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能夠進行精確灰度校正的圖像形成設(shè)備的制作方法

文檔序號:2792731閱讀:207來源:國知局
專利名稱:能夠進行精確灰度校正的圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及諸如打印機或復(fù)印機等的例如通過電子照相進行圖像形成的圖像形成設(shè)備。
背景技術(shù)
在例如通過電子照相進行圖像形成的打印機和復(fù)印機等中,已知有用于通過讀取形成在記錄材料上的圖像圖案并進行濃度校正和灰度校正而將圖像質(zhì)量調(diào)整至期望特性的校準。例如,在日本特開昭62-296669和日本特開昭63-185279中,作為來自圖像形成設(shè)備的輸出圖像的校準方法,已提出了如下技術(shù)讀取形成在記錄材料上的特定圖案的諸如濃度和色度等的圖像信息,然后將該圖像信息反饋至圖像形成條件,以改善圖像質(zhì)量。此外,在日本特開平07-261479中,已提出如下的圖像校準通過充電偏置電壓和顯影偏置電壓控制潛像電位和顯影對比電位以校正最大圖像濃度,并且改變灰度校正表以校正灰度特性。在上述的日本特開昭62-296669、日本特開昭63-185279和日本特開平07-261479 中,盡管使用在記錄材料上形成的用于灰度校正的圖案來進行灰度校正,然而這需要用戶將形成有該圖案的記錄材料放置在原稿臺玻璃上,并使圖像讀取器單元讀取該圖案,由此耗費了用戶的大量時間和精力。為消除這種不便,例如,還提出并實現(xiàn)了通過光學(xué)地檢測形成在諸如感光構(gòu)件或中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件等的圖像承載構(gòu)件上的調(diào)色劑圖像的調(diào)色劑量來進行校正的方法。然而,光學(xué)地測量調(diào)色劑量的檢測單元具有如下的特性如果諸如感光構(gòu)件或中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件等的圖像承載構(gòu)件的表面覆蓋有預(yù)定量的調(diào)色劑,則即使當(dāng)數(shù)量大于預(yù)定量的調(diào)色劑附著至該表面時,也難以檢測到調(diào)色劑量的差異。例如,圖16A中的“a”示出圖像承載構(gòu)件的表面覆蓋有單層調(diào)色劑、并存在未覆蓋區(qū)域的狀態(tài)。圖16A中的“b”示出圖像承載構(gòu)件的表面均勻覆蓋有單層調(diào)色劑的狀態(tài)。圖16A中的“C”示出圖像承載構(gòu)件的表面覆蓋有兩層調(diào)色劑的狀態(tài)。圖16B是來自光學(xué)檢測單元的輸出相對于如通過光學(xué)檢測單元測量上述“a”、“b” 和“C”中各狀態(tài)的圖像承載構(gòu)件表面上的調(diào)色劑所獲得的附著調(diào)色劑量的圖,其中,橫軸表示附著調(diào)色劑量,并且縱軸表示來自光學(xué)檢測單元的輸出。根據(jù)圖16B中的圖,盡管在狀態(tài)“a”和“b”之間,輸出存在大的差異,但在狀態(tài)“b” 和“C”之間,輸出的差異較小。由于這個原因,傳統(tǒng)上,在比生成輸出的差異(可以讀取該差異)的范圍更高的濃度范圍中,將灰度校正的執(zhí)行限制到可以通過一次直線近似該差異或者可以讀取該差異的范圍。這導(dǎo)致了如下問題在使用光學(xué)檢測單元進行灰度校正時,高濃度范圍內(nèi)的測量的精度低或者不可以進行該測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了能夠在調(diào)色劑濃度檢測單元無法測量的濃度范圍內(nèi)進行精確灰度校正的圖像形成設(shè)備。本發(fā)明提供了一種圖像形成設(shè)備,用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)在圖像承載構(gòu)件上形成調(diào)色劑圖像,所述圖像形成設(shè)備包括圖像形成單元,用于在所述圖像承載構(gòu)件上形成灰度圖案;濃度檢測單元,用于檢測所述圖像形成單元所形成的灰度圖案的濃度;第一計算單元, 用于基于所述濃度檢測單元檢測到的灰度圖案的濃度來計算用于校正所述圖像數(shù)據(jù)的灰度的第一校正值;第二計算單元,用于估計所述圖像形成單元在所述圖像承載構(gòu)件上形成調(diào)色劑圖像所利用的調(diào)色劑的狀態(tài),并且基于估計出的調(diào)色劑的狀態(tài)來計算用于校正所述圖像數(shù)據(jù)的灰度的第二校正值;以及校正單元,用于基于所述第一校正值來校正所述調(diào)色劑圖像的低濃度范圍內(nèi)的濃度,并且基于所述第二校正值來校正所述調(diào)色劑圖像的高濃度范圍內(nèi)的濃度。根據(jù)本發(fā)明,可以在調(diào)色劑濃度檢測單元無法測量的濃度范圍內(nèi)進行精確灰度校正。通過以下參考附圖對典型實施例的說明,本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像形成設(shè)備。圖2是出現(xiàn)在圖1中的讀取器圖像處理器和打印機控制器的示意性框圖。圖3是第一實施例中的校準處理的流程圖。圖4示出在圖3的校準處理中使用的轉(zhuǎn)換表的例子。圖5A 5C示出圖3的校準處理中的輸入濃度與輸出濃度之間的關(guān)系。圖6A和6B示出在圖3的校準處理中使用的伽瑪校正表的例子。圖7示出顯影對比電位與附著調(diào)色劑量之間的關(guān)系。圖8A 8C是通過根據(jù)第一實施例的圖像形成設(shè)備形成查找表(LUT)的方法的概念圖。圖9A 9C是通過根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像形成設(shè)備形成查找表(LUT)的方法的概念圖。圖10是通過根據(jù)本發(fā)明第三實施例的圖像形成設(shè)備執(zhí)行的第三校準處理的流程圖。圖IlA是示出灰度校正時的特性轉(zhuǎn)換的例子的圖,以及圖IlB是示出灰度校正時的圖像圖案的例子的圖。圖12是示出操作面板的顯示的例子的圖。圖13A 13C是用于說明通過根據(jù)第三實施例的圖像形成設(shè)備形成查找表(LUT) 的方法的概念圖。圖14A和14B是示出在根據(jù)本發(fā)明第四實施例的圖像形成設(shè)備中所使用的、與低線數(shù)網(wǎng)屏和高線數(shù)網(wǎng)屏相關(guān)聯(lián)的校正比率系數(shù)表的各例子的圖。圖15A和15B是示出在根據(jù)本發(fā)明第五實施例的圖像形成設(shè)備中所使用的、與不同的使用條件相關(guān)聯(lián)的校正比率系數(shù)表的各例子的圖。圖16A是示出調(diào)色劑如何附著的例子的圖,以及圖16B是示出來自濃度檢測傳感器的輸出與附著調(diào)色劑量的關(guān)系的圖。
具體實施例方式現(xiàn)在,將在下文參考示出本發(fā)明各實施例的附圖詳細說明本發(fā)明。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像形成設(shè)備的圖。在圖1中,根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像形成設(shè)備例如由包括多個感光鼓(感光構(gòu)件)的電子照相彩色復(fù)印機來實現(xiàn),并且該圖像形成設(shè)備包括讀取器單元A和打印機單元B0首先,將說明讀取器單元A。用來自光源103的光照射放置在原稿臺玻璃102上的原稿101,并且來自原稿的反射光穿過光學(xué)系統(tǒng)104,以在CXD傳感器105上形成圖像。包括光源103、光學(xué)系統(tǒng)104和 CCD傳感器105的讀取單元在圖1中的箭頭kl所示的方向上進行掃描,從而將原稿轉(zhuǎn)換為以線為單位的電信號數(shù)據(jù)行。通過讀取器圖像處理器108對由CXD傳感器105所獲得的圖像信號(圖像數(shù)據(jù)) 進行圖像處理,然后將該圖像信號傳送至打印機控制器109進行預(yù)定圖像處理的打印機單元B。注意,打印機控制器109還對經(jīng)由電話線或網(wǎng)絡(luò)等從打印服務(wù)器等輸入至圖像形成設(shè)備的圖像信號進行圖像處理。然后,將說明打印機單元B。在打印機控制器109中,從讀取器圖像處理器108輸入的圖像信號被轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制(PWM)激光束,然后輸出至多面掃描器110。多面掃描器110經(jīng)由多個鏡將輸出激光束各自照射到各感光鼓121、131、141和151中相關(guān)的一個圖像承載構(gòu)件上,從而在各感光鼓的軸向方向上進行掃描。黃色⑴圖像形成單元120、品紅色(M)圖像形成單元130、青色(C)圖像形成單元140和黑色(Bk)圖像形成單元150形成各相關(guān)顏色的圖像。圖像形成單元120 150 在結(jié)構(gòu)和操作上大致相同。因此,在下文,將以圖像形成單元120作為代表進行詳細說明, 并且省略對其它圖像形成單元的說明。在圖像形成單元120中,來自多面掃描器110的激光束在感光鼓121的表面上形成靜電潛像。一次充電器122將感光鼓121的表面充電至預(yù)定電位以使其準備好用于形成靜電潛像。顯影裝置123對感光鼓121上的靜電潛像進行顯影,從而形成調(diào)色劑圖像。轉(zhuǎn)印刮板IM從轉(zhuǎn)印帶111的背面進行放電,從而將感光鼓121上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印帶111的記錄材料上。將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印帶111之后,通過清潔器127清潔感光鼓121的表面,并且通過輔助充電器1 去除感光鼓121上的電荷,此外,通過預(yù)曝光燈1 去除感光鼓121 上剩余的殘留電荷,以使得一次充電器122可以再次對感光鼓121進行適當(dāng)充電。此外,通過轉(zhuǎn)印帶111輸送其上轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑(Y)圖像的記錄材料,然后將在M、C 和他圖像形成單元130 150上形成的各顏色的調(diào)色劑圖像分別順次轉(zhuǎn)印至記錄材料上, 從而在記錄材料的表面上形成四色圖像。已穿過圖像形成單元150的記錄材料由電荷消除器112去除其電荷,然后從轉(zhuǎn)印帶111進行分離。在記錄材料從轉(zhuǎn)印帶111進行分離后,通過轉(zhuǎn)印帶電荷消除器115去除轉(zhuǎn)印帶111的電荷,然后通過帶清潔器116清潔轉(zhuǎn)印帶111,從而使轉(zhuǎn)印帶111準備好用于再次吸附記錄材料。通過預(yù)定影充電器113對分離后的記錄材料充電,從而補充調(diào)色劑附著力以防止圖像干擾的發(fā)生,然后通過定影裝置114定影調(diào)色劑圖像。在各感光鼓121、131、141和151的附近,將光學(xué)傳感器160a、160b、160c和160d 設(shè)置在與感光鼓相對的各位置。光學(xué)傳感器160a 160d各自為用于光學(xué)地測量形成在感光構(gòu)件上的調(diào)色劑圖像的附著調(diào)色劑量的濃度檢測單元的例子。圖2是出現(xiàn)在圖1中的讀取器圖像處理器108和打印機控制器109的示意性框圖。當(dāng)通過使用CXD傳感器105讀取原稿所獲得的亮度信號被輸入至讀取器圖像處理器108時,通過圖像處理(亮度-附著調(diào)色劑量轉(zhuǎn)換)部1081將這些亮度信號轉(zhuǎn)換為濃度信號。此外,對于來自設(shè)置在與感光鼓121 151相對的各位置處的光學(xué)傳感器(下文稱之為“濃度檢測傳感器”)160a 160d的輸出信號,當(dāng)被輸入至讀取器圖像處理器108時, 也通過圖像處理(亮度-附著調(diào)色劑量轉(zhuǎn)換)部1081將這些輸出信號轉(zhuǎn)換為濃度信號。輸入裝置顏色處理部1092從輸入自CXD傳感器105的亮度信號和輸入自濃度檢測傳感器160a 160d的輸出信號中提取針對C、M、Y和他各顏色的亮度信息(亮度信號)。查找表(LUTicLr) 1098是用于計算與從CXD傳感器105輸入的各亮度信號相關(guān)聯(lián)的濃度的轉(zhuǎn)換表,并且將從輸入裝置顏色處理部1092傳送來的亮度信號轉(zhuǎn)換為濃度信號值。查找表(LUTicLnodo) 1099是用于計算與從濃度檢測傳感器160a 160d輸入的各信號相關(guān)聯(lián)的濃度的轉(zhuǎn)換表,并且將來自濃度檢測傳感器160a 160d的輸出信號轉(zhuǎn)換為濃
度信號值。在打印機控制器109中,圖像處理(輸出裝置顏色處理,10位轉(zhuǎn)換)部1091是輸出直接映射部,并且針對輸入圖像信號,根據(jù)相關(guān)表計算使圖像形成設(shè)備以正確的顏色輸出圖像的C、M、Y和他的混合量。注意,當(dāng)圖像信號從打印服務(wù)器等輸入至打印機控制器 109時,圖像處理部1091和輸出伽瑪校正單元1094對圖像信號分別進行圖像處理和適合于輸出特性的顏色處理,從而通過理想的圖像處理及理想的打印機輸出特性獲得了期望的輸出ο盡管輸入至圖像處理部(輸出直接映射部)1091的輸入信號的最大灰度數(shù)局限于與8位相對應(yīng)的數(shù)量,然而在圖像處理部1091中,將灰度數(shù)擴展為與10位相對應(yīng)的數(shù)量, 并且直到通過下文所述的抖動處理單元1095進行的抖動處理為止,持續(xù)對信號進行10位處理。輸出伽瑪校正單元1094包括查找表(LUTa) 1094a和查找表(LUTc) 1094c,并且進行校正以同時確保適當(dāng)?shù)幕叶忍匦院痛蛴C操作這兩者,從而將打印機單元B調(diào)整至理想特性。LUTalOMa和LUTc 1094c是通過下文將詳細說明的圖像控制(校準)所生成的10 位轉(zhuǎn)換表(濃度校正特性),并且LUTa 1094a和LUTclOMc用于改變打印機輸出的伽瑪特性。通過抖動處理G位轉(zhuǎn)換)單元1095對從輸出伽瑪校正單元1094輸出的信號進行抖動,然后將這些信號順次傳送至PWM單元1096。抖動處理單元1095進行用于將每一個10位圖像信號轉(zhuǎn)換為4位數(shù)據(jù)的半色調(diào)處理。此外,抖動處理單元1095具有多個抖動處理電路,以根據(jù)圖像信號的屬性來改變分辨率。PWM單元1096根據(jù)在抖動處理單元1095通過抖動所獲得的4位數(shù)據(jù)進行PWM控制,并將指示發(fā)送至激光驅(qū)動器1097。激光驅(qū)動器1097響應(yīng)于來自PWM單元1096的指示, 將半導(dǎo)體激光束以所設(shè)置的光量輸出至多面掃描器110。在下文,將對作為本發(fā)明的特征的圖像形成條件的控制進行說明。本發(fā)明的特征在于在整個濃度范圍內(nèi)精確地進行灰度控制(校準)。在本實施例中,將參考圖3說明第一校準和第二校準。圖3是第一實施例中的校準處理的流程圖。圖3的步驟SllO Sl 14的第一校準(第一校正)是使用濃度檢測傳感器160a 160d的校準。即,通過將來自濃度檢測傳感器160a 160d的輸出信號通過如圖4所示的轉(zhuǎn)換表(LUTicLnodo) 1099來計算薄片上的濃度,其中,圖4的縱軸表示濃度檢測傳感器亮度 ir,并且橫軸表示薄片上的濃度。在感光鼓上形成通過LUTa進行校正以使得灰度特性與目標濃度一致的灰度圖案,并且在存儲器(未示出)中預(yù)先存儲通過濃度檢測傳感器160a 160d所讀取的調(diào)色劑濃度。將這時的LUTa定義為查找表(LUTaO),并且在圖5A中由“目標”來表示。在圖5A所示的圖中,橫軸表示輸入至圖像形成設(shè)備的濃度信號值,并且縱軸表示從圖像形成設(shè)備輸出的濃度。當(dāng)圖像形成設(shè)備處于中心狀態(tài)時,如果在沒有進行輸出伽瑪校正的情況下進行輸出,則輸出示出如圖6A的實線所示的特性。圖6A的特性的逆變換為圖6B的實線所示的 LUTaO0注意,圖像形成設(shè)備的中心狀態(tài)意圖是指與圖像形成設(shè)備的圖像創(chuàng)建條件相關(guān)的所有項處于變化的中心的狀態(tài)。例如,中心狀態(tài)是指如下的狀態(tài)調(diào)色劑(顯影劑)量的變化處于中心,充電器的高電壓相對于設(shè)置的偏差是0,并且顯影裝置與感光構(gòu)件之間的距離是設(shè)計范圍內(nèi)的中心值。通過將輸入至圖像形成設(shè)備的濃度信號經(jīng)由LUTaO進行輸出,可以以圖6A的虛線所示的目標濃度來再現(xiàn)圖像。注意,輸入至圖像形成設(shè)備的濃度信號是已從CCD傳感器105 或濃度檢測傳感器160a 160d輸入的并已傳遞至圖像處理部1091的信號值。通過參考 LUTaO來轉(zhuǎn)換這些信號值,并且對這些信號值進行抖動處理、PWM處理和通過激光驅(qū)動器的處理,從而進行圖像形成。再次參考圖3,當(dāng)用戶指示或者所打印的薄片數(shù)達到預(yù)定值時,開始第一校準(步驟S110)。圖像形成設(shè)備在各感光鼓上形成通過LUTaO校正得到的灰度圖案(步驟S111), 并且濃度檢測傳感器160a 160d各自測量相關(guān)感光鼓上的調(diào)色劑濃度(步驟S112)。然后,輸出伽瑪校正單元1094相對于各輸入濃度信號值來繪制讀取濃度值(參見圖5A)。然后,輸出伽瑪校正單元1094與對應(yīng)于各輸入濃度信號值的目標濃度值相關(guān)聯(lián)地繪制讀取濃度值(參見圖5B)。然后,計算各輸出濃度值與相關(guān)目標濃度值的比的倒數(shù),從而計算、即定義校正系數(shù)查找表(LUTbl),其中在LUTbl中,該比的倒數(shù)、即用于將輸出濃度轉(zhuǎn)換為目標濃度的校正系數(shù)的值與各輸入濃度信號值相關(guān)聯(lián)(步驟S113,參見圖5C)。然后,輸出伽瑪校正單元1094針對各輸入濃度信號值,計算輸出校正表LUTbl的校正系數(shù)與1之間的差。然后,輸出伽瑪校正單元1094計算、即定義如下的校正系數(shù)調(diào)整表LUTbl’,在LUTbl’中,通過將上述差乘以下文所述的校正比率系數(shù)的相關(guān)值所獲得的調(diào)整校正系數(shù)與各輸入濃度信號值相關(guān)聯(lián)(步驟Sl 14)。圖3的步驟S115 S118中的第二校準(第二校正)是基于調(diào)色劑狀態(tài)進行的校準。根據(jù)調(diào)色劑上的電荷量和施加至該調(diào)色劑的電場強度來確定要飛散至感光構(gòu)件的調(diào)色劑量。在假定顯影裝置與感光構(gòu)件之間的距離固定的情況下,基于作為施加至顯影裝置的 DC成分與已充電的感光構(gòu)件的曝光部分處的電位VL之間的差的顯影對比Vcont的大小來確定電場強度。圖7示出通過針對要由調(diào)色劑保持的各電荷量、相對于橫軸上的顯影對比電位而在縱軸上繪制附著調(diào)色劑量所形成的LUT (查找表),其中在該LUT中,附著調(diào)色劑量的值分別與顯影對比電位的值相關(guān)聯(lián)。參考圖3,開始第二校準(步驟S115),并且在Vcont已知的狀態(tài)下測量感光構(gòu)件上的附著調(diào)色劑量,從而估計調(diào)色劑所保持的電荷量(步驟S116)。在圖像形成設(shè)備中,存儲有基于圖7的LUT所定義的LUTb2電荷量映射圖。輸出伽瑪校正單元1094基于該映射圖根據(jù)電荷量來選擇灰度校正表LUTb2(步驟S117)。然后,輸出伽瑪校正單元1094針對各輸入濃度信號,計算灰度校正表LUTb2的校正系數(shù)與1之間的差。然后,輸出伽瑪校正單元1094計算、即定義校正系數(shù)調(diào)整表LUTb2’, 其中在LUTb2’中,通過將上述差乘以下文所述的校正比率系數(shù)的相關(guān)值所獲得的調(diào)整校正系數(shù)與各輸入濃度信號值相關(guān)聯(lián)(步驟Sl 18)。注意,針對各電荷量將圖7所示的LUT作為離散數(shù)據(jù)預(yù)先存儲在存儲器中。輸出伽瑪校正單元1094基于當(dāng)前電荷量從離散數(shù)據(jù)中選擇要參考的LUT。更具體地,當(dāng)電荷量是M時,參考電荷量為與M最接近的20的LUT??蛇x地,可以通過線性插值從電荷量為 20和30的表來確定電荷量為M的表。注意,盡管在包括用于測量感光構(gòu)件上的電位的電位傳感器的系統(tǒng)中容易確定 Vcont,但在沒有電位傳感器的系統(tǒng)中,可以例如基于顯影裝置的空閑時間以及顯影裝置工作期間的溫度和濕度來估計電荷量。此外,不限于基于電荷量計算灰度校正表LUTb2,還可以基于包括調(diào)色劑補充量、調(diào)色劑消耗量和調(diào)色劑濃度等的調(diào)色劑狀態(tài)中的任一個來計算灰度校正表LOTb2。然后,將參考圖8A 8C說明用于合成輸出校正表LUTbl和灰度校正表LUTb2的方法。由于濃度是直接測量的,因而輸出校正表LUTbl作為轉(zhuǎn)換表的可靠性極高,然而存在如下的利用各濃度檢測傳感器160a 160d進行檢測的有效范圍的問題在高濃度范圍內(nèi)難以檢測到輸出差,由此降低可靠性。另一方面,盡管灰度校正表LUTM對實心圖像的可靠性極高,但在諸如半色調(diào)網(wǎng)屏等的通過面積灰度調(diào)整濃度的區(qū)域中,LUTb2的可靠性根據(jù)點的再現(xiàn)性能(飛散條件)而降低。因此,優(yōu)選在調(diào)色劑圖像的低濃度范圍內(nèi)使用輸出校正表LUTbl進行校正,并且在調(diào)色劑圖像的高濃度范圍內(nèi)使用灰度校正表LUTId2進行校正。在圖8A中,首先,輸出伽瑪校正單元1094針對各輸入濃度信號,計算輸出校正表 LUTbl的校正系數(shù)與1之間的差(圖8A中的IOa)。接著,輸出伽瑪校正單元1094針對各輸入濃度信號,將該差與上述校正比率系數(shù)(圖8A中的IOb)相乘,從而計算校正系數(shù)調(diào)整表LUTbl’ (圖8A中的IOc)。從如下的校正比率系數(shù)表中讀取校正比率系數(shù),其中,根據(jù)濃度檢測傳感器160a 160d的光學(xué)傳感器亮度-薄片上濃度表的特性,通過用于連接與表示飽和點的薄片上濃度1. 0相對應(yīng)的校正比率0的點以及與表示薄片上沒有顯影劑的薄片上濃度0相對應(yīng)的校正比率1的點的線性(直)線來獲得該校正比率系數(shù)表。
在圖8B中,輸出伽瑪校正單元1094針對各輸入濃度信號,計算灰度校正表LUTb2 的校正系數(shù)與1之間的差(圖8B中的IOd)。然后,輸出伽瑪校正單元1094針對各輸入濃度信號,將該差與上述校正比率系數(shù)(圖8B中的IOe)相乘,從而計算校正系數(shù)調(diào)整表 LUTb2’(圖8B中的10f)。從如下的校正比率系數(shù)表讀取校正比率系數(shù),其中,根據(jù)濃度檢測傳感器160a 160d的光學(xué)傳感器亮度-薄片上濃度表的特性,通過用于連接與表示飽和點的薄片上濃度1. 0相對應(yīng)的校正比率0的點以及與表示薄片上的最大顯影劑量的作為實心濃度的薄片上濃度1. 5相對應(yīng)的校正比率1的點的線性(直)線來獲得該校正比率系數(shù)表。注意,校正比率系數(shù)表表示響應(yīng)于各輸入信號的第一校準和第二校準的各反饋比率。再參考圖3,如圖8C中的IOg所示,輸出伽瑪校正單元1094針對各輸入濃度信號, 通過LUT線性+LUTbl,+LUTb2,的表達式來計算LUTc (步驟S119)。在這個表達式中,“LUT 線性”表示與輸入濃度信號相對應(yīng)的沒有進行校正的系數(shù)。此外,“LUTbl’”和“LUTb2’”表示與各輸入濃度信號值相關(guān)聯(lián)的校正系數(shù)調(diào)整表LUTbl’和LUTb2’中的校正系數(shù)。在下文,當(dāng)圖像形成設(shè)備進行圖像創(chuàng)建時,通過使已通過LUTa的輸入濃度信號進一步通過LUTc來確定灰度,以進行打印輸出。結(jié)果,通過LUTa和LUTc進行如圖8C中的 IOh所示的灰度校正。根據(jù)本實施例,通過圖像形成部在圖像承載構(gòu)件上形成預(yù)定灰度圖案,通過各濃度檢測傳感器160a 160d從該灰度圖案檢測調(diào)色劑濃度,并且基于測量得到的調(diào)色劑濃度計算用于校正圖像數(shù)據(jù)的灰度的輸出校正表LUTbl (第一校準)。然后,基于圖像形成部在圖像承載構(gòu)件上形成調(diào)色劑圖像所利用的調(diào)色劑的狀態(tài)來計算用于校正圖像數(shù)據(jù)的灰度的灰度校正表LUTb2 (第二校準)。然后,基于輸出校正表LUTbl校正要形成的調(diào)色劑圖像的低濃度范圍,并且基于灰度校正表LUTId2校正要形成的調(diào)色劑圖像的高濃度范圍。這使得可以在濃度檢測單元無法檢測的濃度范圍內(nèi)校正灰度。此外,基于調(diào)色劑的電荷量、顯影裝置的空閑時間、顯影裝置在操作期間的溫度和濕度中的任一個來估計調(diào)色劑狀態(tài)。這使得可以在濃度檢測單元無法檢測的濃度范圍內(nèi)提高灰度校正的精度。在不測量電荷量的情況下計算校正系數(shù)調(diào)整表LUTb2’的系統(tǒng)中,可以不受第一校準的定時的限制來更新校正系數(shù)調(diào)整表LUTb2’,從而可以例如在每打印輸出一個薄片時更新 LUiTc。此外,在本實施例中,在從感光構(gòu)件將各顏色直接順次轉(zhuǎn)印至記錄材料的系統(tǒng)中, 已說明了包括與各感光構(gòu)件相對設(shè)置的濃度檢測傳感器的系統(tǒng)。這不是限制性的,本實施例還可以應(yīng)用至包括將通過疊加從感光構(gòu)件轉(zhuǎn)印的顏色所形成的圖像集中轉(zhuǎn)印至記錄材料的中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件以及與中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件相對設(shè)置的濃度檢測傳感器的系統(tǒng)。然后,將說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像形成設(shè)備。本實施例與第一實施例的差異在于如下的方法對灰度進行校正,以使得在沒有過度校正的情況下在灰度的中間部分中沒有形成校正的邊界,將參考圖9A 9C說明該方法。注意,在以下說明中未指明的第二實施例的組件和操作與上述實施例的組件和操作相同。如圖9A所示,第一校準用的校正比率系數(shù)和第二校準用的校正比率系數(shù)相對于輸入信號交叉,并且對這些系數(shù)進行配置,以使得各系數(shù)不小于0且不大于1,并且各系數(shù)之和不大于1。結(jié)果,與第一實施例的圖8C中的IOh相比,以不依賴于輸入圖像信號的方式來校正如圖9B所示計算得到的LUTc。如果校正比率系數(shù)之和大于1. 0,則導(dǎo)致過度校正, 并且根據(jù)該情況,可能如圖9C所示引起灰度反轉(zhuǎn)。根據(jù)本實施例,可以在低濃度范圍和高濃度范圍內(nèi)無間斷地執(zhí)行灰度校正,并且防止過度校正。然后,將說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的圖像形成設(shè)備。本實施例與上述第一實施例和第二實施例的差異在于最大程度地利用各濃度檢測傳感器檢測有效范圍的方法,并且將說明該方法。注意,在以下說明中未指明的第三實施例的組件和操作與上述實施例的組件和操作相同。根據(jù)第三實施例的圖像形成設(shè)備在輸出伽瑪校正單元1094內(nèi)具有用于控制LUTa 1094a的第三校準功能。將說明灰度校正方法和輸出伽瑪校正單元1094的角色。圖IlA是示出使得能夠再現(xiàn)原稿圖像的濃度的特性的特性轉(zhuǎn)換圖。區(qū)域I示出用于將原稿的圖像濃度轉(zhuǎn)換為附著調(diào)色劑量信號的讀取器單元A的特性。區(qū)域II示出用于將附著調(diào)色劑量信號轉(zhuǎn)換為激光輸出信號的輸出伽瑪校正單元 1094 (LUTa)的特性。區(qū)域III示出用于將激光輸出信號轉(zhuǎn)換為輸出附著調(diào)色劑量的打印機單元B的特性。區(qū)域IV示出原稿的濃度與記錄附著調(diào)色劑量之間的關(guān)系,并且上述關(guān)系的特性表示根據(jù)本實施例的復(fù)印機的整體灰度特性。在本圖像形成設(shè)備中,為使區(qū)域IV中的灰度特性為線性,通過區(qū)域II中的輸出伽瑪校正單元1094的特性來校正區(qū)域III中打印機單元B的記錄特性的非線性部分。通過對在不操作輸出伽瑪校正單元1094的情況下產(chǎn)生輸出時所獲得的區(qū)域III中的特性的輸入輸出關(guān)系進行反轉(zhuǎn),可以容易地生成LUTa。注意,在本實施例中,輸出灰度數(shù)是與圖像信號位數(shù)為8相對應(yīng)的256,然而,使用10位數(shù)字信號進行內(nèi)部處理,因此灰度數(shù)等于1024。圖10是通過根據(jù)第三實施例的圖像形成設(shè)備執(zhí)行的第三校準處理的流程圖。在圖10,圖像形成設(shè)備輸出測試打印(步驟S101)。注意,在輸出測試打印時,在不操作輸出伽瑪校正單元1094的情況下進行圖像形成。如圖IlB所示,測試打印包括由針對顏色Y、M、C和他的片所形成的灰度片組,其中各色片包括4(行)xl6(列)、即共有64 個灰度。對于這64個灰度,主要分配在256個灰度中的低濃度范圍內(nèi)。這樣,可以有利地調(diào)整高亮部分的灰度特性。在圖IlB中,附圖標記61表示分辨率大約為160 180 Ipi (線/英寸)的灰度片組,而附圖標記62表示分辨率大約為250 300 Ipi的灰度片組。通過基于用于在打印機控制器109中實現(xiàn)上述分辨率的參數(shù)對圖像信號進行抖動處理、并輸出經(jīng)過PWM之后由此得到的信號,可以實現(xiàn)各分辨率的圖像形成。注意,本圖像形成設(shè)備以大約為160 180 Ipi的分辨率形成灰度圖像,并且以大約為250 300 Ipi的分辨率形成諸如字符等的線圖像。在本實施例中,針對相同的灰度級以兩個分辨率輸出灰度圖案。然而,當(dāng)分辨率的差異導(dǎo)致灰度特性的差異大時,更優(yōu)選根據(jù)分辨率來配置灰度級。再次參考圖10,以將表示灰度級的附著調(diào)色劑量與形成有灰度圖案的位置相關(guān)聯(lián)的方式,將通過使用CCD傳感器105進行讀取所獲得的濃度信息存儲在存儲器中(步驟 S102)。在這個階段,可以確定圖IlA中的區(qū)域III所示的打印機特性,因此生成代表打印機特性的亮度-附著量表,其中在該表中,輸出信號所表示的亮度與調(diào)色劑附著量相關(guān)聯(lián)(步驟S103)。然后,通過反轉(zhuǎn)打印機特性的輸入-輸出關(guān)系,生成該打印機單元B的灰度校正查找表(LUTa)(步驟S104)。在通過計算生成LUTa時,由于僅存在與灰度數(shù)相對應(yīng)的一些數(shù)據(jù)項,因而通過插值來計算缺失數(shù)據(jù)項。上述控制處理使得能夠獲得與目標附著調(diào)色劑量相對的線性灰度特性。在下文,將說明實際操作和上述校準操作的構(gòu)成??梢匀缬脩羝谕菢訄?zhí)行上述校準。圖12示出操作面板的顯示。如圖12所示,在操作面板的顯示畫面上顯示“自動校準”按鈕,并且當(dāng)用戶按壓該按鈕時,自動地執(zhí)行上述第三校準處理。根據(jù)本實施例,通過自動執(zhí)行第三校準,可以有效地校正圖像濃度、圖像再現(xiàn)性和灰度再現(xiàn)性中短期或長期及其它各種變化,從而輸出最優(yōu)圖像。該校準使得可以將打印機單元B的單色輸出特性精確調(diào)整至期望狀態(tài),因此可以在使用打印機控制器109或外部ICC簡檔進行顏色管理的情況下提高顏色再現(xiàn)性。然后,將參考圖13A 13C說明用于在各濃度檢測傳感器160a 160d進行檢測的有效范圍內(nèi)測量調(diào)色劑濃度的方法。此外,在CXD傳感器105中,類似于濃度檢測傳感器160a 160d,通過使亮度信號通過轉(zhuǎn)換表(LUTicLr) 1098,可以計算薄片上的濃度,其在該表中,橫軸表示亮度,并且縱軸表示薄片上的濃度(薄片上濃度)。即,通過將形成有圖像的薄片放置在原稿臺玻璃102 上并且使CCD傳感器105讀取該圖像,可以測量薄片上的調(diào)色劑濃度。首先,在執(zhí)行上述第三校準期間,計算CCD傳感器105所讀取的濃度與各濃度檢測傳感器160a 160d所檢測到的濃度之間的差。通常,與濃度檢測傳感器相比,CXD傳感器具有可以精確地讀取直到高濃度范圍的濃度的特性。在圖13A所示的圖中,橫軸表示經(jīng)由CCD傳感器105所確定出的濃度,并且縱軸表示來自片檢測傳感器的信號值。圖中的實線表示預(yù)先配置的片檢測的特性,而虛線繪制了測量結(jié)果。從經(jīng)由CCD傳感器105所確定出的濃度(橫軸)的較低側(cè)向較高側(cè)來確定如下的片濃度在該片濃度處,實線與虛線之間的片檢測信號值(縱軸)的差等于與濃度為0. 1 等同的值。在所示例子中,測量結(jié)果示出表示相對于預(yù)先配置的片檢測特性的偏差的片檢測信號值(縱軸)的差在片濃度等于1. 2的位置處等于與濃度為0. 1等同的值。基于第一校準的執(zhí)行結(jié)果,求出與輸出濃度1. 2相對應(yīng)的輸入濃度信號值(參見圖13B)。在本實施例中,將輸入濃度信號值確定為820(最大輸入濃度信號值是102 。然后,對校正比率系數(shù)進行校正,以使得第一校準與第二校準的交點變成820(參見圖13C)。在圖13C的例子中, 從左側(cè)延伸的線表示第一校準,并且右側(cè)的線表示第二校準。另外,虛線表示根據(jù)第一實施例的第一校準和第二校準,并且實線表示將第一校準和第二校準的交點移動至與輸出濃度 1. 2相對應(yīng)的輸入濃度信號值為820的位置處的第一校準和第二校準。在下文,類似于第一實施例,重新計算LUTc。這使得可以針對濃度檢測單元能夠直接測量濃度的濃度范圍、使用基于來自各濃度檢測傳感器的輸出的校正系數(shù)值進行校正, 并且針對濃度檢測單元無法直接測量濃度的濃度范圍、通過第二校準進行校正。通過根據(jù)第一校準的結(jié)果修改校正比率轉(zhuǎn)換表,可以通過最大程度地利用濃度檢測單元能夠測量的濃度范圍來進行灰度校正,并且不使用濃度檢測單元無法測量的范圍。然后,將說明根據(jù)本發(fā)明第四實施例的圖像形成設(shè)備。本實施例與上述第一實施例 第三實施例的差異在于針對各半色調(diào)網(wǎng)屏最優(yōu)化校正比率系數(shù)的方法,并且由此將說明該方法。注意,在以下說明中未指明的第四實施例的組件和操作與上述實施例的組件和操作相同。根據(jù)第四實施例的圖像形成設(shè)備包括應(yīng)用至字符部分等的每英寸具有大約沈0 線的高分辨率網(wǎng)屏以及應(yīng)用至圖片部分等的每英寸具有大約150線的低分辨率網(wǎng)屏。在低分辨率網(wǎng)屏中,以凹凸不平的狀態(tài)形成潛像。盡管可以在第二校準中計算調(diào)色劑的平均電荷量,但無法估計在調(diào)色劑之間略微不同的調(diào)色劑的電荷量的分布。當(dāng)潛像凹凸不平時,灰度特性傾向于根據(jù)電荷量的分布而改變。因此,如圖14A所示,以使第一校準的貢獻率增大的方式來設(shè)置校正比率系數(shù)。在高分辨率網(wǎng)屏中,以相對平坦的狀態(tài)形成潛像,并且在不依賴于調(diào)色劑的電荷量的分布的情況下,半色調(diào)的濃度與平均值具有高相關(guān)性。因此,如圖14B所示,以使第二校準的貢獻率增大的方式來設(shè)置校正比率系數(shù)。這樣,計算分別適合于多個類型的半色調(diào)網(wǎng)屏的LUTc。根據(jù)本實施例,通過根據(jù)要使用的半色調(diào)網(wǎng)屏的類型改變校正比率系數(shù)表,可以在各半色調(diào)網(wǎng)屏上最大程度地利用濃度檢測單元能夠進行測量的濃度范圍。然后,將說明根據(jù)本發(fā)明第五實施例的圖像形成設(shè)備。將參考圖15A和15B具體說明本實施例。將說明根據(jù)圖像形成設(shè)備的狀態(tài)最優(yōu)化校正比率系數(shù)的方法。注意,在以下說明中未指明的第五實施例的組件和操作與上述實施例的組件和操作相同。如圖15A所示,以使第一校準和第二校準以相同比例混合的方式來設(shè)置校正比率系數(shù)。盡管如上所述在第二校準中,通過預(yù)測顯影劑的電荷量來進行控制,但根據(jù)諸如由于長期使用圖像形成設(shè)備引起的顯影劑的劣化以及在高濕度環(huán)境中長期放置圖像形成設(shè)備等的不同使用條件,有時可能使得灰度特性相對于基于電荷量所確定出的灰度校正表 LUTb2產(chǎn)生偏離。在本實施例中,通過將作為打印機控制器109的組件的顯影裝置123的未示出的計數(shù)器以及包括在打印機單元B中的未示出的溫度和濕度傳感器及未示出的計時器進行組合,來對這些條件進行檢測。例如,假定計數(shù)器計數(shù)了超過作為設(shè)置壽命的十萬個A4大小的薄片,并且溫度和濕度分別高達32°C和85%。這些是引起灰度特性相對于根據(jù)電荷量估計出的灰度校正表LUTId2產(chǎn)生偏離的預(yù)測的條件。然后,如圖15B所示,以使第一校準的貢獻率增大并且使第二校準的貢獻率降低的方式來設(shè)置校正比率系數(shù)。盡管精度低于正常使用環(huán)境下的精度,但這可以防止錯誤校正。根據(jù)本實施例,根據(jù)調(diào)色劑的經(jīng)時變化、環(huán)境和感光構(gòu)件的經(jīng)時變化來修改校正比率系數(shù)表。這使得可以根據(jù)調(diào)色劑的經(jīng)時變化、環(huán)境和感光構(gòu)件的經(jīng)時變化而最大程度地利用濃度檢測單元能夠測量的濃度范圍。盡管在本實施例中,已說明了切換條件的情況,但可以根據(jù)特定計數(shù)器的計數(shù)、溫度和濕度、以及任何其它適當(dāng)?shù)膮?shù)來逐漸改變貢獻率。此外,在顯影性能受到感光構(gòu)件的耐久性的影響的系統(tǒng)中,可以根據(jù)感光構(gòu)件的耐久性來改變貢獻率。盡管在本發(fā)明的實施例中以示例的方式說明了包括多個感光鼓的電子照相彩色復(fù)印機,然而這不是限制性的,可以理解,本發(fā)明還可以應(yīng)用至各種類型的電子照相復(fù)印機或打印機、以及單色圖像形成設(shè)備。此外,可以通過相互組合如上所述的第一實施例至第五實施例來實現(xiàn)本發(fā)明。此外,濃度檢測傳感器的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu),濃度檢測傳感器還可以被配置為 對已將調(diào)色劑圖像從感光鼓所轉(zhuǎn)印至的中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件上的調(diào)色劑濃度或者已將調(diào)色劑圖像從感光鼓或中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件所轉(zhuǎn)印至的記錄材料上的調(diào)色劑濃度進行測量。盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明,但是應(yīng)該理解,本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋,以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。本申請要求2010年6月9日提交的日本專利申請2010-131927的優(yōu)先權(quán),在此通過引用包含其全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成設(shè)備,用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)在圖像承載構(gòu)件上形成調(diào)色劑圖像,所述圖像形成設(shè)備包括圖像形成單元,用于在所述圖像承載構(gòu)件上形成灰度圖案;濃度檢測單元,用于檢測所述圖像形成單元所形成的灰度圖案的濃度;第一計算單元,用于基于所述濃度檢測單元檢測到的灰度圖案的濃度來計算用于校正所述圖像數(shù)據(jù)的灰度的第一校正值;第二計算單元,用于估計所述圖像形成單元在所述圖像承載構(gòu)件上形成調(diào)色劑圖像所利用的調(diào)色劑的狀態(tài),并且基于估計出的調(diào)色劑的狀態(tài)來計算用于校正所述圖像數(shù)據(jù)的灰度的第二校正值;以及校正單元,用于基于所述第一校正值來校正所述調(diào)色劑圖像的低濃度范圍內(nèi)的濃度, 并且基于所述第二校正值來校正所述調(diào)色劑圖像的高濃度范圍內(nèi)的濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備,其特征在于,還包括顯影裝置,所述顯影裝置用于通過對所述圖像承載構(gòu)件上的靜電潛像進行顯影來形成調(diào)色劑圖像,以及其中,所述第二計算單元基于調(diào)色劑的電荷量、所述顯影裝置的空閑時間、以及所述顯影裝置在操作期間的溫度和濕度中的任一個來估計調(diào)色劑的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備,其特征在于,所述第一計算單元所使用的校正比率系數(shù)與所述第二計算單元所使用的校正比率系數(shù)的總和被設(shè)置為不小于0且不大于1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備,其特征在于,基于所述第一計算單元所使用的校正比率系數(shù)和所述第二計算單元所使用的校正比率系數(shù)所生成的校正比率系數(shù)表根據(jù)所述第一計算單元所計算出的所述第一校正值而改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備,其特征在于,基于所述第一計算單元所使用的校正比率系數(shù)和所述第二計算單元所使用的校正比率系數(shù)所生成的校正比率系數(shù)表根據(jù)所使用的網(wǎng)屏的類型而改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備,其特征在于,基于所述第一計算單元所使用的校正比率系數(shù)和所述第二計算單元所使用的校正比率系數(shù)所生成的校正比率系數(shù)表根據(jù)調(diào)色劑的經(jīng)時變化、環(huán)境、以及感光構(gòu)件的經(jīng)時變化而改變。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠在調(diào)色劑濃度檢測單元無法測量的濃度范圍內(nèi)進行精確灰度校正的圖像形成設(shè)備。打印機單元在圖像承載構(gòu)件上形成灰度圖案。濃度檢測傳感器檢測灰度圖案的濃度?;跐舛葯z測傳感器檢測到的灰度圖案的濃度,計算用于校正圖像數(shù)據(jù)的灰度的第一校正值,并且基于所估計出的在圖像承載構(gòu)件上形成調(diào)色劑圖像所用的調(diào)色劑的狀態(tài),計算用于校正圖像數(shù)據(jù)的灰度的第二校正值。輸出伽瑪校正單元基于第一校正值校正調(diào)色劑圖像的低濃度范圍內(nèi)的濃度,并且基于第二校正值校正調(diào)色劑圖像的高濃度范圍內(nèi)的濃度。
文檔編號G03G15/00GK102279535SQ201110160770
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者中瀨貴大 申請人:佳能株式會社
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