用于显影器的开口部分135安装一个 显影器。
在外盖120上设有突起部分121a的同时，在与该突起部分121a对应 的主体侧的位置上设有孔121b。并且，在内盖130上也设有与此相同的机 构。即，在内盖130上设有突起部分131a的同时，在与其相对应的主体侧 的位置上设有孔131b。而且，在所述孔121b、131b及用于感光体的开口 部分125的里面还设有图中没有表示的限位开关。
由此，在该图像形成装置1中，通过外盖120和内盖130的各自的限 位开关的触点的状态，可知该盖的开闭状态，同时，还可知道感光体盒 2A是否安装好了。而且，只有在关闭外盖120和内盖130，且已安装好感 光体盒2A的状态下，才能进行上述图像形成动作。
B.条件控制处理的执行时间的概述
在如上所述构成的图像形成装置中，基于下述控制开始条件，进行条 件控制处理：
(a)刚接通装置电源后；
(b)从在先的条件控制处理经过了长时间时；
(c)每个显影器对曝光光束L在感光体22上形成的点数与显影辊44 的旋转时间进行计数，当计数值达到规定阈值时；
(d)更换显影器时；
(e)安装了新感光体22时。
这里，也可以在更换显影器时，直接进行条件控制处理。但是，如果 考虑后述的技术问题，则希望在更换显影器(d)以外，还要满足规定条 件的情况下进行条件控制处理。因此，在该实施方式中，在如下情况下进 行条件控制处理：
(d-1)更换显影器，并且显影器在取出/安装的前后不相同时；
(d-2)虽然显影器在取出/安装的前后是相同的，但是从上次条件控 制处理仅经过了规定时间时。
当然，更换感光体22时也可以与更换显影器时一样，判断更换前后 的感光体是否相同，并根据其异同设定进行条件控制处理的时间。
下面，分别详细说明上述控制开始条件中的条件(c)、(d)及(e)。
C.控制开始条件(c)
在这种图像形成装置中，图像浓度随时间变化的程度并不一样，而根 据装置的工作状况，浓度变化的程度是不同的。因此，仅仅在每到一定时 间或一定页数时调节显影偏压等图像形成条件，有时无法获得稳定的图像 浓度。即，有时越是进行图像形成条件的再调节，图像浓度的变化就会越 大，或者，由于进行图像形成条件的调节(条件控制处理)，而使该调整 前后所形成的图像浓度相差更大。
此外，虽然图像浓度随着图像的形成页数的增加会逐渐变化，但是， 其变化的程度不仅受到形成图像的页数的影响，而且还受其内容的影响。 例如，对于因为较多地使用实地色块、或文字数量较多等原因而形成比较 高浓度的图像与由细线或数量较少的文字构成的较低浓度的图像来说，即 使形成图形的页数相同，所消耗的调色剂量也相差很大。因此，由于上述 差异，图像浓度随时间变化的程度也不同。
本实施方式的图像形成装置，基于表示显影器内调色剂状态的信息， 进行图像形成条件的最优化处理(条件控制处理)。即，可根据随时更新 的调色剂状态信息，掌握随时间变化的显影器内调色剂的状态。并且，在 该调色剂状态信息达到满足规定条件，即控制开始条件(c)时，进行图 像形成条件的最优化处理(条件控制处理)，从而，能够在与显影器内调 色剂的状态对应的适当时刻进行图像形成条件的调节。其结果，在该图像 形成装置中，能够稳定形成品质良好的图像。下面，参照附图详细说明。
图29是图像浓度相对于图像形成页数的变化示意图，图30是进行条 件控制处理的时间的设定原理图。图31是进行条件控制处理的时间图。
在这种图像形成装置中，如果在一定的图像形成条件下形成多页图 像，则图像浓度会随着图像形成页数的增加而逐渐变化。产生这种浓度变 化的原因之一如下所述。即，虽然希望显影器内所盛放的调色剂在其粒径 和带电性等诸多特性上均相同，但实际上却有一定偏差，即，在显影器内 混合存在着具有各种粒径和带电性的调色剂颗粒。用具有上述偏差的调色 剂形成图像时，会出现调色剂的选择性消耗的现象，即，有选择地只消耗 具有特定特性的调色剂颗粒，而不怎么消耗其它调色剂颗粒，致使这些颗 粒残留在显影器内。其结果，随着图像形成页数的增加，显影器内调色剂 的特性分布状态发生变化，随之图像浓度也发生变化。
这里，作为代表性的例子，如图29所示，研究一下随着图像形成页 数的增加，图像浓度也增加时的情况。在一般的图像形成装置中，图像形 成页数与图像浓度之间的关系如图4所示，一般来说，在其初期(图像形 成页数较少时)，图像浓度的变化较大，并随着图像形成页数的增加，其 变化逐渐变小。
进而，打印占空比、即实际附着有调色剂的部分在相当于一页图像的 区域中所占的面积比例越大，初期的浓度变化就越显著。这是因为即使图 像形成页数相同，打印占空比越大调色剂的消耗量就会越多，从而，显影 器内的调色剂特性变化就更快的原因。
在这种图像形成装置中，为了抑制图像浓度的变化，必须要在图像浓 度的变化超出其允许范围之前重新进行条件控制处理，从而将图像形成条 件再次调整到最佳状态下。例如，如图30所示，在起初的图像浓度为浓 度D0的装置中，如果不进行图像形成条件的再调整，则会如曲线a所示 的那样，图像浓度逐渐上升。但是，如果在图像浓度上升到其允许范围Δ D的浓度上限D1之前，进行图像形成条件的再调整，则图像浓度会恢复 到起初的浓度D0。在图30的例子中，可以通过在图像形成页数达到使图 像浓度成浓度上限D1的页数N1、N2时，或在这之前，进行图像形成条 件的再调整，来将图像浓度的变化抑制在其允许范围ΔD的范围内。
上面说明了图像形成页数与图像浓度之间的关系，但是，严格地说， 所述关系只在打印占空比一定的情况下才成立。在实际的图像形成装置 中，每个所形成的图像的打印占空比都不同，因此，仅基于图像形成页数 来确定进行图像形成条件的最优化的时刻是并不理想的。
这里，在图22中表示显影辊的旋转时间与由曝光光束L形成的点数 的计数值之间的对应关系。即，由于显影辊的旋转时间与形成图像的总长 度相对应，因此，可以认为所述显影辊的旋转时间表示大致的图像形成页 数。而且，如果每一点的调色剂附着量基本一定的话，则可以认为点计数 值表示大致的调色剂消耗量。例如，若打印占空比稳定在5％(仅由文字 构成的文件的平均打印占空比的值)，则图像形成页数与调色剂消耗量大 致成正比(直线b)。另一方面，如果打印占空比比这个大，例如为20 ％，则直线的倾斜度会更大(直线a)，如果打印占空比小，例如为1 ％，则直线的倾斜度会变小(直线c)。
在实际的图像形成动作中，由于具有各种打印占空比的图像混在一 起，因此，表示显影辊的旋转时间和点计数值的组合的点的轨迹并不限于 上述直线关系，更多的是呈现出复杂轨迹的同时，形成从原点向右上方的 曲线。由于这些值都是累计值，因此，其轨迹不会向下方或左方前进。但 是，当图像信号对应于素色图像(什么都不印刷的图像)或完全不使用任 一种调色剂颜色时，该调色剂颜色的点计数值不增加，而仅仅累计显影辊 的旋转时间。因此，此时的轨迹是与横轴平行的直线。
进而，特别是形成多页打印占空比较小的图像时，会出现显影器内的 调色剂疲劳的问题。即，如上所述，没有用到图像形成的带电调色剂被回 收到显影器内，从显影辊44上剥离下来，再次用于图像形成中。由此， 在打印占空比较低的图像中没有被使用而回收的调色剂的量变多，并且因 反复进行这样的带电、剥离，使得调色剂疲劳，从而导致其特性也逐渐发 生变化。随着上述调色剂特性的变化，即使在相同条件下形成图像，其图 像浓度也会逐渐变化。
与装置的其它特性随时间的变化，例如由于感光体22的磨损而导致 的特性变化等相比，显影器内的调色剂量及其特性的变化会以更短的周期 发生，而且其变化量也很大。因此，这种调色剂特性的变化是导致图像形 成装置中图像浓度随时间变化的一个主要原因。
由上述可知，为了使图像浓度保持基本一致，在什么时刻执行图像形 成条件的最优化(条件控制处理)是非常重要的。而且，该时刻是根据显 影器内残留调色剂的状态确定的。然而，仅基于图像形成页数或调色剂消 耗量(或调色剂残留量)，是难以精确把握所述调色剂的状态的。因此， 必须基于更精确地反映调色剂状态的信息来确定执行条件控制处理的时 间。现有的图像形成装置不一定在恰当的时刻执行条件控制处理，其结 果，有时会导致增大图像浓度的变化，或增大调色剂的浪费等问题。
鉴于上述情况，本实施方式基于作为表示调色剂消耗量的指标的、由 曝光光束L所形成的点数和作为表示调色剂疲劳程度的指标的、显影辊44 的旋转时间，进行条件控制处理。即，形成图像时，对点数及旋转时间进 行计数，并存储在RAM107中，当CPU101判定这些值中的任意一个达到 规定的阈值时，即进行后述的条件控制处理。即，通过对点数进行计数， 来把握大致的调色剂残留量。此外，还从调色剂残留量与显影辊的旋转时 间的对应关系，来把握调色剂的疲劳程度。而且，还基于它们的组合，设 定执行条件控制处理的时间，从而，可在与调色剂状态对应的恰当的时刻 进行条件控制处理。
具体地说，如图31的各虚线所示，分别为显影辊的旋转时间及点计 数值预先设定几个阈值，并将“进行累计的这些值中任意一个达到其阈值 时”列为“控制开始条件(c)”，从而在满足该条件时执行条件控制处 理。在本实施方式中，如下规定阈值：对于显影辊的旋转时间，规定1325 (单位为sec，以下相同)、3975及6625；对于点计数值，规定 1000000、2000000及6666666。
其中，如果将显影辊的旋转时间的阈值换算为用A4纸连续转印时的 图像形成页数，则分别相当于1000页、3000页、5000页。但是，如上所 述，由于更准确地反映显影器内调色剂的状态的是显影辊的旋转时间，因 此，不是根据这样的图像形成页数，而是根据显影辊的旋转时间来管理进 行条件控制处理的时间。因此，能够更针对调色剂的状态，在恰当的时刻 进行条件控制处理。
此外，该图像形成装置中，每一点的平均调色剂消耗量大约为 0.015mg。即，如果将上述点计数值的阈值换算为调色剂消耗量，则分别 相当于15g、30g和100g。在该数值中，除了形成调色剂图像的调色剂以 外，还算进了因飞散和灰雾而消耗的调色剂量。
此外，如图29所示，图像浓度的变化在显影器的使用初期较大，并 逐渐减小。由此，如图31所示，在显影辊的旋转时间或点计数值比较小 时，上述阈值分得比较细，当上述值增大时，阈值分得比较粗。即，在显 影器的使用初期浓度变化大时，以较高的频率进行条件控制处理，与此相 对，若浓度变化变小，其频率也降低。由此，通过根据图像浓度的变化程 度，改变作为条件控制处理的开始条件的阈值的分级(刻み)，能够在更 恰当的时刻进行条件控制处理，从而可兼顾图像浓度的稳定和降低调色剂 的损失两方面。
此外，如果调色剂残留量变得极少，或其特性变得很差，则图像品质 就会急剧恶化。本实施方式中，当点计数值的数值达到与调色剂消耗量 180g相当的120000000点，或者当显影辊的旋转时间达到与图像形成页数 8000页相当的值10600秒时，CPU101就会判定该显影器的使用寿命结束 了，并在没有图示的显示部分上显示出告知调色剂用尽的信息，提醒用户 更换该显影器。
这些表明调色剂状态的信息，即作为本发明的“调色剂状态信息”的 显影辊的旋转时间和点计数值，分别被存储在位于引擎控制器10中的 RAM107中，并由CPU101根据需要进行访问，从而随时更新、读取这些 信息。即，本实施方式中的RAM107起到本发明的“存储单元”的作用。
此外，更换显影器时，在取出显影器之前，先将这些信息写入设在各 显影器4Y、4C、4M、4K中的存储器91～94中，另外，在安装新显影器 时，只要读取、使用存储在存储器中的这些信息，无论是暂时取下使用中 的显影器，此后将其再次装上，还是装入其它装置中，都可以适当地管理 该显影器的使用历史。
由于上述结构，当显影辊的旋转时间和点计数值的组合，例如如图7 的曲线d所示地那样推移时，该图像形成装置除了在刚接通电源后进行的 管理以外，还要在分别与符号①～⑥相对应的时刻进行条件控制处理，所 述符号①～⑥相当于表示阈值的各虚线与曲线d的交点。由此，可对应于 显影器内的调色剂状态的变化，在适当的时刻进行条件控制处理。
图32是本实施方式的条件控制处理的流程图，图33A及图33B是表 示在图32的处理中用于参照的对照表的例子的图。下面参照图32、图 33A及图33B说明在上述时间进行的条件控制处理的动作。在该条件控制 处理中，根据在显影器内残留的调色剂的特性，对每种调色剂颜色设定补 丁图像的浓度目标值，同时形成补丁图像，检测其浓度，并根据其检测结 果和设定的浓度目标值来进行图像形成条件的最优化。这里，作为一例说 明了黑色调色剂的条件控制处理，但对于其它的调色剂颜色也进行相同的 处理。
该图像形成装置，鉴于因调色剂制造上的偏差，显影器内调色剂的各 种特性、即粒径分布和带电性等在各显影器之间存在微小差别的情况，在 制造阶段实测调色剂的初始特性，并将其分成若干类型，装入各显影器 内。本文中将表示填入显影器内的调色剂属于哪种类型的信息称为“调色 剂个性信息”。当然，在用不同的制造设备通过相同方法制造出来的调色 剂之间，上述调色剂特性的偏差是不同的，而即使是用同一设备制造出来 的调色剂根据其制造批次的不同，上述偏差也不同。
该调色剂个性信息在调色剂被填充到显影器4K中时被写入显影器内 的存储器94中。此外，能够通过在显影单元4中安装该显影器4K时，引 擎控制器10的CPU101读取该信息，来把握该调色剂的初始特性，并且， 与该初始特性对应地设定装置各单元的动作条件，从而，即使调色剂在制 造时存在偏差，也能够稳定地形成品质优良的图像。由此，本实施方式中 的存储器91～94起到本发明的“存储元件”的作用。
更具体地说，如图33A及图33B的例子所示，该图像形成装置在 ROM106内设有用于与显影辊的旋转时间和点计数值对应地设定补丁图像 的浓度目标值的对照表。而且，为每一种调色剂类型都准备这种对照表， 并根据调色剂的个性信息选择其中一个用来使用，从而能够设定对应于调 色剂类型的浓度目标值。图33A表示为属于“类型0”的黑色调色剂设定 的后述高浓度补丁图像的浓度目标值，而图33B则表示同一调色剂的后述 低浓度补丁图像的浓度目标值。此外，该浓度目标值是将该调色剂颜色的 最大浓度设为1时的值。
根据显影辊的旋转时间和点计数值来改变补丁图像的浓度目标值的理 由如下。即，如下所述，作为补丁图像的调色剂图像的浓度是在装载在中 间转印带71上的状态下测定的。因此，这样测定的调色剂图像的浓度与 最终转印到薄片S上的图像浓度有一定差距。这里，由于调色剂的选择性 消耗，显影器4K内调色剂的粒径分布随时间变化时，构成调色剂图像的 调色剂的粒径也相应发生变化，因此，上述偏差量根据显影器4K内调色 剂的状态而变化。由此，为了校正该偏差，本实施方式根据显影辊的旋转 时间和点计数值估计显影器内的残留调色剂的状态，并据此改变补丁图像 的浓度目标值。即，如该图所示，在对照表中，对于各显影辊的旋转时间 和点计数值(在本实施方式中，这些相当于本发明的“调色剂状态信 息”)，预先设有对应的浓度目标值。由此，对照表具有本发明的“目标 值对应信息”的功能。当然，不用表格形式，用函数形式预先设定目标值 对应信息也可以。这些与后述的图36A及图36B的对照表是完全一样的。
设改变该浓度目标值的分界点与控制开始条件中显影辊的旋转时间、 点计数值的阈值一致。由此，每当这些值达到阈值，就重新设定与此时的 调色剂状态对应的浓度目标值，从而基于该浓度目标值进行图像形成条件 的最优化。但是，在图33A及图33B的表格中，相邻的栏之间的浓度目标 值有时相同，此时，新设定的浓度目标值与设定前的值相同。
如图32所示，该条件控制处理首先对应显影器4K的调色剂个性信 息，选择一个对照表(步骤S601)，并基于调色剂状态信息，即该时刻的 显影辊的旋转时间和点计数值，参照该对照表，设定此时的浓度目标值 (步骤S602)。例如，若显影辊的旋转时间为2000秒、点计数值为 1500000，则此时的浓度目标值是相当于该组合的值，即，高浓度补丁图 像时为0.984，低浓度补丁图像时为0.181。
此外，保持一定的曝光能量E，同时多阶段地变更设定直流显影偏压 Vavg，并在各显影偏压下，例如形成实图像(ベタ画像)，作为高浓度补 丁图像(步骤S603)。这样形成并转印到中间转印带71上的补丁图像随 着中间转印带71的移动而传送，在到达与浓度传感器60相对的位置上的 时刻，用浓度传感器60检测各补丁图像的光学浓度(步骤S604)。
这样分别测出在各显影偏压下生成的补丁图像的浓度后，基于其检测 结果和前面求出的浓度目标值，求出直流显影偏压Vavg的最佳值(步骤 S605)。这里，例如，即可以将从最接近浓度目标值的浓度得出的偏压值 作为其最佳值，或者，也可以根据检测结果求出直流显影偏压Vavg与图 像浓度之间的关系，据此算出使图像浓度与浓度目标值一致的偏压值。
这样求出直流显影偏压Vavg的最佳值后，接着求出曝光能量E的最 佳值。首先，设定直流显影偏压Vavg为所求出的最佳值(步骤S606)， 多阶段地变更设定曝光能量E，同时在各阶段的能量下，形成例如1有10 无的细线图像，作为低浓度补丁图像(步骤S607)。接着，与上述相同， 用浓度传感器60检测各补丁图像的浓度(步骤S608)，并基于其检测结 果和前面求出的浓度目标值，求出曝光能量E的最佳值(步骤S609)。
将这样求出的直流显影偏压Vavg及曝光能量E的最佳值存储在引擎 控制器10的RAM107中。此后，在用黑色形成图像时调出该值，据此设 定直流显影偏压Vavg和曝光能量E，形成图像。由此，可形成品质良好 的图像。
与显影辊的旋转时间和点计数值的变化对应，在适当的时刻进行上述 条件控制处理，从而能够稳定地形成图像浓度变化小的图像。
在如上所述构成的图像形成装置中，为验证本发明的效果，对连续形 成多页图像时的图像浓度的变化进行了研究。作为其结果的一个例子，用 黑色调色剂形成实图像时的图像浓度的变化如图23和图34所示。
图23是表示不进行条件控制处理，在各打印占空比下形成图像时的 图像浓度变化图。图34是表示进行本发明的条件控制处理时及不进行该 不处理时的图像浓度变化图。这些图中，纵轴的图像浓度绘出的是最终转 印到薄片S上并定影后的图像的光学浓度(OD值)。
不进行条件控制处理时，如图23所示，随点计数值增加，纸上的OD 值开始时急剧上升，此后上升比率逐渐减小。此外，开始时的浓度变化根 据打印占空比而各不相同，打印占空比越大其变化就越大。以显影辊的旋 转时间为横轴绘制上述图时也会得到与上述一样的浓度变化趋势。由此， 若不进行条件控制处理，则图像浓度会随时间发生很大的变化。
下面，对在一定的打印占空比(例如是5％)下，进行和不进行本发 明的条件控制处理时所产生的图像浓度的变化进行比较。图34的曲线e对 应于图34中打印占空比为5％的曲线，是不进行条件控制处理时的图像浓 度变化。另一方面，当进行本发明的条件控制处理时，如图34的曲线f所 示，趁着浓度变化没有超过一定程度之前进行条件控制处理，重新调整图 像形成条件，从而将图像浓度的变化抑制在一定范围内。在图中虽然没有 表示，但通过对打印占空比进行各种变化，进行相同的实验，得出了如下 结论：即，在上述任何情况下，都可以通过进行上述条件控制处理，来将 图像浓度的变化抑制在一定范围内。
图35是控制开始条件的其它设定方法的说明图表。如上所述，可以 从显影辊的旋转时间和点计数值估计显影器内的调色剂状态。上述实施方 式中，这些值中的任意一个达到其独立设定的阈值时，开始条件控制处 理。但是，更严密地说，调色剂状态是由这两个信息的组合表述的。因 此，控制开始条件最好基于它们的组合来确定。
例如，预先通过实验测定根据显影辊的旋转时间和点计数值的组合而 得出的图像浓度，并如图35所示，将用(显影辊的旋转时间、点计数 值)表示的坐标空间划分为多个区域，使得出基本相同的图像浓度的组合 属于同一区域。然后，若在与现在的显影辊的旋转时间和点计数值对应的 点Q到达这些区域之间的界线时，开始条件控制处理的话，就能够满足上 述要求。但是，进行这样的判断和处理很复杂，而且需要更多的存储器， 从而导致装置的成本上升。因此，最好是根据装置的结构及其工作要求， 适当地分别采用上述条件控制处理，例如，在图像质量要求较高的装置 中，基于图35的图表进行条件控制处理，而在比较简易的装置中，则基 于图31的阈值进行条件控制处理。
图35的括号内的数字是各区域中浓度目标值的例子，它与图33A的 表格中的数值相对应。由此，在基于该图表设定进行条件控制处理的时间 的场合，若对应于此时的调色剂状态，改变浓度目标值的设定，则可将图 像浓度的变化抑制得更小。
如上所述，本实施方式对每个显影器的显影辊的旋转时间和所形成的 点数进行计数，并基于这些计数值的组合，进行最优化图像形成条件的条 件控制处理。这些计数值反映该显影器内残留的调色剂的状态。从而，通 过基于这些值对进行条件控制处理的时间进行管理，能够对应于随调色剂 状态的变化而引起的图像浓度的变化，在适当的时刻进行条件控制处理。 其结果，在该图像形成装置中，能够有效地抑制图像浓度的变化，从而能 够稳定地形成图像质量良好的调色剂图像。
在上述实施方式中，作为图像形成条件采用了直流显影偏压Vavg和 曝光能量E，但是，影响图像浓度的图像形成条件除此之外，公知的参数 还有显影偏压的交流振幅、带电偏压、显影辊44的调色剂传送量等，本 发明也同样适用于以这些参数为图像形成条件的图像形成装置。
此外，例如，上述实施方式根据点计数值和显影辊的旋转时间的值来 确定进行条件控制处理的时间，但是，作为调色剂状态信息并不仅限于 此，也可以采用表示各时刻的显影器内调色剂状态的其它信息。例如，即 可以对来自外部的图像信号进行分析，算出调色剂消耗量，或者在装有对 显影器内的调色剂残留量进行检测的调色剂残留量传感器的装置中也可以 根据其检测结果，求出调色剂残留量，并将求出的调色剂量作为一个调色 剂状态信息。也可以用累计的显影辊的旋转次数来代替显影辊的旋转时间。
此外，作为进行条件控制处理的时机的点计数值和显影辊的旋转时间 的阈值也不限于上述例子，当然，也可以根据所使用的调色剂特性等进行 适当的改变。
例如，在上述实施方式中，基于图33A及图33B所示的对照表，当用 (显影辊的旋转时间，点计数值)的组合表示的调色剂状态从一栏移动到 另一栏时，无论浓度目标值有没有变化，都要进行条件控制处理。然而， 例如在图33A中，显影辊的旋转时间进入属于“～3975”这一列的各栏、 点计数值进入“～6666666”这一栏和“～12000000”这一栏时，其浓度 目标值均为0.982。因此，即使点计数值超过阈值6666666，只要显影辊的 旋转时间仍属于“～3975”这一列，浓度目标值就不会改变。浓度目标值 没有改变是因为所预测的图像浓度的变化很小(参照图29)，因此，也可 以如下进行条件控制处理。
即，点计数值或显影辊的旋转时间到达阈值时，也可以参照图29所 示的对照表，判断浓度目标值是否有变化。并且，有变化时，与上述实施 方式一样，进行条件控制处理，另一方面，没有变化或其变化量很小(例 如，不到0.001)时，也可以不进行条件控制处理。即，该变化量相当于 本发明的“规定的变动值”。该“规定的变动值”不限于上述的0.001， 而可以是任意值。例如，在后面详细说明的、采用图33A及图33B所示的 对照表的实施方式中，将“规定的变动值”设定为光学浓度(OD值) 0.003和0.002。
下面作为一个例子，研究一下(显影辊的旋转时间，点计数值)的组 合如图31的曲线d那样变化时的情况。此时，参照图33A，由于符号④～ ⑥所示时刻的浓度目标值没有变化，因此，可以省去这些时刻的条件控制 处理。例如，如图29所示，随着显影器的使用，图像浓度的变化会逐渐 变少，从而，使由于省去这些时刻的条件控制处理而导致的图像浓度的变 化也不会太大。另外，通过削减条件控制处理的执行次数，还可以抑制调 色剂的消耗量，同时能够延长显影器的使用寿命，减少用户的等待时间。
此外，在上述实施方式中，为每一种类型的调色剂都准备对照表，并 根据调色剂的类型改变补丁图像的浓度目标值，然而，进行条件控制处理 的时间对于每种类型的调色剂来说都是同样的。与此相对，也可以根据每 一种调色剂类型，使进行条件控制处理的时间不同。即，也可以对于每一 种调色剂类型分别设定点计数值或显影辊的旋转时间的阈值，并基于该阈 值，确定进行条件控制处理的时间，从而根据每一种类型在不同时间进行 条件控制处理。
由此，可以有选择地使用具有不同特性的调色剂，从而能够形成图像 浓度稳定的图像。因此，使得该装置可使用的调色剂的特性范围变大，使 用户的选择调色剂种类的自由度变高，同时还使对调色剂供应商的调色剂 特性的质量要求变松，进而，可降低制造成本，提高成品率。
此外，阈值的个数是任意的。也可以与调色剂颜色对应，作成对照 表。例如，也可以基于如图36A及图36B所示的对照表，如下进行条件控 制处理。
图36A及图36B是表示对照表的另一个例子的图。图36A表示对属 于“类型0”的黑色调色剂设定的高浓度补丁图像的浓度目标值，图36B 表示对属于“类型0”的品红色调色剂设定的高浓度补丁图像的浓度目标 值。其中，该浓度目标值是以该调色剂颜色的最大浓度为1设定的值。
比较图33A及图33B与图36A及图36B可知，在下述方面有很大差 别。首先，该实施方式中的点计数值和显影辊的旋转时间的阈值的个数比 先前的实施方式(图33A及图33B)多。即，可通过增加阈值，来进行更 细致的控制。此外，在该实施方式中，由于品红色调色剂具有随调色剂状 态的变化，浓度变化较大的特性，因此，以该品红色调色剂为基准色作成 了对照表。即，将浓度目标值设为固定值时，如图36B所示，浓度变动值 以光学浓度(OD值)超过0.003时，将其设定为阈值。此外，也对其它彩 色、即黄色和青色设定与品红色调色剂相同的对照表。这里，品红色调色 剂的浓度变化较大是因为此调色剂的选择性消耗比其它颜色严重。由于这 种选择性消耗特别取决于颜料的种类，因此，考虑到上述方面，最好确定 对照表的基准色。
另一方面，对于黑色调色剂来说，由于随调色剂状态的变化而产生的 其浓度变化比品红色调色剂小，因此，如图36A所示，浓度变动值以光学 浓度(OD值)超过0.02时，将其设定为阈值。由此，在本实施方式中， 彩色(品红色、黄色和青色)与黑色的对照表不同。这里，虽然仅示出了 用于高浓度的补丁图像，但对于用于低浓度的补丁图像来说，其阈值和浓 度目标值的设定方针也是相同的。
此外，如上述那样增加阈值的设定个数时，最好如下限制进行条件控 制处理的时间。而其原因则如下所述。这里，如先前那样，若在达到阈值 时，无条件地进行条件控制处理，则随着阈值的增多，条件控制处理的执 行频率也会增加，从而，会导致不管浓度变化多小也进行条件控制处理的 问题。此外，根据颜色的不同，点计数值和显影辊的旋转时间一般也不 同，因此，所有颜色在同一时刻达到阈值是很少见的。从这一点来看，在 每到达阈值时进行条件控制处理也有很大弊病。因此，特别是在增加了阈 值的设定个数的情况下，当点计数值或显影辊的旋转时间达到阈值时，最 好只在浓度目标值也发生变化了的附加条件下，进行条件控制处理。即， 比如点计数值或显影辊的旋转时间达到了阈值，但浓度目标值没有变化 时，光学浓度(OD值)不到0.003，浓度变化很小。因此，在这样的时刻 即使省去条件控制处理，图像浓度的变化也几乎可以忽略。此外，通过省 略条件控制处理，能够抑制调色剂的消耗量，延长显影器的使用寿命，并 同时还能减少用户的等待时间。
在上述实施方式中，尽管浓度(用于高浓度/用于低浓度)、调色剂颜 色、调色剂的个性信息等有所不同，但对照表的阈值都相同，因此，不管 浓度目标值是否同一，均有必要设定阈值。然而，并不是必须要使对照表 中的阈值完全相同，也可以将浓度目标值变化之处设为阈值。这样可减少 阈值的设定个数，进而可削减对照表的容量，节省存储器。
此外，上述实施方式是一种可使用黄色、青色、品红色、黑色等4色 调色剂来形成全色图像的图像形成装置，但实际上使用的调色剂颜色及其 颜色个数并不局限于此，可以是任意的，本发明也可适用于例如，仅用黑 色调色剂形成单色图像的装置。
D.控制开始条件(d)和(e)
这种图像形成装置为了便于修理装置及更换消耗品，通常的做法是， 将装置的各部分构成相对于装置主体装卸自如的盒。其中，用于图像形成 动作中的处理盒，由于每个处理盒的特性有差别，有时会使更换前后图像 品质有差别。为了抑制这种图像品质的变化，在装置主体中安装处理盒 时，进行上述图像形成条件的调整。
但是，用户有时会将暂时从装置主体中取出的处理盒重新装回同一装 置中。例如，用户取出无需更换的处理盒的情况，或者为检测其状态而取 出处理盒的情况等等。在这种情况下，由于装置的状态与取出之前没有变 化，不一定要进行图像形成条件的再调整。因此，在处理盒装入后必须进 行图像形成条件的调整(条件控制处理)的情况，会导致浪费调色剂和处 理时间、及使装置更加疲劳等问题。
由此，在本实施方式中，在重新安装先前安装过的处理盒时，不进行 条件控制处理。从而，能够将条件控制处理抑制在必要的最低限度上，能 够预防调色剂的浪费和处理时间的延长等问题。下面参照附图进行详细说明。
图37A至图37C是显影器处理盒的停止位置示意图。该图像形成装置 通过图中没有表示的旋转控制部分和旋转锁定机构，将显影单元4定位、 固定在图37A至图37C所示的三种位置上。此三种位置是：图37A原始 位置；图37B显影位置；图37C装卸位置。其中，图37A原始位置是装 置1处于不进行图像形成动作的待机状态时所处的位置。如图37A所示， 该原始位置，使位于各显影器4Y等上的所有显影辊44都处于与感光体22 分离的状态，同时是无法通过设在装置主体上的用于显影器的开口部分 135，取出任何一个显影器的位置。
此外，图37B显影位置是通过所选调色剂颜色对感光体22上的静电 潜像进行显影时所处的位置。如图37B所示，设在一个显影器(该图中的 例子是用于黄色的显影器4Y)上的显影辊44位于与感光体22相对的位置 上，并通过施加规定的显影偏压，用调色剂使静电潜像显影。在该显影位 置上，也无法通过用于显影器的开口部分135，取出任何一个显影器。此 外，正在进行图像形成动作过程中，当外盖120被打开时，图像形成动作 立刻被中止，显影单元4移动到原始位置后停止。
此外，当显影单元4停止在该显影位置时，将会使设在某个显影器上 的连接器(在图37B中是显影器4C的连接器49C)位于与主体侧的连接 器109相对的位置上。此后，可通过两个连接器的吻合，在CPU101与存 储器91～94中的一个之间进行通信。
此外，图37C装卸位置是进行显影器的装卸操作时所处的位置。当用 户按下操作部分150中的任何一个按钮时，显影单元4就会旋转并定位在 该装卸位置上，并如图37C所示，用户所选的一个显影器出现在用于显影 器的开口部分135处，从而可通过该开口部分135将其取出。但是，为了 在取出之前更新存储在该显影器中的信息内容，显影单元4暂时定位在显 影位置，将信息写入设在用户要取出的显影器内的存储器中。
图37C表示用于黄色的显影器4Y出现在用于显影器的开口部分135 处的状态。而对于没有安装显影器的框架40来说，还可在这个状态下安 装新的显影器。该装卸位置使得设在所有显影器上的显影辊44都位于与 感光体22分离的位置上。由此，当显影单元4定位在装卸位置上时，只 能够取出出现在用于显影器的开口部分135处的一个显影器。因此，不会 因用户不小心装卸显影器而损伤装置。
在该图像形成装置1中，由于为4个显影器4Y、4C、4M、4K分别设 有上述显影位置和装卸位置，因此，显影单元4的停止位置，包括1个原 始位置共有9个位置。
由于具有上述结构，本实施方式的CPU101可把握从装置主体取出感 光体盒2A或将其装入装置主体中。此外，取出显影器4Y等时，有关该显 影器的使用状况的信息被更新存储到设在该显影器4Y等内的存储器91等中。
进而，CPU101可如下推断是否取出或安装了4个显影器4Y、4C、 4M、4K中的至少一个。首先，如果没有进行开闭内盖130的操作，则可 知没有进行显影器的装卸操作。另一方面，当用户进行了开闭内盖130的 操作的情况下，如果显影单元4此时停止在装卸位置上，则可能是取出了 从用于显影器的开口部分135露出的显影器(在图3的例子中，是显影器 4Y)。或者，可能是通过用于显影器的开口部分135安装了新的显影器。 与此相对，显影单元4没有停止在装卸位置上时，显影器的装卸操作是不 可能的。
即，在本实施方式中，在显影单元4定位于装卸位置上的状态下，进 行了开闭内盖130的操作时，可能对出现在用于显影器的开口部分135处 的显影器进行了取出或装入操作，但在此外的情况下，是不可能进行装卸 显影器的。
在本实施方式中，在显影单元4定位于装卸位置上的状态下，进行了 开闭内盖130的操作时，CPU101尝试与此时出现在用于显影器的开口部 分135处的显影器中的存储器进行通信。例如，在显影单元4位于图37C 所示的装卸位置(此时可装卸的是显影器4C)的情况下，进行了开闭内 盖130的操作时，将显影单元4旋转定位在图37B所示的显影位置上，并 使主体侧的连接器109向显影器侧的连接器49C接近移动。此时，如果显 影器4C已被取出，则两个连接器无法吻合，从而无法进行通信。另一方 面，当显影器4C已被安装时，两个连接器吻合，CPU101读取设在该显影 器4C中的存储器92内的存储内容。
由于存储器92中存储着显影器所特有的各种信息，即本发明所说的 “识别信息”，因此，CPU101可通过对所读取的信息和在以前通信中所 读取的信息或根据该信息适当地更新存储于装置主体侧的信息进行比较， 来判定现在所安装的显影器4C与以前进行通信时安装在装置主体上的显 影器是否是同一显影器。由此，能够确认是否取出或安装了显影器。
在如上构成的图像形成装置1中，更换了感光体盒2A、4个显影器 4Y、4C、4M、4K中的任意一个时，必须要进行图像形成条件的再调整。 这是因为每个感光体盒和显影器的特性有差别，从而用这些所形成的图像 浓度会根据其组合的不同而发生变化。因此，在本实施方式中，当用户关 闭了外盖120时，CPU101根据预先存储在ROM106中的程序，进行图38 所示的图像形成条件的调整。
图38是图像形成条件调整处理的流程图。当检测到用户关闭了外盖 120，CPU101，首先判断感光体盒是否已安装在装置主体上(步骤 S711)。如果没有安装感光体盒，则结束该处理，相反，已安装了感光体 盒时，继续判断感光体盒2A是否是新的(步骤S712)。如下判断感光体 盒2A是否是新的。
图39是感光体盒的新品检测机构示意图。感光体盒2A上设有保险丝 201。当感光体盒2A被装入装置主体中时，保险丝201与引擎控制器10 形成电连接。即，在引擎控制器10的电源端子Vd与接地端之间，电阻器 191、保险丝201及电流检测部分192形成串联。
电阻器191作为限流器，使流过该串联电路的电流超过保险丝201的 额定电流的同时，保持不使电源负荷过大的程度。电流检测部分192向 CPU101输出与流过该串联电路的电流值对应的信号。
在装置主体上安装新的感光体盒2A时，在该串联电路上有超过保险 丝201的额定电流的电流流过，并被电流检测部分192检测。此时保险丝 201熔断。即，由于已使用过的的感光体盒2A的保险丝201已经断开，不 能形成上述串联电路，因此，没有电流流过。
由此，可通过电流检测部分192检测流过设在感光体盒2A中的保险 丝201的电流，来判定感光体盒2A是否为新品。即，在本实施方式中， 由保险丝201记录感光体盒2A是否为新品的识别信息。
回到图38继续进行说明。当步骤S712中的判断结果为“是”、即感 光体盒2A是新品时，由于必须要进行图像形成条件的调整，因此进行步 骤S719的条件控制处理。该条件控制处理是为了将图像浓度控制在规定 的目标浓度上而调整图像形成条件的处理，对于该处理将在后面说明。
当感光体盒2A不是新品时，接着判断在外盖120被打开期间是否进 行过内盖130的开闭操作(步骤S713)。如果内盖130没有被开闭过，则 因为不可能装卸显影器，装置状态至此没有改变，所以结束处理。相反， 当进行了内盖130的开闭操作时，因为可能进行了装卸显影器的操作，所 以读取存储在显影器的存储器中的信息(步骤S714)。
此处，如果CPU101与存储器之间不能进行通信，则没有安装显影 器，此时结束处理(步骤S715)。而成功地进行了通信时，则将读取的信 息与装置主体侧存储的信息，具体地说与存储在引擎控制器10的 RAM107中的有关该显影器的信息，进行比较(步骤S716)。
所谓“有关显影器的信息”是指如该显影器的序列号、有关内置调色 剂的颜色及制造批次的信息、调色剂残留量、及显影辊44的旋转时间累 计值等。由于在取出显影器4Y等之前，会将这些信息保存在存储器91等 中，因此，如果先前取出的显影器与新装上的显影器是同一显影器，则在 显影器侧和主体侧的这些信息应该是一致的。另一方面，安装了其它显影 器或暂时取出的显影器在其它装置中使用过后再装回来时，即先前取出的 显影器与新装上的显影器不相同时，这些信息中的一些也会有所不同的。
安装了与先前取出的不同的显影器时，为抑制图像浓度随显影器特性 的偏差而产生的变化，必须要进行图像形成条件的再调整。由此，比较两 种信息的结果，两者不一致时，即安装的显影器与先前安装过的不相同 时，进入步骤S719进行条件控制处理，从而进行图像形成条件的调整 (步骤S717)。特别是，为了对应从该装置暂时取出的显影器在其它装置 中使用的情况，最好采用如调色剂残留量等随着显影器的使用而变化的信 息来进行判断。
另一方面，如果两种信息一致，则装上的显影器就是原本装在该装置 主体上的那个，且其状态与先前从该装置主体上取出时没有变化。即，先 前取出的显影器与现在装上的显影器是同一个，因此，没有必要必须进行 图像形成条件的再调整。特别是，用户将暂时取出的显影器立刻再装上的 情况下，不仅没必要进行图像形成条件的再调整，而且还因为会浪费调色 剂和处理时间，因此还不如不进行再调整。
但是，当显影器在被取出的状态下放置了很长时间时，即从上次的条 件控制处理经过了很长时间时，由于气温和湿度等装置的周围环境可能改 变了很多，因此，此时，即使装上的显影器与先前取出的显影器是同一 个，也最好进行图像形成条件的再调整。
这里，用内置在CPU101中的计数器对从上次进行条件控制处理后经 过的时间进行计时，当该经过的时间超过规定时间(例如2小时)时，即 使装上的显影器与先前安装的是同一个，也要重新进行条件控制处理。另 一方面，如果没达到规定时间，则结束处理(步骤S718)。
由此，在本实施方式中，在关闭装置外盖120的时刻，已装有新的感 光体盒时(控制开始条件(e))、更换显影器且装入了与先前安装的显 影器不同的显影器时(控制开始条件(d-1)；即，判断装卸前后的显影 器不是同一个时)、以及从上次条件控制处理后超过规定时间时(控制开 始条件(d-2))，要进行下述条件控制处理，另外，在上述以外的情况 下不进行条件控制处理。
图40是表示本实施方式的条件控制处理的流程图。对于这种条件控 制处理以前也多次提出过，这些技术也适用于本实施方式中。由于图40 所示的流程图也是这些公知技术中的一种，因此在此只进行简单的说明。
在该条件控制处理中，作为影响图像品质的控制因素，使施加在各显 影器上的显影偏压、和曝光光束L的强度(下面称为“曝光能量”)可 变，从而，通过对每种调色剂颜色进行上述因素的调整，来将图像形成条 件控制在能够得到规定图像浓度的最佳条件上。
具体地说，首先，使用安装的感光体盒和显影器，多阶段地变更设定 显影偏压，同时形成作为补丁图像的规定图案(例如实图像)的调色剂图 像(步骤S191)，并用浓度传感器60依次检测出转印到中间转印带71上 的所述补丁图像的浓度(步骤S192)。这样，可以求出作为控制因素的显 影偏压与图像浓度之间的关系，并基于该关系，求出能够获得目标浓度的 显影偏压的最佳值(步骤S193)。
接着，同样地，多阶段地变更设定曝光能量，同时形成补丁图像(例 如细线图像)，并检测其浓度(步骤S194、S195)，基于其结果，求出曝 光能量的最佳值(步骤S196)。
这样，一个调色剂颜色的处理结束后，如果还有其它需要进行同样处 理的调色剂颜色(步骤S197)，则返回步骤S191，对该调色剂颜色重复 进行上述处理。
这里，例如可以通过下述方法确定应对哪个调色剂颜色进行条件控制 处理。首先，在安装了新的感光体盒2A时，由于无论形成哪种调色剂颜 色的调色剂图像时都要使用该感光体盒2A，因此，必须对所有的调色剂 颜色进行上述条件控制处理。
另一方面，更换了任何显影器时，有下述两种方案。第一、即使只更 换了1个显影器，也对所有的调色剂颜色进行条件控制处理。这样，能够 减小各调色剂颜色之间的图像品质的偏差，从而能够形成更高品质的图 像。第二、仅对与更换的显影器相对应的调色剂颜色进行上述条件控制处 理。由于没有必要对没有被更换的显影器进行图像形成条件的再调整，因 此，仅对与更换的显影器相对应的调色剂颜色进行再调整，从而能够减少 处理所需的时间和调色剂的消耗量。而对于应采用那种方案来说，可根据 装置的工作要求来决定。
由此，根据装置的状况确定应进行条件控制处理的调色剂颜色，并对 所有必要的调色剂颜色依次进行条件控制处理，从而，能够分别为各调色 剂颜色设定最佳显影偏压值和最佳曝光能量值。此外，对于没有进行条件 控制处理的调色剂颜色来说，可继续使用在上次的条件控制处理中所求得 的值。
将这样求得的最佳显影偏压值和最佳曝光能量值存储在引擎控制器10 的RAM107中，并在图像形成时，从RAM107中读出这些值，分别作为 显影偏压和曝光能量的设定值，从而，可在规定的目标浓度下形成图像。
此外，该条件控制处理除关闭了上述外盖120的情况以外，也可以在 其他情况下执行。例如，若在刚接通装置的电源后、或图像形成页数每次 达到规定页数时执行，或者每到一定时间定期执行的话，则与装置的周围 环境和装置特性随时间的变化无关，能够获得稳定的图像品质。
如上所述，在本实施方式中，由于在装入新的感光体盒或显影器时， 进行图像形成条件的调整，因此，能够稳定地形成品质良好的图像。但 是，感光体盒不是新品，或装上的显影器与先前取出的是同一个时，不进 行条件控制处理。因此，可将条件控制处理限制在必要的最低限度，进而 能够预防使调色剂的浪费增加和使处理时间延长(对于用户来说是等待时 间)的问题。
如上所述，在本实施方式中，感光体盒2A和各显影器4Y、4C、 4M、4K相当于本发明的“处理盒”。而设在感光体盒2A中的保险丝201 和设在各显影器中的存储器91～94则相当于对用来区别该处理盒与具有 相同功能的其它处理盒的识别信息进行记录的“记录机构”。其中，存储 器91～94相当于本发明的“存储部分”。而且，CPU101具有本发明的 “控制机构”和“计时机构”的功能。
此外，在上述实施方式中，采用了“在新装上的显影器与先前取出的 不是同一个的时候”，执行条件控制处理的方案，但是，也可以采用这样 的方案。
即，对已调整过的图像形成条件需要进行再调整的情况，是因为显影 器的更换等原因，导致上次进行调整时的装置状态与现在的装置状态不同 的情况。基于这种理解，也可以在“新装上的显影器与上次进行条件控制 处理时安装着的显影器不同”时，进行条件控制处理。
此时，所谓两个显影器是同一个是指“新装上的显影器与上次进行条 件控制处理时安装着的显影器是同一个个体，而且是在暂时取出后按原样 (没有在其它装置中使用等)重新装上的显影器”的情况。因此，不必 说，“新装上的显影器，包含其使用状况，与上次进行条件控制处理时安 装着的显影器相同”并不是本发明所说的“同一个”的条件。这是因为在 进行条件控制处理后，在该装置中继续使用的结果使其使用状况变化的情 况，并不能使该显影器丧失其“同一”性。
在上述实施方式中，在装入新的显影器时进行条件控制处理，而且由 于取出该显影器时，与该显影器在该时刻的使用状况有关的信息会被写入 存储器中，因此，根据存储器内的信息，被判定为是“先前取出的显影 器”的显影器通常就是“上次进行条件控制处理时安装着的显影器”。 即，在上述实施方式中判断显影器的异同(图38中的步骤S17)时，对新 装上的显影器，虽然进行了与“先前取出的显影器”是否是同一个的判 断，但是，同时也成为与“上次进行条件控制处理时安装着的显影器”是 否是同一个的判断。
此外，例如在上述实施方式中，通过保险丝201中是否有电流流过来 识别感光体盒2A是否为新品，但是，也可以通过除此以外的其它方法来 检测新品。例如，在感光体盒上设置小片状的爪，并使该抓在装入装置时 折断，则可以通过判断该爪是否折断来检测感光体盒是否为新品。
此外，例如在上述实施方式中，在显影单元4静止在显影位置的状态 下，通过主体侧的连接器109与显影器侧的连接器49Y等机械吻合，使 CPU101和存储器91等之间可以进行通信，但是并不局限于此，也可以通 过如无线电通信等，来进行非接触式通信。
此外，例如在上述实施方式中，图像形成装置具有作为处理盒的感光 体盒2A、显影器4Y、4C、4M及4K，但是也可以由例如曝光单元等、用 于图像形成的装置的其它部分形成对于装置主体装卸自如的处理盒。另 外，也可以使显影单元形成一体，构成对于装置主体装卸自如的处理盒。
E.其它控制开始条件
如上所述，没有更换的显影器没有必要必须进行图像形成条件的再调 整。由此，若仅对与更换的显影器相对应的调色剂颜色进行再调整，则可 减少处理所需的时间和调色剂的消耗量。具体地说，只要构成如下述的结 构即可：CPU101随时进行如图41所示的图像质量管理动作，对每种调色 剂颜色判断是否有必要对该调色剂颜色进行条件控制处理，同时，对判断 为有必要的调色剂颜色继续进行用于调整图像形成条件的条件控制处理 (图21)。下面参照附图详细说明。
图41是表示本实施方式的图像质量管理动作的流程图。在该处理 中，首先，从黄、品红、青及黑等各调色剂颜色中选择1个(步骤 S821)，判断所选择的调色剂颜色是否有必要进行调整动作(步骤 S822)。是否有必要的具体判断方法将在后面说明。接着，对判定为有必 要的调色剂颜色，将该调色剂颜色设定为“必要色”(步骤S823)。另一 方面，对判定为没有必要的调色剂颜色，不进行该设定。
对所有的调色剂颜色反复进行上述步骤S821～S823，直至结束(步骤 S824)，从而，在黄、品红、青及黑等4个调色剂颜色中，只将有必要进 行条件控制处理的调色剂颜色设定为必要色。接着，只对被设定为必要色 的调色剂颜色继续进行如步骤S825所示的条件控制处理。条件控制处理 的处理内容如后所述。
图42是在图41的步骤S822中进行的是否有必要进行调整动作的判 断处理流程图。该是否有必要的判断处理如图42所示，对各调色剂颜色 进行大致分为两个阶段的判断过程，即是否有必要的判断1(步骤S221～ S223)和是否有必要的判断2(步骤S224～S226)，从而判断该调色剂颜 色是否有必要进行图像形成条件的调整。
是否有必要的判断1是与本发明的第二方面对应的判断处理。即，通 过检测是否更换了该调色剂颜色的显影器，来判断是否有必要调整图像形 成条件。具体地说，首先检查是否进行了由用户将该显影器向装置主体安 装的安装操作(步骤S221)。
对于有没有发生安装操作，例如可根据是否进行了盖子(图中没有表 示)的开闭操作来判断，所述盖子是开闭自如地设置在装置主体上，用于 覆盖显影单元4的盖子。即，设置用于检测盖子开闭的如限位开关等盖传 感器，并根据该盖传感器的输出信号，来判定盖子是否开闭过。如果开闭 过，则可推断发生过显影器的取出或安装操作。进而，可根据关闭盖子 后，CPU101与设在显影器中的存储器是否能够进行通信，来判断是否安 装了显影器。这里，盖子曾经被开闭过，且关闭盖子后，CPU101与设在 显影器中的存储器能够进行通信时，判定为“是”，而以外，即盖子没有 被开闭过，或盖子虽然被开闭过、但此后没有建立起通信(即没有装入显 影器)时，则判定为“否”。
在步骤S221中的判断结果为否，即没有显影器的安装操作时，进入 步骤S224，进行后述的是否有必要的判断2。另一方面，当其判断结果为 是，即装有显影器时，继续读取存储在位于该显影器中的存储器内的信 息，与保存在引擎控制器10的RAM107中的信息进行对比(步骤 S222)。这是用于判断所安装的显影器与先前从装置主体中取出的显影器 是否相同的步骤。
如上所述，该装置在取出显影器之前，将有关该显影器的使用状况的 信息写入显影器的存储器中。因此，再次装入暂时取出的显影器时，从存 储器读出的信息内容应当与先前写入的内容一致。并且，仅开闭盖子，而 没有装卸显影器时的情况也是一样。另一方面，当所安装的显影器与先前 取出的是不同的显影器，或者虽然是相同的显影器，但是由于在其它装置 中使用过等的原因，其使用状况发生了变化时，上述信息的内容不一致。
在本实施方式中，所安装的显影器与先前取出的显影器是相同的个 体，而且，没有因为例如在其它装置中使用过、或补充过调色剂等的原因 导致其使用状况发生变化时，就视为取出的显影器与装上的显影器是“同 一个体”。
由此，在引擎控制器10中，保存在先前取出时写入存储器中的信 息，并将该信息与从此后装入的显影器的存储器中读出的信息进行对比， 基于其结果，判定装入的显影器与先前取出的显影器是否为同一个体(步 骤S223)。
当该判断结果为否，即两个显影器不是同一个体时，必须要进行图像 形成条件的再调整。这里，不必进行是否有必要的判断2，而是进入步骤 S228，判定为对该显影器“有必要调整图像形成条件”。
另一方面，当步骤S223中的判断结果为是，即两个显影器是同一个 体时，仅仅是从装置主体中暂时取出、并按原样再次安装了显影器而已。 此时，由于显影器的使用状况没有变化，没有必要必须进行图像形成条件 的再调整。此时调整图像形成条件反而会浪费调色剂和处理时间。当装入 的显影器与取出的显影器是同一个体时，进入步骤S224，进行是否有必要 的判断2，进一步判断是否有必要调整图像形成条件。
是否有必要的判断2是与本发明的第一方面对应的判断处理。即，是 用于从该显影器的使用状况观察，判断是否有必要调整图像形成条件的处 理。这里，在显影器的使用状况中，鉴于内置的调色剂的特性变化会较大 地影响图像品质，基于与内置的调色剂的使用状况有关的信息，更具体地 说，基于与该调色剂颜色对应，用曝光单元6在感光体22上形成的点数 的累计计数值(以下称为“点计数值”)和该显影器的显影辊44的旋转时 间的累计值(以下称为“显影辊的旋转时间”)，进行是否有必要的判断。
此处，“点计数值”是标志显影器内调色剂的消耗量的信息。作为推 算调色剂的消耗量或残留量的方法，最简便的是通过图像形成页数的累计 值来求出，但是，由于形成一页图像所消耗的调色剂量不是一定的，因此 通过该方法很难得知准确的调色剂量。另一方面，由于曝光单元6在感光 体22上形成的点数表示通过调色剂在感光体22上进行显影而形成的点 数，因此，能够更加准确地反映调色剂的消耗量。本实施方式对曝光单元 6在感光体22上形成将用该显影器进行显影的静电潜像时所形成的点数进 行计数，并存储在RAM107中，将该点计数值作为表示该显影器的调色剂 消耗量的参数。
而“显影辊的旋转时间”是表示大致的图像形成页数的数值，同时也 是标志显影器内残留调色剂的特性的信息。即，附着在显影辊44表面的 调色剂并非全部用于图像形成，至少有一部分没有参与图像形成返回显影 器内，并在以后的图像形成中再使用。经过这样反复使用，调色剂会逐渐 疲劳恶化，由此调色剂的特性也会逐渐变化。即，调色剂即使还没有全部 耗尽，但随着显影辊44的旋转时间的增加，显影器内的调色剂特性也会 逐渐变化。
即，这些信息是表示装入装置主体中的显影器的使用状况的信息，同 时也是表示显影器内调色剂的状态的“调色剂状态信息”。因此，可通过 组合这两种信息，即标志调色剂消耗量的点计数值和标志图像形成页数的 显影辊的旋转时间，来推断显影器内调色剂的状态，并根据推断的调色剂 状态来判断是否有必要调整图像形成条件。这些信息，被存储在引擎控制 器10的RAM107中，而因执行图像形成动作使该值变化时，随时对其进 行更新。
图43是说明是否有必要的判断2的原理图。是否有必要的判断2将用 点计数值和显影辊的旋转时间的组合表示的调色剂状态分为4个等级，并 将调色剂状态从一级过渡到下一级的时刻定为应调整图像形成条件的时 间。即，如图43所示，将用点计数值和显影辊的旋转时间的组合表示的 假想的坐标平面划分为4个区域(A)～(D)，其中，用点计数值和显影 辊的旋转时间的组合表示的点P(显影辊的旋转时间，点计数值)从一个 区域过渡到其它区域的时刻就是有必要调整图像形成条件的时间。
其中，区域(A)是调色剂消耗量在15g以下、且图像形成页数在 1000页以下的区域。当点P属于该区域(A)时，此时处于调色剂比较 新、残留量也很充足的状态。区域(B)是在调色剂消耗量为60g以下且 图像形成页数在5000页以下的区域中去除上述区域(A)以后的区域，与 区域(A)相比，该区域对应于调色剂稍微有点恶化了的状态。同样地， 区域(C)是调色剂消耗量在100g以下且图像形成页数在7000页以下的 区域，而超出此区域直至显影器的使用寿命结束(调色剂用尽)的区域是 区域(D)。
此外，当点P在一个区域内期间，认为图像品质的变化比较小，从而 维持图像形成条件，另一方面，当点P从一个区域过渡到其它区域时，由 于图像品质的变化增大，因此在该时刻进行图像形成条件的再调整。
回到图42，对是否有必要的判断2的处理内容进行说明。CPU101读 出存储在引擎控制器10的RAM107中的、与该调色剂颜色的显影器有关 的点计数值和显影辊的旋转时间(步骤S224)。然后，根据这些值，判断 此时的点P属于哪个区域(步骤S225)。并将该判断结果存储在RAM107中。
此后，将以前进行的是否有必要的判断2的判断结果与这次的判断结 果进行比较，判断是否有变化(步骤S226)。当两次判断结果不同，即点 P所属的区域发生变化时(在步骤S226中为“是”时)，进入步骤 S228，判定为有必要对该调色剂颜色进行图像形成条件的调整。另一方 面，当两次判断结果相同，即区域没有变化时(在步骤S226中为“否” 时)，判定为不用进行图像形成条件的调整(步骤S227)。由此，当点P 到达相当于相邻的2个区域(图42)的边界的点时，就判定为有必要进行 图像形成条件的调整。
因此，在该是否有必要的判断处理中，对于一个调色剂颜色来说，当 装入的显影器与先前取出的显影器不同时(是否有必要的判断1)、以及 表示该显影器内调色剂的状态的点计数值和显影辊的旋转时间形成规定的 组合时(是否有必要的判断2)，判定为有必要进行图像形成条件的调 整。以上是在图41的步骤S22中所示的判断内容。
下面，说明条件控制处理(图41的步骤S25)的内容。对于这种条件 控制处理以前也多次提出过，这些技术也适用于本实施方式中。由于这里 所述的处理内容也是这些公知技术中的一种，因此在此只进行简单的说明。
图44是表示本实施方式的条件控制处理的流程图。在该条件控制处 理中，作为影响图像品质的控制因素，使施加在各显影器上的显影偏压、 和曝光光束L的强度(下面称为“曝光能量”)可变，从而，通过对每种 调色剂颜色调整上述因素，来将图像形成条件控制在能够得到规定图像浓 度的最佳条件上。
具体地说，首先，选择一个在上次的是否有必要的判断中被判定为必 要色的调色剂颜色(步骤S251)。然后，使用该调色剂颜色的显影器，多 阶段地变更设定显影偏压，同时形成作为补丁图像的规定图案(例如实图 像)的调色剂图像(步骤S252)，并用浓度传感器60依次检测转印到中 间转印带71上的这些补丁图像的浓度(步骤S253)。由此，求出作为控 制因素的显影偏压与图像浓度之间的关系，并基于该关系，求出能够获得 目标浓度的显影偏压的最佳值(步骤S254)。
接着，同样地，多阶段地变更设定曝光能量，同时形成补丁图像(例 如细线图像)，并检测其浓度(步骤S255、S256)，基于其结果，求出曝 光能量的最佳值(步骤S257)。
这样，一个调色剂颜色的处理结束后，如果还有其它需要进行同样处 理的调色剂颜色(步骤S258)，则返回到步骤S251，选择其它调色剂颜 色，重复进行上述处理。
由此，根据装置的状况确定应进行条件控制处理的调色剂颜色，并对 所有必要的调色剂颜色依次进行条件控制处理，从而，能够分别为各调色 剂颜色设定最佳显影偏压值和最佳曝光能量值。此外，对于没有进行条件 控制处理的调色剂颜色来说，可继续使用在上次的条件控制处理中所求得 的值。
将这样求得的最佳显影偏压值和最佳曝光能量值存储在引擎控制器10 的RAM107中，并在图像形成时，从RAM107中读出这些值，分别作为 显影偏压和曝光能量的设定值，从而，可在规定的目标浓度下形成图像。
如上所述，在本实施方式中，对于一种调色剂颜色来说，当装入的显 影器与先前取出的显影器不同时，以及表示该显影器内调色剂的状态的点 计数值和显影辊的旋转时间形成规定的组合时，判定为有必要对该调色剂 颜色进行图像形成条件的调整，此后即对该调色剂颜色进行图像形成条件 的调整。从而，能够抑制随显影器的更换及调色剂特性的变化而发生的图 像品质的改变，从而能够稳定地形成质量良好的图像。
此外，仅对判定为有必要的调色剂颜色进行图像形成条件的调整，而 对其它的调色剂颜色不进行所述调整。由于仅在有必要时，对有必要的调 色剂颜色进行条件控制处理，因此，不会浪费调色剂和处理时间，从而能 够有效地抑制运行成本的上升及生产能力的下降。
此外，如更换感光体盒2A时的那样，当发生可能会影响所有调色剂 颜色的图像品质的变化时，不论上述判断结果如何，都最好对所有调色剂 颜色进行条件控制处理。
如上所述，在本实施方式中，引擎控制器10的CPU101起到本发明的 “控制机构”的作用。此外，RAM107起到本发明的“存储单元”的作 用，而设在各显影器4Y、4M、4C、4K中的存储器91～94则分别起到本 发明的“存储部分”的作用。
此外，为表示显影器及调色剂的使用状况的点计数值与显影辊的旋转 时间的组合而设定的、图43所示的各区域的边界相当于本发明所说的 “控制开始条件”，当它们的组合到达区域间的边界时，即视为满足控制 开始条件，应进行条件控制处理。
此外，本发明并不局限于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内 可进行除上述以外的各种变更。例如，在上述实施方式中，相继进行着对 应于本申请的第二发明的是否有必要的判断1和对应于本申请的第一发明 的是否有必要的判断2，但是，也可以分别执行它们。即，也可以仅根据 是否有必要的判断1或仅根据是否有必要的判断2的结果，判定是否进行 图像形成条件的调整。
此外，例如在上述实施方式中，用点计数值和显影辊的旋转时间的组 合作为表示显影器的使用状况，更详细地说，作为表示调色剂状态的信 息，但是，有关装置的使用状况的信息并不局限于此，而是任意的。例 如，在装有对显影器内调色剂的残留量进行计数的调色剂计数器的装置 中，也可以采用该计数值，或者，也可以采用通过分析来自主计算机的图 像信号而算出的调色剂消耗量。或者，也可以采用将这些信息适当地组合 起来后的信息。
此外，如图43所示，上述实施方式将调色剂状态划分为4个等级， 并且，当所述阶段有变化时，进行条件控制处理，但是，该划分的个数及 将其边界定在哪里等并不仅局限于上述情况，而是任意的。而且，鉴于每 种调色剂颜色的调色剂特性的不同，当然也可以使每种调色剂颜色的上述 划分的个数及边界不同。
此外上述实施方式在各显影器中设有存储器，并将有关该显影器的信 息存储在该存储器中，但是并不局限于此，例如，本发明也能够适用于在 显影器中不设置存储器，而将各显影器的使用状况一并在装置主体侧进行 管理的装置。此外，在上述实施方式中，只在装卸显影器时对显影器的存 储器进行读写，但是，本发明也能够适用于将有关各显影器的信息保存在 各显影器的存储器中，并根据需要随时对其进行更新存储的装置。
此外，在上述实施方式中，作为有关图像形成条件的控制因素，采用 了显影偏压和曝光能量，并通过调整它们使图像形成条件最优化，但是， 如上所述，条件控制处理的内容及控制因素也可以适用上述以外的以公知 技术为基础的各种技术。
此外，上述实施方式是在利用黄、品红、青及黑等4色调色剂来形成 图像的装置中使用本发明的例子，但是，调色剂颜色的种类及个数并不局 限于上述情况，而是任意的。此外，本发明不仅适用于上述旋转显影方式 的装置，而且本发明还适用于将与各调色剂颜色对应的显影器沿薄片传送 方向设置成一列的、所谓串联方式的图像形成装置。此外，本发明并不局 限于如上述实施方式的电子照相方式的装置，而是能够适用于所有图像形 成装置中。
F.其它
此外，本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可 进行上述以外的各种变更。例如，在上述实施方式中，在基于来自装置外 部的图像信号，执行图像形成动作的打印机中使用了本发明，但是，不用 说，本发明也能够适用于下述复印机和传真装置中，其中，所述复印机， 根据用户的图像形成要求、例如在用户按下复印按钮后，在装置内部形成 图像信号，并基于该图像信号执行图像形成动作，而所述传真装置，则基 于通过通信线路得到的图像信号执行图像形成动作。