CN104516231B - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像形成装置。第一转换条件将特定的记录介质上的测量图像的读取数据转换成特定的记录介质上的浓度数据。第二转换条件将另一记录介质上的测量图像的读取数据转换成特定的记录介质上的浓度数据。产生单元控制图像形成单元在特定的记录介质上形成第一图案和在另一记录介质上形成第二图案，并通过使用第一读取数据、第二读取数据以及存储在存储单元中的第一转换条件来产生与另一记录介质对应的第二转换条件。第一读取数据通过读取特定的记录介质上的第一图案来获得，并且第二读取数据通过读取另一记录介质上的第二图案来获得。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及图像形成装置。
背景技术
图像形成装置的图像质量根据图像形成装置被使用的环境或图像形成装置的使用状态而改变。这需要校准以根据环境或使用状态更新图像形成条件(诸如校正条件和处理条件)。在校准中，需要使用由图像形成装置的制造公司指定的用于校准的专用纸。如果用于校准的专用纸用完，那么不能获得精确的校准结果。美国专利申请公开No.2010/0315685描述了即使当使用与用于校准的专用纸不同的任何记录介质时也可获得与使用专用纸时相同的校准结果的图像形成装置。
已发现校准的各种误差的累积可能引起高浓度区域中的浓度再现性的降低。鉴于此，本发明提高高浓度区域中的校准精度。
发明内容
本发明提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括：校正单元，该校正单元被配置为通过使用校正条件来校正图像数据；图像形成单元，该图像形成单元被配置为基于由校正单元校正的图像数据来在记录介质上形成图像；获得单元，该获得单元被配置为获得读取数据，该读取数据通过读取单元读取由图像形成单元在记录介质上形成的测量图像来获得；确定单元，该确定单元被配置为基于由获得单元获得的读取数据来确定在图像形成单元基于图像数据形成图像的情况下所使用的处理条件；转换单元，该转换单元被配置为通过使用与记录介质对应的转换条件来将读取数据转换成浓度数据；第一产生单元，该第一产生单元被配置为基于由转换单元转换读取数据所获得的浓度数据来产生校正条件；存储单元，该存储单元被配置为存储与特定的记录介质对应的第一转换条件；第二产生单元，该第二产生单元被配置为控制图像形成单元在特定的记录介质上形成第一图像图案和在与特定的记录介质不同的另一记录介质上形成第二图像图案，并通过使用第一读取数据、第二读取数据以及存储在存储单元中的第一转换条件来产生与另一记录介质对应的第二转换条件，第一读取数据是通过读取单元读取特定的记录介质上的第一图像图案获得的，并且第二读取数据是通过读取单元读取另一记录介质上的第二图像图案获得的；以及控制单元，该控制单元被配置为控制在图像形成单元形成第一图像图案和第二图像图案的情况下所使用的处理条件，使得通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比通过图像形成单元形成的图像的浓度高，其中，第一转换条件用于将特定的记录介质上的测量图像的读取数据转换成特定的记录介质上的浓度数据，并且，第二转换条件用于将另一记录介质上的测量图像的读取数据转换成特定的记录介质上的浓度数据。
本发明的其它特征从以下示例性实施例的描述(参照附图)将变得清楚。
附图说明
图1是示出彩色复印机的结构示例的示图。
图2是示出读取器图像处理单元的框图。
图3是示出打印机控制单元的框图。
图4是示出第一校准中的衬度电势计算处理的流程图。
图5是示出衬度电势与图像浓度信息之间的关系的示图。
图6是示出栅极电势与感光鼓表面电势之间的关系的示图。
图7是示出再现原稿图像的浓度所需要的特性的特性转换图。
图8是示出第二校准的流程图。
图9是用于描述记录介质之间的特性的差异的示图。
图10是示出记录介质追加处理的流程图。
图11是用于描述创建用于任何记录介质的LUTid的方法的示图。
图12是示出使用追加的记录介质的校准的流程图。
图13A和图13B是用于描述创建高浓度中的LUTid的方法的示图。
图14是用于描述创建LUTa的方法的特性转换图。
图15是示出与校准有关的功能的框图。
具体实施方式
以下描述本发明的实施例。以下描述的单个实施例对理解本发明的诸如上位概念、中位概念和下位概念的各种概念是有用的。本发明的技术范围由权利要求限定，而不受以下描述的单个实施例限制。
[实施例1]
以下描述本发明被应用于电子照相方案的彩色复印机的实施例。注意，本发明可应用于需要校准的任何图像形成装置。换句话说，图像形成方案不限于电子照相方案，并且可以是诸如喷墨方案或静电记录方案的任何其它方案。本发明不仅可应用于形成多色图像的图像形成装置，而且可应用于形成单色图像的图像形成装置。图像形成装置可作为例如打印装置、打印机、复印机、多功能外设或传真机被市售。记录介质被称为“记录介质”、“记录材料”、“纸”、“片材”、“转印材料”或“转印纸”。记录介质可由纸、纤维、膜、树脂等制成。
[基本硬件结构]
图1所示的图像形成装置100包含从原稿读取图像的读取器单元A和将读取器单元A获得的图像形成在记录介质上的打印机单元B。读取器单元A在读取放置在平板玻璃102上的原稿101之前读取基准白板106，并且执行阴影校正。光源103利用光照射原稿101，并且反射光经由光学系统104在CCD传感器105上形成图像。诸如CCD传感器105的读取单元沿箭头K1的方向移动，逐行地将原稿转换成电信号。这里，原稿可以被移动以替代读取单元移动。读取器图像处理单元108将电信号转换成图像信号。
在图2中，CCD/AP基板201中的模拟图像处理单元202调整由CCD传感器105获得的图像信号的增益等。A/D转换单元203将经调整的图像信号转换成数字图像信号，并将数字图像信号输出到读取器控制器基板210。读取器控制器基板210中的阴影处理单元212在CPU211的控制下对图像信号执行阴影校正，并将经校正的图像信号输出到打印机单元B中的打印机控制单元109。此时，输出的图像信号由R、G和B中的每一个的亮度信息构成。
下面描述打印机单元B。在图1中，打印机控制单元109将图像信号转换成激光驱动信号。打印机控制单元109基于激光驱动信号控制多边(polygon)扫描器110。多边扫描器110包含诸如半导体激光器的光源。多边扫描器110利用激光束扫描各图像形成单元120、130、140和150的感光鼓121、131、141和151中的每一个以形成静电潜像。多边扫描器110用作将图像载体曝光的曝光单元。多边扫描器110被称为“曝光设备”或“光学扫描设备”。图像形成单元120、130、140和150分别与黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(Bk)对应。由于图像形成单元120、130、140和150具有基本上相同的结构，因此以下仅描述与黄色对应的图像形成单元120。一次带电器122是使图像载体均匀带电的带电单元的示例，并且使感光鼓121的表面带电为预定的电势。显影器123是将形成在图像载体上的潜像显影成调色剂图像的显影单元的示例，并且将感光鼓121上的静电潜像显影以形成调色剂图像。转印刀片124是将调色剂图像转印到记录介质上的转印单元的示例，并且从转印带111的背面通过放电将感光鼓121上的调色剂图像转印到转印带111上的记录介质上。定影器114将调色剂图像定影到记录介质上。定影器114用作将调色剂图像定影到记录介质上的定影单元。
感光鼓121、131、141和151各自具有分别用于测量相应的表面电势的表面电位计125、135、145和155。表面电位计125、135、145和155分别用于调整衬度(contrast)电势。在图像形成装置增加衬度电势的情况下，附着到感光鼓的表面的调色剂的量增加，从而导致较高的图像浓度。在图像形成装置降低衬度电势的情况下，附着到感光鼓的表面的调色剂的量降低，从而导致较低的图像浓度。
在图3中，CPU 301整体控制打印机控制单元109中的单元。存储器302是ROM或RAM，并且存储控制程序和各种数据。存储器302用作存储与特定的记录介质对应的第一转换条件的存储单元，这里，第一转换条件是LUTid(X)的示例。操作单元330包含用于向用户输出信息的显示设备和用于从用户接收输入的输入设备。用户操作操作单元330，以指示CPU301执行校准或追加(add)用于校准的记录介质的处理。
打印机控制单元109中的颜色处理单元303接收通过读取器A、打印服务器C、主计算机等处理的图像信号。颜色处理单元303用作通过使用与记录介质对应的转换条件将读取数据转换成浓度数据的转换单元。更详细地，颜色处理单元303对接收的图像信号应用图像处理和颜色处理以便在打印机具有理想输出特性的情况下获得希望的输出。虽然接收的信号具有8位来表达灰度(gradation)级数，但是，为了提高精度，颜色处理单元303将其扩展到10位。然后，抖动(dither)单元307对图像信号进行抖动，以将其转换成4位信号。LUTid304是用于将包含在来自读取器A的图像信号中的亮度信息转换成浓度信息的亮度-浓度转换表。尽管LUTid 304初始被设置用于特定的记录介质，但是，在本实施例中，作为追加任何记录介质的处理的结果，LUTid 304也被追加。
灰度控制单元311包含UCR单元305和LUTa306，并且校正图像信号，使得打印机单元B支持理想特性。LUTa306是用于校正浓度特性的10位转换表(校正条件)，并且被特别用于改变打印机单元B的γ特性。灰度控制单元311是通过使用校正条件校正图像数据的校正单元。打印机单元B是基于通过校正单元校正的图像数据在记录介质上形成图像的图像形成单元的示例。UCR单元305是通过调节每个像素中的图像信号的积算(integration)值来限制总图像信号水平(level)的电路。在总和超过规定值的情况下，UCR单元305执行利用K信号替换预定量的CMY信号的底色去除(UCR)处理，以减小总图像信号水平。总图像信号水平的这种调节意在调节打印机单元B的图像信息中的施加的调色剂量。打印机单元B的操作在本实施例中被优化以防止由超过规定量的施加的调色剂量引起的图像缺陷等。
抖动单元307对从灰度控制单元311输出的信号进行抖动，并且PWM单元308将经抖动的信号转换成激光驱动信号。激光驱动器309使半导体激光器基于激光驱动信号发射光。抖动单元307执行用于将10位图像信号转换成4位数据的半色调处理。
[处理条件的控制]
本发明具有通过使用任何记录介质的校准来优化打印机特性的特征。首先描述使用事先设定的特定记录介质X的校准。在本实施例中，包含控制衬度电势的第一校准功能和控制图像数据γ校正电路(LUTa 306)的第二校准功能。
I.第一校准
第一校准是由CPU 301执行以基于从形成在记录介质上的测量图像获得的第一亮度信息来确定衬度电势的控制(图4)。CPU 301用作执行第一校准的第一校准单元。CPU 301是获得由读取单元读取通过图像形成单元在记录介质上所形成的测量图像而获得的读取数据的获得单元的示例。
在S401中，CPU 301输出第一测试打印，并测量感光鼓表面电势。例如，CPU 301向颜色处理单元303输出第一测量图像数据，并使打印机单元B在特定的记录介质X上形成第一测试图案(第一测量图像)。其上形成第一测试图案的记录介质X与第一测试打印对应。在输出第一测试打印时使用的衬度电势基于图像形成装置的周围环境(例如，绝对水分量)被设定为初始值，该初始值被估计为实现目标浓度。这里，存储器302存储与各种环境对应的衬度电势值。CPU 301测量绝对水分量，并确定与测量的绝对水分量对应的衬度电势。例如，第一测试图案包含具有Y、M、C和Bk的半色调浓度的带状测量图像α和具有Y、M、C和Bk中的每一个的最大浓度(例如，图像信号水平＝255)的测量图像β。表面电位计125、135、145和155各自测量其上分别形成测量图像β的静电潜像的感光鼓121、131、141和151的区域的表面电势。
在S402中，读取器A读取输出的第一测试打印，并将RGB数据(与具有红色、绿色和蓝色中的每一个的波长的光的强度对应的数据)传递到打印机控制单元109的CPU 301。CPU301通过使用对特定的记录介质X事先提供的LUTid(X)来将RGB数据转换成浓度数据。LUTid(X)是用于将特定的记录介质X上的读取数据转换成浓度数据的第一转换条件。用于使得任何记录介质Z能够在校准中被使用的LUTid(Z)(后面描述)通过改变LUTid(X)来创建。
在S403中，CPU 301计算与目标最大浓度对应的衬度电势b。在图5中，横轴代表显影偏压电势，纵轴代表图像浓度。衬度电势是显影偏压电势与感光鼓一次带电之后各颜色的半导体激光器310以最大水平发光时的感光鼓表面电势之间的差。令Da是通过使用衬度电势a所形成的测量图像β的浓度。在这种情况下，如实线L所示，最大浓度附近的图像浓度(浓度在0.8～2.0)关于衬度电势呈线性。实线L由衬度电势a和最大浓度Da确定。在本实施例中，作为示例，目标最大浓度为1.6。CPU 301基于实线L计算与目标最大浓度对应的衬度电势b。这里，与实线L对应的表或函数事先存储在存储器302中。例如，通过使用下式(1)计算衬度电势b：
b＝(a+ka)×1.6/Da …(1)
这里，ka是根据显影方法的类型确定的校正系数。
在S404中，CPU 301从衬度电势b确定栅极(grid)电势Vg和显影偏压电势Vdc，并设定这些值。
CPU 301由此用作基于由获得单元获得的读取数据来确定当图像形成单元形成图像时所使用的处理条件的确定单元。
在图6中，CPU 301将栅极电势Vg设定为-300V，以各颜色的半导体激光器310的最小发光脉冲水平执行扫描，并通过使用表面电位计125、135、145和155中的每一个测量表面电势Vd。CPU 301还将栅极电势Vg设定为-300V，并通过使用表面电位计125、135、145和155中的每一个测量各颜色的半导体激光器310的发光脉冲水平处于最大值时的表面电势Vl。CPU 301同样测量栅极电势Vg被设定为-700V时的表面电势Vd和Vl。CPU 301可通过使用-300V的数据和-700V的数据的内插或外插来确定图6所示的栅极电势与感光鼓表面电势之间的关系。这种用于获得电势数据的控制被称为“电势测量控制”。
显影偏压Vdc与表面电势Vl之间的差电压被确定为衬度电势Vcont。当衬度电势Vcont较高时，最大浓度较高。CPU 301从图6所示的关系确定与确定的衬度电势b对应的栅极电势Vg。CPU 301从确定的栅极电势Vg和图6所示的关系确定相应的表面电势Vd。CPU 301进一步通过从表面电势Vd减去Vback(例如，150V)来确定显影偏压Vdc。这里，Vback是被确定为使得没有雾化调色剂附着在图像上的电势。
II.第二校准
在图7中，象限I代表将原稿浓度(原稿中的调色剂图像浓度)转换成浓度信号的读取器单元A的特性。象限II代表将浓度信号转换成激光输出信号的LUTa的特性。象限III代表将激光输出信号转换成输出图像浓度(复印件中的调色剂图像浓度)的图像形成装置100的打印机单元的特性。象限IV代表输出图像浓度与原稿浓度之间的关系。这些特性指示图像形成装置100中的总体灰度特性。注意，在使用8位数字信号的情况下，灰度级数为256。
在图像形成装置100中，为了使象限IV中的灰度特性呈线性(即，使复印件的灰度特性匹配原稿的灰度特性)，通过象限II中的灰度控制单元311校正象限III中的打印机单元B中的记录特性的畸变。可在不操作灰度控制单元311的情况下简单地通过在输出测试打印的情况下所获得的象限III的特性中彼此替换输入和输出来容易地创建LUTa(X)。在本实施例中，虽然灰度的输出级数为256(8位)，但是，由于灰度控制单元311处理10位数字信号，因此灰度控制单元311中的灰度级数为1024。
第二校准是由CPU 301执行以基于从形成在记录介质上的测量图像获得的第二亮度信息来确定与图像形成装置的灰度特性有关的图像形成条件的控制(图8)。第二校准通常在第一校准之后执行。
在S801中，CPU 301输出第二测试打印。例如，CPU 301将第二测量图像数据输出到颜色处理单元303，并使打印机单元B在特定的记录介质X上形成第二测试图案(第二测量图像)。其上形成第二测试图案的记录介质X与第二测试打印对应。这里，CPU 301使打印机单元B在不使用灰度控制单元311中的LUTa的情况下形成第二测试图案。UCR单元305将浓度信号YMCK输出到抖动单元307，而不使其通过LUTa 306。
例如，对于Y、M、C和Bk的每个颜色，在第二测试打印中形成的第二测试图案具有4列16行(即，64个灰度级)的测量图像。作为示例，256个灰度级的低浓度区域(例如，从级1到级128的区域)被主要分配给64个灰度级的测量图像。这使得能够有利地调整低浓度区域中的灰度特性。可对于低分辨率(160～180lpi)和高分辨率(250～300lpi)中的每一个提供第二测试图案，这里，lpi代表每英寸行数。可通过抖动单元307利用实现相应的分辨率的参数执行抖动来形成高分辨率和低分辨率中的每一个的图像。这里，可利用160～180lpi的分辨率创建灰度图像，并且利用250～300lpi的分辨率创建诸如文字的线图像。利用两种类型的分辨率中的每一种输出相同灰度级(级1～级256)的测试图案。在灰度特性根据分辨率显著不同的情况下，根据分辨率设定灰度级。如果打印机单元B能够利用三种或更多种类型的分辨率形成图像，那么用于第二校准的测试打印可被分成多页。
在S802中，读取器A读取第二测试图案。颜色处理单元303接收第二测试图案的读取数据(红色、绿色和蓝色的亮度数据)。颜色处理单元303通过使用LUTid(X)将第二测试图案的亮度数据转换成浓度数据。颜色处理单元303由此用作通过使用与记录介质对应的转换条件将读取数据转换成浓度数据的转换单元。LUTid(X)是第一转换条件的示例，并且是用于将特定的记录介质上的测量图像的读取数据转换成特定的记录介质上的测量图像的浓度数据的表。
在S803中，CPU 301基于浓度值、用于形成第二测试图案的激光输出水平和形成每个测量图像的位置来创建指示激光输出水平与浓度之间的关系的表。CPU 301在存储器302中存储经创建的表。CPU301可由此获得图7所示的象限III中的打印机单元B的特性。CPU301通过彼此替换特性中的输入(激光输出水平)和输出(浓度)来确定LUTa，并在灰度控制单元311中设定LUTa。CPU 301是基于通过转换单元转换读取数据所获得的浓度数据产生校正条件的第一产生单元的示例。数据不足以计算LUTa，并且打印机单元B在第二校准中形成仅64个灰度级的测量图像。因此，CPU 301通过基于64个灰度级的数据内插256个灰度级的数据来创建LUTa。作为第二校准的结果，图像形成装置可获得关于目标浓度实现线性灰度特性的转换条件。
尽管在本实施例中依次执行第一校准和第二校准，但是可仅执行第一校准和第二校准中的一个。根据本实施例，校准被执行以有效地校正图像浓度、图像再现性或灰度再现性的任何短期或长期变化，使得能够保持图像质量。
[追加任何记录介质的处理]
下面描述追加可用于校准的记录介质的情况。本实施例具有即使在通过使用任何记录介质Z执行校准的情况下也优化打印机特性的特征。
如果在假定使用特定的记录介质X(用于校准的专用纸)的校准中使用任何记录介质Z，那么在打印机的校正输出特性上出现问题。关于特定的记录介质X，施加的调色剂量是已知的，并且校准被设计为不引起图像缺陷。由此，使用特定的记录介质X的校准使得打印机特性能够被调整以实现希望的调色剂量。另一方面，关于任何记录介质Z，浓度与施加的调色剂量之间的关系是未知的。如果在假定使用特定的记录介质X的校准中使用特定的记录介质X以外的任何记录介质Z，那么存在施加的调色剂量超过其容限范围的可能性。这可引起转印或定影时的定影失败，从而导致图像缺陷。
在对于形成在特定的记录介质X上的图像施加的调色剂量和对于形成在任何记录介质Z上的图像施加的调色剂量相同的情况下，形成在记录介质Z上的图像的浓度相对低。在如图9中的(I)那样调整形成在特定的记录介质X上的预定颜色的图像的输出特性与形成在另一记录介质Z上的预定颜色的图像的输出特性的情况下，关于浓度信号的每个记录介质的施加的调色剂量如图9中的(II)所示。在图中，对于另一记录介质Z的施加的调色剂量比对于特定的记录介质X的施加的调色剂量大。当在这种状态下输出二次色、三次色等时，存在附着到记录介质Z的调色剂的量超过容限范围并引起定影失败的可能性。然而，如果用户可通过使用对于用户容易获得的记录介质Z执行校准，那么对于用户来说方便得多。
在本实施例中，产生第二转换设定信息，使得即使在通过使用任何记录介质Z执行校准的情况下也创建与通过使用特定的记录介质X执行校准的情况相同的LUTa。在紧挨着LUTa之前调节总图像信号电平，由此防止施加的调色剂量超过容限范围。首先，CPU 301通过使用相同的图像信号(测量图像信号)在特定的记录介质X和记录介质Z中的每一个上形成相同的测量图像。这里使用相同的图像信号(测量图像信号)，使得特定的记录介质X和记录介质Z具有相同的施加调色剂量。CPU 301使读取器单元A读取形成在特定的记录介质X上的测量图像和形成在记录介质Z上的测量图像，并确定形成在记录介质中的每一个上的测量图像的亮度数据。CPU 301然后计算亮度值之间的亮度差，并通过使用LUTid校正该差。例如，CPU 301通过将该差加到特定的记录介质X的LUTid(X)来创建记录介质Z的LUTid(Z)。在通过使用记录介质Z校准时，CPU 301在颜色处理单元303中将LUTid(Z)设定为LUTid 304。可以以这种方式创建实现与通过使用特定的记录介质X执行校准的情况相同的灰度特性的LUTa。LUTid(Z)是第二转换条件的示例，并且是用于将另一记录介质上的测量图像的读取数据转换成该另一记录介质上的测量图像的浓度数据的表。
并且，创建的LUTid在高浓度区域中的精度在本实施例中被提高。换句话说，被应用以在登记(register)记录介质Z时在特定的记录介质X和记录介质Z中的每一个上形成图案的图像形成条件被设定为与在基于通过使用读取器A读取的原稿来形成图像的复印模式或基于从外部PC传送的图像数据来形成图像的打印模式中所使用的图像形成条件不同。详细地，图像形成条件被暂时改变，使得在追加模式中形成的测量图像的最大浓度比在诸如复印模式或打印模式的图像形成模式中形成的图像的最大浓度高。这里提到的浓度值是光学浓度。CPU301是将在追加模式中由图像形成单元形成的第一图像图案的浓度和第二图像图案的浓度中的每一个控制为比在图像形成模式中由图像形成单元形成的图像的浓度高的预定浓度的控制单元的示例。因此，当图像形成装置从图像形成模式切换到追加模式时，图像的最大浓度增加。
以下参照图13A和图13B描述提高高浓度区域中的精度的原因。假定在复印模式或打印模式中形成的图像的最大浓度的目标值为1.6。如果通过使用被设定为实现该目标值的图像形成条件来形成测量图像，那么，如图13A中的实线所示，各种误差因素的累积导致实际形成在记录介质X上的测量图像的最大浓度为大约1.5～1.7的可能性。在创建LUTid时所使用的记录介质X的亮度值I(X)与记录介质Z的亮度值I(Z)之间的关系由图13B中的实线指示。这里，测量图像的亮度值I在测量图像的浓度值增加的情况下降低，并在测量图像的浓度值降低的情况下增加。如图13B中的实线所示，形成在记录介质X上的测量图像的浓度被检测为大约1.5～1.7。由于未检测到超过1.7的浓度，因此CPU 301需要通过内插来计算浓度。如图13B中的虚线所示，亮度值I(X)与亮度值I(Z)之间的关系通过内插获得。应当注意，在内插中，亮度值I(X)与I(Z)之间的对应关系被内插，使得当亮度值I(X)和I(Z)均为0时，高浓度区域中的亮度差(亮度信号与浓度信号之间的差)为0。例如，在创建LUTid时测量图像的最大浓度为1.5的情况下，基于预测值(内插值)创建LUTid中的与大于或等于1.5的浓度对应的部分。在形成于复印模式或打印模式中的图像的最大浓度的目标值为1.6的情况下，在第一校准中形成的测量图像的最大浓度为大约1.6，并且可能为大约1.5。在这种情况下，第一校准缺少足够的精度。
因此，在本实施例中，在追加任何记录介质Z的处理中，CPU 301将测量图像的最大浓度的目标值设定为比在复印模式或打印模式中形成的图像的最大浓度的目标值高。作为结果，图像图案的浓度特性更接近于图13A中的虚线所示的浓度特性。由于在第一校准中使用的高浓度区域的数据为实际测量值，因此与使用预测值的情况相比，创建LUTid时的精度被提高。在本实施例中，考虑到在复印模式或打印模式中形成的图像的最大浓度的目标值为1.6，CPU 301设定图像形成条件，使得在执行追加任何记录介质Z的处理的情况下形成的测量图像的最大浓度为大约1.7～2.0。
在图10中，当通过设置在图像形成装置100上的操作单元330的按钮被指示另外登记用于校准的记录介质时，CPU 301开始追加处理。
在S1001中，CPU 301选择特定的记录介质X，并在特定的记录介质X上形成图像图案(测量图像)。图像图案为例如在第二校准中使用的第二测试图案。形成图像图案(测量图像)时的图像形成条件被设定为与用于在复印模式或打印模式中形成图像的图像形成条件不同，以确保以上提到的高浓度区域中的精度。例如，CPU 301将每个颜色的半导体激光器310的发光水平(发光强度)设定为最大可设定水平并将栅极电势Vg的绝对值设定为最大可设定水平，以便实现在图像形成装置100中可设定的最大衬度。如图6所示，当栅极电势Vg的绝对值处于最大值时，获得最大衬度(与Vcont对应)。例如，假定可在-150V～-700V的范围中设定栅极电势Vg。在这种情况下，栅极电势Vg被设定为-700V。即使当各种误差因素累积时，使用这种图像形成条件也使得图像图案(测量图像)的最大浓度能够为大约1.7～2.0。
在S1002中，CPU 301控制读取器单元A以读取形成在特定的记录介质X上的图像图案，以获得读取的亮度值I(X)。亮度值I(X)与从形成在特定的记录介质X上的图像获得的第一亮度信息对应。
在S1003中，CPU 301选择任何记录介质Z，并在记录介质Z上形成图像图案(测量图像)。形成在记录介质Z上的图像图案为第二测试图案。形成图像图案(测量图像)时的图像形成条件与用于特定的记录介质X的图像形成条件相同。详细地，每个颜色的半导体激光器310的发光脉冲水平被设定为最大水平，并且栅极电势Vg被设定为-700V。第二测试图案由此在记录介质Z上形成。打印机单元B与通过使用相同的图像信号在可用于校准的特定的记录介质和任何记录介质中的每一个上形成图像的图像形成单元对应，以追加任何记录介质Z作为可用于校准的记录介质。
在S1004中，CPU 301控制读取器单元A以读取形成在记录介质Z上的图像图案，以获得读取的亮度值I(Z)。亮度值I(Z)与从形成在记录介质上的图像获得的第二亮度信息对应。用于获得读取的亮度值I(Z)的图像数据和图像处理与用于获得读取的亮度值I(X)的那些相同。
在S1005中，CPU 301对读取的亮度值I(X)和I(Z)应用以下方法以创建在利用记录介质Z执行校准时所使用的LUTid(Z)，并在存储器302或颜色处理单元303中存储LUTid(Z)。例如，通过将亮度值I(X)与I(Z)之间的差加到LUTid(X)来创建LUTid(Z)。以下描述创建LUTid(Z)的详细方法。LUTid(Z)与用于对任何记录介质Z将亮度信息转换成浓度信息的第二转换设定信息对应。
在图11中，对于特定的记录介质X和记录介质Z中的每一个，(I)示出输出图像信号与读取的亮度值之间的关系，(II)示出读取的亮度值与读取的浓度值之间的关系。记录介质Z的浓度值被转换成记录介质X的浓度值。
特定的记录介质X的读取亮度值I(X)和记录介质Z的读取亮度值I(Z)是从通过使用相同的图像信号(即，相同的施加调色剂量)在记录介质X和Z上形成的图像读取的亮度值。CPU 301从亮度值I(X)和I(Z)计算实现相同的施加调色剂量所需要的特定记录介质X与记录介质Z之间的亮度差。CPU 301由此用作计算第一亮度信息与第二亮度信息之间的差的第一计算单元。第一亮度信息是第一读取数据的示例，并且是通过读取单元读取特定的记录介质上的第一图像图案获得的。第二亮度信息是第二读取数据的示例，并且是通过读取单元读取另一记录介质上的图像图案获得的。
CPU 301将亮度差加到LUTid(X)，以创建用于记录介质Z的LUTid(Z)。CPU 301由此用作通过将该差加到第一转换设定信息来计算第二转换设定信息的第二计算单元。LUTid(X)与用于对特定的记录介质将亮度信息转换成浓度信息的第一转换设定信息对应。CPU301还用作通过使用第一亮度信息、第二亮度信息以及第一转换设定信息来创建第二转换设定信息的创建单元。
组合使用记录介质Z和LUTid(Z)产生与组合使用记录介质X和LUTid(X)时相同的校准结果。这意味着，通过组合使用记录介质Z和LUTid(Z)确定的LUTa基本上与通过组合使用记录介质X和LUTid(X)确定的LUTa相同。换句话说，在理论上，即使当使用任何记录介质Z以替代特定的记录介质X时，也获得相同的LUTa。LUTa与图7所示的象限II中的特性对应。如果象限III中的打印机特性相同，那么通过使用记录介质X创建的LUTa(X)和通过使用记录介质Z创建的LUTa(Z)彼此相同。CPU 301用作基于第二转换设定信息确定图像形成条件的确定单元。CPU 301与追加的记录介质Z的识别信息相关联地在存储器302中存储创建的LUTid(Z)。
在图12中，在S1201中，CPU 301提示操作员通过操作单元330指定要使用哪个记录介质。在S1202中，CPU 301在记录介质X被指定的情况下在颜色处理单元303中设定LUTid(X)，并在记录介质Z被指定的情况下在颜色处理单元303中设定LUTid(Z)。CPU 301由此用作指定在校准中使用的记录介质的指定单元。在S1203中，CPU301执行第一校准(S401～S404)和第二校准(S801～S803)。特别地，作为第二校准的结果，LUTa(Z)被创建。颜色处理单元303通过使用与由CPU 301指定的记录介质对应的LUTid来执行转换处理。颜色处理单元303由此用作在由指定单元指定特定的记录介质时通过使用第一转换设定信息来将从形成在特定的记录介质上的图像获得的亮度信息转换成浓度信息的转换单元。颜色处理单元303还用作在由指定单元指定任何记录介质时通过使用第二转换设定信息来将从形成在记录介质上的图像获得的亮度信息转换成浓度信息的转换单元。
根据本实施例，从特定的记录介质X的特性(亮度值I(X))、记录介质Z的特性(亮度值I(Z))和记录介质X的第一转换设定信息(LUTid(X))来创建记录介质Z的第二转换设定信息(LUTid(Z))。这使得能够通过使用记录介质Z进行校准。特别地，通过使用相同的图像信号在记录介质X和Z中的每一个上形成图像，使得记录介质X和Z具有相同的施加调色剂量。由于施加的调色剂量相同，因此亮度值I(X)与I(Z)之间的差与LUTid(X)与LUTid(Z)之间的差对应。由此，将亮度值I(X)与I(Z)之间的差加到LUTid(X)相对容易地产生LUTid(Z)。
并且，基于第二转换设定信息确定应用于特定的记录介质和任何记录介质的共同的图像形成条件(LUTa)，使得不需要对于每个记录介质提供图像形成条件(LUTa)。换句话说，虽然需要对于每个记录介质提供用于将亮度信息转换成浓度信息的LUTid，但是不需要对于每个记录介质提供LUTa。在多种类型的记录介质之间共同使用LUTa的能力是本发明的有利效果之一。尽管需要根据指定的记录介质的类型切换LUTid，但是不需要根据指定的记录介质的类型切换LUTa。因此，与对于每个类型的记录介质存储专用的LUTa的其它示例相比，本发明可减小存储量。
根据本实施例，打印机单元B的单色输出特性可被精确地调整到希望的状态。在通过在打印机控制单元109、外部控制器等中使用ICC配置文件执行颜色管理的情况下，这有助于更精确的颜色再现性。这里，ICC代表国际色彩联盟(International ColorConsortium)。
尽管本实施例描述了在记录介质追加处理中记录介质Z上的图像形成和读取跟在记录介质X上的图像形成和读取后面的情况，然而，可首先在记录介质X和Z上形成图像并然后从记录介质X和Z读取图像。在这种情况下，可首先处理记录介质X和Z中的任一个。
根据本实施例，可提高LUTid在高浓度区域中的转换精度。CPU301将用于在登记记录介质Z时在特定的记录介质X和任何记录介质Z中的每一个上形成图案的图像形成条件设定为与在诸如复印原稿时的通常的图像形成中所使用的图像形成条件不同。由此，当图像形成装置100从通常的图像形成的图像形成模式变为追加模式时，图像形成条件改变。详细地，CPU 301暂时改变图像形成条件，使得图案图像形成中的最大浓度比通常的图像形成中的最大浓度高。例如，假定通常的图像形成中的最大浓度的目标值为1.6。于是，这种覆盖1.6的输出浓度即使在出现各种误差时也可被实现。LUTid(Z)的高浓度区域也基于实际测量值形成，这有助于创建LUTid(Z)时的更高精度。
最大浓度可简单地通过改变图像形成条件来暂时增加。例如，激光输出可被设定为比通常高，或者最大衬度可被设定为比通常高。当例如通过脉冲宽度调制驱动激光时，脉冲宽度可被设定为比通常大。最大衬度可通过将栅极电势Vg设定为比通常高来增加。
[实施例2]
实施例1涉及通过改变最大衬度或者激光脉冲水平作为图像形成条件来暂时增加最大浓度的示例。实施例2涉及通过使用作为图像形成条件的LUTa来暂时调整最大浓度的示例。这里，CPU 301确定衬度电势，使得最大浓度比最终的目标值(通常的目标值)高0.1，并且设定栅极电势和显影偏压电势以实现该衬度电势。
以下参照图14所示的特性转换图描述本实施例的特征。实线J指示执行设定比最终的目标值高的最大浓度的最大浓度控制时象限III中的打印机单元B的特性。如果在没有这种最大浓度控制的情况下使用通常的目标值，那么各种误差因素会导致最大浓度DH达不到1.6的目标浓度的打印机特性。虚线H指示这种打印机特性。在由虚线H指示的打印机特性的情况下，不管如何设定LUTa，DH到1.6的范围中的浓度都是不可再现的。这是由于LUTa不具有增加最大浓度的能力。
另一方面，如实线J所示的那样设定图像形成条件使得轻微超过最大浓度确保象限IV中的有利的总体浓度再现性。即使当LUTa的输入处于最大时，在这种情况下创建的LUTa也不产生最大输出。如图14中的虚线A所示，可通过将LUTa变为将最大输入转换成最大输出的这种表来解决这一点。最大浓度可以这种方式增加。
在本实施例中的追加任何记录介质的处理时，CPU 301在灰度控制单元311中设定被修改以将最大输入转换成最大输出的LUTa，由此使用于追加登记处理的最大浓度比通常的最大浓度高。这有助于提高LUTid在高浓度区域中的精度。
[其它修改]
可以组合实施例1和实施例2。例如，假定用于追加登记处理的最大浓度要被设定为比通常的最大浓度高0.1。在这种情况下，用于追加登记处理的最大浓度可根据实施例1被设定为比通常的最大浓度高0.05，并且可根据实施例2被设定为比通常的最大浓度高0.05。因此，可组合使用通过调整衬度电势来增加最大浓度的方法和通过修改LUTa来增加最大浓度的方法。增加的比率不需要为1:1，并且可以改变为适当的比率。
[结论]
以下参照图15描述与实施例有关的功能。尽管功能可如以上所描述的那样大部分由CPU 301实现，但是功能可以部分地或者全部地由诸如ASIC或逻辑电路的集成电路实现。
图像形成装置100中的CPU 301开始追加与事先被指定为可用于校准的记录介质的记录介质X不同的记录介质Z作为可用于校准的记录介质的处理。设定单元1501在打印机单元B或灰度控制单元311中对于第一记录介质和第二记录介质中的每一个设定使最大浓度比通常的图像形成高的图像形成条件。如先前提到的，通常的图像形成是用于实现图像形成装置100的本来的使用目的(诸如复印或文件打印)的处理。换句话说，通常的图像形成是记录介质上的用户意图的图像的形成。同时，校准中的图像形成是次要或辅助的图像形成处理。根据由设定单元1501设定的图像形成条件，打印机单元B在记录介质X和Z中的每一个上形成相同的图像图案。
LUT创建单元1510创建作为用于对记录介质Z将亮度信息转换成浓度信息的第二转换设定信息的LUTid(Z)。为了这样做，LUT创建单元1510可使用作为从形成在记录介质X上的图像图案获得的亮度信息的I(X)、作为从形成在记录介质Z上的图像图案获得的亮度信息的I(Z)以及作为用于对记录介质X将亮度信息转换成浓度信息的第一转换设定信息的LUTid(X)。LUT创建单元1510是第二产生单元的示例，该第二产生单元使图像形成单元在特定的记录介质上形成第一图像图案并在与特定的记录介质不同的另一记录介质上形成第二图像图案，并且通过使用由获得单元获得的第一读取数据、由获得单元获得的第二读取数据以及存储在存储单元中的第一转换条件来产生与另一记录介质对应的第二转换条件。LUT创建单元1510还用作追加与事先被指定为可用于校准的记录介质的记录介质X不同的记录介质Z作为可用于校准的记录介质的追加单元。
校准单元1520通过使用记录介质Z和LUTid(Z)来执行校准。这种结构即使在例如误差因素累积时也提高高浓度区域中的校准精度。通过暂时增加最大浓度以形成图像图案，能够获得在通常的图像形成中形成的最大浓度作为实际测量值。基于此创建的LUTid(Z)具有更高的精度，从而有助于提高使用LUTid(Z)的校准的精度。
几种方法可用于使形成在记录介质X和Z中的每一个上的图像图案中的最大浓度高于在通常的图像形成中形成在记录介质上的图像的最大浓度。例如，衬度电势设定单元1502将在形成图像图案时使用的衬度电势Vcont设定为比在通常的图像形成中使用的衬度电势高的方法是可用的。栅极电势设定单元1503将在形成图像图案时使用的栅极Vg设定为比在通常的图像形成中使用的栅极电势高的方法也是可用的。曝光水平设定单元1504将在形成图像图案时使用的曝光水平设定为比在通常的图像形成中使用的曝光水平高的方法也是可用的。该方法可通过将在形成图像图案时使用的打印机单元B的曝光脉冲宽度设定为比在通常的图像形成中使用的曝光脉冲宽度大来实现。显影电势设定单元1505可设定显影电势(诸如显影偏压Vdc)，使得形成在记录介质X和Z中的每一个上的图像图案中的最大浓度比在通常的图像形成中形成在记录介质上的图像的最大浓度高。如实施例2中所描述的那样，LUT修改单元1506可修改校正灰度特性的校正单元(例如，灰度控制单元311中的LUTa)，使得形成在记录介质X和Z中的每一个上的图像图案中的最大浓度比在通常的图像形成中形成在记录介质上的图像的最大浓度高。如先前提到的，LUTa是用于将输入值转换成输出值的表。设定单元1501中的LUT修改单元1506可修改该表，使得最大输入被转换成最大输出。
可组合使用这些暂时增加最大浓度的方法。这些方法可被单独使用，或者可以组合使用这些方法中的一些或全部。
LUT创建单元1510中的差单元1511可计算I(X)与I(Z)之间的差，并且LUT创建单元1510中的确定单元1512可将该差加到LUTid(X)以确定LUTid(Z)。其它的LUTid(Z)确定方法也是可应用的。
指定单元1530根据通过操作单元330的用户输入指定用于校准的记录介质。例如，操作单元330可显示记录介质(对于记录介质中的每一个，在存储器302中存储LUTid)的信息，并且提示用户选择记录介质中的一个。当通过指定单元1530指定记录介质X时，颜色处理单元303通过使用LUTid(X)来将从形成在记录介质X上的图像图案获得的亮度信息转换成浓度信息。当通过指定单元1530指定记录介质Z时，颜色处理单元303通过使用LUTid(Z)来将从形成在记录介质Z上的图像图案获得的亮度信息转换成浓度信息。校准单元1520通过使用从颜色处理单元303输出的浓度信息来执行校准。由于如以上提到的那样尤其是在高浓度区域中LUTid(Z)创建精度比传统的高，因此可以以更高的精度执行校准。
如上所述，本发明提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括：校正单元，该校正单元被配置为通过使用校正条件来校正图像数据；图像形成单元，该图像形成单元被配置为基于由校正单元校正的图像数据来在记录介质上形成图像；获得单元，该获得单元被配置为获得读取数据，该读取数据通过读取单元读取由图像形成单元在记录介质上形成的测量图像来获得；确定单元，该确定单元被配置为基于由获得单元获得的读取数据来确定在图像形成单元基于图像数据形成图像的情况下所使用的处理条件；转换单元，该转换单元被配置为通过使用与记录介质对应的转换条件来将读取数据转换成浓度数据；第一产生单元，该第一产生单元被配置为基于由转换单元转换读取数据所获得的浓度数据来产生校正条件；存储单元，该存储单元被配置为存储与特定的记录介质对应的第一转换条件；第二产生单元，该第二产生单元被配置为控制图像形成单元在特定的记录介质上形成第一图像图案和在与特定的记录介质不同的另一记录介质上形成第二图像图案，并通过使用第一读取数据、第二读取数据以及存储在存储单元中的第一转换条件来产生与另一记录介质对应的第二转换条件，第一读取数据是通过读取单元读取特定的记录介质上的第一图像图案获得的，并且第二读取数据是通过读取单元读取另一记录介质上的第二图像图案获得的；以及控制单元，该控制单元被配置为控制在图像形成单元形成第一图像图案和第二图像图案的情况下所使用的处理条件，使得通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比通过图像形成单元形成的图像的浓度高，其中，第一转换条件用于将特定的记录介质上的测量图像的读取数据转换成特定的记录介质上的浓度数据，并且，第二转换条件用于将另一记录介质上的测量图像的读取数据转换成特定的记录介质上的浓度数据。
控制单元可被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的衬度电势，使得通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比通过图像形成单元形成的图像的浓度高。
控制单元可被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的图像形成单元的带电电势，使得通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比通过图像形成单元形成的图像的浓度高。
控制单元可被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的图像形成单元的曝光强度，使得通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比通过图像形成单元形成的图像的浓度高。
控制单元可被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的图像形成单元的曝光时间，使得通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比通过图像形成单元形成的图像的浓度高。
控制单元可被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的图像形成单元的显影电势，使得通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比通过图像形成单元形成的图像的浓度高。
校正条件可以是用于校正通过图像形成单元形成的图像的灰度特性的表。
第二产生单元可被配置为基于第一转换条件和第一读取数据与第二读取数据之间的差来产生第二转换条件。
图像形成装置可具有基于通过接收单元接收图像数据所获得的图像数据来在记录介质上形成图像的打印机模式。控制单元可被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的处理条件，使得通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比在作出执行打印机模式的指示的情况下通过图像形成单元要在记录介质上形成的图像的浓度高。
图像形成装置可具有基于通过读取单元读取原稿所获得的读取数据来在记录介质上形成图像的复印模式。控制单元可被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的处理条件，使得通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比在作出执行复印模式的指示的情况下通过图像形成单元在记录介质上形成的图像的浓度高。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (8)

1.一种图像形成装置，包括：
校正单元，该校正单元被配置为通过使用校正条件来校正图像数据；
图像形成单元，该图像形成单元被配置为基于由校正单元校正的图像数据来在记录介质上形成(i)图像和(ii)测量图像；
获得单元，该获得单元被配置为获得读取数据，该读取数据通过被配置为读取由图像形成单元在记录介质上形成的所述测量图像的读取单元来获得；
确定单元，该确定单元被配置为基于由获得单元获得的读取数据来确定在图像形成单元基于图像数据形成图像的情况下所使用的衬度电势；
转换单元，该转换单元被配置为通过使用与记录介质对应的转换条件来将读取数据转换成浓度数据；
第一产生单元，该第一产生单元被配置为基于由转换单元转换读取数据所获得的浓度数据来产生校正条件；
存储单元，该存储单元被配置为(i)存储与特定的记录介质对应的第一转换条件；
第二产生单元，该第二产生单元被配置为控制图像形成单元在特定的记录介质上形成第一图像图案和在与特定的记录介质不同的另一记录介质上形成第二图像图案，并且被配置为(ii)通过使用第一读取数据、第二读取数据以及存储在存储单元中的第一转换条件来产生与另一记录介质对应的第二转换条件，第一读取数据是通过读取单元读取特定的记录介质上的第一图像图案获得的，并且第二读取数据是通过读取单元读取另一记录介质上的第二图像图案获得的；以及
控制单元，该控制单元被配置为控制在图像形成单元形成第一图像图案和第二图像图案的情况下所使用的衬度电势，使得通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的最大浓度比通过图像形成单元形成的图像的最大浓度高，
其中，(i)第一转换条件用于将特定的记录介质上的测量图像的读取数据转换成特定的记录介质上的浓度数据，并且，
(ii)第二转换条件用于将另一记录介质上的测量图像的读取数据转换成特定的记录介质上的浓度数据。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
控制单元被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的图像形成单元的带电电势，使得(i)通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比(ii)通过图像形成单元形成的图像的浓度高。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
控制单元被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的图像形成单元的曝光强度，使得(i)通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比(ii)通过图像形成单元形成的图像的浓度高。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
控制单元被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的图像形成单元的显影电势，使得(i)通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比(ii)通过图像形成单元形成的图像的浓度高。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
校正条件是用于校正通过图像形成单元形成的图像的灰度特性的表。
6.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
第二产生单元被配置为基于(i)第一转换条件和(ii)第一读取数据与第二读取数据之间的差来产生第二转换条件。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置，具有通过接收单元接收图像数据来基于图像数据在记录介质上形成图像的打印机模式，
其中，控制单元被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的衬度电势，使得(i)通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比(ii)在作出执行打印机模式的指示的情况下通过图像形成单元要在记录介质上形成的图像的浓度高。
8.根据权利要求1所述的图像形成装置，具有基于通过读取单元读取原稿所获得的读取数据来在记录介质上形成图像的复印模式，
其中，控制单元被配置为控制用于形成第一图像图案和第二图像图案的衬度电势，使得(i)通过图像形成单元形成的第一图像图案和第二图像图案的浓度比(ii)在作出执行复印模式的指示的情况下通过图像形成单元在记录介质上形成的图像的浓度高。
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