彩色圖像形成裝置、彩色圖像形成裝置的控制方法
2023-05-07 03:26:16 1
專利名稱：彩色圖像形成裝置、彩色圖像形成裝置的控制方法
技術領域：
本發明涉及彩色印表機、彩色複印機等電子照相方式的彩色圖像形成裝置，特別涉及其濃度-灰階特性、色度的控制。
背景技術：
近年來，人們對彩色印表機、彩色複印機等的採用了電子照相方式或噴墨方式等的彩色圖像形成裝置提出了輸出高像質化的圖像的要求。特別是濃度的灰階及其穩定性，其將對人們做出的圖像的好壞的判斷產生很大的影響。
但是，如果因環境的變化或長時間的使用導致裝置的各個部分產生了變化時，則彩色圖像形成裝置所得到的圖像的濃度將會變動。特別是在電子照相方式的彩色圖像形成裝置的情況，由於存在著哪怕是微小的環境變動也會產生濃度的變動而破壞其彩色平衡的危險，故必須具有用於總是保持恆定的濃度-灰階特性的裝置。因此，彩色圖像形成裝置都具有對於各色的調色劑，對應了絕對溼度的數種的曝光量和顯影偏置等的處理條件、查詢表(LUT)等的灰階校正裝置，並基於通過溫溼度傳感器測量得到的絕對溼度，選擇此時的工藝條件和灰階校正的最佳值。此外，為了即便在裝置各個部分產生了的變動的情況下也能夠得到恆定的濃度-灰階特性，裝置構成通常是通過用各色的調色劑在中間轉印體或轉鼓等的上面作成濃度檢測用調色劑色標，用未定影調色劑色標濃度檢測傳感器(以下稱之為傳感器)檢測其未定影調色劑色標的濃度，並根據其檢測結果對曝光量、顯影偏置等的工藝條件施加反饋來進行濃度控制，以得到穩定的圖像。
但是，使用了上述濃度傳感器的濃度控制，是在中間轉印體或轉鼓等上面形成色標並進行檢測的控制，而對於在此後進行的向轉印材料上的轉印以及定影所引起的圖像的彩色平衡的變化則不進行控制。彩色平衡也會因向轉印材料上的調色劑圖像的轉印中的轉印效率、或在定影中的加熱以及加壓而變化。對於該變化，使用了上述濃度傳感器的濃度控制將無法應對。
於是，人們考慮了通過形成利用黑色(K)的灰色色標和混合了氰(C)、品紅(M)、黃(Y)色的處理灰色色標，並在定影后相對比較兩種色標的顏色，進而設置可以輸出使處理灰色色標成為無色的CMY的混合比率的、用於檢測轉印材料上的色標的顏色的傳感器(下面稱之為彩色傳感器)的彩色圖像形成裝置。
在該彩色圖像形成裝置中，通過將檢測的結果反饋給將圖像形成部的曝光量或處理條件、圖像處理部的RGB信號變換到彩色圖像形成裝置的彩色再現區域的彩色匹配表、或將RGB信號變換成CMYK信號的彩色分解表、以及用於校正濃度-灰階特性的校準表等，可以進行在轉印材料上形成的最終輸出圖像的濃度或者色度控制。
用外部的圖像讀取裝置或者色度計·濃度計檢測彩色圖像形成裝置的輸出圖像並進行同樣的控制也是可以的，但使用上述的彩色傳感器的方式在印表機內完成控制的方面較為優越。該彩色傳感器，例如，作為發光元件可以使用紅(R)、綠(G)、藍(B)等發光光譜不同的3種以上的光源，或者發光元件使用發白色(W)光的光源並在感光元件上形成了紅(R)、綠(G)、藍(B)等的分光透過率不同的3種以上的濾色片的部件構成。由此，可以獲得RGB輸出等不同的3種以上的輸出。
但是，為了進行使用了彩色傳感器的控制，必須在轉印材料上形成色標，這樣將消耗轉印材料以及調色劑。因而，其實施頻度不能過高。從而就需要能夠以較少的實施次數來進行有效的濃度以及色度的控制。
此外，為了如前述那樣進行使處理灰色達到無彩色的校正，必須有求解使處理灰色達到無彩色的氰、品紅、黃的比率的裝置。
發明內容
本發明即為在上述這樣的狀況下進行的工作，目的在於能夠通過在彩色圖像形成裝置中組合使用彩色傳感器和濃度傳感器，在1臺彩色圖像形成裝置內部實施減少使用了彩色傳感器的濃度-灰階特性控制的實施次數以抑制轉印材料的消耗的，同時，還考慮了第三色的灰色平衡的濃度-灰階特性控制，這與只使用了濃度傳感器的以往的濃度-灰階特性控制相比較性能優異。
此外，本發明的目的還在於，提供可以根據由彩色傳感器檢測出的色度精度良好地求出使處理灰色達到無彩色的氰、品紅、黃的比率的彩色圖像形成裝置。
為了達到上述目的，本發明提供一種圖像形成裝置，包括形成無彩色成分和多個有彩色成分的圖像並通過重合它們形成彩色圖像的圖像形成機構；使用上述圖像形成機構形成混色或者單色色標的色標形成裝置；檢測所形成的色標的濃度的濃度傳感器；檢測所形成的色標的色度的彩色傳感器；以及基於上述濃度傳感器的檢測結果和上述彩色傳感器的檢測結果二者控制彩色圖像形成條件的控制裝置。
本發明還提供一種圖像形成裝置的控制方法，所述圖像形成裝置形成無彩色成分和多個有彩色成分的圖像並通過使它們重合來形成彩色圖像，包括以下步驟形成混色色標的步驟；使用彩色傳感器測量所形成的混色色標的色度的步驟；基於測量結果校正每種彩色成分的圖像形成條件的步驟；根據校正後的圖像形成條件形成單色色標的步驟；使用濃度傳感器測量所形成的單色色標的濃度的步驟；以及基於測量結果設定在以後預定的定時實施的單色控制的目標值的步驟。
此外，本發明還提供一種彩色圖像形成裝置，具有使用多個彩色材料在轉印材料上形成色標的圖像形成機構，和檢測利用上述圖像形成機構形成在轉印材料上的色標的色度的色度檢測裝置，且基於通過上述色度檢測裝置檢測出來的色度來校正圖像形成條件，其特徵在於上述圖像形成機構使上述多個彩色材料中的各彩色材料的量變化若干種，並把它們混合起來形成多個色標。
再有，本發明還提供一種彩色圖像形成方法，包括以下步驟使多個彩色材料中的各個彩色材料的量變化若干種並把它們混合起來形成多個色標的步驟A；檢測在該步驟A形成的色標的色度的步驟B；以及根據在該步驟B檢測出來的色度校正圖像形成條件的步驟C。
進而，本發明還提供一種彩色圖像形成裝置的控制方法，包括以下步驟使氰、品紅、黃各個彩色材料的量變化若干種並把它們混合起來形成多個混色色標的步驟D；形成黑色的單色色標的步驟E；檢測在上述步驟D以及步驟E形成的色標的色度的步驟F；以及根據在該步驟F檢測出來的色度計算與上述黑色的單色色標色度最接近的氰、品紅、黃的量並校正圖像形成條件的步驟G。
本發明的其他目的、構成以及效果，從下面的詳細說明以及附圖中會弄明白。
圖1所示是實施例1的整體構成的斷面圖；圖2所示是圖像處理部的處理的流程圖；圖3所示是濃度傳感器的構成；圖4所示是濃度-灰階特性控制用色標圖案；圖5所示是彩色傳感器的構成；圖6所示是在轉印材料上形成的濃度-灰階特性控制用色標圖案；圖7所示是組合了彩色傳感器和濃度傳感器的濃度-灰階特性的控制的流程圖；圖8所示是實施例1中的組合了彩色傳感器和濃度傳感器的濃度-灰階特性的控制的詳細過程的流程圖；圖9是說明圖像處理部的校準表的更新順序的圖；圖10所示是實施例2中的組合了混色控制和單色控制的濃度-灰階特性的、對於預定的紙張種類的色差-灰階特性控制的詳細過程的流程圖；圖11是說明圖像處理部的校準表的更新順序的圖；圖12所示是實施例3中的組合了混色控制和單色控制的濃度-灰階特性的濃度-灰階特性控制的詳細過程的流程圖；圖13所示是實施例4中的組合了混色控制和單色控制的濃度-灰階特性的濃度-灰階特性控制的詳細過程的流程圖；圖14所示是有關濃度-灰階特性控制的電系統圖；圖15所示是實施例5中的濃度-灰階特性的控制的詳細過程的流程圖；圖16所示是預設的灰階-濃度曲線；圖17所示是形成在中間轉印體上的色標圖案；圖18所示是利用濃度傳感器的輸出的灰階-濃度特性的控制的圖；圖19所示是形成在轉印材料上的色標圖案的內容；圖20所示是形成在轉印材料上的色標圖案；圖21所示是形成在轉印材料上的色標圖案的C、M、Y坐標；圖22所示是利用彩色傳感器的輸出的灰階-濃度特性的控制的圖；圖23所示是目標的灰階-濃度特性；圖24所示是實施例6中的灰階-濃度特性的控制的詳細過程的流程圖；圖25所示是形成在轉印材料上的色標圖案的內容；圖26所示是形成在轉印材料上的色標圖案；圖27所示是形成在轉印材料上的色標圖案的C、M、Y坐標；圖28所示是實施例7中的混色控制的詳細過程的流程圖；圖29所示是形成在轉印材料上的色標圖案的內容；圖30所示是實施例7的混色控制的原理圖；圖31所示是實施例8的形成在轉印材料上的色標圖案的內容；圖32所示是形成在轉印材料上的色標圖案的內容。
具體實施例方式
(實施例1)圖1所示是實施例1的「彩色圖像形成裝置」的整體構成的斷面圖。該裝置如圖所示的那樣，是作為電子照相方式的彩色圖像形成裝置的一例的、採用了中間轉印體27的縱列方式的彩色圖像形成裝置。本彩色圖像形成裝置由圖1所示的圖像形成部和沒有圖示的圖像處理部構成。
首先對圖像處理部的處理進行說明。圖2所示是說明彩色圖像形成裝置的圖像處理部的處理的一例的說明圖。彩色匹配部81根據預先準備的彩色匹配表將從PC機等傳送來的表示圖像的顏色的RGB信號變換成適合於彩色圖像形成裝置的彩色再現區域的器件RGB信號(下面稱之為DevRGB)。彩色分解部82根據預先準備的彩色分解表將上述DevRGB信號變換成作為彩色圖像形成裝置的調色劑顏色材料色的CMYK信號。校準部83根據校正各個彩色圖像形成裝置固有的濃度-灰階特性的校準表，將上述CMYK信號變換到施加了濃度-灰階特性校正的C』M』Y』K』信號。PWM部84根據PWM(Pulse Width Modulation)表，將之變換到對應上述C』M』Y』K』信號的掃描部24C、24M、24Y、24K的曝光時間Tc、Tm、Ty、Tk。所生成的PWM信號被送往雷射部86。
下面使用圖1說明電子照相方式的彩色圖像形成裝置的圖像形成部的動作。圖像形成部是通過基於圖像處理部進行了變換的曝光時間使雷射曝光，形成靜電潛像，通過顯像該靜態潛像，形成作為無彩色成分的黑色(K)、作為有彩色成分的黃色(Y)、品紅(M)、氰(C)各種彩色成分的調色劑圖像，並通過在中間轉印體上重合該單色調色劑像(一次轉印)形成多色調色劑圖像，以及將該多色調色劑圖像轉印到轉印材料11(二次轉印)並定影該轉印材料11上的多色調色劑圖像的裝置，由供紙部21、並列配置了顯像色的數量的工作檯(station)各自的感光體(22Y、22M、22C、22K)、作為一次帶電裝置的注入帶電裝置(23Y、23M、23C、23K)、調色劑盒(25Y、25M、25C、25K)、顯像裝置(26Y、26M、26C、26K)、中間轉印體27、轉印輥28、表面清掃裝置29、定影部30、濃度傳感器41以及彩色傳感器42構成。
上述感光鼓(感光體)22Y、22M、22C、22K為在鋁圓柱體的外周塗敷有機光傳導層而構成，受沒有圖示的驅動電機的驅動力傳動而旋轉，驅動電機對應於圖像形成動作使感光鼓22Y、22M、22C、22K在逆時針圓周方向上旋轉。
作為一次帶電裝置，採用的是每個工作站分別具有用於使黃色(Y)、品紅(M)、氰(C)、黑(K)感光體帶電的4個注入帶電器23Y、23M、23C、23K的構成，且在各個注入帶電器上均具有套管23YS、23MS、23CS、23KS。
對感光鼓22Y、22M、22C、22K進行曝光的曝光光由掃描部24Y、24M、24C、24K送來，並構成為採用使感光鼓22Y、22M、22C、22K的表面選擇性地曝光的辦法形成靜電潛像。
作為顯影裝置，為了使上述靜電潛像可視化，採用每一個工作檯分別具備進行黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)、黑色(K)顯像的4個顯像器26Y、26M、26C、26K的構成，且在各個顯像器上都設置套管26YS、26MS、26CS、26KS。各個顯像器均可以進行裝拆。
中間轉印體27與感光鼓22Y、22M、22C、22K相接觸，在彩色圖像形成時，在順時針圓周方向上旋轉，並伴隨著感光鼓22Y、22M、22C、22K的旋轉而旋轉，轉印單色調色劑圖像。然後，後述的轉印輥28接觸中間轉印體27並挾持輸送轉印材料11，將中間轉印體27上的多色調色劑圖像轉印到轉印材料11上。
轉印輥28在將多色調色劑圖像轉印到轉印材料11上的過程中，在28a的位置處抵接到轉印材料11，並在印字處理後離開到28b的位置。
定影部30是邊輸送轉印材料11，邊使被轉印的多色調色劑圖像溶融定影的裝置，如圖1所示的那樣，具有加熱轉印材料11的定影輥31和用於將轉印材料11壓貼到定影輥子31上的加壓輥32。定影輥31和加壓輥32形成中空狀，內部分別內置有加熱器33、34。就是說，保持了多色調色劑圖像的轉印材料11在被定影輥31和加壓輥32進行輸送的同時，還被進行加熱和加壓，以使調色劑定影在表面上。
調色劑圖像定影后的轉印材料11在此後被沒有圖示的排出輥排出到沒有圖示的排紙託盤上並完成圖像形成動作。
表面清掃裝置29是清掃殘存在中間轉印體27上的調色劑的裝置，形成在中間轉印體27上的4種顏色的多色調色劑圖像轉印到轉印材料11上後的廢棄調色劑存放在沒有圖示的清掃器容器內。
濃度傳感器41，在圖1的彩色圖像形成裝置中朝向中間轉印體27配置，以測量形成在中間轉印體27表面上的調色劑色標的濃度。圖3給出了該濃度傳感器41的構成的一例。由LED等的紅外發光元件51、光電二極體、CdS等的感光元件52、處理感光數據的沒有圖示的IC等和收容它們的沒有圖示的保持器構成。
感光元件52a檢測來自調色劑色標64的漫反射光強度，感光元件52b檢測來自調色劑色標64的正反射光強度。通過檢測正反射光強度和漫反射光強度這兩者，可以檢測出從高濃度到低濃度的調色劑色標64的濃度。這裡，為了使上述發光元件51和感光元件52耦合，有時也可以使用沒有圖示的透鏡等光學元件。
圖4給出了形成在中間轉印體27上的濃度-灰階特性控制用色標圖案的一例。圖中排列有未定影K調色劑的單色的灰階色標65。此後，相繼形成沒有圖示的C、M、Y調色劑單色的灰階色標。上述濃度傳感器41不能區分載置在中間轉印體27上的調色劑的顏色。因此，在中間轉印體27上形成單色調色劑的灰階色標65。此後，將該濃度數據反饋給校正圖像處理部的濃度-灰階特性的校準表或圖像形成部的各處理條件。
此外，也有這樣的濃度傳感器41，其使用從檢測出來的濃度變換到與特定的紙張種類的色差的變換表，可以限定C、M、Y、K單色的色標，變換並輸出與特定的紙張種類的色差。在濃度傳感器除了濃度之外還可以輸出與特定的紙張種類的色差時，也可以不控制C、M、Y、K各自的濃度-灰階特性而代之以控制C、M、Y、K的各自的與特定紙張種類的色差-灰階特性。在該情況下，只要把迄今為止所敘述過的濃度-灰階特性控制的濃度全部換成與特定紙張種類的色差即可。通過控制C、M、Y、K各自的與特定紙張種類的色差-灰階特性，可以得到更適合人類視覺特性的灰階特性。
在圖1的彩色圖像形成裝置中，彩色傳感器42配置在轉印材料輸送通路的定影部30下遊一側並朝向轉印材料11的圖像形成面，以檢測形成在轉印材料11上的定影后的混色色標的彩色的RGB輸出值。通過在彩色圖像形成裝置內部進行配置，可以在將定影后的圖像排出到排紙部內之前自動地進行檢測。
圖5示出了彩色傳感器42的構成的一例。彩色傳感器42由白色LED53和帶RGB單片濾色片的電荷存儲型傳感器54a構成。使白色LED53相對形成有定影后的色標的轉印材料11傾斜45度入射，利用帶RGB單片濾色片的電荷存儲型傳感器54a檢測朝向0度方向的漫反射光強度。帶RGB單片濾色片的電荷存儲型傳感器54a的感光部如54b那樣，為RGB獨立的的像素。
帶RGB單片濾色片的電荷存儲型傳感器54的電荷存儲型傳感器也可以是光電二極體。RGB三個像素的組，也可以排列多個組。此外，可以是入射角度為0度、反射角度為45度的構成。進而，也可以用發RGB三種顏色的光的LED和無濾光片的傳感器進行構成。
在此，圖6中示出了形成在轉印材料11上的定影后的濃度-灰階特性控制用色標圖案的一例。濃度-灰階特性控制用色標圖案，是作為色再現區域的中心，並作為在獲得色彩平衡方面非常重要的顏色的灰色的灰階色標圖案。由利用黑色(K)得到的灰色灰階色標61、使氰色(C)、品紅色(M)和黃色(Y)混色後的處理灰色灰階色標62構成，如同稱之為61a和62a、61b和62b、61c和62c那樣，在標準的彩色圖像形成裝置中，使由色度接近的利用K形成的灰色灰階色標61和CMY處理灰色灰階色標62成對排列起來。並用彩色傳感器42檢測該色標的RGB輸出值。
此外，如果設置絕對的白色基準等，則也可以計算出絕對色度。
進而，由於RGB輸出值相對於灰階等級是連續地變化的，故通過對某一灰階等級和與之相鄰的灰階等級RGB的輸出值進行1次近似或2次近似等的數學上的處理，可以計算出所檢測到的灰階等級間的RGB輸出值的推測值。即便是在沒有絕對的白色基準、且不能計算出絕對色度的情況下，通過對利用K形成的灰色灰階色標和CMY處理灰色灰階色標的RGB輸出值進行相對比較，也可以計算出色度和利用某一灰階等級的K形成的灰色色標大致相同的、混合了CMY3色的處理灰色色標的CMY3色的混色比率。
即，在檢測形成在轉印材料上的定影后的色標顏色的裝置的輸出是不同的3種顏色的輸出時，通過判斷處理灰色色標的不同的3種顏色的輸出分別與利用黑色的灰色色標的不同的3種顏色的輸出相等，可以判斷兩色標的絕對色度相等。
圖14給出了本圖像形成裝置中關於濃度-灰階特性控制的電系統圖。校準表223屬於圖像處理部，濃度傳感器41、彩色傳感器42屬於圖像形成部。濃度傳感器41、彩色傳感器42的檢測數據被輸送給CPU。在CPU43，如前述那樣，實施用於計算出與利用某一K的灰色灰階色標色度相同的CMY處理灰色色標的CMY三種顏色的混合比率的計算。本計算結果的反饋目的地是校準表223，計算結果由CPU43傳送給校準表223並在此後的圖像形成時予以反映。
圖7所示是本實施例中的組合了彩色傳感器42和濃度傳感器41的濃度-灰階特性的控制的流程圖。由於使用了彩色傳感器的控制消耗轉印材料，故與使用了濃度傳感器的控制相比，實施次數受到限制。因而，如圖7所示的那樣，最初在步驟101(圖中表示為S101，以下相同)實施使用了彩色傳感器和濃度傳感器的濃度-灰階特性控制(以下稱之為混色控制)，此後，在步驟102～104，實施預定次數的只使用濃度傳感器的濃度-灰階特性控制(以下稱之為單色控制)，然後再返回到混色控制。
如圖7所示的那樣，混色以及單色控制在通常的列印動作的間隔中實施，或者在接通彩色圖像形成裝置的電源時、在預定頁數的圖像形成後、在預定的環境變動檢測後或者更換消耗品時等預先設定的定時自動地實施，或者在用戶希望實施控制時通過用戶的手動操作進行實施。單色控制的預定實施次數預先設定好。這裡，在產生了接通電源、環境變動、更換消耗品等彩色圖像形成裝置的狀況變化時，即使沒有達到預定次數也可以返回到混色控制。
圖8所示是組合了上述混色控制和單色控制的濃度-灰階特性控制的詳細過程的流程圖。
在步驟111，預先設定好黑色(K)的濃度-灰階特性的目標。該目標是在彩色圖像形成裝置的圖像處理部的設計時或者出廠時設定的目標。
此後，在彩色圖像形成裝置的設置地進行實施。從步驟112到步驟117相當於圖7的混色控制S101。
在步驟112，在中間轉印體上形成K的灰階色標，並用濃度傳感器檢測濃度。
在步驟113，計算檢測出的K的灰階色標的濃度-灰階特性與在步驟111設定的濃度-灰階特性的目標的偏差，並進行更新，以使校正圖像處理部的濃度-灰階特性的K的校準表返回到目標。
利用圖9示出了步驟113中的校準表的更新手法。例如，在255灰階的彩色圖像形成裝置中，相對於灰階級100的濃度目標，實際得到的濃度傳感器輸出較其低。為了獲得同樣的濃度，必須使灰階級達到160。因而，只要更新校準表使K100變換到K』160即可。在多個灰階級中進行該作業並進行校準表的更新。這裡，在圖9中，灰階級與目標濃度存在線性關係，但沒有必要一定為線性。
接著，在步驟114，輸出在轉印材料上形成了利用K的灰色灰階色標和CMY處理灰色灰階色標的、定影后的濃度-灰階特性控制用圖案，通過定影裝置30後，用彩色傳感器42檢測色標的RGB輸出。在形成灰色色標時，只對K使用在步驟113更新了的校準表。對C、M、Y不使用。
在步驟115，根據在步驟114檢測出的利用K的灰色灰階色標和CMY處理灰色灰階色標的RGB的輸出值，利用RGB輸出相對於灰階級連續地變化的事實，計算可以得到和各灰階級的利用K的灰色色標的色度同樣的色度的CMY處理灰色的C、M、Y各灰階級。色度不一定能準確地相等，也可以預先設定允許的色差，判斷在其色差的範圍內是相同的。
在步驟116中，使用在步驟115中計算出來的C、M、Y、K各個灰階級作成C、M、Y的各校準表。作成的方法如下例如，假定使得色度與在步驟114中作成的灰階級100的K的灰色色標相同的CMY處理灰色的C、M、Y各灰階級是C140、M120、Y80時，作成過程是C的校準表將C100變換到C』140、M的校準表將M100變換到M』120、Y的校準表將Y100變換到Y』80。對於其他灰階級的灰色色標也同樣地進行處理，作成其C、M、Y的校準表。
在步驟117，使用在步驟116作成的C、M、Y的校準表在中間轉印體上形成利用C、M、Y單色的灰階色標的未定影的濃度-灰階特性控制用色標圖案，用濃度傳感器檢測濃度，並將檢測出來的濃度-灰階特性設定為C、M、Y各色的濃度-灰階特性的目標。
步驟118～119相當於圖7的單色控制S102、S103、S104。在步驟117與118之間通常進行列印動作。
在步驟118中，將C、M、Y、K單色的灰階色標形成在中間轉印體上並用濃度傳感器檢測濃度。
在步驟119，計算自在步驟111設定的K的濃度-灰階特性目標以及在步驟116作成的C、M、Y的濃度-灰階特性目標的偏差，並進行更新，以使各種顏色的校準表能夠返回到目標。更新手法在C、M、Y、K任意一種顏色中均與在步驟113進行的K的校準表的更新順序相同。
在步驟119與120之間通常進入列印動作，在步驟120，判斷從實施上一次混色控制後直到現在是否實施了預定次數的單色控制。在已經實施了預定次數時，返回到步驟112。在沒有實施預定次數時則返回到步驟118。
這裡，在沒有實施預定次數的單色控制情況下，也可以在接通電源、環境變動、更換消耗品等彩色圖像形成裝置的狀況產生了變化時，返回到步驟112的混色控制。
在濃度傳感器除了輸出濃度之外還輸出與特定的紙張種類的色差時，也可以用控制與特定紙張種類的色差-灰階特性來代替控制濃度-灰階特性。該情況下，只要將本控制的濃度全部換成與特定紙張種類的色差即可。通過採用這種做法，可以得到更適合人類視覺特性的灰階特性。
當彩色傳感器可以輸出絕對色度時，也可以在步驟115利用使用K的灰色色標和CMYK處理灰色的絕對色度計算出達到一樣色度的處理灰色的C、M、Y各灰階級。
如上面說明過的這樣，採用本實施例，通過使用彩色傳感器和濃度傳感器，組合混色控制和單色控制，可以在1臺彩色圖像形成裝置內部實施極力抑制了轉印材料以及調色劑的消耗的、效率良好的濃度-灰階特性的控制。此外，通過使C、M、Y的濃度-灰階特性吻合於K的濃度-灰階特性，可以穩定灰色平衡，即使是產生使濃度-灰階特性變動的環境變動等，由於C、M、Y一齊隨之變動濃度-灰階特性，故不易產生色相的變化，可提供彩色再現性能優異的彩色圖像形成裝置。
(實施例2)圖10所示是實施例2中的組合了上述混色控制和單色控制的、與特定的紙張種類的色差-灰階特性控制的詳細過程的流程圖。與實施例1的不同點在於，濃度傳感器除了輸出濃度之外還輸出來自特定的紙張種類的色差，彩色傳感器的輸出是絕對色度，在混色控制的開始進行的K的校準表的更新方面，用彩色傳感器檢測形成在轉印材料上的K的灰階色標的絕對色度來進行更新。
在步驟131，預先設定好黑色(K)的與特定紙張之間的色差-灰階特性的目標。該目標是在彩色圖像形成裝置的圖像處理部的設計時或者出廠時設定的目標。
此後，在彩色圖像形成裝置的設置地進行實施。從步驟132到步驟137相當於混色控制。
在步驟132，在轉印材料上形成K的灰階色標並用彩色傳感器檢測絕對色度。色標是定影了未定影的濃度-灰階特性控制用色標圖案65的色標即可。
在步驟133，使用檢測出的K的灰階色標的絕對色度和已知的特定的紙張種類的色度，計算出與特定的紙張種類的色差-灰階特性和在步驟131設定的與特定的紙張種類的色差-灰階特性的目標的偏差，進行更新，以使校正圖像處理部的與特定的紙張種類的色度-灰階特性的K的校準表能夠返回到目標。
利用圖11示出了步驟133中的校準表的更新手法。例如，在255灰階的彩色圖像形成裝置中，相對於灰階級100的色差目標，根據實際得到的彩色傳感器輸出求得的色差較其低。為了獲得同樣的色差，必須使灰階級達到160。因而，只要更新校準表使K100變換到K』160即可。在多個灰階級中進行該作業並進行校準表的更新。這裡，在圖11中，灰階級與目標色差存在線性關係，但沒有必要一定是線性。
接著，在步驟134，輸出在轉印材料上形成了利用K的灰色灰階色標和CMY處理灰色灰階色標的、定影后的濃度-灰階特性控制用圖案，通過定影裝置30後，用彩色傳感器42檢測色標的絕對色度。在形成灰色色標時，只對K使用在步驟133更新了的校準表。對C、M、Y不使用。
在步驟135，根據在步驟134檢測出來的利用K的灰色灰階色標和CMY處理灰色灰階色標的絕對色度，利用色度相對於灰階級連續地變化的事實，計算使得色度與各灰階級的利用K的灰色色標達到一樣的CMY處理灰色的C、M、Y各灰階級。色差即使不一定能準確地相等也可以，只要預先設定允許的色差的差且判斷在其色差的差的範圍內是相同的即可。
在步驟136中，使用在步驟135中計算出來的C、M、Y各個灰階級作成C、M、Y的各校準表。作成的方法如下。例如，假定使得色度與在步驟134中作成的灰階級100的K的灰色色標相同的CMY處理灰色的C、M、Y各灰階級是C140、M120、Y80時，作成過程是C的校準表將C100變換到C』140、M的校準表將M100變換到M』120、Y的校準表將Y100變換到Y』80。對於其他灰階級的灰色色標也同樣地進行處理，以作成C、M、Y的校準表。
在步驟137，使用在步驟136作成的C、M、Y的校準表在中間轉印體上形成利用C、M、Y單色的灰階色標的、未定影的色差-灰階特性控制用色標圖案，用濃度傳感器檢測與特定的紙張種類的色差，並將檢測出來的與特定的紙張種類的色差-灰階特性設定為C、M、Y各色的與特定的紙張種類的色差-灰階特性的目標。
步驟138～139相當於單色控制。在步驟137與138之間通常進入列印動作。
在步驟138中，將C、M、Y、K單色的灰階色標形成在中間轉印體上並用濃度傳感器檢測與特定的紙張種類的色差。在步驟139，計算自在步驟131設定的K的與特定的紙張種類的色差-灰階特性目標、以及在步驟136作成的C、M、Y的與特定的紙張種類的色差-灰階特性目標的偏差並進行更新，以使各種顏色的校準表能夠返回到目標。更新手法在C、M、Y、K任意一種顏色中均與在步驟133進行的K的校準表的更新順序相同。
在步驟139與140之間通常進入列印動作，在步驟140，判斷從實施上一次混色控制後直到現在是否實施了預定次數的單色控制。在實施了預定次數時，返回到步驟132。在沒有實施預定次數時則返回到步驟138。
這裡，在沒有實施到預定次數的單色控制情況下，也可以在接通電源、環境變動、更換消耗品等彩色圖像形成裝置的狀況產生了變化時，返回到步驟132的混色控制。
如上面說明過的這樣，採用本實施例，通過使用彩色傳感器和濃度傳感器並組合混色控制和單色控制，除了實施例1的效果外，通過用彩色傳感器進行在最初進行的黑色的灰階特性控制，以及不使用濃度而是全部採用與特定的紙張種類的色差來控制灰階特性，可以提供可以實施更適合於人類視覺特性的控制，且不易產生色相的變化的、彩色再現性能優異的彩色圖像形成裝置。
(實施例3)圖12所示是實施例3中的組合了上述混色控制和單色控制的濃度-灰階特性控制的詳細過程的流程圖。與實施例1、2不同之處在於，其在圖像處理部設計時或者出廠前確定好的濃度-灰階特性的目標不是黑色(K)而是氰(C)、品紅(M)、黃(Y)的任意一種顏色。
在步驟151，預先設定好氰(C)、品紅(M)、黃(Y)的任意一種顏色的濃度-灰階特性的目標。該目標是在彩色圖像形成裝置的圖像處理部的設計時設定的目標。為了簡化說明，以下只對確定了C的目標的情況進行說明。在確定了M、Y的目標時，順序也是同樣的，只要將C置換成M或者Y即可。
此後，在彩色圖像形成裝置的設置地進行實施。從步驟152到步驟157相當於混色控制。
在步驟152，在中間轉印體上形成C的灰階色標，並用濃度傳感器檢測濃度。
在步驟153，計算檢測出來的C的灰階色標的濃度-灰階特性和在步驟151設定的濃度-灰階特性的目標的偏差並進行更新，以使校正圖像處理部的濃度-灰階特性的C的校準表能夠返回到目標。更新的順序與實施例1的情況相同。
接著，在步驟154，輸出在轉印材料上形成了利用K的灰色灰階色標和CMY處理灰色灰階色標的、定影后的濃度-灰階特性控制用圖案，通過定影裝置30後，用彩色傳感器42檢測色標的RGB輸出。在形成灰色色標時，只對Y使用在步驟153更新了的校準表。對K、M、Y不使用。
在步驟155，根據在步驟154檢測出來的利用K的灰色灰階色標和CMY處理灰色灰階色標的RGB輸出值，利用RGB輸出相對於灰階級連續地變化的事實，計算使得色度與各灰階級的利用K的灰色色標的達到一樣色度的CMY處理灰色的C、M、Y各灰階級。即使色度不一定能準確地相等也可以，只要預先設定允許的輸出差且判斷在其色差的範圍內是相同的即可。
在步驟156中，使用在步驟155中計算出來的C、M、Y各個灰階級作成M、Y、K的各校準表。作成的方法如下例如，假定使得色度與在步驟154中作成的灰階級100的K的灰色色標達到一樣的CMY處理灰色的C、M、Y各灰階級分別是C140、M120、Y80時，作成過程是K的校準表將K100變換到K』140、M的校準表將M120變換到M』140、Y的校準表將Y80變換到Y』140。對於其他灰階級的灰色色標也同樣地進行處理，作成M、Y、K的校準表。
在步驟157，使用在步驟156作成的C、M、Y的校準表在中間轉印體上形成利用M、Y、K單色的灰階色標的、未定影的濃度-灰階特性控制用色標圖案，用濃度傳感器檢測濃度，並將檢測出來的濃度-灰階特性設定為M、Y、K各色的濃度-灰階特性的目標。
步驟158～159相當於單色控制。在步驟157與158之間通常進入列印動作。
在步驟158中，將C、M、Y、K單色的灰階色標形成在中間轉印體上並用濃度傳感器檢測濃度。
在步驟159，計算自在步驟151設定的C的濃度-灰階特性目標以及在步驟156作成的M、Y、K的濃度-灰階特性目標的偏差並進行更新，以使各種顏色的校準表能夠返回到目標。更新手法在C、M、Y、K任意一種顏色中均與在步驟153進行的C的校準表的更新順序相同。
在步驟159與160之間通常進入列印動作，在步驟160，判斷從實施上一次混色控制後直到現在是否實施了預定次數的單色控制。在實施了預定次數時，返回到步驟152。在沒有實施到預定次數時則返回到步驟158。
這裡，在沒有實施到預定次數的單色控制情況下，也可以在接通電源、環境變動、更換消耗品等彩色圖像形成裝置的狀況產生了變化時，返回到步驟152的混色控制。
在濃度傳感器除了輸出濃度之外還可以輸出與特定的紙張種類的色差時，也可以控制與特定紙張種類的色差-灰階特性來代替控制濃度-灰階特性。該情況下，只要將本控制的濃度全部換成與特定紙張種類的色差即可。通過採用這種做法，可以得到更適合人類視覺特性的灰階特性。
此外，當彩色傳感器可以輸出絕對色度時，也可以在步驟155利用使用K的灰色色標和CMYK處理灰色的絕對色度，計算出達到一樣色度的處理灰色的C、M、Y各灰階級。
進而，在步驟152～153進行的C的校準表的更新，也可以如在實施例2敘述過的那樣，通過在轉印材料上形成C的灰階色標，用彩色傳感器檢測絕對色度，並計算在步驟151設定的C的色差-灰階特性的目標與檢測出來的色標和預定的紙種之間的色差-灰階特性的偏差來進行更新。
如上面說明過的這樣，採用本實施例，通過使用彩色傳感器和濃度傳感器並組合混色控制和單色控制，除了實施例1、2的效果外，通過採用將初期設定的濃度-灰階特性的目標做成C、M、Y之任一種而不是K的做法，可以提供使濃度傳感器或者彩色傳感器的測量精度較K相比在C、M、Y方面更好、更有效，且不易產生色相的變化的、彩色再現性能優異的彩色圖像形成裝置。
(實施例4)圖13所示是實施例4中的組合了上述混色控制和單色控制的濃度-灰階特性控制的詳細過程的流程圖。與實施例1不同之處在於，其預先確定氰(C)、品紅(M)、黃(Y)、黑色(K)的濃度-灰階特性的目標。
在步驟171，預先設定好C、M、Y、K的濃度-灰階特性的目標。該目標是在彩色圖像形成裝置的圖像處理部的設計時或者出廠時設定的目標。
此後，在彩色圖像形成裝置的設置地進行實施。從步驟172到步驟177相當於混色控制。
在步驟172，在中間轉印體上形成K的灰階色標，並用濃度傳感器檢測濃度。
在步驟173，計算檢測出來的K的灰階色標的濃度-灰階特性與在步驟171設定的濃度-灰階特性的目標的偏差並進行更新，以使校正圖像處理部的濃度-灰階特性的K的校準表能夠返回到目標。更新的方法與實施例1相同。
接著，在步驟174，輸出形成在轉印材料上的利用K的灰色灰階色標和CMY處理灰色灰階色標的、定影后的濃度-灰階特性控制用圖案，通過定影裝置30後，用彩色傳感器42檢測色標的RGB輸出。在形成灰色色標時，K使用在步驟173更新了的校準表，C、M、Y也使用設計時或者該時刻的校準表。
在步驟175，根據在步驟174檢測出來的利用K的灰色灰階色標和CMY處理灰色灰階色標的RGB輸出值，利用RGB輸出相對於灰階級連續地變化的事實，計算使得色度與各灰階級的K的灰色色標的色度達到一樣的CMY處理灰色的C、M、Y各灰階級。即使色度不一定能完全相同也可以，只要預先設定允許的色差且判斷在其色差的範圍內是相同的即可。
在步驟176中，使用在步驟175中計算出來的C、M、Y各個灰階級作成C、M、Y的各校準表。作成的方法如下例如，假定使得色度與圖像處理部設計時灰階級100的利用K的灰色色標達到一樣的CMY處理灰色的C、M、Y各灰階級被設計為C140、M120、Y80。與之相對照，假定根據步驟175的計算結果，使得色度與灰階級100的利用K的灰色色標達到一樣的CMY處理灰色的C、M、Y各灰階級為C135、M125、Y90。此時，作成過程是C的校準表將C140變換到C』135、M的校準表將M120變換到M』125、Y的校準表將Y80變換到Y』90。對於其他灰階級的灰色色標也同樣地進行處理，並更新C、M、Y的校準表。
在步驟177，使用在步驟176更新的C、M、Y的校準表在中間轉印體上形成利用C、M、Y單色的灰階色標的、未定影的濃度-灰階特性控制用色標圖案，用濃度傳感器檢測濃度，並將檢測出來的濃度-灰階特性設定為C、M、Y各色的濃度-灰階特性的目標。
步驟178～179相當於單色控制。在步驟177與178之間通常進入列印動作。
在步驟178中，將C、M、Y、K單色的灰階色標形成在中間轉印體上，用濃度傳感器檢測濃度。
在步驟179，計算自在步驟171作成的K的濃度-灰階特性目標、以及在步驟176更新的C、M、Y的濃度-灰階特性目標的偏差並進行更新，以使各種顏色的校準表能夠返回到目標。更新手法在C、M、Y、K任意一種顏色中均與在步驟173進行的K的校準表的更新順序相同。
在步驟179與180之間通常進入列印動作，在步驟180，判斷自實施上一次混色控制後直到現在是否實施了預定次數的單色控制。在實施了預定次數時，返回到步驟172。在沒有實施到預定次數時則返回到步驟178。
這裡，在沒有實施到預定次數的單色控制情況下，也可以在接通電源、環境變動、更換消耗品等彩色圖像形成裝置的狀況產生了變化時，返回到步驟172的混色控制。
在濃度傳感器除了輸出濃度之外還可以輸出與特定的紙張種類的色差的情況下，也可以控制與特定紙張種類的色差-灰階特性來代替控制濃度-灰階特性。該情況下，只要將本控制的濃度全部變成與特定紙張種類的色差即可。通過採用這種做法，可以得到更適合人類視覺特性的灰階特性。
當彩色傳感器可以輸出絕對色度時，也可以在步驟175利用使用K的灰色色標和CMYK處理灰色的絕對色度，計算出達到一樣色度的處理灰色的C、M、Y各灰階級。
與實施例2同樣地，步驟172、173也可以在轉印體上形成利用K的灰色色標，更新K的校準表。
如上面說明過的這樣，採用本實施例，通過使用彩色傳感器和濃度傳感器並組合混色控制和單色控制，可以在1臺彩色圖像形成裝置內部實施極力抑制了轉印材料以及調色劑的消耗的、效率良好的濃度-灰階特性的控制。此外，通過吻合於K的濃度-灰階特性，可以穩定灰色平衡，即使是產生使濃度-灰階特性變動的環境變動等，由於C、M、Y、K一齊隨之變動濃度-灰階特性，故不易產生色相的變化，通過預先確定C、M、Y的濃度-灰階特性的目標，可提供單色的灰階特性也良好的、彩色再現性能優異的彩色圖像形成裝置。
根據以上的實施例1～4，通過組合使用彩色傳感器和濃度傳感器，可以在減少使用彩色傳感器的濃度-灰階特性控制的實施次數並抑制轉印材料的消耗的同時，還能夠在1臺彩色圖像形成裝置內部實施考慮了第三色的灰階平衡的濃度-灰階特性控制，這比只使用了濃度傳感器的以往的濃度-灰階特性控制優異。
(實施例5)實施例5的「彩色圖像形成裝置」的構成與實施例1相同。
圖15所示是組合了上述混色控制和單色控制的濃度-灰階特性控制的詳細過程的流程圖。
首先，在使用新的調色劑盒時，即在最初設置了彩色圖像形成裝置時或者更換了調色劑盒時，在步驟211，作為C、M、Y、K各種顏色的灰階-濃度特性的目標，使用預先設定的預設的灰階-濃度曲線。預設的灰階-濃度曲線是考慮了彩色圖像形成裝置的特性而設定的。在本實施例中，使用圖16那樣的對於輸入灰階級輸出濃度為線性的曲線。此外，濃度校正表使用沒有變更輸入值的所謂直通表。
其次，在中間轉印體上形成色標圖案並利用濃度傳感器進行讀取(步驟222)。圖17中給出了形成在中間轉印體上的色標圖案的例子。排列有未定影K調色劑單色的灰階色標64，其後相繼形成沒有圖示的C、M、Y調色劑單色的灰階色標。此時，形成色標的C、M、Y、K的灰階級使用預先確定的灰階級。形成在中間轉印體上的色標圖案由濃度傳感器檢測濃度，並根據檢測出的濃度通過插值生成灰階-濃度曲線。當濃度檢測結果成為圖18的用黑點表示的那樣的結果時，例如，可以通過線性插值那樣的插值生成100那樣的灰階-濃度曲線。進而以在步驟211設定的目標的濃度曲線300為基準計算出相反特性的曲線200並將之作為對應輸入圖像數據的濃度校正表。通過用該濃度校正表對輸入圖像數據進行表變換，可以使輸入灰階級和輸出灰階級成為目標的灰階-濃度曲線300的關係(步驟213)。
在步驟214，使用在步驟213生成的濃度校正表200在轉印材料上形成CMY混色色標以及K的單色色標圖案，並用彩色傳感器進行檢測。下面，詳細地敘述本步驟的內容。
CMY混色色標以及K單色色標的各色標(1)～(9)由圖19那樣的C、M、Y的數據(1)～(8)以及K的單色數據(9)構成。各色標的C、M、Y的灰階級為自基準的灰階級(以下稱之為基準值)C0、M0、Y0起使灰階級變化了±α的值的組合。此外，(9)的色標是K的單色色標，用預先確定的灰階級K0形成。這裡，C0、M0、Y0、K0的值是CMYK的灰階-濃度特性被調整為預設的灰階-濃度特性曲線300的狀態、且在通常的圖像形成狀態下如果混色C0、M0、Y0的值則成為與K0同樣顏色的值，在彩色處理以及中間色調設計時進行設定。如圖20那樣，在轉印材料上形成(1)～(9)的色標圖案，且形成在轉印材料上的色標通過定影裝置30後，用彩色傳感器42進行檢測並輸出RGB值。
下面，在步驟215，根據傳感器的RGB輸出值計算用於使C、M、Y的處理灰色與(9)的K的色標的顏色一致的C、M、Y的值(灰階級)。
如果圖像形成條件是與彩色處理設計時完全相同的狀態，則K0的顏色一致於混色了(C0、M0、Y0)的顏色，但因在背景技術中敘述過的那樣的理由而不能一致，故將產生色彩偏離。如果設各色標的RGB輸出值為(1)＝(r1、g1、b1)、(2)＝(r2、g2、b2)、…，並3維地表示(1)～(8)的各色標的C、M、Y坐標，則結果為圖21那樣。圖中的立方格子的中心的坐標為(C0、M0、Y0)。
由圖21利用8點的線性插值求用於使(1)～(8)的RGB值一致於K0的RGB的值的C、M、Y的值。具體地，可以通過利用下面的公式進行計算來求出對應圖21的立方格子內的各C、M、Y坐標的RGB值(Rcmy、Gcmy、Bcmy)。
Rcmy＝[(C-C0+α)(M-M0+α)(Y-Y0+α)r1+(C0+α-C)(M-M0+α) (Y-Y0+α)r2+(C-C0+α)(M0+α-M) (Y-Y0+α)r3+(C-C0+α)(M-M0+α) (Y0+α-Y)r4+(C0+α-C)(M0+α-M) (Y-Y0+α)r5+(C0+α-C)(M-M0+α) (Y0+α-Y)r6+(C-C0+α)(M0+α-M) (Y0+α-Y)r7+(C0+α-C)(M0+α-M) (Y0+α-Y)r8]/(8α3)Gcmy、Bcmy也用同樣的公式求解。
利用上式計算出來的(Rcmy、Gcmy、Bcmy)與K的RGB值(Rk、Gk、Bk)的差可以用例如各RGB的差的平方和等求出。並且，求出差的最小的值、即最接近(Rk、Gk、Bk)的(Rcmy、Gcmy、Bcmy)，並將此時的C、M、Y的值作為最佳值取為(C0』、M0』、Y0』)。
這裡，為了提高插值的精度，希望立方格子的大小能儘可能地小。
在K0與(C0、M0、Y0)的顏色偏離較大時，(C0』、M0』、Y0』)沒有在立方格子的中心(C0、M0、Y0)附近，但由於即使在該情況下，(C0』、M0』、Y0』)也必須進入到立方格子內，故需要立方格子具有足夠的大小。考慮上述2個條件，將α設定成最佳值。
進而，使K的灰階級變化，並具有多個基準值(CN、MN、YN、KN)(N＝0、1、2、…、n)，對應各基準值形成與前邊同樣的(1)～(9)的色標，進而相對於各(CN、MN、YN、KN)求(CN』、MN』、YN』、KN』)。如果如此求得的(CN、MN、YN、KN)與(CN』、MN』、YN』、KN』)的氰的關係成為圖22黑點所示的那樣，則可用線性插值其之間的值作成150那樣的曲線(彩色校正表)。
下面在步驟216更新濃度校正的目標表。生成對於原來的目標灰階-濃度曲線(圖18，300)相乘了圖22的彩色校正表150的灰階-濃度曲線，並將之作為新的氰的目標灰階-濃度曲線(圖23，400)。具體地，在對於輸入灰階級用彩色校正表150進行了表變換後，按照目標灰階-濃度曲線變換成輸出濃度。
同樣地也對M、Y變更目標。通過用該新的目標進行濃度校正，可以使通過(CN、MN、YN)的混色的顏色一致於KN的顏色。
這裡，注意「人眼對高光的灰色敏感，越接近陰影越遲鈍」，「在通常彩色處理時，由於進行UCR處理(彩色分解時用K轉換CMY的一部分的處理)，故在陰影區域不能表現僅利用CMY3色的灰色」，通過以高光為中心地選擇(CN、MN、YN、KN)的值，可以更有效地實施本發明。
在步驟217，根據步驟212的濃度檢測結果，使用在步驟216進行了變更的C、M、Y目標重新生成濃度校正表，此後，在列印時使用該濃度校正表進行輸入圖像數據的濃度校正並進入通常的列印狀態(步驟218)。
在通常的列印狀態下，如果列印了預定張數(步驟220)則進行單色濃度控制。在單色濃度控制中，在步驟221與步驟212同樣地在中間轉印體上形成色標圖案並利用濃度傳感器進行讀取。形成在中間轉印體上的色標圖案經由濃度傳感器檢測濃度，並根據檢測出的濃度通過插值生成灰階-濃度曲線，使用在步驟216生成的目標400採用與步驟213相同的手法更新濃度校正表(步驟222)。進而判斷是否進行了預定次數的單色濃度控制(步驟223)，在沒有達到預定次數時再次進入通常列印。如果已經進行了預定次數則再次在步驟114在轉印材料上形成CMY混色以及K的單色色標圖案並用彩色傳感器進行檢測。此時的色標圖案的形成使用最新的濃度校正表進行。此後，進行在前述的步驟進行的處理。這裡，在新的目標作成時，對於在上一次的步驟116生成的目標400，將乘以新的逆特性表。
此外，由於在通常列印狀態下更換某一種顏色的調色劑盒時(步驟219)圖像形成條件發生很大的變化，故需要再次返回到步驟211的處理。
這裡，在本實施例中，重視精度並採用了如上述那樣校正目標的構成，但也可以採用不校正目標地在濃度校正表之後乘以圖22中的150的校正表的構成。
另外，在本實施例中，在計算最佳的C、M、Y值方面使用了3維的線性插值，但作為插值手法，也可以使用2次函數近似或3次函數近似、或者樣條插值那樣的非線性方法。
再有，雖然在本實施例中α的值在C、M、Y中使用的是同一的值，但也可以使用按顏色不同的值。
進而，在本實施例中彩色傳感器採用了RGB輸出，但也可以採用輸出L*a*b*或者L*c*h*、XYZ等色度的方式。
在本實施例中雖然是使C、M、Y的混色色標的顏色吻合於K的色標的顏色，但也可以用彩色傳感器測量C、M、Y的混色色標的顏色的L*a*b*值，例如，以a＝0、b＝0的無彩色軸為目標，計算出使C、M、Y的混色成為無彩色的最佳的灰階級，反饋到單色控制。
(實施例6)實施例6的「彩色圖像形成裝置」的構成與實施例1相同。本實施例的流程圖示於圖24。
首先，在使用新的調色劑盒時，即在最初設置了彩色圖像形成裝置時或者更換了調色劑盒時，在步驟231作為K的灰階-濃度特性的目標使用預先設定好的灰階-濃度曲線。預設的灰階-濃度曲線是考慮了彩色圖像形成裝置的特性而設定的。在本實施例中，使用圖16那樣的對於輸入灰階級輸出濃度為線性的曲線。此外，濃度校正表133使用沒有變更輸入值的所謂直通表。
其次，在中間轉印體上形成色標圖案並利用濃度傳感器進行讀取(步驟232)。形成在中間轉印體上的色標圖案雖然與實施例5的圖17給出的例子一樣，但在本實施例中，只排列未定影K調色劑單色的灰階色標64。此時形成色標的K的灰階級使用預先確定的灰階級。形成在中間轉印體上的色標圖案由濃度傳感器檢測濃度，並根據檢測出的濃度通過插值生成灰階-濃度曲線。當濃度檢測結果成為圖18用黑點表示的那樣的結果時，例如，可以通過線性插值那樣的插值生成100那樣的灰階-濃度曲線。進而，以目標的濃度曲線為基準計算相反特性的曲線200，並將之作為對應輸入圖像數據的濃度校正表。通過用該濃度校正表對輸入圖像數據進行表變換，可以使輸入數據和輸出濃度成為目標的灰階-濃度曲線300的關係(步驟233)。
然後在步驟234，將預先設定好的預設值(Cd、Md、Yd)作為下一次的混色控制的色標的基準值(C0、M0、Y0)進行設置。
在步驟235，關於K使用在步驟233生成的濃度校正表300，關於C、M、Y使用直通表，在轉印材料上形成CMY混色色標以及K的單色色標圖案，並用彩色傳感器進行檢測。下面，詳細敘述本步驟的內容。
CMY混色色標以及K的單色色標的各色標由圖25那樣的C、M、Y的數據(1)～(6)以及K的單色數據(7)構成。在本實施例中，各色標的C、M、Y值為自基準值C0、M0、Y0始，只使特定的顏色變化了±α的值。此外，(7)的色標是K的單色色標，由預先確定的灰階級K0形成。如前述的那樣，最初C0、M0、Y0設置為預設值(Cd、Md、Yd)。(Cd、Md、Yd)被K的濃度特性調整為灰階-濃度特性曲線300的狀態，如果在典型的灰階-濃度曲線的狀態下混色Cd、Md、Yd的值，則C、M、Y為達到與K0大致成為同樣顏色那樣的值。如圖26那樣，在轉印材料上形成(1)～(7)的色標圖案，形成在轉印材料上的色標通過定影裝置30後，用彩色傳感器42進行檢測並輸出RGB值(步驟235)。
下面，在步驟236根據傳感器的RGB輸出值計算用於使C、M、Y的處理灰色與K的色標顏色一致的C、M、Y的值(灰階級)。
圖像形成條件如果是與彩色處理設計時完全相同的狀態，則K0的顏色一致於混色了(C0、M0、Y0)的顏色，但因在背景技術中敘述過的那樣的理由而不能一致，故將產生色彩偏離。如果設各色標的RGB輸出值為(1)＝(r1、g1、b1)、(2)＝(r2、g2、b2)、…，並3維地表示(1)～(6)的各色標的C、M、Y坐標，則結果為圖27那樣。圖中的3個軸的交點的坐標為(C0、M0、Y0)。
由圖27求用於使(1)～(6)的RGB值一致於K0的RGB的值的C、M、Y的值。具體地，首先在(1)、(2)間的軸上使C的值變化，並按下式利用線性插值求出各C的值(Rc、Gc、Bc)。
Rc＝[(C-C0+α)r1+(C0+α-C)r2]/(2α)Gc＝[(C-C0+α)g1+(C0+α-C)g2]/(2α)Bc＝[(C-C0+α)b1+(C0+α-C)b2]/(2α)通過上式計算出來的(Rc、Gc、Bc)與K0的RGB值(Rk、Gk、Bk)的差可以用例如各RGB的差的平方和等求出。並且，求出差的最小的值、即最接近(Rk、Gk、Bk)的(Rc、Gc、Bc)，並將此時的C的值作為最佳值取為C0』。
關於M、Y也同樣地求出最佳值M0』、Y0』，即，將(C0』、M0』、Y0』)作為形成最接近K0的顏色的C、M、Y的最佳值。
此後的流程雖然與實施例5的流程圖15相同，但在本實施例中，如果單色控制進行了預定次數(步驟244)，則在步驟245將用上一次的混色控制求得的最佳值(C0』、M0』、Y0』)設置成基準值(C0、M0、Y0)。並且用新的基準值(C0、M0、Y0)形成色標，用彩色傳感器進行檢測(步驟235)。
在通常列印狀態下更換了某一種顏色的調色劑盒時(步驟240)，將再次返回到步驟211的處理，並在進行了K的濃度控制後再次用預設的基準值(Cd、Md、Yd)進行混色控制。
以上，在本實施例中，將1組混色色標的組合數減少到7個，可以在轉印材料上形成更多的色標的組。此外，通過使用上一次的最佳值作為基準值，可以進行更高精度的控制。
這裡，在本實施例中，與實施例1同樣地，雖然α的值在C、M、Y使用的是同一的值，但也可以使用按顏色不同的值。
(實施例7)實施例7的「彩色圖像形成裝置」的構成與實施例1相同。
在實施例5、6中只形成1次混色控制用的色標，但在本實施例中，特徵是多次形成色標圖案。
本實施例的處理的流程除了混色控制部分以外，其他與實施例5中的圖15的流程圖相同。本實施例中的混色控制的流程圖示於圖28。
如果在步驟251開始混色控制，則預先設定好的C、M、Y的灰階級(C0、M0、Y0)作為初始值被設置為基準值(Cs、Ms、Ys)(步驟252)。這裡，(C0、M0、Y0)是採用與實施例5同樣的做法確定的值。進而在步驟253將α設置為初始值α0。此外，C、M、Y、K的濃度校正表使用利用沒有圖示的單色控制進行了濃度控制的校正表。
在步驟254，形成CMY混色以及K的單色色標圖案。圖29給出了本實施例中的色標圖案的內容。
各色標的C、M、Y值為自基準值Cs、Ms、Ys始使之變化了±α的值的組合。此外，(9)的色標是K的單色色標，用預先確定的值K0形成。同實施例5一樣，如圖20那樣在轉印材料上形成(1)～(9)的色標圖案，形成在轉印材料上的色標通過定影裝置30後，由彩色傳感器42進行檢測並輸出RGB值。
然後，在步驟255用與實施例5一樣的手法求出最佳值(C0』、M0』、Y0』)。
在步驟256使用在步驟255求得的(C0』、M0』、Y0』)再次在轉印材料上形成色標。此時，同時也形成K的單色色標。形成在轉印材料上的色標通過定影裝置30後，由彩色傳感器42進行檢測並輸出RGB值。
在步驟257，例如用R、G、B的差的平方和計算在步驟256輸出的(C0』、M0』、Y0』)的混色色標、以及K0的單色色標的RGB值的差，在步驟318判斷上述差是否大於預先確定的閾值。在大於閾值時，認定差超過允許範圍，進入步驟259。
在步驟259，將在步驟255計算出的(C0』、M0』、Y0』)設置為基準值(Cs、Ms、Ys)，在步驟260將α的值設定為在上一次的步驟314～315中使用的α的值的1/2的值，並再次在步驟314用新的基準值和α的值形成CMY混色以及K的單色色標圖案，以及用彩色傳感器檢測RGB值。
邊更新基準值(Cs、Ms、Ys)和α邊反覆以上的步驟254～260，直到在步驟258差達到允許範圍內為止。
在步驟254～260的處理中探索最佳值的原理圖示於圖30。圖30中，為了簡化，省略Y的坐標並用C、M的坐標表示。圖中橫軸為C，縱軸為M，作為初始值設置的(C0、M0)的坐標位於411a。如果開始混色控制，則最初以(C0、M0)為中心，在C、M方向±α0範圍的矩形(411b)的4個角上形成色標(步驟252～254)，利用根據各色標的值的插值計算出傳感器輸出值最接近K0的C、M的坐標(C0』、M0』)(412a)(步驟255)。然後，在步驟256～257形成(C0』、M0』)以及K0的色標，判斷傳感器輸出值的差是否在允許範圍內(步驟258)。如果不是在允許範圍內，接著以412a的坐標為中心在±α0/2的矩形(412b)的4個角上形成第2色標(步驟259～254)，並再次利用根據各色標的值的插值計算出傳感器輸出值最接近K0的C、M的坐標(C0」、M0」)(413a)(步驟255)。
下面，與前面同樣地，在步驟256～257形成(C0」、M0」)以及K0的色標，判斷傳感器輸出值的差是否在允許範圍內(步驟258)。如果不是在允許範圍內，接著以413a的坐標為中心在±α0/4的矩形(413b)的4個角上形成第3色標(步驟259～254)，並利用根據各色標的值的插值計算出傳感器輸出值最接近K0的沒有圖示的C、M的坐標(C0、M0)(步驟255)。
通過反覆上述的處理，可以越來越縮小探索範圍地求解C、M、Y的最佳值。
在步驟258差小於閾值時，認定差是在允許範圍內，將在步驟255求得的C、M、Y的值作為最佳值。步驟261～262進行與實施例5的步驟216～217同樣的處理。
這裡，在前面只使用了1組(Cs、Ms、Ys)，但與實施例1同樣，也可以形成對應多個K的值KN(N＝0、1、…n)的(CN、MN、YN)的色標，並只對在步驟258不是在允許範圍內的(CN、MN、YN)的色標反覆步驟254～260的循環。
此外，為了抑制轉印材料的消耗，減少色標的形成次數，在步驟316形成混色色標時，也可以假定在步驟258是NO(否)的情況預先同時形成下一步驟254的混色色標。
(實施例8)實施例8的「彩色圖像形成裝置」的構成與實施例1相同。本實施例中的處理的流程與實施例5中的圖15的流程圖一樣。本實施例中，在步驟215求最佳值的過程中，使用的是二次回歸分析。下面對本實施例中的最佳值的求法進行說明。
首先，對在步驟214形成的色標圖案進行說明。
CMY混色色標以及K的單色色標的各色標由圖31那樣的C、M、Y的數據(1)～(6)以及K的單色數據(7)構成。如實施例6那樣，設C00～C05、M00～M05、Y00～Y05的值是例如自基準值C0、M0、Y0始只使特定的顏色變化了±α的值。此外，(7)的色標是K的單色色標，用預先確定的值K0形成。基準值(C0、M0、Y0)與實施例6一樣，被K的濃度特性調整為灰階-濃度特性曲線300的狀態，如果在典型的灰階-濃度曲線的狀態下混色C0、M0、Y0的值，則C、M、Y為達到與K0大致同樣顏色那樣的值。如圖26那樣，在轉印材料上形成(1)～(7)的色標圖案，形成在轉印材料上的色標通過定影裝置30後，由彩色傳感器42進行檢測並輸出RGB值。
下面，在步驟236根據傳感器的RGB輸出值計算用於使C、M、Y的處理灰色與(7)的K的色標顏色一致的C、M、Y的值(灰階級)。
設各色標的RGB輸出值為(1)＝(r00、g00、b00)、(2)＝(r01、g01、b01)、…(6)＝(r05、g05、b05)，(7)的K單色色標的RGB輸出值為(rk0、gk0、bk0)。
這裡，如圖32那樣，關於R，以C、M、Y的灰階級為說明變量，R為目標變量，求出下面的二次回歸式的係數rc0、rc1、rc2、rc3。
R＝rc1×C+rc2×M+rc3×Y+rc0係數rc0、rc1、rc2、rc3採用下面這樣的做法求出。S=S11S12S13S21S22S23S31S32S33,T=SR1SR2SR3,B=rc1rc2rc3]]>但是，如果設S11=i=05(C0i-C0)2,C0=i=05C0i6]]>S22=i=05(M0i-M0)2,M0=i=05M0i6]]>S33=i=05(Y0i-Y0)2,Y0=i=05Y0i6]]>S12=i=05(C0i-C0)(M0i-M0)]]>S13=i=05(C0i-C0)(Y0i-Y0)]]>S23=i=05(M0i-M0)(Y0i-Y0)]]>S21＝S12，S31＝S13，S32＝S23SR1=i=05(C0i-C0)(r0i-r0),r0=i=05r0i6]]>SR2=i=05(M0i-M0)(r0i-r0)]]>SR3=i=05(Y0i-Y0)(r0i-r0)]]>則可以用B＝S-1T求出rc1、rc2、rc3。進而用rc0＝r0-(rc1×C0+rc2×Mc0+rc3×Y0)求出rc0。
進而，對G、B也同樣地求下述的二次回歸式的係數。
G＝gc1×C+gc2×M+gc3×Y+gc0B＝bc1×C+bc2×M+bc3×Y+bc0這裡，將對應K的輸出值(rk0、gk0、bk0)的C、M、Y的值作為(C0』、M0』、Y0』)代入上述公式，用矩陣表達則有rk0gk0bk0=rc1rc2rc3gc1gc2gc3bc1bc2bc3C0M0Y0+rc0gc0bc0]]>並利用C0M0Y0=rc1rc2rc3gc1gc2gc3bc1bc2bc3-1rk0-rc0gk0-gc0bk0-bc0]]>求出(C0』、M0』、Y0』)。
進而，使K的灰階級變化，並具有多個基準值(CN、MN、YN、KN)(N＝0、1、2、…、n)，對應各基準值形成與前邊同樣的(1)～(7)的色標，對於各(CN、MN、YN、KN)求(CN』、MN』、YN』、KN』)。
此後的處理與實施例5的步驟216之後相同。
這裡，在本實施例中，雖然色標的個數以及色標的值採用的與實施例6相同，但色標的個數以及其值的選擇方法並非只限於此。此外，作為本實施例的特徵，由於在本實施例中沒有假定實施例5～7(圖21)那樣的格子，故可以比較自由地選擇色標的個數以及色標的值，可以不被基準值和色標的值的關係左右地、精度良好地求出最佳值。
根據以上的實施例5～8，在利用彩色傳感器的輸出值使C、M、Y的灰階-濃度特性吻合於K的灰階-濃度特性時，形成改變了C、M、Y的比率的多個色標，通過插值可以精度良好地使C、M、Y的彩色平衡吻合於K、即無彩色，可以提供即使是發生使灰階-濃度特性變動的環境變動等，也不易產生色相的變化的、彩色再現性能優異的彩色圖像形成裝置。
以上，舉出若干個理想的實施例說明了本發明，但本發明並非僅限於這些實施例，顯然本發明可以在權利要求的範圍內進行種種變形或應用。
權利要求
1.一種圖像形成裝置，包括形成無彩色成分和多個有彩色成分的圖像並通過重合它們形成彩色圖像的圖像形成機構；使用上述圖像形成機構形成混色或者單色色標的色標形成裝置；檢測所形成的色標的濃度的濃度傳感器；檢測所形成的色標的色度的彩色傳感器；以及基於上述濃度傳感器的檢測結果和上述彩色傳感器的檢測結果二者控制彩色圖像形成條件的控制裝置。
2.根據權利要求1所述的圖像形成裝置，其特徵在於上述圖像形成機構包括有形成各種彩色成分的調色劑圖像並使它們重合在中間轉印體上的1次轉印裝置；將中間轉印體上的調色劑圖像轉印到轉印紙張上的2次轉印裝置；使轉印紙張上的調色劑圖像定影的定影裝置。
3.根據權利要求2所述的圖像形成裝置，其特徵在於上述濃度傳感器檢測中間轉印體上的調色劑圖像的濃度，上述彩色傳感器檢測定影后的轉印紙張上的調色劑圖像的色度。
4.根據權利要求1所述的圖像形成裝置，其特徵在於上述控制裝置基於上述檢測結果，校正用於校準表示要用上述圖像形成機構形成的圖像的圖像信息的每種顏色的校準表。
5.根據權利要求1所述的圖像形成裝置，其特徵在於進一步包含實施用於控制混色的色度的混色控制的混色控制裝置，上述混色控制裝置包括使上述圖像形成機構形成利用上述多個有彩色調色劑的灰色色標和利用上述無彩色調色劑的灰色色標的裝置；利用上述彩色傳感器測量所形成的灰色色標各自的色度的裝置；計算使色度與利用上述無彩色調色劑的灰色色標相等的、利用多個有彩色調色劑的灰色色標的各灰階級的裝置；以及依照計算結果校正各個有彩色成分的校準表的裝置。
6.根據權利要求5所述的圖像形成裝置，其特徵在於上述混色控制裝置進一步包括在上述形成、計算、校正之前進行動作的以下的3個裝置，即使用上述圖像形成機構形成至少一個彩色成分的單色色標的裝置；利用上述濃度傳感器測量所形成的單色色標的裝置；基於該測量值和預先設定的目標值校正上述至少一個彩色成分的校準表的裝置。
7.根據權利要求5所述的圖像形成裝置，其特徵在於上述混色控制裝置進一步包括在上述形成、計算、校正之前進行動作的以下的3個裝置，即使用上述圖像形成機構形成無彩色成分的灰色色標的裝置；利用上述彩色傳感器測量所形成的單色色標的裝置；以及基於該測量值和預先按各個紙張種類設定的目標值的色度的偏差校正上述無彩色成分的校準表的裝置。
8.根據權利要求5所述的圖像形成裝置，其特徵在於上述混色控制裝置進一步包括以下裝置，即使用上述圖像形成機構以及使用上述校正過的校準表，形成利用上述有彩色調色劑的單色色標的裝置；以及使用上述濃度傳感器測量該單色色標的每一個，並用該測量值設定每種彩色成分的單色控制的濃度目標的裝置。
9.根據權利要求5所述的圖像形成裝置，其特徵在於進一步包含實施用於控制單色的濃度的單色控制的單色控制裝置，上述單色控制裝置具有逐種彩色成分地形成單色的色標的裝置；利用濃度傳感器測量它們的濃度的裝置；以及根據該測量值和上述設定的濃度目標值校正各種彩色成分的校準表的裝置。
10.根據權利要求9所述的圖像形成裝置，其特徵在於循環地實施1次上述混色控制和多次上述單色控制。
11.一種圖像形成裝置的控制方法，所述圖像形成裝置形成無彩色成分和多個有彩色成分的圖像並通過使它們重合來形成彩色圖像，包括以下步驟形成混色色標的步驟；使用彩色傳感器測量所形成的混色色標的色度的步驟；基於測量結果校正每種彩色成分的圖像形成條件的步驟；根據校正後的圖像形成條件形成單色色標的步驟；使用濃度傳感器測量所形成的單色色標的濃度的步驟；以及基於測量結果設定在以後預定的定時實施的單色控制的目標值的步驟。
12.一種彩色圖像形成裝置，具有使用多個彩色材料在轉印材料上形成色標的圖像形成機構，和檢測利用上述圖像形成機構形成在轉印材料上的色標的色度的色度檢測裝置，且基於通過上述色度檢測裝置檢測出來的色度來校正圖像形成條件，其特徵在於上述圖像形成機構使上述多個彩色材料中的各彩色材料的量變化若干種，並把它們混合起來形成多個色標。
13.根據權利要求12所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於使用根據利用上述色度檢測裝置檢測出來的色度所確定的各個彩色材料的量，再次利用圖像形成機構形成色標。
14.根據權利要求12所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於上述色標是使氰、品紅、黃各個彩色材料的量變化若干種，並將它們混合起來所作成的混色色標以及黑色的單色色標。
15.根據權利要求14所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於根據利用上述色度檢測裝置檢測出來的混色色標以及黑色的單色色標的色度計算與上述黑色的單色色標的色度最接近的氰、品紅、黃的量。
16.根據權利要求15所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於反覆進行利用上述圖像形成機構的色標的形成和利用上述色度檢測裝置的色標的色度檢測，直到利用上述色度檢測裝置檢測出來的混色色標的色度與黑色的單色色標的色度的差達到預定的值以下為止。
17.根據權利要求16所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於上述混色色標由使氰、品紅、黃的量分別自預定的基準值增加或者減少了預定的變化量的8個混色色標構成。
18.根據權利要求14所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於上述混色色標是使氰、品紅、黃的某一個的量自預定的基準值僅變化了預定的變化量而其他的2種顏色的量分別固定在預定的值上所作成的混色色標。
19.根據權利要求17所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於上述基準值以及變化量是基於上一次的色度檢測結果確定的基準值和變化量。
20.根據權利要求19所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於在剛剛更換了某一個彩色材料的調色劑盒之後，上述基準值以及變化量使用預先確定的值。
21.根據權利要求12所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於包括在轉印材料上形成各種彩色材料的色標的色標形成機構；檢測形成在上述轉印體上的色標的濃度的濃度檢測機構；和根據利用上述濃度檢測機構檢測出來的濃度校正各種彩色材料的濃度特性的濃度校正裝置，且依照上述濃度檢測機構的檢測結果使濃度校正裝置的校正量變化。
22.根據權利要求15所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於根據利用上述色度檢測裝置檢測出來的多個混色色標的值，通過插值來計算與上述黑色的色標色度最接近的氰、品紅、黃的量。
23.根據權利要求22所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於上述插值是線性插值。
24.根據權利要求22所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於上述插值是非線性插值。
25.根據權利要求15所述的彩色圖像形成裝置，其特徵在於以上述色標的各種顏色的量為說明變量，以利用上述色度檢測裝置檢測出來的色度為目標變量，通過二次回歸分析計算與上述黑色的色標色度最接近的氰、品紅、黃的量。
26.一種彩色圖像形成方法，包括以下步驟使多個彩色材料中的各個彩色材料的量變化若干種並把它們混合起來形成多個色標的步驟A；檢測在該步驟A形成的色標的色度的步驟B；以及根據在該步驟B檢測出來的色度校正圖像形成條件的步驟C。
27.一種彩色圖像形成裝置的控制方法，包括以下步驟使氰、品紅、黃各個彩色材料的量變化若干種並把它們混合起來形成多個混色色標的步驟D；形成黑色的單色色標的步驟E；檢測在上述步驟D以及步驟E形成的色標的色度的步驟F；以及根據在該步驟F檢測出來的色度計算與上述黑色的單色色標色度最接近的氰、品紅、黃的量並校正圖像形成條件的步驟G。
全文摘要
一種圖像形成裝置，能夠在1臺彩色圖像形成裝置內部實施考慮了第三色的灰階平衡的濃度－灰階特性控制，這比只使用了濃度傳感器的以往的濃度－灰階特性控制更優異。在定影前檢測未定影的色標的濃度(S112)，檢測形成在轉印材料上的定影后的色標的色度(S114)，根據上述的兩個檢測結果校正從圖像信息的灰階級變換到基於彩色圖像形成裝置的濃度－灰階特性的灰階級的氰、品紅、黃、黑各個顏色的校準表，進行濃度－灰階特性的控制(S116、S117)。
文檔編號H04N1/60GK1410841SQ0214331
公開日2003年4月16日 申請日期2002年9月25日 優先權日2001年9月27日
發明者手塚大樹, 山崎博之, 前橋洋一郎 申請人:佳能株式會社