CN100449417C - 彩色成像设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种彩色成像设备及其控制方法，该彩色成像设备包括：密度传感器，用于检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；以及颜色传感器，用于检测在转印材料上形成的定影过的调色剂图像的光反射特性。根据密度传感器的检测结果，在转印材料上形成测试图像，根据颜色传感器检测该测试图像的检测结果，控制执行用来控制成像条件的密度控制处理。

Description

彩色成像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种利用多个着色材料在记录介质上形成彩色图像的彩色成像设备及其控制方法。

背景技术

最近，采用电子照相、喷墨打印等的彩色成像设备要求更高的分辨率和更高的图像质量。特别是，形成的彩色图像的色调以及所形成图像的密度的稳定性，严重影响彩色成像设备的成像特性。众所周知，彩色成像设备形成的图像的密度随环境和长时间使用而变化。特别是电子照相彩色成像设备，即使是小密度变化，所形成的图像也会丧失颜色平衡，因此，必须努力始终保持其密度特性，以实现色调不变。为此，利用下面的密度控制过程，电子照相彩色成像设备获得稳定图像。首先，利用每种颜色的调色剂，在中间转印材料、感光部件等上形成用于检测密度的调色剂图像(以下称为斑纹，patch)。然后，利用调色剂密度检测传感器(以下称为密度传感器)检测未定影的调色剂斑纹，将检测结果反馈到诸如曝光量和显影偏置电压的处理条件。

在使用密度传感器的密度控制中，在中间转印材料、感光鼓等上形成斑纹，然后检测它。这种密度控制不能跟随因为转印材料(纸张)上的转印和定影特性发生变化而引起的图像颜色平衡的变化。为了解决该问题，已提出了一种彩色成像设备，它采用用于检测转印到转印材料(纸张)上的斑纹的密度或者颜色的传感器(以下称为颜色传感器)(日本专利公开第2003-287934号)。

该颜色传感器可以读取转印材料上的彩色斑纹，并获得对应于该彩色斑纹的颜色的RGB信号。通过利用颜色传感器的输出进行密度控制(色调控制)，可以实现更精确的密度控制。

然而，使用颜色传感器的控制消耗转印材料和调色剂，因为必须在诸如记录纸张的转印材料上形成斑纹。因此，不能频繁进行使用斑纹的密度控制，所以，必须在将使用颜色传感器进行密度控制或者色度控制(以下称为颜色传感器控制)的执行次数降低到最少时，进行有效密度控制。

根据使用环境的状态、要打印的图像图案的条件等，在电子照相成像设备内发生密度变化(还包括转印/定影特性的变化)。密度变化的程度主要根据该设备的使用条件发生变化，因此难以预测。密度可能主要根据或者不主要根据使用条件的不同而发生变化。由于该成像设备必须始终以稳定密度形成图像，所以在密度变化最大(突变)的情况下，必须进行颜色传感器控制。即，如果在所形成图像的密度几乎不发生变化时进行颜色传感器控制，则执行了不必要的控制，因而浪费调色剂或者纸张。

发明内容

为了克服传统问题，设计了本发明，其特点是解决现有技术的缺陷。

本发明的另一特点是提供一种彩色成像设备及其控制方法，该彩色成像设备能更有效地执行检测在转印材料上形成的测试图像的密度、并根据该检测结果控制成像条件的过程。

根据本发明的一个方面，提供一种彩色成像设备，包括：第一光检测装置，用于检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；第二光检测装置，用于检测从图像载体或转印材料载体转印到转印材料上并被定影的调色剂图像的光反射特性；密度控制装置，用于在转印材料上形成调色剂图像，并根据所述第二光检测装置的检测结果来控制成像条件；以及判断装置，用于根据目标值与所述第一光检测装置的检测结果的比较，来判断是否由所述密度控制装置执行密度控制，其中，在所述第一光检测装置检测的结果与目标值的差不小于预定量的情况下，所述判断装置判断为由所述密度控制装置执行密度控制。

本发明所述的彩色成像设备，该测试图像含有多个斑纹图案，该斑纹图案由黑色和多个着色材料形成，并且具有色调。

根据本发明的另一个方面，提供一种彩色成像设备，包括：第一光检测装置，用于检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；第二光检测装置，用于检测从图像载体或转印材料载体转印到转印材料上并被定影的调色剂图像的光反射特性；密度控制装置，用于在转印材料上形成调色剂图像，并根据所述第二光检测装置检测的检测结果来控制成像条件；以及判断装置，用于根据所述第一光检测装置检测的结果，来判断是否由所述密度控制装置执行密度控制，其中，在所述第一光检测装置检测的未定影调色剂图像含有预定图案并且所述第一光检测装置检测的结果与目标值的差不小于预定量的情况下，所述判断装置判断为由所述密度控制装置执行密度控制。

根据本发明的另一个方面，提供一种彩色成像设备，包括：第一光检测装置，用于检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；第二光检测装置，用于检测从图像载体或转印材料载体形成到转印材料上的定影过的调色剂图像的光反射特性；密度控制装置，用于在转印材料上形成用于检测的图像，并根据所述第二光检测装置的检测结果来控制成像条件；校正装置，用于根据所述第二光检测装置的检测结果，校正所述第一光检测装置的检测结果；以及判断装置，用于根据所述第一光检测装置的检测结果的改变是否超出了预定范围，来判断是否由所述校正装置校正所述第一光检测装置的检测结果。

根据本发明的另一个方面，提供一种控制彩色成像设备的方法，该彩色成像设备利用多个着色材料在转印材料上形成彩色图像，该方法包括：第一光检测步骤，利用第一光检测传感器检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；第二光检测步骤，利用第二光检测传感器检测从图像载体或转印材料载体形成到转印材料上的定影过的调色剂图像的光反射特性；密度控制步骤，在转印材料上形成调色剂图像，并根据第二光检测传感器的检测结果来控制成像条件；以及判断步骤，根据目标值第一光检测装置的检测结果的比较，来判断是否执行所述密度控制步骤，其中，在所述第一光检测步骤中检测的结果与目标值的差不小于预定量的情况下，在所述判断步骤中判断为在所述密度控制步骤中执行密度控制。

本发明所述的控制彩色成像设备的方法，该测试图像含有多个斑纹图案，该斑纹图案由黑色和多个着色材料形成，并且具有色调。

根据本发明的另一个方面，提供一种控制彩色成像设备的方法，该彩色成像设备利用多个着色材料在转印材料上形成彩色图像，该方法包括：第一光检测步骤，利用第一光检测传感器检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；第二光检测步骤，利用第二光检测传感器检测从图像载体或转印材料载体形成到转印材料上的定影过的调色剂图像的光反射特性；密度控制步骤，在转印材料上形成调色剂图像，并根据第二光检测传感器的检测结果来控制成像条件；以及判断步骤，根据第一光检测传感器检测的结果，来判断是否执行所述密度控制步骤中的密度控制，其中，在第一光检测传感器检测的未定影调色剂图像含有预定图像图案并且在所述第一光检测传感器检测的结果与目标值的差不小于预定量的情况下，在所述判断步骤中判断为在所述密度控制步骤中执行密度控制。

根据本发明的另一个方面，提供一种控制彩色成像设备的方法，该彩色成像设备利用多个着色材料在转印材料上形成彩色图像，该方法包括：第一光检测步骤，检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；第二光检测步骤，检测从图像载体或转印材料载体形成到转印材料上的定影过的调色剂图像的光反射特性；密度控制步骤，在转印材料上形成用于检测的图像，并根据所述第二光检测步骤的检测结果来控制成像条件；校正步骤，根据所述第二光检测步骤的检测结果，来校正所述第一光检测步骤的检测结果；以及判断步骤，根据所述第一光检测步骤的检测结果的改变是否超出了预定范围，来判断是否在所述校正步骤中校正所述第一光检测骤的检测结果。

通过将主要技术方案中描述的特征组合在一起，可以实现上述特点，而从属技术方案仅定义具有优点的具体例子。

本发明的一般描述中没有列出全部必要特征，各特征的再组合可构成本发明。

根据下面结合附图所做的说明，本发明的其它特征、目的以及优点将变得更加明显，在所有附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部分。

附图说明

附图引入并构成本说明书的一部分，它示出了本发明的实施例，与本说明书一起用于解释本发明的原理。

图1示出作为根据本发明实施例的电子照相彩色成像设备的例子，采用中间转印材料的串列式彩色成像设备的成像部分的布置示意图；

图2示出根据该实施例，用于检测中间转印材料上的未定影调色剂的密度的密度传感器的布置例子的示意图；

图3A和3B示出用于解释根据本发明实施例的颜色传感器的布置的示意图；

图4是示出根据该实施例的彩色成像设备的布置的方框图；

图5是用于解释根据该实施例的彩色成像设备的密度校正过程的流程图；

图6示出根据第一实施例在转印材料上形成斑纹图案的例子的示意图；

图7是用于解释根据该实施例的图像色调控制(色调校正)的曲线图；

图8是用于解释作为第一实施例的特征，确定是否利用颜色传感器进行密度控制的过程的流程图；

图9是用于解释根据第一实施例的斑纹数据的密度与密度传感器的输出值之间的关系的曲线图；

图10是用于解释在根据本发明第二实施例的彩色成像设备内确定是否进行密度控制的过程的流程图；

图11示出根据本发明第三实施例在中间转印材料上形成的斑纹图案的示意图；

图12是用于解释根据第三实施例，根据颜色传感器的检测结果对密度传感器的输出进行校正的方法的流程图；

图13示出用于解释根据第三实施例在转印材料上形成的校正斑纹图案的示意图；

图14示出根据本发明第三实施例在中间转印材料上形成的校正斑纹图案的例子的示意图；

图15是用于解释根据第三实施例在步骤S35校正密度传感器的输出的曲线图；

图16是用于解释根据本发明的第三实施例确定是否校正密度传感器的输出的过程的流程图；以及

图17是用于解释根据第三实施例确定是否进行校正控制的例子的曲线图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细说明本发明的优选实施例。下面的各实施例不限制由权利要求限定的本发明，在实施例中描述的特征的全部组合对于本发明的解决方法不是必需的。

实施例将说明下面关于成像设备的技术，该成像设备通过利用颜色传感器检测形成在转印材料上的定影调色剂图像的光反射特性，控制所形成的图像的密度。即，利用密度传感器检测在转印之前形成在图像载体(感光鼓或者中间转印材料)上的调色剂斑纹的光反射特性，然后，根据该检测结果，进行颜色传感器控制。该技术使所形成的图像的密度稳定，而且允许以要求的密度形成图像，同时减少颜色传感器控制的执行次数，而且抑制打印准备时间和打印成本的增加。

图1示出作为根据本发明实施例的电子照相彩色成像设备的例子，采用中间转印材料27(带)的串列式彩色成像设备(彩色激光打印机)的成像部分的布置示意图。

在根据本实施例的彩色成像设备的成像部分上，如图1所示，利用图像处理器(未示出)，根据相应颜色图像信号控制的激光束，在各感光鼓上分别形成静电潜像，然后，利用相应颜色的调色剂，显影这些静电潜像，以在每个感光鼓上分别形成单色调色剂图像。在中间转印材料27上使单色调色剂图像相互重叠，以形成多色调色剂图像。将多色调色剂图像转印到转印材料11上，然后，利用定影单元定影转印材料11上的多色调色剂图像，从而形成图像。

该成像部分包括：纸盒21a和21b；感光部件(以下称为感光鼓)22Y、22M、22C和22K，对应于根据显影颜色的数量并排设置的台；充电器23Y、23M、23C和23K，构成作为一次充电装置的充电装置；调色剂盒25Y、25M、25C和25K；显影器26Y、26M、26C和26K，构成显影装置；中间转印材料27；转印辊28；以及定影单元30。

通过围绕铝圆柱体形成有机感光层，配置感光鼓22Y、22M、22C以及22K。根据成像操作，通过传递驱动电机(未示出)的驱动力，使感光鼓22Y、22M、22C和22K以图1所示的逆时针方向旋转。各台包括作为一次充电装置的充电器23Y、23M、23C和23K，分别用于对黄色(Y)、品红(M)、青色(C)以及黑色(K)的感光鼓22Y、22M、22C和22K进行充电。各充电器包括套筒23YS、23MS、23C S以及23KS。相应的扫描器24Y、24M、24C和24K发出要发射到感光鼓22Y、22M、22C和22K上的激光束，然后，选择性曝光感光鼓22Y、22M、22C和22K的表面，以形成对应于每种颜色的静电潜像。各台包括作为显影装置的显影器26Y、26M、26C和26K，用于以黄色(Y)、品红(M)、青色(C)和黑色(K)进行显影，而各显影器包括套筒26YS、26MS、26CS和26KS。这些显影器可拆卸地安装在该成像设备上。中间转印材料27接触感光鼓22Y、22M、22C和22K。在形成彩色图像时，中间转印材料27以顺时针方向随感光鼓22Y、22M、22C和22K一起旋转，以将各种颜色的调色剂图像彼此重叠转印到中间转印材料27上。此后，转印辊28(下面做说明)接触中间转印材料27(在位置28a)，转印材料11被转印辊28和中间转印材料27夹紧并输送，因此，将中间转印材料27上的多色调色剂图像转印到转印材料11上。在将多色调色剂图像转印到转印材料11上时，转印辊28在位置28a邻接转印材料11，在转印过程之后，在位置28b离开转印材料11。

在传输转印材料11时，定影单元30使转印到转印材料11上的多色调色剂图像熔融并定影。如图1所示，定影单元30包括：定影辊31，用于加热转印材料11；以及压力辊32，用于使转印材料11压向定影辊31。定影辊31和压力辊32被成型为圆柱形，而且分别插入加热器33和34。承载有多色调色剂图像的转印材料11被定影辊31和压力辊32传输，接收热量和压力，从而将调色剂定影到转印材料11的表面上。通过旋转排出辊(未示出)，使其上定影有调色剂图像的转印材料11排出到排出盘(未示出)上，成像操作结束。

清洁单元29清除残留在中间转印材料27上的调色剂。将清除的废调色剂存储到清洁容器(未示出)内。附图标记42表示颜色传感器，它利用光学方法检测转印并定影到转印材料11上的彩色图像(在这种情况下是彩色斑纹)的颜色。纸盒21a堆叠并存储多个转印材料11(记录纸等)。此外，纸盘21b堆叠并存储多个转印材料11(记录纸等)。密度传感器41对着中间转印材料27，而且用于测量形成在中间转印材料27的表面上的斑纹的调色剂密度。

图2示出用于解释根据该实施例的密度传感器41的布置的示意图。

密度传感器41由下述元件组成：红外发光器件51，例如LED；光传感器52，例如光电二极管；IC(未示出)，用于处理光学数据；以及支架(未示出)，用于容纳这些部件。以相对于中间转印材料27的垂直方向成约45°角设置红外发光器件51，红外发光器件51对中间转印材料27上的调色剂斑纹64照射红外光。光传感器52设置在与发光器件51对称的位置，用于检测调色剂斑纹64规则反射的光。诸如透镜的光学元件(未示出)用于将发光器件51和光传感器52连接在一起。

在该实施例中，中间转印材料27是聚酰亚胺单层树脂带。为了调整该带的电阻，在该树脂内分散适量的碳微细颗粒，因此，该带的表面颜色是黑色的。中间转印材料27的表面平滑而且有光泽，光泽度约为100％(利用Horiba的光泽计IG-320测量)。

在露出中间转印材料27的表面时(调色剂密度为“0”)，密度传感器41的光传感器52检测中间转印材料27规则反射的光。这是因为中间转印材料27具有光泽，如上所述。当在中间转印材料27上形成调色剂斑纹64时，随着调色剂斑纹64的密度的升高，规则反射的光逐渐减少。这是因为，由于调色剂覆盖中间转印材料27的表面，所以中间转印材料27的表面规则反射的光减少。

在图1所示的彩色成像设备上，在转印材料传输通路上的定影单元30的下游设置颜色传感器42，以便对着转印材料11的成像面。根据在转印材料11上形成的定影混色斑纹反射的光的强度，颜色传感器42输出RGB信号。因此，在将定影图像传送到传送单元之前，自动检测转印/定影图像的密度。

图3A和3B示出根据该实施例的颜色传感器42的布置的例子的示意图。

在图3A中，颜色传感器42包括白LED 53和具有RGB片上滤光器的电荷存储传感器54。白LED 53发出的光以45°倾斜入射到具有定影斑纹61的转印材料11上，而具有RGB片上滤光器的电荷存储传感器54检测以0°漫反射的光。

图3B示出具有RGB片上滤光器的电荷存储传感器54的光检测部分。在图3B上，光检测部分具有R、G和B滤光器，而且它们输出R、G和B信号，作为单独像素。

具有RGB片上滤光器的电荷存储传感器54可以是光电二极管，或者可以并排排列几组R、G和B三像素。入射角可以是0°，而反射角可以是45°。电荷存储传感器可以由发出R、G和B色光束的LED以及没有滤光器的传感器构成。

图4是示出根据该实施例的彩色成像设备的布置的方框图。

在图4中，附图标记300表示用于控制整个彩色成像设备的运行的控制器。打印机引擎301具有如图1所示布置的成像部分，根据控制器300发出的控制信号和数据，它在用作转印材料的记录纸张上形成图像。

控制器300包括：CPU 310，例如微处理器；RAM 311，在CPU 310的控制操作过程中，用作存储各种数据的工作区，并临时存储各种数据；以及ROM 312，用于存储CPU 310要执行的程序和数据。ROM 312具有颜色匹配表321、分色表322、密度变换表323以及PWM表324。ROM 312还提供用于存储斑纹数据(后面做说明)的斑纹数据区326。存储器313是用于存储表1(330)的可重写非易失性存储器，表1将在后面参考图8说明。如果表1(330)是固定的，则还可以将它存储到ROM 312内。

图5是用于解释根据第一实施例的密度控制的流程图。第一实施例中的密度控制是利用颜色传感器42进行色调校正控制，在对主体加电后、以及在被认为图像密度发生变化的替换显影器和感光鼓时，进行密度控制。在成像(打印)期间，还在满足进行密度控制的条件(后面做说明)时，进行密度控制。用于执行该过程的程序存储在控制器300的ROM 312内，然后，在CPU 310的控制下执行该程序。

在步骤S1，根据ROM 312内的斑纹数据326，在转印材料11上形成斑纹图案。这与一般的彩色成像执行相同的处理步骤。

图6示出根据该实施例在转印材料11(在该例子中是297mm×420mm的纵向A3纸)上形成斑纹图案的示意图。

在设置有颜色传感器42的位置，以10mm的间隔在一部分上形成总共32个边长为8mm的正方形斑纹，对于每个颜色Y(黄色)、M(品红)、C(青色)以及K(黑色)，每个斑纹上(色调)的点率以8级变化(每种颜色8个斑纹)。对于Y1、M1、C1和K1，每个斑纹与每个斑纹上点率(色调)之间的对应关系是12.5％；对于Y2、M2、C2和K2，它是25％；对于Y3、M3、C3和K3，它是37.5％；对于Y4、M4、C4和K4，它是50％；对于Y5、M5、C5和K5，它是62.5％；对于Y6、M6、C6和K6，它是75％；对于Y7、M7、C7和K7，它是87.5％；对于Y8、M8、C8和K8，它是100％。

在步骤S2，颜色传感器42检测转印并定影到转印材料11上的斑纹的密度。将颜色传感器42的检测信号变换为密度的方法采用传统上已知的检测信号密度变换表(密度变换表323)。在步骤S3，根据在步骤S2检测的斑纹密度和用于打印该斑纹的斑纹数据的色调，进行色调控制(色调校正)。

图7是用于解释根据第一实施例的色调控制(色调校正)的曲线图。仅解释青色色调校正，但是可以利用同样的方法，校正品红、黄色以及黑色。

在图7中，横坐标表示图像数据(色调)，而纵坐标表示颜色传感器42检测的光密度值。在图7中，空心圆表示颜色传感器42对图6所示斑纹C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7和C8的输出值。直线T表示密度控制中的密度对色调的目标特性。在第一实施例中，确定密度对色调的目标特性T，以使图像数据给出的色调与密度传感器41测量的密度互相成正比。曲线γ表示在不进行密度控制(色调校正控制)时，密度对色调的特性。关于不形成斑纹时各色调的密度，通过进行样条插值，计算通过原点、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7和C8的曲线。曲线D表示根据第一实施例，通过进行控制计算的色调校正表的特性，该曲线D通过获取校正之前的色调特性γ相对于目标色调特性T的对称点来计算。CPU 310计算色调校正表D，然后，将计算的色调校正表D存储到非易失性存储器313。在形成图像时，参考色调校正表D校正图像数据，因此，可以获得目标色调特性。

概括说明根据第一实施例的图像色调控制(图像色调校正控制)。

图8是用于解释作为第一实施例的特征，确定是否利用颜色传感器42进行密度控制的过程的流程图。将用于执行该过程的程序存储在ROM 312中，然后，在CPU 310的控制下，执行该程序。在每形成(打印)50幅图像时，根据该第一实施例确定是否进行密度控制。根据本发明所应用的设备的特性，将进行该确定过程的频率设置为最佳值。例如，对于呈现较大密度变化的设备，较佳较频繁进行该确定过程，而对于呈现较稳定密度的设备，较佳将该确定过程的间隔设置得大(长)。

在步骤S11，根据存储在ROM 312内的斑纹数据326，在中间转印材料27上形成用于确定是否进行密度控制的斑纹图案。第一实施例采用每个斑纹上的点率是50％的单色图案(C、M、Y和K之一的图案)。在步骤S12，密度传感器41检测在中间转印材料27上形成的调色剂斑纹64反射的光的量。在步骤S13，将密度传感器41检测的信号变换为密度，以计算在中间转印材料27上形成的调色剂斑纹64的密度。将密度传感器41的检测信号变换为密度的方法采用传统上已知的检测信号密度变换表(密度变换表323)。

在步骤S14，求得在步骤S13获得的调色剂斑纹64的密度的变化量，以确定是否利用颜色传感器42进行密度控制。

将参考图9解释步骤S14的确定过程。

图9是用于解释斑纹数据的密度与密度传感器41的输出值之间的关系的曲线图。在图9中，横坐标表示斑纹数据的色调，而纵坐标表示密度传感器41检测的光密度。

直线T表示上述密度控制中的密度对色调的目标特性。刚完成密度控制之后的密度对色调的目标特性符合直线T。随着成像的进行，所形成的图像的密度发生变化，因此，密度对色调特性偏离直线T。直线H和L表示密度偏差容许范围的上限(直线H)和下限(直线L)。在密度对色调的特性落在该范围外时，即确定为必须执行密度控制。在第一实施例中，密度变化的容许范围是目标色调特性的±10％。对于成像设备的特性和规格，将该值设置为最佳值。如果在步骤S13，斑纹的计算密度值落在直线H与L之间的范围(密度的最大变化)之外，则确定进行密度控制。分别对C、M、Y和K进行该确定过程，而且即使在确定一种颜色需要进行密度控制时，也进行密度控制。在步骤S15，执行密度控制序列。该密度控制与上述密度控制相同。将获得的密度校正表存储到表330上。

在第一实施例中，每个斑纹上的点率是50％的斑纹数据用作确定是否进行密度控制的斑纹图案。然而，本发明并不局限于此，还可以根据所应用的设备的特性选择最佳图案。

第一实施例以使用中间转印材料27的成像设备为例，说明了一种形式的彩色成像设备，但是本发明并不局限于此，它还可以应用于另一形式的彩色成像设备。例如，本发明还可以应用于直接将感光部件上的调色剂图像转印到转印材料载体(转印带等)上的转印材料上、在转印材料载体上形成调色剂斑纹并利用密度传感器检测斑纹密度的彩色成像设备。

如上所述，根据第一实施例，在通过利用颜色传感器检测在转印材料上形成的定影斑纹(测试图像)的光反射特性进行密度控制的彩色成像设备上，利用密度传感器检测在图像载体或者转印材料载体上形成的调色剂斑纹的光反射特性，然后，根据密度传感器的检测结果，确定是否利用颜色传感器进行密度控制。在减少利用颜色传感器进行密度控制的执行次数、且抑制成像准备时间和成像成本的增加的同时，可以获得高密度稳定性。

第二实施例

第二实施例将说明一种在减少使用颜色传感器42进行密度控制的执行次数而且抑制成像(打印)准备时间和打印成本的增加的同时，获得高密度稳定性的方法。更具体地说，在通过利用颜色传感器42检测形成在转印材料上的定影斑纹的光反射特性，进行密度控制的彩色成像设备中，提取包含在用于形成图像的图像信号内的特定图像图案，利用密度传感器41检测根据该特定图像图案形成的调色剂图像的光反射特性，然后，根据检测结果确定是否利用颜色传感器42进行密度控制。根据第二实施例的彩色成像设备的整体布置、密度传感器41和颜色传感器42的布置以及密度控制方法与在第一实施例中描述的成像设备的相同，因此，省略说明它们。

图10是用于解释在根据本发明第二实施例的彩色成像设备内确定是否进行密度控制的方法的流程图。用于执行该过程的程序存储在ROM 312内，而且在CPU 310的控制下执行该程序。

根据第二实施例确定是否执行密度控制的过程以一般成像方式执行。因此，每次进行成像时，执行该控制流程。在步骤S21，检验用于形成图像的图像信号，在步骤S22，确定该图像信号是否具有可以用于确定是否进行密度控制的特定图案。在第二实施例中，如果在每个斑纹内的点率是30％至70％的单色图案(C、M、Y和K之一的图案)位于可被密度传感器41检测到的区域内(扫描方向的中心，即密度传感器41的安装部分)，则确定进行密度控制。用于进行该确定的每个斑纹内的点率被设置为30％至70％，因为过高密度或者过低密度的图案都妨碍准确确定。较佳根据所应用的彩色成像设备的特性，设置每个斑纹内的点率。

如果确定含有特定图案，则该过程进入步骤S23，利用密度传感器41检测在中间转印材料27上形成的特定图案的调色剂图像反射的光量。在步骤S24，根据反射光的量获得图案密度。在步骤S25，根据在步骤S24利用图案的色调获得的密度差的程度，确定是否执行密度控制。该确定方法与上述第一实施例中的相同。如果密度变化达到一预定量或更大，则在步骤S26，执行使用颜色传感器42的密度控制序列。该密度控制与第一实施例中的相同。

如果在步骤S22未检测到特定图案，则该过程进入步骤S27。即使在进行多次打印时，也不提取用于确定密度控制的图案。因此，如果未进行确定是否执行密度控制的过程，但已形成了预定数量(在第二实施例中是超过1,000)的图像，则确定可能已经出现了大密度变化。在这种情况下，该过程进入步骤S26，进行密度控制。请注意，将图像的预定数量适当设置为最佳值。

如上所述，根据第二实施例，在通过利用颜色传感器检测形成在转印材料上的定影斑纹的反射光特性、从而进行密度控制的彩色成像设备上，提取包含在用于形成图像的图像信号内的特定图案，利用密度传感器41检测根据该特定图案形成的调色剂图像的反射光特性，然后，根据检测结果执行利用颜色传感器42的密度控制。因此，减少了利用颜色传感器42进行密度控制的执行次数，而且不需要新增用于进行确定的控制时间和调色剂。这样可以抑制准备时间和成像成本的增加。

第三实施例

第三实施例将说明一种在减少使用颜色传感器42对密度传感器41进行输出校正的执行次数、且抑制打印准备时间和打印成本增加的同时，获得高密度稳定性的方法。更具体地说，在成像设备中，根据密度控制装置的计算结果来校正密度传感器41的输出值，该成像设备具有：密度控制装置，用于利用密度传感器41检测在图像载体上形成的未定影调色剂图像的密度，然后，根据该检测结果控制成像条件；以及输出校正装置，用于利用颜色传感器42检测转印材料11上的调色剂图像的反射光特性，然后，根据该检测结果校正密度传感器41的输出值。根据第三实施例的彩色成像设备的整体布置以及密度传感器41和颜色传感器42的布置与在第一实施例中描述的成像设备的相同，因此，省略说明它们。

将说明根据第三实施例的密度控制。

利用密度传感器41周期性地进行密度控制。

在对该设备加电时，在更换显影器或者感光鼓时，或者在打印了预定数量的图像(在该例子中，打印200张图像)时，执行根据第三实施例的彩色成像设备的密度控制。换句话说，在预测到密度变化时，进行密度控制。此时，利用颜色传感器42在每次校正控制中计算的校正表(330)(后面做说明)，校正密度传感器41的输出。下面详细说明密度控制过程。

图11示出根据本发明第三实施例在中间转印材料27上形成斑纹图案的示意图。

在布置有密度传感器41的部分上，以10mm的间隔形成总共32个边长为8mm的正方形斑纹，对于Y、M、C以及K，每个斑纹上(色调)的点率以8级变化(每种颜色8个斑纹)。对应Y1、M1、C1和K1，每个斑纹与每个斑纹上的点率(色调)之间的对应关系是12.5％；对于Y2、M2、C2和K2，它是25％；对于Y3、M3、C3和K3，它是37.5％；对于Y4、M4、C4和K4，它是50％；对于Y5、M5、C5和K5，它是62.5％；对于Y6、M6、C6和K6，它是75％；对于Y7、M7、C7和K7，它是87.5％；对于Y8、M8、C8和K8，它是100％。

利用密度传感器41检测调色剂斑纹的密度。将密度传感器41的检测信号变换为密度的方法采用传统上已知的检测信号密度变换表(密度变换表323)。与此同时，还校正密度传感器的输出值。

根据密度传感器41的检测结果，进行色调校正。该校正方法与在第一实施例中描述的使用颜色传感器42的色度控制方法相同，而且该校正方法计算色调校正表，以获得目标色调特性。

在实际成像过程中，通过利用色调校正表330校正图像数据，可以获得目标色调特性。

将说明利用颜色传感器42对密度传感器41的输出进行校正的校正控制。

图12是用于解释根据第三实施例，根据颜色传感器42的检测结果对密度传感器41的输出进行校正的方法的流程图。根据第三实施例的校正，需要在转印材料11上定影调色剂图像，而且较佳将执行频率降低到最低。在第三实施例中，在满足校正控制执行确定条件(后面做说明)时，进行校正控制。

在步骤S31，在转印材料11上形成用于校正密度传感器41的输出的斑纹图案。这与一般的彩色成像执行相同的处理步骤。

图13示出用于解释根据第三实施例在转印材料11上形成的校正斑纹图案的示意图。

校正斑纹图案总共由16个斑纹构成：黄色调斑纹611、612、613和614、品红色调斑纹621、622、623和624、青色调斑纹631、632、633和634以及黑色调斑纹641、642、643和644。

在步骤S32，颜色传感器42检测形成并定影在转印材料11上的斑纹图案的密度。该检测结果是含有形成在转印材料11上的调色剂图像的转印特性的变化以及对定影特性的变化的影响的值，因此，与密度传感器41检测未定影调色剂图像相比，该值的精度较高。

在步骤S33，利用与在步骤S31使用的斑纹数据相同的斑纹数据，在中间转印材料27上形成调色剂图像。

图14示出根据第三实施例在中间转印材料27上形成校正斑纹图案的例子的示意图。

校正斑纹图案的细节与在步骤S31在转印材料11上形成的斑纹图案的细节相同。成像条件也与在步骤S31的成像条件相同。在步骤S34，利用密度传感器41检测形成在中间转印材料27上的调色剂图像的密度。在步骤S35，校正密度传感器41的输出。

图15是用于解释在步骤S35校正密度传感器41的输出的曲线图。

在图15上，横坐标表示密度传感器41的检测结果(密度)，而纵坐标表示颜色传感器42的检测结果。在图15上，空心圆示出的点P表示步骤S32的检测结果(颜色传感器42检测转印材料11上的斑纹的结果)与步骤S34的检测结果(密度传感器41检测中间转印材料27上的调色剂斑纹的结果)之间的关系。直线A表示其中密度传感器41的输出与颜色传感器42的输出互相相等，即，密度传感器41不存在测量误差(颜色传感器42检测转印材料11上的密度，而且这样做的检测精度高)的情况。认为颜色传感器42没有测量误差。在图15中，点P与直线A不重合，即，图15示出在密度传感器41的检测结果中存在小测量误差。

计算密度传感器41的校正表(具有利用图15中的曲线C表示的特性)。通过点P的曲线表示校正表的特性C。通过在原点与点P之间进行样条插值，计算在不形成斑纹时各色调(斑纹之间的色调)的密度。分别对每种颜色(黄色、品红、青色以及黑色)计算校正表的特性C。CPU 310执行计算校正表值的过程，然后，将计算的校正表存储到非易失性存储器313内。

在每次进行上述密度控制时，利用校正表校正密度传感器41的输出。

在第三实施例中，根据校正表校正密度传感器41的输出密度值。在事先利用密度变换表保持输出电压值与密度传感器41检测的密度之间的关系时，密度变换表乘以校正表的特性C，以产生新密度变换表。

根据颜色传感器42的检测密度值与密度传感器41的输出电压值之间的关系，可以直接建立密度传感器41的密度变换表。

作为第三实施例的特征，参考图16所示的流程图，说明确定是否利用颜色传感器42的输出对校正密度传感器41的输出进行校正控制的过程。在每次进行密度控制时，确定是否进行校正控制。

在步骤S41，进行密度控制，上面已经详细说明了其细节。在步骤S42，确定是否进行校正控制。

图17是用于解释根据第三实施例确定是否进行校正控制的例子的曲线图。

在图17中，横坐标表示图像数据的密度(色调)，而纵坐标表示密度传感器的光密度检测值。曲线D表示刚对密度传感器41进行完校正控制之后的密度对色调特性。刚进行完校正控制之后的密度对色调特性符合曲线D。随着成像的进行，密度逐渐发生变化，因此，密度对色调的特性偏离曲线D。可以推测，导致中间转印材料27上的调色剂图像的密度发生变化的主要因素是调色剂的电荷特性发生了变化。假定密度变化随转印特性的变化而同时发生变化。在这种情况下，密度传感器41的密度检测结果不能反映实际条件。因此，在密度对色调的特性显著发生变化时，不能实现精确密度控制，除非根据颜色传感器42的检测结果对密度传感器41的输出进行校正。

在第三实施例中，在密度对色调的特性的变化为±20％或者更大时，确定对密度传感器41进行校正控制。在图17中，曲线H和L表示密度对色调的特性变化的上限(曲线H)和下限(曲线L)。根据所应用的成像设备的特性和规格，将密度特性的上限和下限设置为最佳值。分别对C、M、Y和K进行该确定，而且即使在确定需要对一种颜色进行校正控制时，也利用颜色传感器42对密度传感器41的输出进行校正。

在步骤S43，对密度传感器41的输出进行校正控制。上面已经对该校正控制方法进行了说明。

在第三实施例中，通过校正密度传感器41的输出值，校正因为转印特性和定影特性的变化引起的密度传感器41的密度检测误差。通过校正目标密度对色调特性，也可以实现同样的效果。在成像设备中，根据密度控制装置的计算结果校正目标控制值也落入本发明范围内，该成像设备具有：密度控制装置，用于利用密度传感器41检测在图像载体(鼓)或者中间转印材料(带)上形成的调色剂图像的密度，然后，根据该检测结果控制成像条件；以及输出校正装置，用于利用颜色传感器42检测定影调色剂图像的反射光特性，然后，根据该检测结果校正密度控制的目标控制值。

第三实施例以使用中间转印材料的成像设备为例，说明了一种形式的彩色成像设备，但是本发明还可以应用于另一形式的彩色成像设备。例如，本发明还可以应用于直接将感光部件(感光鼓)上的调色剂图像转印到转印材料载体(转印带)上的转印材料(纸张)上，而且可以利用密度传感器检测感光部件上的斑纹密度的彩色成像设备。

如上所述，第三实施例描述了一种方法，在彩色成像设备中，该方法根据密度控制装置的计算结果执行校正密度传感器的输出值的输出校正，并且在减少利用颜色传感器对密度传感器执行输出校正的次数、并抑制打印准备时间和成像成本的增加的同时，可以获得高密度稳定性，该成像设备具有：密度控制装置，用于利用密度传感器41检测在图像载体上形成的未定影调色剂图像的密度，然后，根据该检测结果控制成像条件；以及输出校正装置，用于利用颜色传感器检测转印材料上的调色剂图像的反射光特性，然后，根据该检测结果校正密度传感器的控制值。

第一至第三实施例举例说明了作为密度控制方法的色调控制，该色调控制调节图像的密度对色调的特性，但是可以利用另一方法实现该密度控制方法。例如，通过改变显影偏压值和充电偏压值，形成多个调色剂斑纹，计算这些斑纹的调色剂的量，然后，根据该调色剂量值，计算最佳显影偏压值和最佳充电偏压值，从而控制密度。

在第一至第三实施例中，在密度传感器41和颜色传感器42检测调色剂斑纹时，密度用作反射光的特性。然而，传感器检测的光反射特性并不局限于此，例如，还可以使用色度、光反射率或者根据光反射率计算的调色剂的量(或者调色剂重量)。即，光传感器以一种形式检测物理量，根据调色剂斑纹的光反射特性对该形式进行的变换落入本发明的应用范围内。

其它实施例

本发明可应用于包括多种装置(例如，主计算机、接口装置、读取器以及打印机)的系统，或者由单个装置构成的设备(例如，复印机或者传真机)。

在对该系统或者设备提供存储了实现上述实施例的功能的软件程序代码的存储介质(或者记录介质)，且该系统或者设备的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在该存储介质上的程序代码时，可以实现本发明的目的。在这种情况下，从该存储介质读出的程序代码实现上述实施例的功能，而且存储有该程序代码的存储介质构成本发明。在计算机执行读出的程序代码时，实现上述实施例的功能。此外，当运行在计算机上的OS(操作系统)等根据该程序代码的指令执行部分或全部实际处理时，实现上述实施例的功能。

此外，本发明包括一种情况，当从存储介质读出的程序代码写入插入计算机的功能扩展卡的存储器上、或者写入连接到该计算机的功能扩展单元的存储器上之后，功能扩展卡或者功能扩展单元的CPU根据该程序代码的指令执行部分或者全部实际处理，从而实现上述实施例的功能。

本发明并不局限于上述实施例，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种变更和修改。因此，为了向公众告知本发明的范围，提出权利要求。

Claims (8)

1、一种彩色成像设备，其特征在于包括：

第一光检测装置，用于检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；

第二光检测装置，用于检测从图像载体或转印材料载体转印到转印材料上并被定影的调色剂图像的光反射特性；

密度控制装置，用于在转印材料上形成调色剂图像，并根据所述第二光检测装置的检测结果来控制成像条件；以及

判断装置，用于根据目标值与所述第一光检测装置的检测结果的比较，来判断是否由所述密度控制装置执行密度控制，

其中，在所述第一光检测装置检测的结果与目标值的差不小于预定量的情况下，所述判断装置判断为由所述密度控制装置执行密度控制。

2、根据权利要求1所述的彩色成像设备，其特征在于：该调色剂图像含有多个斑纹图案，该斑纹图案由黑色和多个着色材料形成，并且具有色调。

3、一种彩色成像设备，其特征在于包括：

第一光检测装置，用于检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；

第二光检测装置，用于检测从图像载体或转印材料载体转印到转印材料上并被定影的调色剂图像的光反射特性；

密度控制装置，用于在转印材料上形成调色剂图像，并根据所述第二光检测装置检测的检测结果来控制成像条件；以及

判断装置，用于根据所述第一光检测装置检测的结果，来判断是否由所述密度控制装置执行密度控制，

其中，在所述第一光检测装置检测的未定影调色剂图像含有预定图案并且所述第一光检测装置检测的结果与目标值的差不小于预定量的情况下，所述判断装置判断为由所述密度控制装置执行密度控制。

4、一种彩色成像设备，其特征在于包括：

第一光检测装置，用于检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；

第二光检测装置，用于检测从图像载体或转印材料载体形成到转印材料上的定影过的调色剂图像的光反射特性；

密度控制装置，用于在转印材料上形成用于检测的图像，并根据所述第二光检测装置的检测结果来控制成像条件；

校正装置，用于根据所述第二光检测装置的检测结果，校正所述第一光检测装置的检测结果；以及

判断装置，用于根据所述第一光检测装置的检测结果的改变是否超出了预定范围，来判断是否由所述校正装置校正所述第一光检测装置的检测结果。

5、一种控制彩色成像设备的方法，其特征在于该彩色成像设备利用多个着色材料在转印材料上形成彩色图像，该方法包括：

第一光检测步骤，利用第一光检测传感器检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；

第二光检测步骤，利用第二光检测传感器检测从图像载体或转印材料载体形成到转印材料上的定影过的调色剂图像的光反射特性；

密度控制步骤，在转印材料上形成调色剂图像，并根据第二光检测传感器的检测结果来控制成像条件；以及

判断步骤，根据目标值与第一光检测传感器的检测结果的比较，来判断是否执行所述密度控制步骤，

其中，在所述第一光检测步骤中检测的结果与目标值的差不小于预定量的情况下，在所述判断步骤中判断为在所述密度控制步骤中执行密度控制。

6、根据权利要求5所述的控制彩色成像设备的方法，其特征在于：该调色剂图像含有多个斑纹图案，该斑纹图案由黑色和多个着色材料形成，并且具有色调。

7、一种控制彩色成像设备的方法，其特征在于该彩色成像设备利用多个着色材料在转印材料上形成彩色图像，该方法包括：

第一光检测步骤，利用第一光检测传感器检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；

第二光检测步骤，利用第二光检测传感器检测从图像载体或转印材料载体形成到转印材料上的定影过的调色剂图像的光反射特性；

密度控制步骤，在转印材料上形成调色剂图像，并根据第二光检测传感器的检测结果来控制成像条件；以及

判断步骤，根据第一光检测传感器检测的结果，来判断是否执行所述密度控制步骤中的密度控制，

其中，在第一光检测传感器检测的未定影调色剂图像含有预定图像图案并且在所述第一光检测传感器检测的结果与目标值的差不小于预定量的情况下，在所述判断步骤中判断为在所述密度控制步骤中执行密度控制。

8、一种控制彩色成像设备的方法，其特征在于该彩色成像设备利用多个着色材料在转印材料上形成彩色图像，该方法包括：

第一光检测步骤，检测在图像载体或转印材料载体上形成的未定影调色剂图像的光反射特性；

第二光检测步骤，检测从图像载体或转印材料载体形成到转印材料上的定影过的调色剂图像的光反射特性；

密度控制步骤，在转印材料上形成用于检测的图像，并根据所述第二光检测步骤的检测结果来控制成像条件；

校正步骤，根据所述第二光检测步骤的检测结果，来校正所述第一光检测步骤的检测结果；以及

判断步骤，根据所述第一光检测步骤的检测结果的改变是否超出了预定范围，来判断是否在所述校正步骤中校正所述第一光检测骤的检测结果。

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