CN107608183B - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种图像形成装置。图像形成装置的控制器计算由图像浓度传感器获得的在感光鼓上形成的具有最高浓度的调色剂图像的测量结果与浓度目标的最高浓度之间的浓度差。当浓度差落在预定范围之内时，控制器基于利用包括最高浓度的多个浓度形成的第一调色剂图像的浓度值生成色调校正表，并且基于浓度差设定要由曝光器件施加到感光鼓的激光的曝光量。当浓度差落在预定范围之外时，控制器基于第二调色剂图像的浓度值来生成色调校正表，其中第二调色剂图像具有比第一调色剂图像的色调级别更多的色调级别。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及图像形成装置，例如复印机、激光束打印机或多功能打印机。

背景技术

关于图像形成装置，存在对于消除了对用于胶印等的印版(plate)的需要的直接图像打印机的高需求。直接图像打印机能够处理打印所需时间的减少、针对每个个体客户的服务、大量副本的打印、由于打印中故障而丢弃纸张的环境问题等。在直接图像打印机中，尤其常常采用：喷墨打印机，其在价格方面是有利的并且适合用于照相打印；以及电子照相打印机，其生产率高并且呈现出的光洁度接近胶印的光洁度。这种图像形成装置需要在形成的图像的颜色上呈现出稳定性。

为了确保颜色上的稳定性，存在用于在图像形成装置内部进行颜色稳定性控制而不用进行手动操作的技术。例如，美国专利No.6559876中描述的图像形成装置被配置为通过使用传感器来检测在感光构件上形成的调色剂浓度检测图像的浓度，以基于检测浓度的结果来调节用于使感光构件曝光的曝光量，并且改变与半色调浓度的变化对应的色调校正的校正量。在日本专利申请公开No.2015-197470中描述的图像形成装置被配置为基于检测以最高浓度形成的调色剂浓度检测图像的浓度的结果来调节曝光量，从而进行比现有技术的情况下更短时间段的色调校正。

在通过使用具有最高浓度的调色剂浓度检测图像来调节曝光量的情况下，由于调色剂浓度检测图像的高亮部分中的浓度变化的影响，曝光量不能立即大幅地改变。这是因为在立即大幅地改变曝光量时，高亮部分中的浓度偏差的影响变大，这抑制了用于色调校正的校正量的及时改变。因此，例如，在图像形成时环境变化大的情况下，曝光量的调节和用于色调校正的校正量的改变可能跟不上浓度变化，这会产生具有非常不同的浓度的所得物体。鉴于上述情况，存在对于能够在跟随甚至大的环境变化的同时适当地调节浓度的图像形成装置的需求。

发明内容

根据本公开的图像形成装置包括：转换器，被配置为基于转换条件来转换图像数据；图像形成设备，被配置为基于由转换器转换的图像数据在片材上形成图像；测量设备，被配置为测量在图像承载构件上的测量图像；以及控制器，被配置为：控制图像形成设备以在图像承载构件上形成第一测量图像；控制测量设备以测量第一测量图像；基于第一测量图像的测量结果来调节图像形成条件以调节要通过图像形成设备在片材上形成的图像的浓度；控制图像形成设备以在图像承载构件上形成第二测量图像；控制测量设备以测量第二测量图像；以及基于第二测量图像的测量结果来生成转换条件，其中控制器：控制图像形成设备以在图像承载构件上形成第三测量图像；控制测量设备以测量第三测量图像；以及基于第三测量图像的测量结果来控制是否形成第一测量图像和第二测量图像。

从以下对示例性实施例的描述(参照附图)，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是图像形成装置的配置图。

图2是图像形成单元的说明图。

图3是控制器的框图。

图4是表的说明图。

图5A和图5B是用于示例说明调色剂浓度检测图像的图。

图6是用于例示色调校正处理的流程图。

图7是预测的浓度特性(色调特性)的说明图。

图8是色调校正表的说明图。

图9是用于示例说明具有锯齿的字符的图。

图10是半色调部分的浓度的改变的说明图。

图11是用于例示用于增加或减少曝光量的处理的流程图。

图12是用于例示用于重置曝光量和γLUT的处理的流程图。

图13是用于示例说明Dmax部分调节图像的图。

图14是曝光量与浓度之间的关系的说明图。

图15是用于例示在执行打印作业的情况下进行的处理的流程图。

具体实施方式

现在，下面参照附图详细描述本发明的实施例。

图1是根据这个实施例的图像形成装置的配置图。图像形成装置100包括操作单元20、被配置为从原件G读取图像的读取器A，以及被配置为进行图像形成处理的打印机部分B。操作单元20是用户接口，并且包括输入器件以及输出器件，其中输入器件包括各种输入按钮和数字小键盘，并且输出器件包括显示器218。显示器218可以是触摸面板显示器。用户可以通过操作单元20向图像形成装置100输入图像的类型、要经受图像形成的片材的数量以及其它此类条件。

读取器

读取器A包括要在其上放置原件G的原件台102。为了从原件台102上的原件G读取图像，读取器A包括光源103、光学系统104和读取传感器105。光源103被配置为用光辐射原件G。所施加的光被原件G反射。光学系统104包括透镜和其它组件，并且被配置为将由原件G反射的光成像到读取传感器105的光接收表面上。读取传感器105是例如电荷耦合器件(CCD)传感器，并被配置为接收被成像在光接收表面上的反射光。读取器A被配置为基于由读取传感器105接收的反射光来生成表示原件G的图像的图像数据，并将生成的图像数据发送到打印机部分B。光源103、光学系统104和读取传感器105被一体地形成，并且被配置为朝着箭头R3所指示的方向移动。利用这种配置，读取原件G的整个表面上的图像。

打印机部分

打印机部分B被配置为从读取器A获取图像数据，并且基于图像数据进行图像形成处理。打印机部分B可以被配置为不仅从读取器A而且还通过电话线路或网络从外部装置获取要用于图像形成处理的图像数据。

打印机部分B包括被配置为形成黄色的调色剂图像的图像形成单元PY、被配置为形成品红色的调色剂图像的图像形成单元PM、被配置为形成青色的调色剂图像的图像形成单元PC以及被配置为形成黑色的调色剂图像的图像形成单元PK。附图标记的末尾的字母Y、M、C和K分别表示黄色、品红色、青色和黑色。在下文中，在不需要区分颜色的情况下，给出不在附图标记的末尾添加字母Y、M、C和K的描述。这同样适用于针对每种颜色提供的其它组件。此外，打印机部分B包括曝光器件3Y、3M、3C和3K、中间转印带6、定影器件11以及用于运送记录材料S的运送机构。提供曝光器件3Y、3M、3C和3K以便分别与图像形成单元PY、PM、PC和PK对应。打印机部分B是采用级联式中间转印系统的全色打印机，其中图像形成单元PY、PM、PC和PK沿着中间转印带6布置。

图像形成单元PY、PM、PC和PK具有相同的配置。以下的描述针对图像形成单元PY的配置，并且省略对其它图像形成单元PM、PC和PK的配置的描述。图像形成单元PY包括感光鼓1Y、充电器2Y、显影器件4Y、一次转印辊7Y和鼓清洁器8Y。感光鼓1Y被配置为在表面由充电器2Y充电之后由对应的曝光器件3Y用激光辐射，从而在其上形成静电潜像。静电潜像由显影器件4Y显影。利用这种配置，在感光鼓1Y上形成黄色的调色剂图像。一次转印辊7Y被布置在跨中间转印带6与感光鼓1Y相对的位置处。一次转印辊7Y被配置为将在感光鼓1Y上形成的调色剂图像转印到中间转印带6上。在转印之后残留在感光鼓1Y上的调色剂被鼓清洁器8Y去除。

曝光器件3Y包括旋转镜。曝光器件3Y被配置为通过使基于表示黄色图像的图像数据所调制的激光根据旋转镜的旋转进行偏转来扫描感光鼓1Y。利用这种配置，在感光鼓1Y上形成表示基于黄色图像数据的图像的静电潜像。

以相同的方式，在图像形成单元PM的感光鼓1M上形成品红色的调色剂图像。品红色的调色剂图像通过一次转印辊7M从感光鼓1M转印到中间转印带6上。在图像形成单元PC的感光鼓1C上形成青色的调色剂图像。青色的调色剂图像通过一次转印辊7C从感光鼓1C转印到中间转印带6上。在图像形成单元PK的感光鼓1K上形成黑色的调色剂图像。黑色的调色剂图像通过一次转印辊7K从感光鼓1K转印到中间转印带6上。各个颜色的调色剂图像被逐个地依次转印到中间转印带6上。

中间转印带6通过围绕张紧辊61、驱动辊62和相对辊63被拉伸而被支撑。此外，在中间转印带6附近提供带清洁器68。中间转印带6由驱动辊62驱动，从而以预定的处理速度在由箭头R2指示的方向上旋转。已经转印到中间转印带6上的各个颜色的调色剂图像通过中间转印带6的旋转被运送到二次转印部T2。二次转印部T2在二次转印辊64和相对辊63之间形成。在二次转印部T2处，将所有颜色的调色剂图像从中间转印带6共同转印到记录材料S(例如，片材)上，其中中间转印带6和记录材料S夹在二次转印辊64和相对辊63之间。当具有正极性的DC电压被施加到二次转印辊64时，充电至负极性的调色剂图像被从中间转印带6转印到记录材料S上。在转印之后，通过带清洁器68去除残留在中间转印带6上的调色剂。

记录材料S被收纳在片材进给盒65中，并通过运送机构被逐片地运送到二次转印部T2。运送机构包括分离辊66和对齐辊67。分离辊66被配置为将记录材料S从片材进给盒65逐片运送到对齐辊67。对齐辊67被配置为校正记录材料S的偏斜进给等，并运送记录材料S，使得记录材料S在与形成在中间转印带6上的调色剂图像被运送到达二次转印部T2的定时相同的定时处到达二次转印部T2。

在二次转印部T2处被转印有调色剂图像在其上的记录材料S被运送到定影器件11。定影器件11被配置为通过对被转印有调色剂图像在其上的记录材料S加热和加压来将调色剂图像定影到记录材料S。以这种方式，在记录材料S上形成图像。其上已经形成有基于图像数据的图像的记录材料S被输送到打印机部分B的外部。

图像形成单元

图2是图像形成单元P的说明图。

感光鼓1是由例如旋转鼓类型的电子照相感光构件形成的图像承载构件。感光鼓1以预定的处理速度在由箭头R1指示的方向上被旋转驱动。充电器2是例如电晕型充电器(scorotron charger)，并且被配置为将感光鼓1的表面充电至具有负极性的均匀电位。电晕型充电器包括向其施加高电压的电线、连接到地的屏蔽部和向其施加期望电压的格栅部。预定的充电偏压从充电偏压电源(未示出)施加到电线。预定的格栅偏压从格栅偏压电源(未示出)施加到格栅部。感光鼓1被充电至与施加到格栅部的电位几乎相同的电位，这取决于施加到电线的电压。

感光鼓1通过曝光器件3在用激光辐射的部分中形成静电潜像。显影器件4被配置为通过向感光鼓1上形成的静电潜像供给显影剂而将其可视化为调色剂图像。在感光鼓1附近，电位传感器5被设置在曝光器件3的曝光位置与显影器件4之间。电位传感器5被配置为检测静电潜像的电位。

一次转印辊7被配置为使中间转印带6的内表面向感光鼓1侧压靠，并在感光鼓1与中间转印带6之间形成一次转印部T1。当具有正极性的DC电压被施加到一次转印辊7时，在感光鼓1上形成的负极性调色剂图像被转印到通过一次转印部T1的中间转印带6上。在感光鼓1附近，图像浓度传感器12被设置在显影器件4与一次转印部T1之间。图像浓度传感器12被配置为检测在感光鼓1上形成的调色剂图像的浓度。

控制系统

图像形成装置100包括作为控制系统的控制器110、打印机控制器109和图像处理器108。控制器110被配置为控制图像形成装置100的操作。打印机控制器109被配置为基于由图像处理器108获得的处理结果来控制曝光器件3的操作。这种控制系统内置在打印机部分B中。

控制器110是包括中央处理单元(CPU)111、随机存取存储器(RAM)112和只读存储器(ROM)113的计算机。CPU 111被配置为从ROM 113读取计算机程序，并且使用RAM 112作为工作区域来执行计算机程序，从而控制图像形成装置100的读取器A进行的图像读取处理以及由图像形成装置100的打印机部分B进行的图像形成处理。控制器110连接到操作单元20，并且被配置为从操作单元20接收各种输入并使图像读取处理和图像形成处理被执行。控制器110还被配置为使显示器218显示设定屏幕等。

控制器110可以设定用于图像形成处理的多个处理速度。例如，控制器110取决于在片材进给盒65中收纳的记录材料S的基重来切换处理速度(图像形成速度)。在这个实施例中，可以在300mm/s(恒速模式)和150mm/s(低速模式)之间设定两种类型的处理速度(图像形成速度)，其中当记录材料S的基重小于200g/m²时，处理速度将被设定为300mm/s(恒速模式)，并且当基重等于或大于200g/m²时，处理速度将被设定为150mm/s(低速模式)。与在恒速模式下相比，在低速模式下的处理速度(图像形成速度)相对较低。基于处理速度来设定感光鼓1和中间转印带6的驱动速度、充电器2的充电电压、由曝光器件3施加的激光的曝光量、在一次转印部T1处施加的电压以及其它条件。

打印机控制器109包括激光光量控制电路190、图案生成器192和脉冲宽度调制电路191。打印机控制器109连接到被配置为对表示要被形成的图像的图像数据进行图像处理的图像处理器108。图像处理器108包括视频计数器220和γ校正电路209，并且被配置为对要被形成的图像进行例如伽马校正的图像处理。

打印机控制器109被配置为向曝光器件3发送用于控制激光的光量、发光定时等的激光驱动信号。激光光量控制电路190被配置为确定要从曝光器件3输出的激光的光量，使得从激光驱动信号获得适合的图像浓度。激光的光量是图像形成条件的示例。图案生成器192被配置为保持用于形成作为稍后描述的测量图像的调色剂浓度检测图像的图像数据。脉冲宽度调制电路191被配置为生成二进制激光驱动信号，该二进制激光驱动信号的脉冲宽度是基于通过使用由γ校正电路209保持的、用于色调校正的校正值(色调校正表)生成的驱动信号确定的。γ校正电路209充作被配置为基于色调校正表来转换图像数据的转换器。

色调校正表是用于转换图像数据使得图像的浓度特性(色调特性)变为理想的浓度特性(理想的色调特性)的伽马查找表(LUT)。色调校正表提供用于转换图像数据的转换条件，以便校正由图像形成单元P形成的图像的色调特性(浓度特性)。在另一种情况下，色调校正表提供用于校正由图像形成单元P形成的图像的色调特性(浓度特性)的色调校正条件。脉冲宽度调制电路191被配置为生成具有由激光光量控制电路190使用基于色调校正表转换的图像数据确定的光量的激光驱动信号。激光驱动信号是脉冲宽度调制(PWM)信号，并被用来调制要从曝光器件3发射的激光。

即，打印机控制器109被配置为使脉冲宽度调制电路191输出激光驱动信号，该激光驱动信号是对于输入图像数据的每个像素具有与浓度对应的脉冲宽度(时间宽度)的脉冲信号。激光驱动信号对于具有高浓度的像素具有大的脉冲宽度，对于具有低浓度的像素具有小的脉冲宽度，并且对于具有中等浓度的像素具有中等脉冲宽度。

曝光器件3被配置为基于激光驱动信号的脉冲宽度通过区域覆盖调制形成具有浓度色调的图像。曝光器件3被配置为使激光光源(例如，内置的半导体激光器)发光与激光驱动信号的脉冲宽度对应的时间段。激光光源在形成具有高浓度的像素时被驱动一个长的时间段，并且在形成具有低浓度的像素时被驱动一个短的时间段。因此，在感光鼓1上形成的静电潜像的点尺寸具有取决于像素浓度的不同的面积。曝光器件3被配置为在形成具有高浓度的像素时曝光在主扫描方向上长的范围，并且在形成具有低浓度的像素时曝光在主扫描方向上短的范围。

图像浓度传感器

图像浓度传感器12是被配置为检测在感光鼓1上形成的调色剂图像的浓度的光电传感器。图像浓度传感器12包括由发光二极管(LED)或其它此类发光元件形成的光发射器12a以及由光电二极管或其它此类光接收元件形成的光接收器12b。光发射器12a被配置为辐射感光鼓1的表面。光接收器12b被配置为接收从光发射器12a发射的光的由感光鼓1镜面反射的镜面反射光。光接收器12b被配置为测量镜面反射光的量。图像浓度传感器12被配置为在作为感光鼓1上形成的调色剂图像的调色剂浓度检测图像通过检测区域的定时处测量由感光鼓1反射的光的量。图像浓度传感器12被配置为将测量结果发送到控制器110的CPU111。

图3是被配置为接收由图像浓度传感器12获得的测量结果的控制器110的框图。图像浓度传感器12的光接收器12b被配置为将与接收到的反射光的量对应的模拟电信号作为测量结果发送到控制器110。模拟电信号用例如0V至5V的电压值表示。控制器110包括在图像浓度传感器12与CPU 111之间的A/D转换电路114和浓度转换电路115。浓度转换电路115被配置为保持表115a，该表被用于基于图像浓度传感器12的特性将由图像浓度传感器12获得的测量结果转换为对于每种颜色的浓度值。

A/D转换电路114被配置为将从图像浓度传感器12获取的模拟电信号转换为8位数字信号。浓度转换电路115被配置为参照表115a将通过由A/D转换电路114进行的转换获得的数字信号转换为浓度值。浓度转换电路115被配置为将通过转换获得的浓度值输入到CPU111。

图4是表115a的说明图。当形成在感光鼓1上的调色剂浓度检测图像的浓度通过区域覆盖调制而逐步改变时，由图像浓度传感器12获得的测量结果根据该逐步改变而改变。在这种情况下，当调色剂不粘附到感光鼓1时，由图像浓度传感器12获得的测量结果为5V，并且浓度由具有255级的浓度值表示。当图像浓度由于在感光鼓1形成上的像素要被调色剂覆盖的区域覆盖率增加而变高时，由图像浓度传感器12获得的测量结果(模拟电信号)变小。浓度转换电路115可以参照指示了如图4中所示的这种关系的表115a将由图像浓度传感器12获得的测量结果准确地转换为每种颜色的浓度值。

调色剂浓度检测图像

图5A和图5B是用于示例说明调色剂浓度检测图像的图。图5A是用于示例说明包括在预定数量的色调级别(例如，三个色调级别)内的半色调部分和具有最高浓度的Dmax部分(最高浓度部分)的调色剂浓度检测图像的图。图5B是用于示例说明在比图5A中更大数量的色调级别(十个色调级别)内的调色剂浓度检测图像的图。图像形成单元P被配置为在控制器110和打印机控制器109的控制下在感光鼓1上形成作为这种调色剂图像的调色剂浓度检测图像。控制器110被配置为执行稍后描述的图像浓度控制处理，使得调色剂浓度检测图像的浓度基于由图像浓度传感器12获得的调色剂浓度检测图像的浓度的测量结果在参考浓度的范围内收敛。

打印机控制器109被配置为从图案生成器192获取表示调色剂浓度检测图像的图像数据，并且控制曝光器件3的操作。图像数据是用于形成具有预定图像浓度的调色剂浓度检测图像的数据。脉冲宽度调制电路191被配置为基于从图案生成器192获取的表示调色剂浓度检测图像的图像数据生成具有与预定图像浓度对应的脉冲宽度的激光驱动信号。脉冲宽度调制电路191被配置为将生成的激光驱动信号供给曝光器件3。曝光器件3被配置为发射半导体激光器的光长达与激光驱动信号的脉冲宽度对应的时间段，以扫描感光鼓1。利用该配置，在感光鼓1上形成与预定浓度对应的调色剂浓度检测图像的静电潜像。当静电潜像被显影器件4显影时，调色剂浓度检测图像的调色剂图像被形成在感光鼓1上。

图像浓度控制处理

图像浓度控制处理包括色调校正处理、用于增加或减少曝光量的处理，以及用于重置曝光量和色调校正表的处理。针对黄色、品红色、青色和黑色中的每种颜色进行图像浓度控制处理。

色调校正处理

图6是用于例示色调校正处理的流程图。

打印机控制器109使激光光量控制电路190基于用于增加或减少曝光量的处理(稍后描述)中获得的曝光量的增加/减少量来调节从曝光器件3输出的激光的曝光量(步骤S3001)。控制器110和打印机控制器109在感光鼓1上形成图5A中例示的调色剂浓度检测图像(步骤S3002)。图5A的调色剂浓度检测图像被形成，因此，与形成图5B的调色剂浓度检测图像的情况相比，处理时间段更短。

图像浓度传感器12检测作为在感光鼓1上形成的调色剂图像的调色剂浓度检测图像的浓度。控制器110从图像浓度传感器12获取调色剂浓度检测图像的浓度的测量结果(步骤S3003)。控制器110从通过图像浓度传感器12获得的测量结果获取浓度值，并且相对于作为预先设定的目标浓度值的浓度目标来绘制浓度值，从而预测浓度特性(色调特性)。图7是预测的浓度特性(色调特性)的说明图。浓度目标由实线指示。浓度目标被设定为使得激光驱动信号与浓度之间的关系呈现出线性函数。通过绘制浓度值来预测的浓度特性(色调特性)用虚线指示。

控制器110计算作为图5A的调色剂浓度检测图像的最高浓度的Dmax部分的测量浓度值与浓度目标中的最高浓度之间的浓度差Δd(＝(Dmax部分浓度)-(浓度目标中的最高浓度))(步骤S3004)。在这种情况下，调色剂浓度检测图像的Dmax部分与第三测量图像对应。控制器110确定计算出的浓度差Δd的绝对值是否等于或大于“60”(步骤S3005)。当绝对值不是等于或大于“60”时(步骤S3005中的“否”)，控制器110进行逆转换处理，以将预测的浓度特性(色调特性)与浓度目标匹配，并生成色调校正表(步骤S3015)。控制器110将生成的色调校正表存储在γ校正电路209中。利用此，图像数据经受色调校正，并且正常的图像形成处理得以进行。在生成色调校正表之后，控制器110基于在步骤S3004的处理中计算出的浓度差Δd进行用于增加或减少曝光量的处理(步骤S3016)，并且使色调校正处理结束。即，当浓度差Δd落在预定范围内时(在该情况下，在从-60到+60的范围内)，控制器110基于在步骤S3003的处理中获取的调色剂浓度检测图像的浓度的测量结果生成色调校正表。控制器110还基于浓度差Δd来设定激光光量控制电路190中的曝光量的增加/减少量。

当浓度差Δd的绝对值等于或大于“60”时(步骤S3005中的“是”)，控制器110进行稍后描述的用于重置曝光量和色调校正表的处理(步骤S3006)，并且使色调校正处理结束。即，当浓度差Δd落在预定范围之外(在该情况下，在从-60至+60的范围之外)时，控制器110进行用于重置曝光量和色调校正表的处理。

简而言之，控制器110基于对于Dmax部分的测量结果(浓度差Δd)来控制是否进行用于重置曝光量和色调校正表的处理。当浓度差Δd落在预定范围之外时，控制器110形成稍后描述的Dmax部分调节图像和图5B中例示的调色剂浓度检测图像。同时，当浓度差Δd落在预定范围内时，控制器110跳过Dmax部分调节图像和图5B中例示的调色剂浓度检测图像的形成。然后，控制器110基于在步骤S3002中形成的调色剂浓度检测图像的测量结果来生成色调校正表。

描述浓度目标。浓度目标是从由自动色调校正控制使用在记录材料S上形成的图像获取的浓度值生成的，并且被存储在RAM 112中。响应于由用户通过操作单元20发出的指令，执行自动色调校正控制。

当指示自动色调校正控制的执行时，图像形成装置100使打印机部分B在记录材料S上形成对于每种颜色具有大量色调级别(在该情况下为64个色调级别)的图像图案。在其上已经形成有图像图案的记录材料S由用户放置在读取器A的原件台102上。读取器A从放置的记录材料S读取图像图案。利用该处理，读取器A检测了图像图案的浓度值。将检测结果从读取器A发送到打印机部分B的控制器110。

控制器110对从图像图案检测到的浓度值进行储存处理和平滑处理，以获取对于整个浓度区域的浓度特性(色调特性)。控制器110基于所获得的浓度特性(色调特性)和预先设定的色调目标来生成用于图像数据的色调校正表。图8是色调校正表的说明图。控制器110对浓度特性(色调特性)进行逆转换处理，使得浓度特性与色调目标匹配，从而创建色调校正表。图像数据基于色调校正表进行校正并经受图像形成处理，从而使在记录材料S上形成的图像的浓度在整个浓度区域上与色调目标匹配。

图像形成装置100使用这种色调校正表在感光鼓1上形成具有多个图像图案的调色剂图像。图像浓度传感器12检测在感光鼓1上形成的具有图像图案的调色剂图像的浓度。控制器110可以基于表示调色剂图像的检测浓度的浓度值来获取对于感光鼓1上的图像数据的目标浓度。在这个实施例中，在创建色调校正表之后，控制器110在感光鼓1上形成具有图5B中例示的十个色调级别的调色剂浓度检测图像，以获取浓度目标。控制器110将获取的浓度目标储存在RAM112中，以使用浓度目标来进行处理。

用于增加或减少曝光量的处理

当仅通过色调校正进行浓度校正时，取决于图像形成装置100的浓度特性(色调特性)，图像中具有最高浓度的一部分可能会过度地经受半色调化。在这种情况下，锯齿在字符中出现，如例如在图9中示例说明的那样。因此，为了确保图像质量，不仅色调校正表，而且曝光器件3进行的曝光量的调节也是重要的。在这个实施例中，基于色调校正处理的结果来调节曝光量。具体而言，控制器110基于色调校正处理的图6中例示的步骤S3004的处理中计算出的浓度差Δd进行用于增加或减少曝光量的处理。

但是，有必要抑制由于曝光量的增加或减少而导致的对半色调部分的图像的浓度的影响。为此，基于当使用用于每个图像形成装置的公共校正表来改变曝光量时所获得的结果来确定曝光量的增加/减少量。

图10是在曝光量增加或减少时半色调部分的浓度发生改变的说明图。当曝光增加/减少量大时，图像形成装置100不能通过色调校正来校正半色调的浓度。因此，在半色调中出现浓度偏差。为了抑制在半色调中出现浓度偏差，图像形成装置100需要将曝光增加/减小量维持在使得允许半色调部分通过色调校正来校正的这种范围内。在这个实施例中，如图10中所示，当曝光量级别呈现出255个级别内的三个级别时，可以通过色调校正来校正半色调浓度。因此，在这个实施例中，将曝光量的增加/减少量的最大值设定为±3个级别。

图11是用于例示用于增加或减少曝光量的处理的流程图。当在色调校正处理的步骤S3004的处理中计算出的浓度差Δd的绝对值不是等于或大于“60”时，控制器110在生成色调校正表(在图6中例示的步骤S3005中的“否”以及步骤S3015)之后开始进行用于增加或减少曝光量的处理。

控制器110将作为曝光量的增加/减少量的曝光增加/减少量初始化为“0”(步骤S2001)。控制器110确定浓度差Δd是否等于或小于“-30”(步骤S2002)。当浓度差Δd等于或小于“-30”时(步骤S2002中的“是”)，控制器110确定调色剂浓度检测图像的测量浓度值相对于浓度目标极低。在这种情况下，控制器110将曝光增加/减少量设定到“+3”，使得浓度值变得更接近于浓度目标(步骤S2003)。当浓度差Δd落在从“-30”到“-20”的范围内时(步骤S2004中的“是”)，控制器110将曝光增加/减少量设定到“+2”(步骤S2005)。当浓度差Δd落在从“-20”到“-10”的范围内时(步骤S2006中的“是”)，控制器110将曝光增加/减少量设定到“+1”(步骤S2007)。

当浓度差Δd等于或大于“+30”时(步骤S2008中的“是”)，控制器110确定调色剂浓度检测图像的测量浓度值相对于浓度目标极高。在这种情况下，控制器110将曝光增加/减少量设定到“-3”，使得浓度值变得更接近于浓度目标(步骤S2009)。当浓度差Δd落在从“+20”到“+30”的范围内时(步骤S2010中的“是”)，控制器110将曝光增加/减少量设定到“-2”(步骤S2011)。当浓度差Δd落在“+10”到“+20”的范围内时(步骤S2012中的“是”)，控制器110将曝光增加/减少量设定到“-1”(步骤S2013)。

控制器110在激光光量控制电路190中设定曝光增加/减少量。激光光量控制电路190在下一次执行色调校正处理时在形成调色剂浓度检测图像之前基于设定的曝光增加/减少量来调节曝光量(图6的步骤S3001)。因此，色调校正表在调节曝光量之后生成，于是浓度偏差被抑制出现在半色调部分中。可以采用用于在例如在图像形成装置100的主电源被接通之后紧接着的初始调节时执行图6中例示的色调校正处理，以及在正基于图像数据形成图像的同时执行其它色调校正处理的配置。其它色调校正处理是例如用于在图6的步骤S3003的处理中获取调色剂浓度检测图像的浓度的测量结果之后使控制器110执行步骤S3015的处理并且然后执行步骤S3016的处理的处理。根据这种配置，当在连续进行图像形成的同时执行其它色调校正处理时，图像形成装置100可以抑制停机时间。此外，曝光量没有被大幅改变，因此可以抑制执行其它色调校正处理之前的图像的浓度与执行其它色调校正处理之后的图像的浓度之间的差异增加。在图6中例示的色调校正处理的步骤S3002中形成的调色剂浓度检测图像与包括第三测量图像的多个测量图像对应。同时，在其它色调校正处理中形成的调色剂浓度检测图像与其它第二测量图像对应。这个实施例的多个测量图像的浓度类型包括具有不同浓度的四个测量图像。这个实施例的调色剂浓度检测图像包括具有不同浓度的十个测量图像。当图像形成单元P连续地形成多个图像时，控制器110执行其它色调校正处理，并生成色调校正表。此外，在图5A中例示的在其它色调校正处理中形成的调色剂浓度检测图像的Dmax部分与要用于确定图像形成条件的预定测量图像对应。

用于重置曝光量和色调校正表的处理

在上面提到的用于增加或减少曝光量的处理中，由于半色调的浓度的影响，调节可以仅在最大±3个级别的范围内进行。但是，当图像形成装置100的安装环境发生很大改变时，可能不再能形成期望的图像，因为作为最高浓度的图像浓度不能通过具有最大±3个级别的校正被最优化，而不管大浓度差Δd是最高浓度。因此，当浓度差Δd落在预定范围之外时，图像形成装置100重置曝光量并重新生成色调校正表。在这个实施例中，当浓度差Δd的绝对值超过“60”时，曝光量被重置，并且色调校正表被重新生成。

图12是用于例示用于重置曝光量和色调校正表的处理的流程图。当在色调校正处理的步骤S3004的处理中计算出的浓度差Δd的绝对值等于或大于“60”时，控制器110开始进行用于重置曝光量和色调校正表的处理(图6中例示的步骤S3005中的“是”和步骤S3006)。

控制器110首先重置曝光量。控制器110在感光鼓1上形成作为图13中示例说明的测量图像的Dmax部分调节图像(第一测量图像)(步骤S3007)。Dmax部分调节图像是用于调节作为图像的最高浓度的Dmax部分的浓度的图像。Dmax部分调节图像由呈现出多种曝光量(包括相对于作为在那个时间点设定的参考的曝光量(LPW_Ref)的±10％、±20％和±30％)的测量图像形成。控制器110获取由图像浓度传感器12检测的Dmax部分调节图像的浓度的测量结果(步骤S3008)。控制器110基于所获取的测量结果通过线性插值从Dmax部分调节图像的曝光量与测量浓度之间的关系计算与浓度目标对应的曝光量，并设定计算出的曝光量(步骤S3009)。图14是Dmax部分调节图像的每个测量图像的曝光量与检测出的浓度之间的关系的说明图。控制器110从这种关系计算新的曝光量，以设定新的曝光量。已经设定了新的曝光量的控制器110将在用于增加或减少曝光量的处理中设定的曝光增加/减少量初始化为“0”(步骤S3010)。因此，控制器110使曝光量的重置结束。曝光量是用于调节要由图像形成单元P在记录材料S上形成的输出图像的浓度的图像形成条件的示例。图像形成条件不仅包括曝光量而且包括充电器2的充电电压、施加到显影器件4的显影偏压和施加在一次转印部T1处的电压。

已经使曝光量的重置结束的控制器110进行色调校正控制，以基于新的曝光量将每个色调级别的浓度与浓度目标匹配。在这个实施例中，图5B中示例说明的调色剂浓度检测图像被用来进行色调校正控制。

控制器110在感光鼓1形成图5B的调色剂浓度检测图像(第二测量图像)(步骤S3011)。控制器110获取由图像浓度传感器12检测的调色剂浓度检测图像的浓度的测量结果(步骤S3012)。控制器110通过对与10个色调级别对应的调色剂浓度检测图像的离散浓度值进行线性插值来检测浓度特性(色调特性)。控制器110通过对检测到的浓度特性(色调特性)进行逆转换处理以便使浓度特性(色调特性)与浓度目标匹配来重新生成色调校正表(步骤S3013)。新重新生成的色调校正表被储存在γ校正电路209中。已经重新生成色调校正表的控制器110将用于低速模式的Dmax部分调节标志设定为“真”(步骤S3014)。

用于低速模式的Dmax部分调节标志是当打印作业以被设定为低速模式的处理速度开始时用于调节作为具有最高浓度的图像的Dmax部分的标志。在当Dmax部分调节标志为“真”时处理速度被设定为低速模式的情况下，控制器110进行Dmax部分的调节。当在图6中例示的步骤S3005的处理中浓度差Δd的绝对值等于或大于“60”时，控制器110确定作为具有最高浓度的图像的Dmax部分需要被调节。在低速模式下，作为最高浓度的图像浓度很容易与理想浓度有很大差异。因此，即使在低速模式下也有必要重置曝光量。

图15是用于例示当以被设定为低速模式的处理速度执行打印作业时所进行的处理的流程图。

控制器110检查要开始的打印作业的处理速度(步骤S4001)。当处理速度被设定为恒速模式时(步骤S4001中的“否”)，控制器110进行图像形成处理而不用重置曝光量和色调校正表(步骤S4011)。当处理速度被设定为低速模式时(步骤S4001中的“是”)，控制器110检查用于低速模式的Dmax部分调节标志是否为“真”(步骤S4002)。当用于低速模式的Dmax部分调节标志为“假”时(步骤S4002中的“否”)，控制器110进行图像形成处理而不用重置曝光量和色调校正表(步骤S4011)。

当用于低速模式的Dmax部分调节标志为“真”时(步骤S4002中的“是”)，控制器110调节在低速模式下的Dmax部分。控制器110首先在感光鼓1上形成作为图13中示例说明的调色剂浓度检测图像的Dmax部分调节图像(步骤S4003)。控制器110获取由图像浓度传感器12检测的Dmax部分调节图像的浓度的测量结果(步骤S4004)。控制器110基于所获取的测量结果通过线性插值从Dmax部分调节图像的曝光量与测量浓度之间的关系计算与浓度目标对应的曝光量。控制器110在激光光量控制电路190中将计算出的曝光量设定为低速模式下的曝光量(步骤S4005)。已经设定在低速模式下的曝光量的控制器110将在用于增加或减少曝光量的处理中设定的曝光增加/减少量初始化为“0”(步骤S4006)。

随后，控制器110在感光鼓1上形成图5B的调色剂浓度检测图像(步骤S4007)。控制器110获取由图像浓度传感器12检测的调色剂浓度检测图像的浓度的测量结果(步骤S4008)。控制器110通过对与10个色调级别对应的调色剂浓度检测图像的离散浓度值进行线性插值来检测浓度特性(色调特性)。控制器110通过对检测到的浓度特性(色调特性)进行逆转换处理以便使浓度特性(色调特性)与浓度目标匹配来重新生成色调校正表(步骤S4009)。新重新生成的色调校正表被储存在γ校正电路209中。已经重新生成色调校正表的控制器110将用于低速模式的Dmax部分调节标志设定为“假”(步骤S4010)。控制器110使用重新生成的色调校正表来进行图像形成处理(步骤S4011)。

上述图像形成装置100可以通过恰当地进行曝光量的调节(即，增加或减少)和色调校正来最佳地调节具有最高浓度的图像的浓度。因此，即使当浓度偏差由于安装环境等的大改变而变大时，图像形成装置100也可以形成浓度令人满意的图像。即，图像形成装置100取决于与具有最高浓度的调色剂图像的浓度差基于不同的调色剂图像来设定转换条件和图像形成条件，从而能够在遵循甚至大的环境变化的同时适当地调节浓度。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最广泛的解释，以便包含所有此类修改以及等同的结构和功能。

本申请要求于2016年7月12日提交的日本专利申请No.2016-137227的优先权，该申请整体上通过引用并入本文。

Claims (4)

1.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

转换器，被配置为基于色调校正表转换图像数据；

图像形成设备，被配置为基于由所述转换器转换的所述图像数据在片材上形成图像，其中基于图像形成条件来控制所述图像形成设备；

测量设备，被配置为测量在图像承载构件上的测量图像；以及

控制器，被配置为：

控制所述图像形成设备在所述图像承载构件上形成多个测量图像；

控制所述测量设备测量所述多个测量图像；

控制是否在基于所述测量设备的测量结果形成图像之前生成预定测量图像；

在形成图像之前未生成所述预定测量图像的情况下，基于所述多个测量图像的测量结果生成所述色调校正表；

在形成图像之前形成所述预定测量图像的情况下，控制所述图像形成设备，在基于所述测量设备的所述预定测量图像的测量结果改变所述图像形成条件之后且在形成图像之前形成其他多个测量图像；

控制测量设备，在形成图像之前测量所述其他多个测量图像；

在形成图像之前，基于所述其他多个测量图像的测量结果生成所述色调校正表，

其中，所述多个测量图像的浓度类型在数量上小于所述其他多个测量图像的浓度类型。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述控制器被配置为：

在所述多个测量图像当中的高浓度测量图像的测量结果落在预定范围之外的情况下，控制所述图像形成设备形成所述预定测量图像；以及

在所述高浓度测量图像的测量结果落在所述预定范围之内的情况下，跳过所述预定测量图像的图像形成。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述控制器被配置为：

在所述多个测量图像当中的高浓度测量图像的测量结果落在预定范围之内的情况下，基于所述多个测量图像的测量结果生成所述色调校正表，而无需形成所述预定测量图像；以及

在所述高浓度测量图像的测量结果落在所述预定范围之外的情况下，形成所述预定测量图像。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述控制器被配置为在所述图像形成装置的主电源接通的情况下控制所述图像形成设备形成所述多个测量图像。