CN102998933A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种图像形成装置，该图像形成装置根据与感光鼓上形成的测量图像有关的浓度数据调整伽马校正电路的伽马-LUT。CPU选择与诸如半导体激光器的激光功率、定影装置的定影温度或显影剂中的电荷之类的图像形成条件相关联的转换表。亮度/浓度转换部分使用由CPU选择的转换表将与测量图像有关的亮度数据转换为浓度数据。CPU使用该浓度数据来调整衬度电势和伽马-LUT。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明例如涉及诸如复印机或激光束打印机之类的图像形成装置。

背景技术

在图像形成装置中使用以形成高质量图像的图像形成条件(例如，伽马校正表、激光功率、定影温度、调色剂的电荷)需要根据图像形成装置的安装环境(例如，温度和湿度)或其操作时间适当地改变。

日本专利公开No.2002-072574提出了一种用于通过以下方式执行颜色调整的技术，即，在转印部件上形成诸如区块(patch)或图案图像之类的测量图像、使用规则反射传感器检测测量图像的施加的调色剂量、并且将检测到的施加的调色剂量反馈到查找表。从而，在不烦扰用户的情况下保持颜色稳定性。

同时，日本专利公开No.2003-215981提出了一种用于通过操作不规则反射传感器和规则反射传感器的输出来将使用的记录材料的量控制在最佳值的技术。

同时，上述的常规技术仍具有以下问题，并且，存在改善的空间。

通常，测量图像检测部分检测被测量图像反射的光，并将与接收的反射光量对应的信号(反射输出)输出到浓度转换电路。由于反射输出是一种亮度信号，因此浓度转换电路将反射输出转换为浓度信号。一般地，存在如下关系，即，随着附着的调色剂量变大以及图像浓度变高，反射输出变小。浓度转换电路将具有这种特性的反射输出转换为在记录材料上被形成时的图像浓度。

顺便说一句，图像形成条件在每次使用图像形成装置时被调整，因此时时改变。例如，目标浓度和目标电势通过浓度调整、电势控制等保持在适当的值。然而，已经发现，当图像形成条件改变时，由浓度转换电路保持的反射输出与图像浓度之间的对应关系变得与实际关系不同。如果反射输出与图像浓度之间的对应关系变得与其初始状态不同，那么不能执行精确的浓度控制或电势控制。如果不能执行反射输出与图像浓度之间的转换，那么将不能形成高质量图像。

发明内容

因此，本发明提供了一种图像形成装置，所述图像形成装置通过在图像形成条件改变时，将用于把测量图像的亮度转换为浓度的转换表切换为与图像形成条件相关联的转换表，即使图像形成条件改变也能形成高质量图像。

本发明在其第一方面中提供了包括以下元件的图像形成装置。检测单元被配置为检测在图像载体上形成的测量图像并输出与测量图像有关的亮度数据。存储单元被配置为存储用于将由检测单元输出的亮度数据转换为浓度数据的多个转换表，这些转换表是事先与不同的图像形成条件相关联地准备的。选择单元被配置为从存储在存储单元中的所述多个转换表中选择与由图像形成装置使用的图像形成条件相关联的转换表。色调校正单元被配置为使用由选择单元选择的转换表将由检测单元输出的与测量图像有关的亮度数据转换为浓度数据，并根据转换后的浓度数据执行色调校正。

本发明在其第二方面中提供了包括以下元件的图像形成装置。调整单元被配置为根据在不使用测量图像的情况下测得的物理参数来调整图像形成条件。检测单元被配置为检测在图像载体上形成的测量图像并输出与测量图像有关的亮度数据。存储单元被配置为存储用于将由检测单元输出的亮度数据转换为浓度数据的多个转换表，这些转换表是事先与不同的图像形成条件相关联地准备的。选择单元被配置为每当图像形成条件被调整单元调整时，从存储在存储单元中的所述多个转换表中选择与调整后的图像形成条件相关联的转换表。色调校正单元被配置为使用由选择单元选择的转换表将由检测单元输出的与测量图像有关的亮度数据转换为浓度数据，并根据转换后的浓度数据执行色调校正。

本发明在第三方面中提供了包括以下要素的图像形成装置。检测设备检测在图像载体上形成的测量图像并输出与测量图像有关的亮度数据。存储设备存储用于将由检测设备输出的亮度数据转换为浓度数据的多个转换表，这些转换表是事先与不同的图像形成条件相关联地准备的。选择设备从存储在存储设备中的所述多个转换表中选择与由图像形成装置使用的图像形成条件相关联的转换表。色调校正设备使用由选择设备选择的转换表将由检测设备输出的与测量图像有关的亮度数据转换为浓度数据，并根据转换后的浓度数据执行色调校正。

(参照附图)从以下对示例性实施例的描述中，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的图像形成装置的示意性配置的垂直断面图；

图2是示出根据第一实施例的图像形成装置中的图像信号流的框图；

图3是用于图示色调区块图案读取动作的示图；

图4是示出再现文档图像的浓度所利用的特性的四象限图；

图5A和图5B是示出分别用于保持图像形成条件与转换表之间的对应关系的对应关系表的例子的示图；

图6A是示出黑色调色剂的分光特性的示图；

图6B是示出第一实施例中的反射输出与图像浓度之间的关系的示图；

图7是图示第一实施例中的色调校正处理的流程图；

图8A是示出相对鼓表面电势与图像浓度之间的关系的示图；

图8B是示出栅格(gird)电势与表面电势之间的关系的示图；

图9是示出根据第二实施例的图像形成装置中的图像信号的流的框图；

图10是示出根据第二实施例的图像形成装置的示意性配置的垂直断面图；

图11A是示出根据第二实施例的黄色调色剂的分光特性的示图；

图11B是示出根据第二实施例的品红色调色剂的分光特性的示图；

图11C是示出根据第二实施例的青色调色剂的分光特性的示图；

图11D是示出根据第二实施例的黑色调色剂的分光特性的示图；

图12A是示出根据第二实施例的反射输出与图像浓度之间的关系的示图；以及

图12B是示出根据第二实施例的根据激光功率的反射输出与图像浓度之间的关系的示图。

具体实施方式

作为根据本实施例的图像形成装置的例子，将在以下描述中使用数字单色复印机。本实施例的特征在于，浓度转换表根据几种类型的图像形成条件中的光源的激光功率而改变。注意，众所周知的是在图像载体或记录材料上形成诸如区块或图案图像之类的测量图像，并基于测量图像的浓度校正用于伽马校正电路的LUT，因此，将省略其描述。“LUT”是查找表的缩写。在一些情况下，记录材料也被称为记录介质、片材或片材材料。

在图1中，图像形成装置100根据关于在图像载体上形成的测量图像的浓度数据来执行色调校正。控制部分200是用于综合控制整个图像形成装置100的控制单元。控制部分200使用测量图像来执行色调校正，并且根据在不使用测量图像的情况下测得的物理参数来调整图像形成条件。

例如，控制部分200调整诸如向显影装置4施加的显影偏压电势Vdc、用于半导体激光器32的驱动电流、或向一次充电装置2施加的栅格电势Vg之类的图像形成条件。

光源12用照明光照射文档D。光学系统13在CCD 21上形成文档图像。“CCD”是电荷耦合器件的缩写。光源12、光学系统13和CCD 21被设置在读取器单元上。文档D被沿箭头移动的读取器单元扫描。文档图像的亮度信号通过A/D转换电路22被数字化，并且作为图像数据被输出到控制部分200。

控制部分200根据需要对图像数据执行图像处理，并基于图像数据驱动作为光源的半导体激光器32。半导体激光器32是通过自动光功率控制(APC)被调整为具有规定的基准光量的光源。在连续使用半导体激光器32之后，即便使恒定水平的电流保持在其中流动，其激光功率也逐渐降低。因此，在非图像形成区域上扫描激光3的同时，通过APC调整驱动电流以获得恒定的基准光量。在感光鼓1的表面上出现局部感光度降低的情况下，当该部分被激光3照射时，激光功率可以增加。通常，通过对用于半导体激光器32的驱动电流执行脉冲宽度调整，改变每个点的束斑的面积。当改变束斑面积时，施加的调色剂量也改变，作为结果，图像色调被表达。注意，非图像形成区域设置有光学传感器，所述光学传感器用于接收激光3并输出表示光接收水平(光量)的信号。激光3的接收水平是在不使用测量图像的情况下测量的物理参数的例子。

控制部分200控制一次充电装置2均匀地对感光鼓1的表面充电。由半导体激光器32发射的激光3通过多棱镜33偏转，并用其照射作为图像载体的感光鼓1。从而，在感光鼓1上形成与输入图像数据对应的静电潜像。

通过控制部分200控制其显影偏压电势Vdc的显影装置4使用包含调色剂的显影剂来显影感光鼓1上的静电潜像，以形成调色剂图像。记录材料P与调色剂图像的图像前缘同步地传输。转印充电装置6是用于将调色剂图像从感光鼓1转印到记录材料P上的转印单元。定影装置10热压转印到记录材料P上的调色剂图像以将调色剂图像定影在记录材料P上。

在沿感光鼓1的旋转方向R1的显影装置4的上游侧，设置电势传感器S0。电势传感器S0测量感光鼓1的表面电势。如众所周知的，控制部分200控制一次充电装置2的栅格电势Vg和显影装置4的显影偏压电势Vdc。

此外，在沿感光鼓1的旋转方向R1的显影装置4的下游侧，布置具有LED 52和光电传感器51的检测部分50。检测部分50用作检测单元，用于检测在感光鼓1上形成的测量图像并输出关于该测量图像的亮度数据。LED 52用作用于向感光鼓1上的测量图像发射光的光发射单元。光电传感器51用作用于接收由测量图像反射的光并输出与接收的反射光的量对应的模拟亮度信号的光接收单元。

下面，将参照图2描述根据本实施例的从CCD 21到激光3的图像信号的流动。诸如微处理器的CPU 28根据存储于ROM 210中的控制程序或各种数据执行各种类型的控制。RAM 212是用作CPU 28的工作区域的存储器件。CPU 28与上述的LED 52和光电传感器51相连。光电传感器51可以具有内置的用于将模拟亮度信号转换为数字亮度数据的A/D转换器53，或者，A/D转换器53可以可替代性地被设置在光电传感器51之外。

CPU 28与用于测量定影装置10的温度的温度传感器54相连。注意，用于检测大气环境中的绝对水分量的传感器可与CPU 28相连。绝对水分量被CPU 28使用来确定衬度电势Vcont的初始值。并且，绝对水分量是在不使用测量图像的情况下测得的物理参数的例子。

与通过读取器部分中的CCD 21获得的文档图像对应的亮度信号通过A/D转换电路22被数字化。遮蔽电路23调整CCD 21中的传感器单元组中的各传感器单元的放大增益，以减少沿行配置的各单个传感器单元的不均匀感光度的影响。LOG转换电路24将来自遮蔽电路23的输出信号从亮度级转换为浓度级。从而，亮度信号被转换为浓度信号。

伽马-LUT 25是可被CPU 28重写的转换表。伽马-LUT 25转换并输出输入的浓度信号的色调。CPU 28根据与感光鼓1上形成的测量图像有关的浓度数据，调整用作伽马校正电路的伽马-LUT 25。

脉冲宽度调制电路26用作调制单元，用于根据图像数据改变用于驱动半导体激光器32的驱动电流、并从而在感光鼓1上形成与图像数据对应的潜像。脉冲宽度调制电路26将浓度信号转换为与激光3的发光持续时间对应的信号，并将该信号传输到激光驱动器31。激光3的发光持续时间与要形成的图像的浓度(色调)相关联。半导体激光器32根据该信号重复接通和关断。

顺便说一句，图案产生器29被安装于控制部分200上。图案产生器29保持图3所示的色调图案(测量图像)。图案产生器29根据由CPU 28给出的指令直接将信号传输到脉冲宽度调制电路26。换句话说，当形成测量图像时，γ-LUT 25不影响图像信号。

亮度/浓度转换部分42具有用于将亮度数据转换为浓度数据的多个转换表42a至42d。与相互不同的图像形成条件相关联地事先准备转换表42a至42d。CPU 28从转换表42a至42d中选择与当前在图像形成装置100中使用的图像形成条件相关联的转换表。CPU 28在检测到图像形成条件的变化时，选择与改变后的图像形成条件相关联的转换表。图像形成条件的示例性类型包含半导体激光器32的激光功率(基准光量)、定影装置10的定影温度和显影剂中的调色剂电荷。由于在CPU 28的控制下执行这些图像形成条件的调整，因此CPU 28可以检测图像形成条件的变化。

亮度/浓度转换部分42使用由CPU 28选择的转换表将由检测部分50检测的测量图像的亮度数据转换为浓度数据。

下面，将描述γ-LUT 25的作用。图4是示出再现文档图像的浓度所利用的特性的四象限图。象限I表示将文档浓度转换为浓度信号的图像形成装置100中的读取器部分的特性。象限II表示将浓度信号转换为激光输出信号的γ-LUT 25的特性。象限III表示将激光输出信号转换为输出浓度(记录材料P上的调色剂图像的浓度)的图像形成装置100中的打印机部分的特性。象限IV表示输出浓度与文档浓度之间的关系。从而，这些特性代表图像形成装置100中的全部的色调特性。注意，在通过8比特数字信号执行处理的情况下，色调的数量为256。

如果文档图像被拷贝以形成复制品，那么期望文档图像的浓度与复制品的浓度一致。因此，图像形成装置100基于象限II所示的伽马-LUT 25来校正象限III所示的打印机部分的记录特性中的弯曲部分，由此使象限IV所示的色调特性保持线性。通过反转象限III中的特性中的输入-输出关系，可以容易地创建伽马-LUT 25。即，测量图像被形成时的激光输出信号仅需要用从测量图像获得的浓度信号替代。从而，伽马-LUT 25将文档图像的浓度信号转换为激光输出信号。

在测量图像到达与检测部分50相对的位置时，检测部分50检测被测量图像反射的光并且输出反射输出。反射输出是一种亮度信号。亮度/浓度转换部分42使用由CPU 28选择的转换表将测量图像的反射输出转换为浓度信号。在本实施例中，用于LED 52和光电传感器51的元件分别具有960nm的发光峰和960nm的受光感光度峰。

如上所述，亮度/浓度转换部分42具有转换表42a至42d。转换表42a至42d可被存储在RAM 212中，或者被存储在内置于亮度/浓度转换部分42中的存储器中。在任一种情况下，CPU 28创建转换表42a至42d并将它们存储在该存储设备中。然后，CPU 28选择与当前使用的最新的图像形成条件相关联的转换表。亮度/浓度转换部分42使用由CPU 28选择的转换表将亮度信号转换为浓度信号。虽然这里作为例子使用四个转换表42a至42d，但是转换表的数量可以为大于等于2的任意数量。用于创建转换表42a至42d的方法是已知的，将省略其详细描述。

如图5A所示，事先根据作为图像形成条件的类型的例子的光源的光量(激光功率)准备转换表42a至42d。注意，通过CPU 28关于用作基准的一个转换表执行根据激光功率的规定计算(系数乘法等)，可以基本上实现多个转换表。根据图5A，激光功率由8比特表达。

入射到光电传感器51的由调色剂反射的光是近红外光。在图2中，光电传感器51将反射光转换为电信号。该电信号是在0V至5V的范围内变化的一种亮度信号。A/D转换器53将该电信号转换为与电信号的电压电平成比例的0至255的水平的数字亮度信号。换句话说，A/D转换器53用作用于转换由光电传感器51输出的模拟亮度信号并输出数字亮度数据的AD转换单元。数字亮度信号通过CPU 28被传输到亮度/浓度转换部分42。CPU 28参照图5A所示的对应关系表，选择与当前为半导体激光器32设置的激光功率相关联的转换表，并且为亮度/浓度转换部分42设置所选择的转换表。亮度/浓度转换部分42使用由CPU 28选择的转换表将数字亮度信号转换为浓度信号。浓度信号被输入到CPU 28。

在本实施例中，将单成分磁性调色剂用作黑色显影剂。单成分磁性调色剂在降低单色复印的运行成本上具有良好的性能。图6A表示黑色调色剂的分光特性。如图6A所示，来自黑色调色剂的近红外光(960nm)的反射率约为10％。注意，可替代性地可以使用双成分调色剂作为黑色显影剂。并且，本实施例中的感光鼓1是OPC(有机光导体)鼓，其相对于近红外光(960nm)的反射率约为40％。感光鼓1可以为非晶硅鼓。

图6B示出了由亮度/浓度转换部分42保持的转换表42a至42d的例子。纵轴表示图像浓度，横轴表示反射输出。随着覆盖感光鼓1的黑色调色剂面积的覆盖因子(图像浓度)变大，光电传感器51的输出逐渐变小。包含碳黑的黑色调色剂吸收960nm的光。因此，随着附着的调色剂的量变大，图像浓度变高，同时反射输出变小。通过根据图像形成条件选择性地使用图6B所示的转换表42a至42d，CPU 28可获得具有高精度的浓度信号。光电传感器51被调整来使得当检测由感光鼓1的表面(基材)反射的光时反射输出为4V。

顺便说一句，发明人使用不同水平的激光功率形成了相同浓度的测量图像，并测量了其反射输出。作为结果，发现随着激光功率变低，反射输出趋于变高。这是因为由于较低的激光功率，调色剂的散射的增加，以及反射输出的低下。然而，经受定影处理之后的调色剂图像的浓度与记录材料P上的总调色剂量成比例。因此，即使反射输出降低，图像浓度也不改变。因此，如果事先单独准备与不同水平的激光功率相关联的转换表，那么可实现几乎不受激光功率的变化影响的浓度转换。

转换表42b至42d中的最大浓度低于转换表42a中的最大浓度的原因在于，如图5A所示，与转换表42b至42d相关联的激光功率本来低于与转换表42a相关联的激光功率。绝对最大图像浓度与激光功率成比例。注意，在由检测部分50检测的图像的浓度明显小于所设置的水平的情况下，CPU 28可确定在图像形成装置100中出现了一些故障，并在操作面板中的显示装置(未示出)上显示错误消息。

将参照图7中的流程图描述紧接在激活图像形成装置100之后执行的色调特性控制(即，通过CPU 28设置伽马-LUT 25)的过程。通过CPU 28执行该流程图。注意，用于调整伽马-LUT 25的方法已经众所周知，因此被简单描述。

在步骤S1中，CPU 28使用用于测量定影装置10的温度的温度传感器54来测量定影温度。温度传感器54用作用于测量定影装置10的定影温度的温度测量单元。

在步骤S2中，CPU 28确定所测量的定影温度是否小于或等于规定的温度阈值(例如，150℃)。温度阈值是要作为索引的定影温度，该索引用于确定色调特性控制是否是必要的。如果定影温度没有小于或等于温度阈值，那么CPU 28跳过色调特性控制并结束根据本流程图的处理。同时，如果定影温度小于或等于温度阈值，那么CPU 28确定需要执行色调特性控制，并前进到步骤S3。

在步骤S3中，CPU 28等待直到图像形成装置100的部件进入待机状态。例如，在半导体激光器32的激光温度达到规定温度时，CPU28确定半导体激光器32从升温状态迁移到了待机状态。这里，CPU 28执行电势控制，所述电势控制是图像稳定化控制的一部分。CPU 28使用对于感光鼓1设置的电势传感器S0来测量感光鼓1的表面电势Vd。CPU 28基于表面电势Vd的测量值调整一次充电装置2的栅格电势Vg和显影装置4的显影偏压电势Vdc，并校正一次充电装置2的放电幅度的变化和感光鼓1的感光度劣化。

在步骤S4中，CPU 28控制图案产生器29以使它输出与最大浓度(例如，水平255)的测量图像有关的图像数据，从而在记录材料P上形成测量图像。注意，此时使用的衬度电势Vcont从大气环境中的绝对水分量导出。例如，ROM 210存储表示绝对水分量与衬度电势Vcont之间的关系的表，并且，CPU 28从该表获得与使用传感器测得的绝对水分量相关联的衬度电势。并且，CPU 28将此时使用的激光功率值存储在RAM 212中。事先通过自动光功率控制(APC)确定激光功率值。

在步骤S5中，CPU 28通过读取器部分中的CCD 21读取在记录材料P上形成的测量图像。

在步骤S6中，CPU 28从RAM 212读取激光功率值，从图5A所示的对应关系表选择与该值相关联的转换表，并为亮度/浓度转换部分42设置所选择的转换表。

在步骤S7中，CPU 28使用亮度/浓度转换部分42将与最大浓度的测量图像有关的亮度数据转换为浓度数据。从而，获得相对鼓表面电势为A时的最大浓度DA。

在步骤S8中，CPU 28计算与目标最大浓度对应的衬度电势Vcont。这里，将描述用于确定衬度电势Vcont的特定方法。

图8A示出了相对鼓表面电势与图像浓度之间的关系。在上述的步骤S4中，CPU 28通过一次充电装置2均匀地对感光鼓1充电，并使半导体激光器32输出用于形成最大浓度的测量图像的激光3，以在感光鼓1的表面上形成潜像。此外，CPU 28通过电势传感器S0测量潜像区域中的表面电势Vd。CPU 28获得当前使用的显影偏压电势Vdc的测量值与感光鼓1的表面电势Vd之间的差值(相对鼓表面电势A)。根据图8A，关于相对鼓表面电势A获得的最大图像浓度是上述的DA。如上所述，在步骤S5和S6中获得最大图像浓度DA。如果根据激光功率选择转换表42a至42d，那么在大多数的情况下与相对鼓表面电势对应的图像浓度是线性的，如实线L所示。同时，在双成分显影系统中，如果显影装置4中的调色剂浓度降低，那么在一些情况下图像浓度在最大浓度的附近具有非线性特性，如虚线N所示。根据图8A，目标图像浓度是1.6，而考虑到0.1的余量，目标图像浓度可被设置为1.7。这里，假定目标图像浓度为1.7。可使用相对鼓表面电势A、最大浓度DA和以下表达式来获得目标图像浓度被设置为1.7时的相对鼓表面电势(衬度电势B)：

B＝A×1.7/DA

将简单描述基于如下关系从衬度电势导出栅格电势Vg和显影偏压电势电势的方法，即，一次充电装置2的栅格电势Vg与感光鼓1的表面电势之间的关系。图8B示出了栅格电势Vg与感光鼓1的表面电势Vd之间的关系。在栅格电势Vg被设置为-200V并且激光3的水平被设置为可配置范围内的最小值之后扫描感光鼓1时的表面电势Vd为VL。激光3的水平被设置为可配置范围内的最大值时的表面电势Vd为VH。CPU 28使用电势传感器S0来测量表面电势VL和VH。类似地，CPU 28测量栅格电势Vg被设置为-400V时的表面电势VL和VH。CPU 28通过在-200V数据和-400V数据之间内插和外推而获得图8B所示的栅格电势Vg和表面电势Vd之间的关系。

CPU 28通过从VL减去被设置以使得雾化调色剂不附着于图像上的Vbg(例如，100V)来设置显影偏压电势Vdc。如图8B所示，衬度电势Vcont是显影偏压电势Vdc与VH之间的差值电压。此外，如图8A所示，当相对鼓表面电势(衬度电势Vcont)较大时，最大浓度变高。

CPU 28基于在步骤S8中计算的衬度电势Vcont＝B和图8B所示的关系来计算栅格电势Vg和显影偏压电势Vdc。注意，衬度电势Vcont＝B被设置为比通常的目标最大浓度(即，1.6)高0.1。

在步骤S9中，CPU 28使图案产生器29输出图3所示的色调图案。从图2中的配置可以清楚地看出，伽马-LUT 25不被配置为影响与由图案产生器29输出的色调图案有关的图像数据。与色调图案有关的图像数据通过脉冲宽度调制电路26被输出到激光驱动器31，并驱动半导体激光器32。从而，在感光鼓1的表面上形成图3所示的用作调色剂图像的色调图案。

在步骤S10中，CPU 28选择与用于形成色调图案的激光3的激光功率相关联的转换表。如果激光功率为128，那么从图5A中的对应关系表选择转换表42c。

在步骤S11中，CPU 28通过检测部分50检测感光鼓1上的色调图案，并通过亮度/浓度转换部分42将检测部分50中的光电传感器51的反射输出转换为浓度数据。

在步骤S12中，CPU 28从每个色调水平处的色调图案的形成位置指定在形成色调图案时使用的激光功率，创建与该色调图案有关的浓度数据相关联的伽马-LUT 25，并将所创建的伽马-LUT 25存储在RAM 212中。浓度数据的组数不大于色调图案的数量，因此，在一些情况下，不能仅通过现有的浓度数据来计算伽马-LUT 25。在这种情况下，CPU 28可通过内插产生与0至255的所有水平处的浓度数据相关联的激光功率。

在上述的控制结束之后，CPU 28在操作面板中的显示装置上显示消息“复印机：就绪”，并进入到复印待机状态。在复印操作中，使用通过上述方法计算的衬度电势Vdc和伽马-LUT 25，并因此形成具有线性色调特性的调色剂图像。通过定期执行以上控制，可以长期形成具有优异色调性的图像。

在第一实施例中，本发明被应用于单色图像形成装置，而在第二实施例中，本发明被应用于多色图像形成装置。在多色图像形成装置中，如颜色那样多地准备上述转换表42a至42d。即，第二实施例的特征在于，对于各颜色准备与图像形成条件相关联的转换表。

图9示出了本实施例中的控制部分200的框图。比较图2和图9，这两幅图至少在如下地方是不同的，即，图9另外具有Bk产生电路91，以及对于各颜色准备转换表42a至42d。从而，在第二实施例中，对于不同颜色的多个显影剂中的每一个提供多个转换表。CPU 28从多个转换表中选择与为各颜色设置的图像形成条件相关联的用于该颜色的转换表。

图10示出了用于形成多色图像的图像形成装置100。注意，上面已经提到的部件被赋予相同的附图标记以简化其描述。图10所示的图像形成装置100中的显影装置4是旋转型显影装置。显影装置4通过切换邻接感光鼓1的显影套筒依次产生各颜色的调色剂图像。在图10中，黄色显影套筒邻接感光鼓1。显影装置4可以是所谓的级联型显影装置。这是因为本发明不依赖于显影装置的类型。

包含在给纸盒81中的记录材料P通过给纸辊82、传输辊83和对齐辊84被供给到转印鼓5。记录材料P被缠绕在转印鼓5周围。每次转印鼓5旋转一次，Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)和Bk(黑色)的调色剂图像依次被转印到记录材料P上。即，通过转印鼓5的四次旋转，四种颜色的调色剂图像被转印到记录材料P上以相互叠加。在转印结束之后，记录材料P与转印鼓5分离，并且，调色剂图像通过定影装置10被定影。

同时，读取器部分中的CCD 21通过用于三种颜色即R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的颜色分离滤波器获得文档图像的RGB信号。A/D转换电路22将模拟RGB亮度信号转换为数字亮度数据，并将数字亮度数据输出到遮蔽电路23。遮蔽电路23执行上述的遮蔽校正。LOG转换电路24将RGB亮度数据转换为CMY浓度数据。Bk产生电路91从CMY浓度数据产生黑色浓度数据，并创建与四种颜色即MCYBk有关的浓度数据。伽马-LUT 25对浓度数据执行色调控制。浓度数据通过脉冲宽度调制电路26和激光驱动器31驱动半导体激光器32。

注意，用于图像形成装置100中使用的多色图像形成的显影剂是四种颜色(即，黄色、品红色、青色和黑色)的调色剂。通过分别分散黄色、品红色、青色的色材使用苯乙烯共聚物树脂作为粘接剂来形成YMC调色剂。通过混合YMC的三种颜色来制造黑色调色剂。

分别在图11A、图11B、图11C和图11D中示出了黄色、品红色、青色和黑色调色剂的分光特性。通过所有的调色剂，关于960nm获得了80％或更高的反射率。此外，在使用这些颜色调色剂的图像形成中图像形成装置100利用在颜色纯度和透过性上有利的双成分显影系统。感光鼓1是OPC鼓，并关于960nm具有约40％的反射率。如图12A所示，当向感光鼓1施加更多的调色剂时，反射输出变大。

在本实施例中，由于各颜色的色材的反射率的不同，与激光功率相关联的用于各颜色的独立的浓度转换电路是必要的。在本实施例中，检测部分50被设置来使得不附着调色剂的状态下的鼓反射输出为1V。

图12B示出了光电传感器51对于黄色图像的反射输出与实际图像浓度之间的关系的例子。并且，图5B表示了表示激光功率与转换表之间的对应关系的表。在本实施例中，随着半导体激光器32的激光功率变低，光电传感器51的反射输出趋于变大。因此，CPU 28使用图5B所示的对应关系表来选择与激光功率相关联的各颜色的转换表。

第二实施例的流程图与图7所示的流程图基本上相同。CPU 28对于YMCBk四种颜色单独地执行步骤S4至S12。即，在步骤S4中，关于YMCBk中的每一个形成最大浓度的测量图像，并且步骤S5中读取所述测量图像。在步骤S6中，CPU 28根据激光功率选择用于各颜色的转换表。在步骤S7中，对于各颜色将亮度数据转换为浓度数据。在步骤S8中，关于YMCBk中的每一个确定衬度电势等。在步骤S9中，形成并读取YMCBk中的每一个的色调图案。在步骤S10中，CPU28根据激光功率选择用于各颜色的转换表。在步骤S11中，使用所选择的转换表将与各颜色的色调图案有关的亮度数据转换为浓度数据。在步骤S12中，对于各颜色创建伽马-LUT 25。

根据本实施例，通过向形成多色图像的图像形成装置100应用本发明，获得与第一实施例相同的优点。即，图像形成装置100能够长期提供具有优异的色调性和良好的灰度平衡性的高质量多色图像。

在上述的例子中，感光鼓1用作图像形成装置100的图像载体。然而，图像载体不限于感光鼓1，可替代性地，图像载体可以是例如其表面上具有感光层的片材形状的感光片材或带状的感光带。

在形成多色色调图像的图像形成装置100中，如果CPU 28在作业执行期间改变半导体激光器32的激光功率，那么CPU 28选择与改变后的激光功率值相关联的用于各颜色的转换表。

顺便说一句，虽然在第一和第二实施例中根据激光功率的变化来改变转换表，但是CPU 28可根据诸如定影温度或显影剂中的调色剂电荷之类的另一类型的图像形成条件的变化来改变转换表。并且在这种情况下，表示图像形成条件与转换表之间的关系的对应关系表被存储在ROM 210中，并被CPU 28参照。

例如，当定影温度变低时，实际图像浓度趋于变低。因此，CPU 28选择或创建如下转换表，通过该转换表，每当定影温度降低时反射光量减少。因此，CPU 28用作选择单元，用于从多个转换表中选择与由温度测量单元测得的定影温度相关联的转换表。

并且，CPU 28选择或创建如下转换表，通过该转换表，每当调色剂电荷减少时反射光量增大。CPU 28可根据形成的图像的数量来预测调色剂电荷，或者根据使用电势传感器S0或检测部分50获得的数据来估计调色剂电荷。它们用作用于测量显影剂中的调色剂电荷的电荷测量单元。从而，CPU 28用作选择单元，用于从多个转换表中选择与由电荷测量单元测得的显影剂中的调色剂电荷相关联的转换表。显影剂中的调色剂电荷是在不使用测量图像的情况下测量的物理参数的例子。

根据本发明，在图像形成条件由于图像形成装置100的使用而改变时，选择与改变后的图像形成条件相关联的转换表，基于所选择的转换表将与测量图像有关的亮度数据转换为浓度数据，并根据浓度数据调整伽马校正电路。通过该配置，当图像形成条件改变时，可以在不烦扰用户的情况下调整伽马校正电路，因此图像形成装置能够连续地形成高质量图像。例如，可以在图像形成装置100中保持良好的输出浓度范围，并且还可以维持从高亮到阴影的稳定色调特性。

虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解的是，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应遵循最宽泛的解释，以包含所有的修改方式以及等同的结构和功能。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，包括：

检测单元，被配置为检测在图像载体上形成的测量图像并输出与测量图像有关的亮度数据；

存储单元，被配置为存储用于将由检测单元输出的亮度数据转换为浓度数据的多个转换表，这些转换表是事先与不同的图像形成条件相关联地准备的；

选择单元，被配置为从存储在存储单元中的所述多个转换表中选择与由图像形成装置使用的图像形成条件相关联的转换表；以及

色调校正单元，被配置为使用由选择单元选择的转换表将由检测单元输出的与测量图像有关的亮度数据转换为浓度数据，并根据转换后的浓度数据执行色调校正。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括：

光源，被调整来通过规定的基准光量发射光；

调制单元，被配置为通过根据图像数据改变用于驱动光源的驱动电流来在图像载体上形成与图像数据对应的潜像；

显影单元，被配置为通过用包含调色剂的显影剂显影潜像来形成调色剂图像；

转印单元，被配置为将调色剂图像转印到记录材料上；以及

定影单元，被配置为定影转印到记录材料上的调色剂图像，

其中，选择单元进一步被配置为选择与光源的基准光量、定影单元的定影温度和显影剂中的调色剂电荷中的至少一项相关联的转换表，所述光源的基准光量、定影单元的定影温度和显影剂中的调色剂电荷用作图像形成条件。

3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，所述多个转换表关于不同颜色的多个显影剂被设置，以及，

选择单元进一步被配置为从所述多个转换表中选择与为各颜色设置的图像形成条件相关联的用于该颜色的转换表。

4.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，基准光量是通过自动光功率控制(APC)设置的光量。

5.根据权利要求2所述的图像形成装置，还包括温度测量单元，所述温度测量单元被配置为测量定影单元的定影温度，

其中，选择单元进一步被配置为从所述多个转换表中选择与由温度测量单元测得的定影温度相关联的转换表。

6.根据权利要求2所述的图像形成装置，还包括电荷测量单元，所述电荷测量单元被配置为测量显影剂中的调色剂电荷，

其中，选择单元进一步被配置为从所述多个转换表中选择与由电荷测量单元测得的显影剂中的调色剂电荷相关联的转换表。

7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，检测单元还包含：

光发射单元，被配置为将光发射到图像载体上的测量图像；

光接收单元，被配置为接收由测量图像反射的光并输出与反射光的接收量对应的模拟亮度信号；和

AD转换单元，被配置为转换由光接收单元输出的模拟亮度信号并输出数字亮度数据。

8.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括：

调整单元，被配置为在不使用测量图像的情况下调整图像形成条件，

其中，在调整单元调整图像形成条件时，选择单元从所述多个转换表中选择与调整后的图像形成条件相关联的转换表。

9.一种图像形成装置，包括：

调整单元，被配置为根据在不使用测量图像的情况下测得的物理参数来调整图像形成条件；

检测单元，被配置为检测在图像载体上形成的测量图像并输出与测量图像有关的亮度数据；

存储单元，被配置为存储用于将由检测单元输出的亮度数据转换为浓度数据的多个转换表，这些转换表是事先与不同的图像形成条件相关联地准备的；

选择单元，被配置为每当图像形成条件被调整单元调整时，从存储在存储单元中的所述多个转换表中选择与调整后的图像形成条件相关联的转换表；以及

色调校正单元，被配置为使用由选择单元选择的转换表将由检测单元输出的与测量图像有关的亮度数据转换为浓度数据，并根据转换后的浓度数据执行色调校正。

10.一种图像形成装置，包括：

检测设备，用于检测在图像载体上形成的测量图像并输出与测量图像有关的亮度数据；

存储设备，用于存储用于将由检测设备输出的亮度数据转换为浓度数据的多个转换表，这些转换表是事先与不同的图像形成条件相关联地准备的；

选择设备，用于从存储在存储设备中的所述多个转换表中选择与由图像形成装置使用的图像形成条件相关联的转换表；以及

色调校正设备，用于使用由选择设备选择的转换表将由检测设备输出的与测量图像有关的亮度数据转换为浓度数据，并根据转换后的浓度数据执行色调校正。

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