CN103995445A

CN103995445A - 图像形成装置和图像形成方法

Info

Publication number: CN103995445A
Application number: CN201410050593.2A
Authority: CN
Inventors: 竹村太一
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2014-02-14
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2034-02-14
Also published as: JP2014158116A; EP2767874A3; US9335256B2; EP2767874A2; EP2767874B1; US20140226192A1; CN103995445B; JP6222935B2

Abstract

公开了图像形成装置和图像形成方法。在一个方向上输送其上形成了测量图像的测试卡。当测量图像经过颜色传感器时，它们经历预扫描。根据预扫描为每个测量图像确定颜色传感器累积时间。在一个方向上顺序输送测试卡，然后改变输送方向。以这种方式，在颜色传感器对于所有测量图像完成预扫描之后，再一次朝着颜色传感器输送测试卡。当测试卡再次经过颜色传感器时，执行测量图像的主扫描。

Description

图像形成装置和图像形成方法

技术领域

本发明涉及图像形成装置和图像形成方法，具体而言涉及用于对测量图像中的颜色进行测量以维持图像形成装置中的颜色稳定性的技术。

背景技术

为了维持图像形成装置中的颜色稳定性，必须扫描测量图像（测试图案）并调整各种图像处理条件、图像形成条件，等等。测试图案被颜色分离型颜色传感器扫描，并且适当的曝光时间对于每种颜色是不同的。日本专利公开2007-274438号公报（专利文献1）提出一种技术，其中根据所形成的图像图案的颜色和浓度来改变颜色传感器中的光接收元件的累积时间（accumulation time）。因此，对于图像图案的任何颜色和浓度，都可以以充分的精度检测图像图案的颜色和浓度。

然而，由于通过扫描包括一个图像图案的前半部分的区域来确定适当的累积时间并且利用所确定的累积时间来测量包括图像图案的后半部分的剩余区域，所以必须充分地增大图像图案的大小。如果每个图像图案的大小增大，则所需要的片材数目也将增加。例如，这是因为有数十到数百个图像图案用于创建诸如ICC特性文件（ICC profile）之类的颜色匹配特性文件。ICC是国际颜色联盟的缩写。

发明内容

本发明确立一种颜色测量技术，利用该技术能够在抑制测量图像的大小的增大的同时减少片材的数目。

本发明提供一种图像形成装置，包括：图像形成单元，被配置为在片材上形成测量图像；输送单元，被配置为输送片材；测量单元，被配置为通过累积来自由输送单元输送的片材上的测量图像的反射光来测量该测量图像；控制单元，被配置为，在测量单元在第一扫描中测量片材上的测量图像之后，使得输送单元再一次将片材朝着测量单元输送，并且使得测量单元在第二扫描中测量片材上的测量图像；以及确定单元，被配置为，基于在第一扫描中测量单元的测量结果来确定测量单元在第二扫描中累积来自测量图像的反射光的反射光累积时间。

本发明提供了一种控制包括测量单元的图像形成装置的方法，该方法包括：在片材上形成测量图像；输送其上形成有测量图像的片材；利用测量单元通过累积来自测量的反射光来测量该测量图像；在测量单元在第一扫描中测量片材上的测量图像之后，再一次将片材朝着测量单元输送，并且在第二扫描中测量片材上的测量图像；以及基于在第一扫描中测量单元的测量结果来确定测量单元在第二扫描中累积来自测量图像的反射光的反射光累积时间。

通过以下参考附图对实施例的描述，本发明的更多特征将变得清楚。下文描述的本发明的每个实施例可以单独实现，或者在必要时或者在单个实施例中组合来自个体实施例的元素或特征有益时，作为多个实施例或其特征的组合实现。

附图说明

图1是图像形成装置的示意性配置图。

图2是颜色传感器的示意性配置图。

图3是控制单元的示意图配置图。

图4是示出用于生成测试图案的图像信号值的示例的表格。

图5A和5B是示出反射光的量相对于波长和累积时间的图。

图6是示出用于预扫描和主扫描的步骤的流程图。

图7是示出色差相对于平均处理执行计数的图。

图8是示出根据实施例的测试卡的示例的图。

图9是示出根据比较例的测试卡的示例的图。

图10是示出用于预扫描和主扫描的步骤的流程图。

具体实施方式

图像形成装置

在本实施例中，首先在输送片材的同时对所有测量图像执行作为第一扫描的预扫描。在本实施例中，在对所有测量图像的预扫描完成之后，再一次朝着测量单元输送片材并且执行作为第二扫描的主扫描。通过以这种方式将其上记录了测量图像的片材两次或更多次地输送到测量单元，可以确立一种颜色测量技术，利用该技术能够在抑制测量图像的大小的增大的同时减少片材的数目。

将参考图1描述根据实施例的图像形成装置100。注意，在本实施例中，电子照相型打印机被用作图像形成装置的示例。然而，本发明可应用到包括通过排出墨水来在片材上形成图像的图像形成单元的喷墨打印机，或者应用到包括通过使得墨带中的墨水随着头部升华（sublimate）来在片材上形成图像的图像形成单元的升华型打印机。

图像形成装置

在本实施例中，将利用电子照相型激光束打印机描述用于解决上述问题的方法。在本实施例中，电子照相型方法将被用作图像形成方法的示例。然而，本发明可应用到喷墨型或升华型方法。注意，在喷墨型方法中使用用于通过排出墨水来在片材上形成图像的图像形成单元和用于干燥墨水的定影单元（干燥单元）。

图1是示出图像形成装置100的结构的截面图。图像形成装置100包括外壳101。在外壳101中设有用于构成打印机单元1201的机构和控制板收纳单元104。控制板收纳单元104收纳执行与由各机构执行的打印机过程处理（例如，给纸处理）有关的控制的引擎控制单元102，以及执行图像处理等等的打印机控制器103。

如图1中所示，在打印机单元中设有与Y、M、C和K相对应的四个台站120、121、122和123。台站120、121、122和123是用于将调色剂转印到片材上以形成图像的图像形成单元。这里，YMCK是黄色、品红、青色和黑色的缩写。台站是由基本上相同的部件配置而成的。感光鼓105是一类图像承载构件，其被一次充电器111充电到均匀的表面电势。从激光器108输出的激光在感光鼓105上形成潜像。显影器112通过利用颜色材料（调色剂）对潜像显影来形成调色剂图像。调色剂图像（可见图像）经历到中间转印构件106上的一次转印。在中间转印构件106上形成的可见图像被转印辊114二次转印到从收纳盒113输送来的片材110上。

本实施例的定影处理机构具有第一定影器150和第二定影器160，它们向已被转印到片材110的调色剂图像施加热和压力，从而使得其被定影到片材110。第一定影器150包括用于向片材110施加热的定影辊151、用于使得片材110紧贴定影辊151的加压带152以及检测定影完成的第一定影后传感器153。定影辊151是内部具有加热器的中空辊。另外，这些辊被电机（未示出）驱动，从而输送片材110。第二定影器160与第一定影器150相比布置在片材110的输送方向上的更下游。第二定影器160向被第一定影器150定影的片材110上的调色剂图像添加光泽并且确保定影性。与第一定影器150类似，第二定影器160也具有定影辊161、加压辊162和第二定影后传感器163。取决于片材110的类型，其不必经过第二定影器160。在这种情况下，为了减少消耗的能量的量，片材110经过输送路径130，而不经过第二定影器160。输送路径切换挡板131充当在将片材110引导到输送路径130和将片材110引导到第二定影器160之间切换的切换单元。

输送路径切换挡板132是将片材110引导到排出路线135或者引导到用于排出到外部的排出路线139的引导构件。反转传感器137设在排出路线135上。片材110的前缘经过反转传感器137并被输送到反转单元136。当反转传感器137检测到片材110的后缘时，片材110的输送方向被切换。换言之，其从由箭头C指示的输送方向切换到由箭头D指示的输送方向。输送路径切换挡板133是将片材110引导到用于双面图像形成的输送路径138或者引导到排出路线135的引导构件。输送路径切换档板134是将片材110引导到去往外部的排出路线139的引导构件。注意，在诸如排出路线135和排出路线139之类的输送路径上设有多个输送辊140。

在片材110的输送方向上与第二定影器160相比更下游处布置检测片材110上的图案图像的颜色传感器200。颜色传感器200充当颜色测量单元，该颜色测量单元在片材的输送方向上与第一定影器150和第二定影器160相比更下游处测量定影到片材的图像的颜色。颜色传感器200可布置在排出路线139、输送路径138或输送路径130上。当来自操作面板180的指令指示颜色测量（颜色检测）时，引擎控制单元102执行最大浓度校正、色调校正、多色调整（ICC特性文件创建）等等。注意，在最大浓度校正和色调校正中，测量单色测量图像的浓度，而在多色调整中，测量其中多个颜色被重叠的测量图像的颜色。

在本实施例中，其上形成了测量图像的片材被从输送路径130输送到排出路线135并被颜色传感器200预扫描。在预扫描完成之后，片材被输送到反转单元136。在这里，片材的给纸方向被反转。片材被在排出路线135上在相反方向上输送，被再一次输送到颜色传感器200，并且主扫描被执行。注意，在预扫描完成之后，片材可通过另一条路线被输送并引导到颜色传感器200。例如，为了在片材的两面（即第一面和第二面）形成图像，可以使用输送路径138，其是用于输送在第一面上形成了图像的片材的输送路径。此情况下的输送顺序如下：反转单元136=>输送路线138=>输送路线130=>排出路线135=>反转单元136=>输送路线138=>输送路线130=>排出路线135。在这种情况下，由于两次经过输送路线138，所以片材总共三次经过颜色传感器200。这是因为当其第一次经过颜色传感器200时，形成了测试图案的第一面对着颜色传感器200，而当其第二次经过颜色传感器200时，第二面对着颜色传感器200。从而，当片材第三次经过颜色传感器200时，因为第一面再一次对着颜色传感器200，所以执行主扫描。注意，重要的是，其上形成了测量图像的片材两次或更多次经过颜色传感器200，从而在第一次经过时执行预扫描，并且在第二次经过时执行主扫描。因此，可以在任何类型的输送路线上输送片材，只要片材两次或更多次经过颜色传感器200即可。

这样，输送辊140充当输送其上形成了多个测量图像（测试图案）的片材（测试卡（test chart））的输送单元。颜色传感器200充当使来自被输送辊140输送的片材的多个测试图案经历预扫描和主扫描的测量单元。

颜色传感器

接下来将参考图2描述颜色分离型颜色传感器200的结构和颜色测量操作。注意，颜色传感器不限于这里的描述，只要其能够改变累积时间即可，这是本实施例的一个特征。累积时间是颜色传感器200在光接收元件中累积来自测试图案的反射光的时间的量。

图2是示出颜色传感器200的结构的图。白光LED201是利用光照射片材110上的测试图案220的发光元件。衍射光栅202是根据波长分离从测试图案220反射并经过窗口206的光的颜色分离组件。线传感器203是包括n个光接收元件的光检测元件，这n个光接收元件检测由衍射光栅202对于每个波长分解出的光。计算单元204基于由线传感器203检测到的像素的光强度值来执行各种类型的计算。存储器205存储计算单元204要使用的各种类型的数据。计算单元204具有基于光强度值执行颜色分离计算的颜色分离计算单元、计算Lab值的Lab计算单元，等等。也可以还提供如下透镜，其在片材110上的测试图案220中收集从白光LED201发出的光并且在衍射光栅202上收集从测试图案220反射的光。颜色传感器200测量被输送片材的输送单元（输送辊140）输送的测试图案220的颜色。注意，如果安装了多个颜色传感器200作为颜色测量器，则对于多个颜色传感器200只提供一个计算单元204和存储器205的配置是可能的。这是因为，据此，可以以综合方式执行与来自多个颜色传感器200的颜色测量值有关的处理，并且可以减轻打印机控制器103的负担。另外，由于可以减少组件的数目，所以可以获得降低制造成本的效果。

对各种操作的描述

图像形成装置100至少具有通常图像形成模式和校准模式。通常图像形成模式是如下模式：其中根据从主机计算机输入的打印作业来形成图像，并且形成被图像扫描器扫描的原件的图像。校准模式是其中将图像形成装置100的颜色再现和色调属性维持在期望状态中的模式。在校准模式中执行最大浓度校正、色调校正、颜色匹配特性文件创建等等。

颜色转换处理

下面将参考图3描述颜色转换处理。当要形成颜色图像时，I/F302从主机计算机、操作面板180、外部存储器或类似物接收RGB图像信号值的输入。注意，可以输入设想诸如Japan Color之类的标准打印CMYK图像信号的图像信号。用于外部输入的输入ICC特性文件存储单元1111对于通过I/F302输入的图像信号执行RGB→L*a*b*转换或CMYK→L*a*b*转换。输入ICC特性文件存储单元1111利用输入ICC特性文件执行颜色转换。输入ICC特性文件是控制输入图像信号的伽马的一维LUT（查找表）、被称为“直接映射”的多色LUT、控制所生成的转换数据的伽马的一维LUT，等等。根据这些表格，输入图像信号被从设备相关颜色空间转换成设备无关颜色值数据（L*a*b*数据）。转换到L*a*b*表颜色系统中的图像信号被输入到CMM（颜色管理模块）1112中。CMM1112对输入的图像信号执行GAMUT转换、光源类型失配（也称为颜色温度设定失配）颜色转换，等等。在GAMUT转换中，充当输入设备的外部I/F的扫描颜色空间与充当输出设备的图像形成装置100的输出颜色再现范围之间的失配被映射。光源类型失配颜色转换是用于调整输入时的光源类型和观察输出材料时的光源类型之间的失配的颜色转换。据此，L*a*b*数据被转换成L*'a*'b*'数据。L*'a*'b*'数据被输入到输出ICC输出特性文件存储单元1113中并且根据其中存储的输出ICC特性文件经历颜色转换。因此，其被转换成输出设备相关CMYK（青色品红黄色黑色）信号并被输出到LUT单元1134。LUT单元1134利用由LUT创建单元1133创建的LUT对CMYK信号值的色调进行校正并且将所得到的信号输出到打印机单元1201。打印机单元1201的引擎控制单元102控制四个台站120、121、122和123的曝光单元（激光器108），并且使得潜像形成在感光鼓105上。引擎控制单元102在控制使得输送辊140旋转的电机141并且控制螺线管142以便切换输送路径的同时在片材上形成调色剂图像并且使得其被排出到外部。

校准模式

来自操作面板180的校准执行指令通过操作单元I/F311被输入到引擎状态检查单元1102。注意，来自操作面板180的输入数据可首先被输入到打印机控制器CPU313。引擎状态检查单元1102的功能可由打印机控制器CPU313实现。当打印机控制器CPU313指令转变到校准模式时，引擎状态检查单元1102指令打印机单元1201输出测试卡并且指令传感器控制单元1123执行颜色测量。测试卡是其上形成有测试图案的片材。引擎控制单元102根据校准指令使得测试图案图像数据被输出到测试图案生成单元143。测试图案生成单元143可安装在图像处理单元1101中。

在校准模式中，颜色传感器200执行预扫描和主扫描。预扫描是扫描测试图案以便调整颜色传感器200中的各个测试图案（各个颜色）的累积时间（也称为扫描时间、曝光时间或测量时间）的处理。主扫描是为了最大浓度校正、色调校正或特性文件创建而利用通过预扫描确定的累积时间来扫描测试图案的处理。在预扫描中，传感器设定单元170中的累积设定确定单元171基于由颜色传感器200获得的测试图案扫描结果（光谱反射率（spectral reflectance）和反射光的量）为每个测试图案确定累积时间。累积设定存储单元172存储为测试图案确定的累积时间。传感器控制单元1123在要执行主扫描时读出与测试图案相对应的累积时间并且控制颜色传感器200的累积时间。累积时间可以是数值，或者其可以是诸如累积设定1、2或3之类的符号。基于由主扫描获取的颜色传感器200的扫描结果（光谱反射率）来调整图像处理条件和图像形成条件。

以这种方式，在校准模式中，基于由测试图案生成单元143生成的图像信号在片材上形成测试图案，由颜色传感器200扫描测试图案，并且调整图像处理条件和图像形成条件。最大浓度校正单元1131基于由浓度转换单元1130进一步转换颜色传感器200的扫描结果（光谱反射率）获得的CMYK信号值（浓度值）来校正最大浓度。充电电势、显影电势、曝光量等等是用于校正最大浓度的参数的示例。浓度/色调校正单元1132基于测试图案的CMYK信号值（浓度值）计算用来获得期望色调性的对于曝光设定的校正量。LUT创建单元1133根据曝光设定的校正量创建LUT。另外，颜色传感器200的扫描结果（光谱反射率）被Lab计算单元1120转换成Lab值，被利用用于颜色传感器的输入ICC特性文件存储单元1121中存储的特性文件来加以转换，并被输入到特性文件创建单元1122。特性文件创建单元1122执行用于创建特性文件的表征（多色CAL），其中该特性文件是用于抑制多色变动的多色LUT。设想到，近年来在市场上已接受的ICC（国际颜色联盟）特性文件在这里被用作用于实现优良颜色再现的特性文件。本发明也可应用到除ICC特性文件以外的颜色匹配特性文件。其示例包括从PostScript Level2采用的CRD（Color Rendering Dictionary，显色字典）或由Adobe公司提供的Photoshop（注册商标）中的颜色分离表，或者EPI公司的ColorWise中的保留了黑板信息的CMYK模拟。例如，特性文件创建单元1122可根据日本专利公开2009-004865号公报中公开的方法来创建特性文件。这里将不详细说明最大浓度校正、色调校正和特性文件创建，因为可以使用已经公知的技术。

测试图案的示例

图4是示出用于生成测试卡中包括的测试图案的YMCK信号的示例的图。在图4中示出了81种类型的测试图案的YMCK信号，但根据测试卡的应用可改变测试图案的数目。例如，在ISO12642测试表（测试卡）中有928个测试图案。

预扫描序列

为了描述预扫描，这里将描述在多色CAL中执行的预扫描。然而，本发明中的预扫描和主扫描可应用为最大浓度校正和色调校正中的预扫描和主扫描。这是因为预扫描是用于为每个测试图案设定颜色传感器200的累积时间，而并不依赖于将如何使用颜色传感器200的扫描结果。下面将要描述的颜色测量速度、测试图案大小和传感器设定只是用于促进对描述的理解的示例。

预扫描的必要性

预扫描是在用于执行多色CAL的颜色测量步骤中确定颜色传感器200的颜色测量条件的任务。这里提到的颜色测量条件是颜色传感器200的累积设定（累积时间）。颜色测量条件是精确地测量测试图案的颜色所需要的条件。总之，累积时间t是如下的测量时间：对于该测量时间，从测试图案入射在颜色传感器200上的反射光量是适当的。

在本实施例中，为了简化描述起见，有三个累积设定级别。在各个累积设定中测量测试图案一次的时间的量例如如下。

累积设定1：3ms

累积设定2：6ms

累积设定3：12ms

这里将描述用于为测试图案确定累积设定的方法。下面将比较图4中的具有高浓度（暗部）的测试图案和具有低浓度（亮部）的测试图案。

图5A和5B是示出累积时间差别与反射光量之间的关系的图。水平轴指示波长，垂直轴指示反射光量。具体地，图5A示出了关于作为暗部测试图案的代表例的图案号为第81号的测试图案的累积时间与反射光量之间的关系。图5B示出了关于作为亮部测试图案的代表例的图案号为第13号的测试图案的累积时间与反射光量之间的关系。注意，图5A和5B相对于三个累积设定示出了反射光量。

这里的发射光量是通过用从测试图案反射并入射在颜色传感器200上的光量减去暗输出值来获得的。暗输出值指的是当颜色传感器200的光源不发光时获得的来自颜色传感器200的输出值。

如图5A中所示，清楚的是，对于暗部测试图案81号，反射光量随着曝光时间增大而增大。另外，可以确定，对于暗部测试图案81号，累积设定3是适当的。一般地，如果反射光量较小，则噪声成分相对于电信号的百分比较大。因此，可以说，能够获得可能的最宽动态范围的累积设定3是适当的。

另一方面，可以确定，对于亮部测试图案13号，累积设定1是适当的。应当注意，如果在累积设定2中波长是600nm以上，则反射光量将会饱和。如果在累积设定3中波长达到500nm以上，则反射光饱和。这是由于指示反射光量的信号值限于4096这个事实和暗输出值是596这个事实，由反射光量在3500左右达到稳定所引起的。从而，对于要用于多色校正的81个测试图案中的每一个，有适当的累积时间。

虽然这里只描述了具有高浓度和低浓度的测试图案作为示例，但对于其他测试图案也需要累积时间的适当设定。这是因为，如果图像形成装置100的状态变化，则测试图案的颜色也相继变化。因此，在颜色测量之前执行预扫描以便确定适当的累积时间，从而可以精确地执行颜色测量。另外，利用其中设定了适当累积时间的颜色传感器200，可以将颜色再现维持在高精度。注意，预扫描是在实际测量图案之前确定累积设定的步骤，并且当实际执行颜色测量时，利用所确定的累积设定多次测量颜色以便平均掉图案表面中的微小不规则并且提升颜色测量的精度。在本实施例中，在对所有测试图案结束预扫描之后，利用通过预扫描确定的累积设定来执行主扫描。

预扫描定时和累积设定确定流程

将参考图1、3和6来描述执行预扫描的定时和确定累积设定的流程。这里，从操作面板180指令执行多色CAL。另外，作为一般规则，主要执行处理的是打印机控制器CPU313。

在步骤S601中，在片材上形成用于多色CAL的测试图案，从而形成测试卡。例如，打印机控制器CPU313指令引擎控制单元102生成测试图案。响应于该指令，引擎控制单元102使得测试图案生成单元143生成测试图案图像信号。引擎控制单元102根据这些图像信号执行对台站120至123的控制以便形成静电潜像，将静电潜像显影为调色剂图像，并且将调色剂图像转印到片材上。引擎控制单元102还执行对第一定影器150的控制以便将调色剂图像定影在片材上。因此，作为其上形成有多个测试图案的片材的测试卡完成。

在步骤S602中，在从第一定影器150输出之后，在图1中所示的箭头A指示的方向上输送测试卡。例如，打印机控制器CPU313指令引擎控制单元102将测试卡输送到输送路线130。引擎控制单元102使用电机141来驱动输送辊140，同时驱动螺线管142以执行对挡板131的控制。因此，在图1中的箭头A指示的方向上输送测试卡，并且将测试卡引导到输送路线130。

在步骤S603中，在图1中所示的箭头B指示的方向上输送测试卡。例如，打印机控制器CPU313指令引擎控制单元102将测试卡输送到排出路线135。引擎控制单元102使用电机141来驱动输送辊140，同时驱动螺线管142以执行对挡板132的控制。因此，在图1中的箭头B指示的方向上输送测试卡，并且将测试卡从输送路线130引导到排出路线135。

在步骤S604中，颜色传感器200开始预扫描。例如，打印机控制器CPU313经由引擎状态检查单元1102指令传感器控制单元1123执行预扫描。传感器控制单元1123在颜色传感器200中设定在工厂装运时预先确定的预扫描累积时间。例如，传感器控制单元1123对于每个测试图案按顺序在三种累积设定1、2和3之间切换。因此，对于每个测试图案，可以获得三种累积设定1、2和3的测量结果。注意，颜色传感器200基于由输送辊140按预定的输送速度输送的测试卡上的测试图案来测量颜色（光谱反射率和反射光量）。

在步骤S605中，在图1中所示的箭头C指示的方向上输送测试卡。例如，打印机控制器CPU313指令引擎控制单元102将测试卡输送到反转单元136。引擎控制单元102使用电机141来驱动输送辊140，同时驱动螺线管142以执行对挡板133的控制。因此，在图1中所示的箭头C指示的方向上输送测试卡，并且将测试卡从排出路线135引导到反转单元136。当反转传感器137检测到测试卡的后缘时，引擎控制单元102停止电机141。另外，传感器控制单元1123结束预扫描。

在步骤S606中，累积设定确定单元171基于预扫描结果为每个测试图案确定累积设定。例如，在从打印机控制器CPU313接收到确定累积设定的指令时，累积设定确定单元171将为每个测试图案获得的三个预扫描结果与预定的阈值相比较（饱和判定）。因此，累积设定确定单元171识别与累积设定1、2和3相对应的三个预扫描结果之中不超过阈值的最大预扫描结果，并且根据所识别的预扫描结果来确定累积设定（累积时间）。因此，对于每个测试图案可以加宽颜色传感器200的动态范围。在步骤S607中，累积设定确定单元171根据来自打印机控制器CPU313的指令将各个测试图案的累积设定存储在累积设定存储单元172中。

在步骤S608中，打印机控制器103经由引擎状态检查单元1102指令传感器控制单元1123开始主扫描。传感器控制单元1123在颜色传感器200中设定累积设定存储单元172中存储的每个测试图案的累积设定。颜色传感器200在根据作为扫描对象的测试图案改变累积设定的同时执行主扫描。

在步骤S609中，在图1中所示的箭头D指示的方向上输送测试卡。例如，打印机控制器CPU313指令引擎控制单元102将测试卡输送到排出路线135。引擎控制单元102使用电机141来驱动输送辊140，同时驱动螺线管142以执行对挡板133的控制。因此，在图1中所示的箭头D指示的方向上输送测试卡，并且将测试卡从反转单元136引导到排出路线135。因此，在排出路线135上按相反方向输送测试卡并且将其朝着颜色传感器200输送。

在步骤S610中，颜色传感器200参考各个测试图案的累积设定并执行主扫描。由主扫描获得的关于反射光量的数据被发送到Lab计算单元1120。随后，特性文件创建单元1122基于主扫描结果创建特性文件。然后，测试卡经由排出路线139被排出到外部。注意，在预扫描和主扫描中是按相反顺序测量测试图案的颜色的。因此，在颜色传感器200中设定的颜色测量条件（累积时间）也是按相反顺序的。例如，假定在预扫描中扫描从测试图案1号开始并且最后扫描测试图案81号。在此情况下，在主扫描中扫描将从测试图案81号开始并且将最后扫描测试图案1号。

主扫描中的平均处理执行计数

希望使用尽可能最少数目的片材来形成测试卡。这是因为，随着形成作为颜色测量的对象的测试卡的片材的数目增加，输出测试卡将更耗时并且用户停机时间将增加。当然，所需要的片材的数目也将增加。停机时间是如下的时间（等待时间）：在该时间期间用户不能利用图像形成装置100形成图像。

鉴于此，本实施例描述了一种方法，用于使得能够在减少测试卡片材数目的同时精确地计算颜色测量值。注意，下面将要描述的颜色测量速度、图案大小和传感器设定是示例，本发明并不仅限于这些。

首先，根据例如以下式子来计算图案大小：

S=PS×t×N...式1

这里，PS是形成有测试图案的片材的输送速度（mm/s）。t是在各测试图案中获得入射在颜色传感器200上的来自测试图案的适当反射光量所需的累积时间（s）。N是为了平均掉测试图案中的微小区域的不规则而需要执行颜色测量的次数。在本实施例中，为了描述方便起见，假定PS为250mm/s。累积时间t和平均处理执行计数N对于每个测试图案是不同的。对于累积时间t有三个设定（累积设定）级别，并且对于各个测试图案设定适当的值。

平均处理执行计数N是为了平均掉测试图案中的微小区域中的不规则而需要执行颜色测量的次数（执行采样的次数）。通过设定适当的平均处理执行计数N，提高了颜色测量精度。在本实施例中，对于平均处理执行计数N有三个级别的设定（例如，4次、8次、16次），并且对于每个测试图案选择适当的值。对于每个测试图案适当的平均处理执行计数N是在工厂装运时预先确定的并被存储在存储器205中。

图7对于CMYKWRGB测试图案示出了平均处理执行计数N与色差ΔE之间的关系。CMYKWRGB指示青色、品红、黄色、黑色、白色、红色、绿色和蓝色。垂直轴指示通过在静止状态中测量CMYKWRGB测试图案而获得的值与通过在输送其上记录有测试图案的测试卡的同时测量测试图案的颜色而获得的值之间的色差ΔE。水平轴指示平均处理执行计数N。这是通过在输送测试卡的同时测量测试图案的颜色而获得并且在要计算测试图案测量值的平均值时使用的测量值的数目（也可称为执行测量的次数和执行采样的次数）。注意，为了比较，图7中示出在平均处理执行计数为2的情况下的色差数据。

从图7清楚可见，随着平均处理执行计数N增大，相对于静止扫描的色差ΔE减小。换言之，清楚的是，随着平均处理执行计数N增大，颜色测量的精度增大。

清楚的是，具有低亮度的测试图案（例如黑色（K）和蓝色（B））与具有更高亮度的其他测试图案相比在色差ΔE上具有更小的变化量。可以说，这在平均处理执行计数为8和16时最显著。由于具有低亮度的测试图案的累积时间更长，所以与其他测试图案的测量区域相比，测量的区域起初更大。因此，即使在平均处理执行计数较低的情况下，也容易精确地检测具有低亮度的测试图案。

在对包括图4中所示的81个测试图案在内的多个图案执行例如以上所述的测试后，每个累积设定的适当平均处理执行计数如下：

累积设定1：16次

累积设定2：16次

累积设定3：8次

测试图案布局

将利用上述式1来描述用于为每个累积设定获得测试图案大小的方法。首先，利用平均处理执行计数来获得各个累积设定所需要的测量时间之和。

累积设定1：3ms*16=48ms

累积设定2：6ms*16=96ms

累积设定3：12ms*8=96ms

根据这些结果，清楚可见最长累积时间是96ms。换言之，每个测试图案的大小（输送方向上的长度）只需要是250*0.096=24mm以上。在本实施例中，作为关于测试图案中的图像不稳定区域的余量，考虑例如±2mm。因此，每个测试图案的大小是28mm（在主扫描方向上是40mm）。注意，在预扫描中，按顺序以累积设定1、2和3中的每一个扫描测试图案一次。基于通过将不同累积时间之和、每测量图像的采样数目和片材输送速度相乘在一起获得的长度来确定多个测量图像各自在输送方向上的长度。如果将上述数值代入式子中，则总和为21ms（用1作为采样数）。因此，输送方向上的长度是通过将余量与5.25mm相加而获得的值（7.25mm）。在此示例中，预扫描所需的输送方向上的长度短于主扫描所需的输送方向上的长度，因此根据后者来确定每个测试图案的大小。

图8示出在输送方向上排列根据本实施例的四个颜色传感器200的情况下测试图案布局的示例。这四个颜色传感器200在这里将被称为第一传感器200a、第二传感器200b、第三传感器200c和第四传感器200d。另外，图8中所示的Y方向是片材输送方向，并且X方向是与输送方向正交的方向。另外，三张片材全都是A4片材。

图9示出根据比较例的测试图案布局的示例。在比较例中，当在图1中所示的箭头B的方向上输送测试图案时执行预扫描和主扫描。因此，将预扫描的颜色测量时间与主扫描的颜色测量时间相加，结果，每测试图案的大小增大。如上所述，在预扫描中将累积时间改变到从级别1到级别3的每个级别。预扫描的颜色测量时间需要是3+6+12=21ms。因此，每测试图案的最长颜色测量时间是96+21=117ms。另外，图案大小需要是250*0.117=29.25mm以上。另外，在考虑余量的情况下，每个测试图案的最终大小（输送方向上的长度）是34mm左右。因此，如图8中所示，以比较例中总共需要四张A4片材。换言之，在本实施例中，与比较例相比可以减少片材数目。

从而，在本实施例中，在对所有测量图像的预扫描完成之后，再一次朝着颜色传感器200输送片材并且执行主扫描。换言之，通过将其上记录有测量图像的片材两次或更多次输送到颜色传感器200，能够确立一种能够减少片材数目并且抑制测量图像的大小增大的颜色测量技术。另外，由于没有减少测试图案的数目，所以可以将颜色测量的精度维持在较高的程度。

有若干种方法用于将片材两次或更多次输送到颜色传感器200。例如，在片材为了预扫描而经过颜色传感器200之后，引擎控制单元102控制电机141以使得片材输送方向反转，从而片材被输送到颜色传感器200以便进行主扫描。此情况中使用的输送路线包括从反转单元136直接通向排出路线135的路线，利用挡板133将片材从反转单元136引导到输送路线138、再一次经过输送路线130并通向排出路线135的路线，或类似路线。在后一种路线的情况中，引擎控制单元102通过驱动螺线管142以切换挡板133来将片材引导到输送路线138。

颜色传感器200被描述为被布置在用于输送第一面上已形成图像的片材的排出路线135上以便在片材的两面（即第一面和第二面）上形成图像。然而，颜色传感器200可被布置在排出路线139、输送路线130、反转单元136和输送路线138中的任何一个上。简言之，颜色传感器200可安装在第一定影器150下游的任何输送路线上。

累积设定确定单元171充当确定单元，根据该确定单元，不同的累积时间之中在预扫描结果中不发生饱和的范围中最长的累积时间被确定为主扫描的累积时间。由于在预扫描结果中不发生饱和的范围中最长的累积时间被确定为主扫描的累积时间，所以可以加宽动态范围。换言之，可以将颜色测量的精度维持在较高的程度。

测试图案可以是以下各项中的任何一个：用于创建ICC特性文件的测量图像、用于对图像形成装置要形成的图像的最大浓度进行校正的测量图像、或者用于对图像形成装置形成的图像的色调属性进行校正的测量图像。当然，本发明可应用到用于对与图像形成有关的参数进行调整的任何测试图案。

在实施例1中，一个测试图案经历使用多个累积时间的预扫描。另一方面，在实施例2中，一个测试图案经历使用多个累积时间之一的预扫描并且与剩余的多个累积时间相对应的测量结果被估计。因此，能够进一步缩短测试图案在输送方向上的长度并且增加执行采样的次数。注意，将不重复对与实施例1相同的部分的描述。

使用最短累积时间的预扫描

图10是示出实施例2的预扫描和主扫描的流程图。注意，已经描述过的步骤用相同的标号来标示。在执行步骤S601至S603之后，过程去到步骤S1001。

在步骤S1001中，颜色传感器200开始预扫描。例如，打印机控制器CPU313经由引擎状态检查单元1102指令传感器控制单元1123执行预扫描。传感器控制单元1123在颜色传感器200中设定在工厂装运时预先确定的预扫描累积时间。例如，传感器控制单元1123在颜色传感器200中设定三个累积设定1、2和3之中的预设累积设定（例如，累积设定1）。颜色传感器200对于每个测试图案输出一个累积时间的测量结果。这里，对于主扫描提供三个累积设定级别，并且在预扫描中使用作为三个累积设定级别中最低的累积设定1。累积设定1、2和3的累积时间与上述的相同。然后，执行步骤S605，并且过程去到步骤S1002。

在步骤S1002中，累积设定确定单元171基于累积设定1的预扫描结果来估计累积设定2和3的预扫描结果并且基于累积设定1、2和3的预扫描结果来确定各个测试图案的累积设定。在实施例1中，通过将累积设定按顺序改变到从级别1（3ms）到级别3（12ms）的每个级别并且判定在颜色传感器200的检测值（反射光量）中是否发生饱和（达到稳定），累积设定确定单元171确定适当的最优累积设定。由CMOS传感器或类似物配置而成的颜色传感器200的检测值与累积时间成比例地线性变化。例如，如果曝光时间加倍，则检测值也基本上加倍，而如果曝光时间减半，则检测值也基本上减半。注意，在实际中，在颜色传感器200的检测值中还包括噪声成分。因此，通过调整曝光时间以可获得尽可能最宽的动态范围，来提升颜色传感器200的检测的精确程度。然后，执行步骤S607至S610。

在本实施例中，对于最低累积设定获得预扫描结果，并且利用曝光时间与检测值之间的线性关系来估计其他累积设定的预扫描结果。例如，可以利用以下式子来计算累积设定2和3的预扫描结果。

累积设定2的预扫描结果=累积设定1的预扫描结果×(累积设定2的累积时间/累积设定1的累积时间)

累积设定3的预扫描结果=累积设定1的预扫描结果×(累积设定3的累积时间/累积设定1的累积时间)

因此，在实施例2中，也可以获得与实施例1中类似的结果。另外，实施例2在以下这点上优于实施例1。在实施例1中，对于每个累积设定，每测试图案执行一次预扫描。另一方面，在本实施例中，每测试图案可执行多次（例如三次）预扫描，并且可以使用中值。注意，如果测试图案的大小与实施例1和实施例2中的相同，则预扫描可执行最多达7次（(3ms+6ms+12ms)/3ms=7）。在实施例1中，由于只执行一次预扫描，所以微小区域中的不规则倾向于在测试图案中累积。在本实施例中，由于执行预扫描多次，所以可以减轻不规则的影响。如果可以减轻不规则的影响，那么预扫描的精度增大，结果，主扫描的精度也增大。最终，能够增大利用扫描测试图案的结果确定的用于最大浓度和色调校正的LUT和ICC特性文件的精度。注意，可以在考虑输送速度、测试图案大小和每次执行的扫描时间的情况下适当地设定预扫描执行计数。另外，虽然描述了使用多个测量值的中值，但预扫描结果也可以是平均值，并且可以使用最低值或最高值。

以这种方式，根据实施例2，颜色传感器200利用预先提供的多个不同累积时间之中最短的累积时间来执行预扫描。累积时间确定单元171基于利用最小累积时间获得的预扫描结果来确定多个不同累积时间之中在由颜色传感器200执行的预扫描的结果中不发生饱和的范围中的最长累积时间。例如，在多个不同累积时间之中，基于累积时间与颜色传感器200的预扫描结果之间的线性关系、最短累积时间及其预扫描结果来估计除了最短累积时间以外的剩余累积时间的预扫描结果。换言之，累积时间和预扫描结果可被表述为线性函数。该线性函数的斜率可基于最短累积时间和相应的预扫描结果来获得。截距（intercept）的值在工厂装运时确定。因此，如果将除了最短累积时间以外的剩余累积时间代入该线性函数中，则可以计算（估计）相应的预扫描结果。通过向以这种方式获得的多个累积时间的预扫描结果应用饱和判定，可以确定在预扫描结果中不发生饱和的范围中的最长累积时间。虽然这里给出了使用不同累积时间之中的最短累积时间的描述，但也可使用另外的累积时间。

虽然已参考示范性实施例描述了本发明，但要理解本发明不限于所公开的示范性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽解释以涵盖所有这种修改和等同结构和功能。

Claims

1.一种图像形成装置，包括：

图像形成单元，被配置为在片材上形成测量图像；

输送单元，被配置为输送所述片材；

测量单元，被配置为通过累积来自由所述输送单元输送的所述片材上的所述测量图像的反射光来测量所述测量图像；

控制单元，被配置为，在所述测量单元在第一扫描中测量所述片材上的所述测量图像之后，使得所述输送单元再一次将所述片材朝着所述测量单元输送，并且使得所述测量单元在第二扫描中测量所述片材上的所述测量图像；以及

确定单元，被配置为，基于在所述第一扫描中所述测量单元的测量结果，确定所述测量单元在所述第二扫描中累积来自所述测量图像的反射光的反射光累积时间。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，所述控制单元被配置为控制所述输送单元，使得在所述片材为了所述第一扫描经过所述测量单元之后，所述片材的输送方向被反转，以为了所述第二扫描将所述片材输送到所述测量单元。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，所述测量单元被布置在为了在片材的第一面和第二面这两面上形成图像而输送在第一面上形成有图像的片材的输送路径上。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，所述测量单元被配置为对于每个测量图像依次利用多个不同累积时间来执行所述第一扫描。

5.根据权利要求4所述的图像形成装置，

其中，所述测量图像在输送方向上的长度是基于通过将所述多个不同累积时间之和、对于每个测量图像执行采样的次数和所述片材的输送速度相乘在一起所获得的长度来确定的。

6.根据权利要求5所述的图像形成装置，

其中，所述测量图像在输送方向上的长度是通过将用于排除所述测量图像中的不稳定区域的余量与通过将所述多个不同累积时间之和、对于每个测量图像执行采样的次数和所述片材的输送速度相乘在一起所获得的长度相加来获得的长度。

7.根据权利要求4所述的图像形成装置，

其中，所述确定单元被配置为对于所述测量图像从与所述多个不同累积时间相对应的多个第一扫描结果之中识别在不发生饱和的范围中的最高第一扫描结果，并且将与所识别的第一扫描结果相对应的累积时间确定为所述第二扫描的累积时间。

8.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，所述测量单元被配置为利用预先提供的多个不同累积时间之中的一个累积时间来执行所述第一扫描，并且

所述确定单元被配置为基于累积时间与第一扫描结果之间的线性关系、所述一个累积时间和利用所述一个累积时间获得的第一扫描结果来估计所述多个不同累积时间之中的剩余累积时间的第一扫描结果，从与所述多个不同累积时间相对应的多个第一扫描结果之中识别在不发生饱和的范围中的最高第一扫描结果，并且将与所识别的第一扫描结果相对应的累积时间确定为所述第二扫描的累积时间。

9.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，所述测量图像是用于创建特性文件数据的测量图像、用于对所述图像形成装置要形成的图像的最大浓度进行校正的测量图像、或者用于对所述图像形成装置要形成的图像的色调属性进行校正的测量图像。

10.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，所述测量单元被配置为根据反射光的每个波长区域测量来自所述测量图像的光量。

11.根据权利要求10所述的图像形成装置，还包括：

计算单元，被配置为基于由所述测量单元获得的所述测量图像的测量结果来计算所述测量图像的光谱反射率。

12.根据权利要求11所述的图像形成装置，还包括：

计算单元，被配置为基于所述光谱反射率来计算颜色值。

13.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，所述图像形成单元被配置为在浓度测量时形成单色测量图像并且在颜色测量时形成多个颜色重叠的测量图像。

14.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，所述图像形成单元被配置为通过将调色剂转印到片材上来形成图像。

15.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，所述图像形成单元被配置为通过排出墨水来在片材上形成图像。

16.一种控制包括测量单元的图像形成装置的方法，该方法包括：

在片材上形成测量图像；

输送其上形成有所述测量图像的所述片材；

利用所述测量单元通过累积来自所述测量的反射光来测量所述测量图像；

在所述测量单元在第一扫描中测量所述片材上的所述测量图像之后，再一次将所述片材朝着所述测量单元输送，并且在第二扫描中测量所述片材上的所述测量图像；以及

基于在所述第一扫描中所述测量单元的测量结果，确定所述测量单元在所述第二扫描中累积来自所述测量图像的反射光的反射光累积时间。