專利名稱：圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像形成設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，隨著打印機(jī)功能上日益先進(jìn)、并以更快的速度提 供更高質(zhì)量的圖像，對降低打印機(jī)自身和如調(diào)色劑等圖像形成 中使用的消耗項的花費的需求增加。為了滿足這種需求，已經(jīng) 提出了各種建議以減少浪費的調(diào)色劑、縮短電子照相系統(tǒng)的調(diào) 整時間、并通過高效控制如調(diào)色劑等圖像形成材料(顯影材料)
的使用來抑制運營成本(例如，日本特開06-138769 、 2002-189385、 06-11969、 06-175500、 2003-122205和10-239980)。
作為用于檢測所消耗的調(diào)色劑量的方法，存在一種稱為"視 頻計數(shù)(video count)"的方法。視頻計數(shù)是用于通過相加/累積 要使用打印機(jī)或數(shù)字復(fù)印機(jī)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)、或者寫裝置的驅(qū) 動時間(例如，激光打印機(jī)的曝光單元的激光發(fā)射時間)來估計 在產(chǎn)生圖像時消耗的圖像形成材料量的方法。換句話說，通過 計數(shù)寫到感光構(gòu)件上的點像素的數(shù)量的相加/累積，估計所消耗 的調(diào)色劑量。
現(xiàn)在將說明傳統(tǒng)的視頻計數(shù)方法。當(dāng)處理位圖格式的圖像 數(shù)據(jù)時，如果要將所有的位圖信息保存(存儲)在存儲器等中， 那么需要存儲器的成本。因此，數(shù)字圖像形成設(shè)備一般將數(shù)據(jù) 作為以像素為單位容易處理的視頻流來處理。
在形成圖 <象時，浮見頻計數(shù)方法一 涉及#見頻流的實時相加/
累積。然而，經(jīng)常是這種情況所相加/累積的值(視頻計數(shù)值) 與實際消耗的調(diào)色劑量不直接成比例。原因是由于像素不能精
4確地近似于矩形形狀。圖7是示出在傳統(tǒng)激光掃描器的感光鼓上
沿主掃描方向的線性潛像的電位的示意圖。如在圖7的7a 7e 中所示,基本上圓形曝光點(substantially circular exposure spot) 延伸至矩形像素外，導(dǎo)致漏出光(泄漏光)。
例如，在圖7的7a 7e中示出的階l殳中，當(dāng)計算泄漏光和曝 光條件中的改變以及基于該改變所消耗的調(diào)色劑量時，不能忽 視泄漏光的影響。
在電子照相圖像形成設(shè)備中，寫在感光構(gòu)件上的單個點(單 個像素)受其鄰近的點影響很大。由于這個原因，固定至所寫的 單個點(像素)的調(diào)色劑的量根據(jù)鄰近像素是白色還是黑色(即， 該單個點(像素)被白色數(shù)據(jù)還是黑色數(shù)據(jù)圍繞)而變化。
因此，這種將單個像素計數(shù)為1而不考慮鄰近像素的狀態(tài)的 方法存在如下問題由于這種相加/累積，隨著時間出現(xiàn)極大的 余量(margin)和誤差，并且使用視頻計數(shù)值不能實現(xiàn)剩余調(diào)色 劑量或所消耗的調(diào)色劑量的精確估計。為了消除視頻計數(shù)值和 所消耗的調(diào)色劑量之間的不一致，已經(jīng)提出了如下建議使用 鄰近像素的寫入信息(write information)來4交正關(guān)注像素的數(shù) 量；具體地，當(dāng)以3x3矩形的中心像素作為關(guān)注像素來進(jìn)行視 頻計數(shù)時，通過寫在圍繞關(guān)注像素的鄰近8個像素中的像素的數(shù) 量來進(jìn)行才交正(例如，日本特開2006國195246)。
然而，根據(jù)日本特開2006-195246的—見頻計數(shù)方法，僅通過 與關(guān)注像素鄰近的像素的寫入信息來校正關(guān)注像素的數(shù)量。因 此，這種方法存在如下問題視頻計數(shù)值和實際消耗的調(diào)色劑 量之間的關(guān)系不充分，并且在所得的視頻計數(shù)值和實際〗肖耗的 調(diào)色劑量之間剩有誤差余量(margin of error)。認(rèn)為所得的視頻 計數(shù)值和實際消耗的調(diào)色劑量之間剩有誤差余量的原因為如 下。也就是說，原因是累積的像素數(shù)量和累積的曝光量被視為 類似。換句話說，當(dāng)以二進(jìn)制值累積鄰近像素的數(shù)量時，假定 位于關(guān)注像素的右、左、上和下的像素以及位于關(guān)注像素對角
的像素具有相同的"權(quán)重(weight)"。施加在關(guān)注像素上的影響
的度根據(jù)鄰近像素的位置(距離)而變化。這是因為即使在像素
的中心，也發(fā)生々2比率的距離上的差異。此外，關(guān)注像素還被
不鄰近關(guān)注像素但是位于關(guān)注像素的外圍的像素影響，并且該 影響的度根據(jù)到其的距離而變化，這與鄰近像素類似。因此有 必要考慮這個。
考慮這種誤差余量以維護(hù)視頻計數(shù)的精確度是重要的。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述傳統(tǒng)技術(shù)面對的問題，本發(fā)明的目的在于提供 這樣一種圖像形成技術(shù)，利用該技術(shù)可以高精確度地計算所消 耗的圖像形成材料(調(diào)色劑)量。
可選擇地，本發(fā)明的目的在于提供這樣一種圖像形成技術(shù)， 利用該技術(shù)，可以基于所計算出的消耗的調(diào)色劑量來精確地檢 測圖像形成設(shè)備的狀態(tài)，并作出關(guān)于維護(hù)定時的通知。
可選擇地，本發(fā)明的目的在于提供這樣一種圖像形成技術(shù)， 利用該技術(shù)可以基于所計算出的消耗的調(diào)色劑量來作出關(guān)于調(diào) 色劑供給定時的通知，并減少不必要的調(diào)色劑供給和浪費的調(diào) 色劑。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種圖像形成設(shè)備，其基于
圖像數(shù)據(jù)在圖像承載體上形成潛像，所述圖像形成設(shè)備包括 第一計算單元，用于計算在由構(gòu)成所述圖像數(shù)據(jù)的多個像素形
成的部分區(qū)域中包括的關(guān)注像素的曝光量；第二計算單元，用 于計算位于在所述關(guān)注像素周圍、并構(gòu)成所述部分區(qū)域的周圍像素的曝光量；以及調(diào)色劑消耗量計算單元，用于基于所述關(guān)
注像素的曝光量和所述周圍像素的曝光量來計算所述關(guān)注像素 的調(diào)色劑消耗量，其中，所述第二計算單元通過以像素為單位 加權(quán)對應(yīng)于所述周圍像素的所述圖像數(shù)據(jù)來計算所述關(guān)注像素 的曝光量。
根據(jù)本發(fā)明，可以高精確度地計算所消耗的圖像形成材料 (調(diào)色劑)量。
可選擇地，可以基于所計算出的消耗的調(diào)色劑量來精確地 檢測圖像形成設(shè)備的狀態(tài)，并作出關(guān)于圖像調(diào)整定時的通知。
可選擇地，可以基于所計算出的調(diào)色劑消耗量來作出關(guān)于 調(diào)色劑供給定時的通知，并減少不必要的調(diào)色劑供給和浪費的 調(diào)色劑。
根據(jù)下面參考附圖對示例性實施例的說明，本發(fā)明的其它 特征將顯而易見。


圖l是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的、配置有激光掃描器的電子 照相圖像形成設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)的圖。
圖2A是示出自調(diào)整序歹'J (self-adjustment sequence)的處理
流程的流程圖。
圖2B是示出在自調(diào)整序列期間形成的測量圖案的圖。 圖3是視頻計數(shù)單元160的內(nèi)部電路的放大圖。 圖4A是示出從給定關(guān)注像素的激光點的中心的距離(像素)
和感光鼓的表面上的曝光量之間的關(guān)系的圖。
圖4B是示出調(diào)色劑消耗量特性(分布曲線(profile))和在自
調(diào)整序列中逐漸改變的曝光強(qiáng)度(曝光量)。
圖5A是示出基于圖4A的曝光量分布曲線的、保存在加權(quán)數(shù)據(jù)保存單元320中的加權(quán)數(shù)據(jù)的示例分布的圖。
圖5B是示出位于由主掃描方向(x)和副掃描方向(y)定義的 平面中塊的示例加權(quán)數(shù)據(jù)的表。
圖6是示出像素的曝光量的示例分布的圖。
圖7是示出在傳統(tǒng)激光掃描器的感光鼓上沿主掃描方向的 線性潛像的電位的示意圖。
具體實施例方式
在下文，將參考

本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，應(yīng) 當(dāng)注意，這些實施例中說明的構(gòu)成要素僅是示例性的，并且由 所附的權(quán)利要求書而不是下面說明的個別實施例來限定本發(fā)明 的技術(shù)范圍。
圖l是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的、配置有激光掃描器的電子 照相圖像形成設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)的圖。圖1的1 a中示出的半導(dǎo)體激 光裝置101基于控制激光發(fā)射的控制信號105來照射激光束。多 面反射鏡(polygon mirror) 102a反射由半導(dǎo)體激光裝置101照射 的激光束，并通過fe透鏡104將該激光束照射至作為圖像承載體 的感光鼓121。多面反射鏡驅(qū)動設(shè)備102b可以控制多面反射鏡 102a的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。fe透鏡104是轉(zhuǎn)換激光束的透鏡，使得以恒定 速度沿與感光鼓(圖像承載體)121的旋轉(zhuǎn)方向(還稱為"副掃描 方向")垂直的方向(還稱為"主掃描方向")來掃描激光束。
光電傳感器(photosensor)103》文置在激光束-各徑106中，并 且可以檢測沿主掃描方向的激光束的掃描開始。
半導(dǎo)體激光裝置101、多面反射鏡102a、驅(qū)動設(shè)備102b、光 電傳感器103、 fe透鏡104、控制信號105以及激光束路徑106 — 起形成激光束掃描器IOO。
如在圖l的lb中所示，激光束掃描器100將激光束照射至感光鼓121上。通過感光鼓充電器123將感光鼓121的表面充電至預(yù) 定電位。通過激光束的照射在感光鼓的充電表面上形成靜電潛 像。在驅(qū)動設(shè)備122的控制下，可以旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動感光鼓121。顯 影單元12 4將圖像形成材料(調(diào)色劑)結(jié)合在感光鼓121的靜電潛 像上，從而形成調(diào)色劑圖像。調(diào)色劑濃度檢測傳感器126測量感 光鼓121上調(diào)色劑圖像的濃度。通過輸送路徑127給送如紙張等 記錄介質(zhì)。轉(zhuǎn)印單元125將感光鼓121上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至記 錄介質(zhì)上。
感光鼓121、驅(qū)動設(shè)備122、感光鼓充電器123、顯影單元124、 轉(zhuǎn)印單元125 、調(diào)色劑濃度檢測傳感器126以及輸送路徑127 —起 形成調(diào)色劑圖像形成單元120。
圖像數(shù)據(jù)保存單元151接收來自外部源的圖像數(shù)據(jù)的輸入 并保存該數(shù)據(jù)。濃度轉(zhuǎn)換單元152使用濃度轉(zhuǎn)換表將從圖像數(shù)據(jù) 保存單元151接收到的圖像數(shù)據(jù)的濃度轉(zhuǎn)換為激光發(fā)射量以產(chǎn) 生發(fā)射量數(shù)據(jù)。濃度轉(zhuǎn)換單元15 2將所產(chǎn)生的發(fā)射量數(shù)據(jù)以控制 激光發(fā)射的控制信號105的形式輸出至半導(dǎo)體激光裝置IOI。附 圖標(biāo)記160表示視頻計數(shù)單元。圖像數(shù)據(jù)保存單元151、濃度轉(zhuǎn) 換單元152和視頻計數(shù)單元160 —起形成圖像處理單元150。
系統(tǒng)控制單元19 0控制整個圖像形成設(shè)備。根據(jù)來自系統(tǒng)控 制單元190的指令，可以相互結(jié)合地操作激光束掃描器IOO、調(diào) 色劑圖像形成單元120和圖像處理單元150。
圖像處理單元150接收來自連接至圖像形成設(shè)備的信息處 理設(shè)備的各種圖像數(shù)據(jù)。圖像處理單元150基于接收到的圖像數(shù) 據(jù)來產(chǎn)生用于提供形成圖像所需的激光發(fā)射量的數(shù)據(jù)(發(fā)射量 數(shù)據(jù))，并將所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以控制激光發(fā)射的控制信號10 5的形 式輸出至激光束掃描器IOO。激光束掃描器100的半導(dǎo)體激光裝 置101基于控制信號105來照射激光束。在感光鼓121上掃描該光束，并形成靜電潛像。調(diào)色劑圖像形成單元120利用調(diào)色劑來顯 影該靜電潛像。
接著將詳細(xì)說明視頻計數(shù)單元160。圖3是視頻計數(shù)單元160 的內(nèi)部電路的放大圖。附圖標(biāo)記3 01表示作為與激光發(fā)射圖案相 對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的視頻輸入信號(視頻流)。在形成圖像時，將 視頻流301輸入至纟見頻計數(shù)單元160。
附圖標(biāo)記31 Oa 31 Oh表示存儲與沿照射激光的主掃描方向 相對應(yīng)的多個掃描行的數(shù)據(jù)的行緩沖器(存儲單元)。八個行緩 沖器對應(yīng)于激光束掃描器IOO進(jìn)行的八個掃描。通過行同步信號 (未示出)來順次切換行緩沖器31 Oa 31 Oh,并將圖像數(shù)據(jù)順次寫 入至八個行緩沖器中。當(dāng)完成將圖像數(shù)據(jù)寫入至八個行緩沖器 3 10a 3 10h的寫入時，利用第九行的圖像數(shù)據(jù)來重寫第 一 寫入行 緩沖器。以這種方式，對第10行和第11行等進(jìn)行寫入操作，直 到處理了視頻流301的末尾為止。這里，假定對于頭尾的7行視 頻流301為空白，并且每行包含與圖像的右端和左端相對應(yīng)的7 個像素的空白數(shù)據(jù)(seven pixels' worth of blank data)(參見圖6)。
附圖標(biāo)記311a 311g表示從行緩沖器310a 310g輸出的輸出 數(shù)據(jù)。將具有對于單個掃描7個像素、由激光束掃描器100掃描 的7個掃描的圖像數(shù)據(jù)(即，總共49個像素的數(shù)據(jù)，構(gòu)成部分區(qū) 域的像素數(shù)量)輸入至存儲數(shù)據(jù)的乘法器(multiplier"3 0 。順次 切換行緩沖器，并將從行緩沖器輸出的數(shù)據(jù)輸入至乘法器3 3 0 。
當(dāng)將數(shù)據(jù)寫入至用于包括空白的7個行的行緩沖器時，視頻 計數(shù)單元16 0開始有效視頻計數(shù)的計算。
附圖標(biāo)記3 2 0表示保存基于到關(guān)注像素的距離(像素距離) 所加權(quán)的加權(quán)數(shù)據(jù)的加權(quán)數(shù)據(jù)保存單元。信號322是用于將來自 系統(tǒng)控制單元190的加權(quán)數(shù)據(jù)輸入至加權(quán)數(shù)據(jù)保存單元320的信 號。將基于從激光掃描器光學(xué)系統(tǒng)獲得的激光點分布曲線所計算出的系數(shù)值(例如，圖5B中示出的數(shù)值)輸入至加權(quán)數(shù)據(jù)保存
單元320。
與開始視頻計數(shù)的計算同步，加權(quán)數(shù)據(jù)保存單元320(保存 單元)可以將加^l數(shù)據(jù)的輸出信號321a 321g輸出至乘法器330。
乘法器330將作為7個行的中心的第4行的圖像數(shù)據(jù)中的一 個像素定義為關(guān)注像素，并進(jìn)行相乘以獲得行緩沖器的輸出數(shù) 據(jù)(曝光量)以及用于關(guān)注像素和48個周圍像素的加權(quán)數(shù)據(jù)。
乘法器3 3 0將構(gòu)成頁的部分區(qū)域中所包括的關(guān)注像素的所 得的加權(quán)數(shù)據(jù)定義為中心像素曝光量數(shù)據(jù)。在這種情況下，乘 法器330用作第 一 計算單元。乘法器330進(jìn)行相乘以獲得與針對 位于在關(guān)注像素周圍的、并構(gòu)成部分區(qū)域的48個周圍像素的每 個像素距離相對應(yīng)的加權(quán)數(shù)據(jù)。然后，乘法器330將所獲得的結(jié) 果定義為周圍像素曝光量數(shù)據(jù)。在這種情況下，乘法器330用作 第二計算單元。
然后乘法器330向曝光量加法器340(第三計算單元)輸出輸 出信號(部分曝光量數(shù)據(jù)331a 331g),該輸出信號表示總共49個 像素，即，中心像素曝光量數(shù)據(jù)和48個像素的周圍像素曝光量 數(shù)據(jù)相乘的結(jié)果。
曝光量數(shù)據(jù)加法器340對從乘法器330輸出的、表示相乘的 結(jié)果的輸出信號(部分曝光量數(shù)據(jù)331a 331g)進(jìn)行相加。曝光量 加法器340(第三計算單元)將相加的結(jié)果輸出作為關(guān)注像素的 總共曝光量數(shù)據(jù)341。
轉(zhuǎn)換查找表(LUT) 350(轉(zhuǎn)換單元)根據(jù)LUT數(shù)據(jù)將從曝光量 加法器3 4 0輸出的關(guān)注像素的總曝光量數(shù)據(jù)3 41轉(zhuǎn)換為表示每像 素的調(diào)色劑消耗量的數(shù)據(jù)(像素調(diào)色劑消耗量數(shù)據(jù))，并輸出該 像素調(diào)色劑消耗量數(shù)據(jù)351。
如在這里所用的，LUT數(shù)據(jù)是用于將曝光量轉(zhuǎn)換為調(diào)色劑消耗量的轉(zhuǎn)換系數(shù)。信號3 5 2是從系統(tǒng)控制單元19 0發(fā)送來的、 并用于將LUT數(shù)據(jù)輸入至轉(zhuǎn)換查找表(LUT) 350的信號。將用于 通過后面將要說明的自調(diào)整序列所獲得的曝光量轉(zhuǎn)換為調(diào)色劑 消耗量的轉(zhuǎn)換系數(shù)輸入至轉(zhuǎn)換查找表(L U T) 3 5 0 。
將由轉(zhuǎn)換查找表(LUT) 350轉(zhuǎn)換的像素調(diào)色劑消耗量數(shù)據(jù) 351輸入至調(diào)色劑消耗量計算單元360。調(diào)色劑消耗量計算單元 360可以計算每頁的調(diào)色劑消耗量，并在接收從系統(tǒng)控制單元 190發(fā)送來的控制信號362時對調(diào)色劑消耗量計算單元360進(jìn)行 初始化。該初始化將每頁的調(diào)色劑消耗量的數(shù)據(jù)清除為零。
調(diào)色劑消耗量計算單元360可以對在空白區(qū)域等之外的有 效區(qū)域相繼累積像素調(diào)色劑消耗量數(shù)據(jù)351。
通過改變關(guān)注像素來進(jìn)行上述處理，并且調(diào)色劑消耗量計 算單元360相繼累積像素調(diào)色劑消耗量數(shù)據(jù)351以最終計算每頁 的調(diào)色劑消耗量361,并輸出每頁的調(diào)色劑消耗量361 。
量設(shè)置為7個像素x7個像素的物理背景。圖4A是示出從給定關(guān) 注像素的激光點的中心的距離(像素)和感光鼓的表面上曝光量 之間的關(guān)系(曝光量分布曲線)的圖。
激光點具有基本上理想圓形的點形狀，并且具有足以形成 單個像素的光學(xué)強(qiáng)度。根據(jù)光學(xué)設(shè)計和數(shù)值已知從給定關(guān)注像 素的兩像素遠(yuǎn)和三像素遠(yuǎn)等的距離(位置)處存在泄漏光。曝光 量的分布相對于關(guān)注像素對稱。
如果將關(guān)于曝光總量的目標(biāo)精確度設(shè)置為約1%的誤差余 量，那么在圖4A的情況下，考慮到從關(guān)注像素(O)三像素遠(yuǎn)的距 離處的曝光量的分布就足夠。對于從關(guān)注像素(O)四或更多像素 遠(yuǎn)的距離，曝光量的計算不是必要的。在本實施例中，視頻計 數(shù)單元160對確保沿相對于關(guān)注像素(0)的右、左、上和下方向的三個像素的矩形區(qū)域(7個像素X 7個像素)計算曝光總量。視
頻計數(shù)單元160根據(jù)關(guān)于曝光總量的目標(biāo)精確度將矩形區(qū)域的 大小設(shè)置為n個^f象素x n個像素、或n個像素x m個像素(其中，n 和m為自然數(shù))。
圖5A是示出基于圖4A的曝光量分布曲線的、存儲在加權(quán)數(shù) 據(jù)保存單元320中的加權(quán)數(shù)據(jù)的示例分布的圖。在圖5A中，x方 向?qū)?yīng)于沿在感光鼓121上掃描激光束的主掃描方向。y方向?qū)?應(yīng)于與感光鼓121的旋轉(zhuǎn)方向相對應(yīng)的副掃描方向。z方向表示 位于在由主掃描方向(x)和副掃描方向(y)所定義的平面中的 <象 素的加權(quán)數(shù)據(jù)。
塊510表示圖像數(shù)據(jù)的像素。在圖5A中，塊530的加權(quán)數(shù)據(jù) 是42.7。將加權(quán)數(shù)據(jù)的單位表示為計算過程中的相對值，并使 其無因次(dimensionless)。圖5B是示出位于在由主掃描方向(x) 和副掃描方向(y)定義的平面中的塊的示例加權(quán)數(shù)據(jù)的表。
單個塊對應(yīng)于由激光束掃描器100轉(zhuǎn)換至感光鼓121上的、 基本上圓形的激光點520(圖5A)。由于多個部分曝光量的重疊線 性地對應(yīng)于感光鼓121上電荷量中的改變，所以加法算法可用于 確定曝光總量。
如在這里所^吏用的，可以通過下面的7>式(1)來表示加一又?jǐn)?shù) 據(jù)H,其中，由f代表表示加權(quán)量計算LUT的函數(shù)，由(xo，y"代 表關(guān)注像素的位置，并且由(x,y)代表計算出系數(shù)的像素的位置。 注意，根據(jù)如平面圓形等激光點的形狀，對于沿主掃描方向和 副掃描方向的距離，可以不對稱地設(shè)置加權(quán)系數(shù)。
H = f(x-xO,y畫y0).…(1)
在例如關(guān)注像素位于(Sl,l)處的情況下，f(0，0)=42.72(圖
5B)。
圖6是示出圖像數(shù)據(jù)的像素的曝光量的示例分布的圖。在塊的數(shù)值(Nij)中，將曝光量數(shù)據(jù)設(shè)置為二維排列的數(shù)據(jù)。例如，
使用圖5B中示出的加權(quán)數(shù)據(jù)和曝光量數(shù)據(jù)通過公式(2)來表示 關(guān)注像素601的部分曝光量數(shù)據(jù)。<formula>formula see original document page 14</formula> …(2)
當(dāng)將關(guān)注像素(Nij)改變?yōu)槲挥谟覀?cè)的鄰近像素602時，通過 公式(3)來計算部分曝光量數(shù)據(jù)。
<formula>formula see original document page 14</formula> …(3)
對其它關(guān)注像素進(jìn)行如上所述的計算，從而可以計算出部 分曝光量數(shù)據(jù)。通過改變關(guān)注像素，并相繼對為每個關(guān)注像素 所計算的部分曝光數(shù)據(jù)量進(jìn)行相加，可以計算出每頁的圖像形 成材料(調(diào)色劑)的消耗量。
接著將說明用于確定轉(zhuǎn)換查找表(LUT) 350的轉(zhuǎn)換分布曲 線(轉(zhuǎn)換系數(shù))的方法。
根據(jù)本實施例的圖像形成設(shè)備可以執(zhí)行用于精細(xì)地調(diào)整 (控制)激光束掃描器100和調(diào)色劑圖像形成單元120的操作的自 調(diào)整序列。系統(tǒng)控制單元190根據(jù)如安裝了圖像形成設(shè)備的周圍 環(huán)境中的改變、連續(xù)#:作以及暫停時間(例如，斷電時間)等才喿 作條件來開始自調(diào)整序列。系統(tǒng)控制單元190例如在圖像形成作 業(yè)的間隔中(即，在完成第一圖像形成作業(yè)之后，并在開始第二 圖像形成作業(yè)之前)、在圖像形成設(shè)備的啟動時等，可以執(zhí)行自 調(diào)整序列?；谧哉{(diào)整序列來確定轉(zhuǎn)換分布曲線(轉(zhuǎn)換系數(shù))。
圖2A是示出自調(diào)整序列的處理流程的流程圖。
在步驟S 2 01,系統(tǒng)控制單元19 0判斷在圖像形成設(shè)備的狀態(tài)中是否存在改變。如之前所述，基于如周圍環(huán)境中的改變、 連續(xù)操作以及暫停時間等操作條件來確定"狀態(tài)中的改變"。如 果在圖像形成設(shè)備的狀態(tài)中沒有改變發(fā)生，那么系統(tǒng)控制單元 190在監(jiān)視狀態(tài)中改變的發(fā)生時待機(jī)，而不進(jìn)行自調(diào)整序列。
如果在步驟S201中判斷為在狀態(tài)中存在改變(S201中為 "是")，那么該處理進(jìn)入步驟S202,并且開始自調(diào)整序列。
在步驟S203,系統(tǒng)控制單元190使調(diào)色劑圖像形成單元120 形成測量圖案，并使用調(diào)色劑濃度檢測傳感器12 6來加載該測量 圖案。在步驟S204,系統(tǒng)控制單元190基于所加載的結(jié)果來確 定該測量圖案的濃度。
在步驟S 2 0 5 ,系統(tǒng)控制單元19 0將該測量圖案的濃度與預(yù) 定基準(zhǔn)濃度進(jìn)行比較。如果測量圖案的濃度等于或大于該基準(zhǔn) 濃度(S205中為"是")，那么自調(diào)整序列結(jié)束(S207)。
如果在步驟S205中判斷為測量圖案的濃度小于基準(zhǔn)濃度 (S205中為"否")，那么該處理進(jìn)入步驟S206。
在步驟S206 ，系統(tǒng)控制單元190調(diào)整圖像形成條件使得通 過例如，對控制信號105進(jìn)行控制以增加從半導(dǎo)體激光裝置IOI 照射的激光的強(qiáng)度、增加顯影高壓等來滿足基準(zhǔn)濃度的條件。
然后，該處理返回步驟S203，并且重復(fù)相同的處理。如果 新形成的測量圖案的濃度超過基準(zhǔn)濃度(S206中為"是")，那 么自調(diào)整序列結(jié)束。
圖2B是示出在自調(diào)整序列中形成的示例測量圖案的圖。通 過逐漸改變激光發(fā)射時間(DUTY)照射脈沖寬度已調(diào)的(PWM) 激光來形成測量圖案。以能夠被調(diào)色劑濃度檢測傳感器12 6檢測 到的形狀和位置處形成測量圖案?；谠撜{(diào)色劑濃度檢測傳感 器12 6的檢測的結(jié)果，系統(tǒng)控制單元19 0調(diào)整從半導(dǎo)體激光裝置 101照射的激光束的強(qiáng)度和曝光量、以及調(diào)整調(diào)色劑圖像形成單元120所需的電荷量和顯影高壓(顯影偏壓)等。
系統(tǒng)控制單元1 9 0基于用于圖像形成的激光的曝光強(qiáng)度(曝
光量)和由調(diào)色劑濃度檢測傳感器126檢測到的調(diào)色劑濃度來計
算用于將曝光量轉(zhuǎn)換為調(diào)色劑消耗量的轉(zhuǎn)換系數(shù)。
圖4B是示出調(diào)色劑消耗量特性(分布曲線)和在自調(diào)整序列 中逐漸改變的曝光強(qiáng)度(曝光量)的圖，其中示出了通過改變條 件所獲得的四個不同的示例性分布曲線A、 B、 C和D。水平軸 表示像素總曝光量(曝光量)，并且垂直軸表示像素調(diào)色劑消耗 量。所有的單位為無因次并且在計算過程中以相對值示出。
感光鼓121的曝光量與作為感光鼓121上電荷量的調(diào)色劑消 耗量呈比例，但是由于對感光鼓表面上的電荷量有上限和下限， 因此確定每像素的調(diào)色劑消耗的最小飽和量和調(diào)色劑消耗的最 大飽和量而與曝光量無關(guān)。因此，在每個分布曲線中，在上限 和下限周圍調(diào)色劑消耗量接近平坦。
系統(tǒng)控制單元190可以從圖4B的分布曲線中選擇適合于曝 光條件的分布曲線，并計算用于將曝光量轉(zhuǎn)換為調(diào)色劑消耗量 的轉(zhuǎn)換系數(shù)。在這種情況下，對于在用于對測量圖案進(jìn)行測量 的點之外的點的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)控制單元190可以基于圖4B的分布 曲線進(jìn)行插值計算以獲得用于將曝光量轉(zhuǎn)換為調(diào)色劑消耗量的 轉(zhuǎn)換系數(shù)。
基于靜電顯影的單調(diào)特性和飽和特性來進(jìn)行插值計算處 理，并且如此設(shè)置使得在再現(xiàn)調(diào)色劑顯影特性時精確度降低小。
系統(tǒng)控制單元19 0利用信號3 5 2將計算出的轉(zhuǎn)換系數(shù)寫入至 轉(zhuǎn)換查找表(LUT) 350。轉(zhuǎn)換查找表(LUT) 350根據(jù)轉(zhuǎn)換系數(shù) (L U T數(shù)據(jù))將從曝光量加法器3 4 0輸出的關(guān)注像素的總曝光量 數(shù)據(jù)341轉(zhuǎn)換為表示每像素的調(diào)色劑消耗量的數(shù)據(jù)(像素調(diào)色劑 消耗量數(shù)據(jù))。轉(zhuǎn)換查找表(LUT) 350將轉(zhuǎn)換后的像素調(diào)色劑消耗量數(shù)據(jù)351輸出至調(diào)色劑消耗量計算單元360。
調(diào)色劑消耗量計算單元360相繼累積在空白區(qū)域等之外的
有效區(qū)域的像素調(diào)色劑消耗量數(shù)據(jù)351。通過改變關(guān)注像素、計
算像素調(diào)色劑消耗量數(shù)據(jù)351、并相繼累積數(shù)據(jù)，可以計算出整
個頁的調(diào)色劑消耗量。
根據(jù)本發(fā)明，可以高精確度地計算圖像形成材料的消耗量。 計算出的調(diào)色劑消耗量可應(yīng)用于各種應(yīng)用。例如，可以高
精確度地測量或確定如調(diào)色劑盒、電子照相處理盒、感光鼓、
感光鼓清潔器和固定清潔器等各種消耗項的壽命。
例如，系統(tǒng)控制單元190可以通過存儲計算調(diào)色劑消耗量的
結(jié)果、并參考所存儲的調(diào)色劑消耗量的累積值來測量或確定消
耗項的壽命。
系統(tǒng)控制單元190基于所存儲的調(diào)色劑消耗量的累積值，對 執(zhí)行自調(diào)整序列(圖2A)的定時(調(diào)整定時)進(jìn)行控制也是可以 的，其中該自調(diào)整序列調(diào)整圖像，例如調(diào)整圖像的濃度或調(diào)色劑,。
系統(tǒng)控制單元190還可以精確地4全測圖Y象形成設(shè)備的狀態(tài)。
維護(hù)(調(diào)整操作)，使得可以縮短圖像形成設(shè)備的不活動時間(故 障時間)。
系統(tǒng)控制單元190還可以基于所存儲的調(diào)色劑消耗量的累 積值來做出關(guān)于調(diào)色劑供給的定時的通知。因此，預(yù)先控制從 調(diào)色劑瓶供給至顯影單元的的調(diào)色劑量，使得可以降低不必要 的調(diào)色劑供應(yīng)和浪費的調(diào)色劑。
變形例
在上述實施例中，以將一個像素定義為關(guān)注像素、以及在 該關(guān)注像素周圍發(fā)生泄漏光的單個激光束圖像形成設(shè)備為例來說明圖像形成材料(調(diào)色劑)的消耗量的計算。然而，本發(fā)明的 精神不限于此，并且還可以將本發(fā)明應(yīng)用于例如在用作發(fā)光點
的關(guān)注像素的周圍發(fā)生泄漏光的光刻設(shè)備，如多束(multi-beam)
激光掃描器等。
配置上述的圖像形成設(shè)備以包括保存關(guān)注像素和周圍像素 的圖像數(shù)據(jù)的存儲器，但是還可以通過在形成圖像之前利用計 算器的軟件使用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來進(jìn)行計算來獲得類似的效果。由單 個關(guān)注像素和周圍像素形成的部分圖像區(qū)域的范圍(二維區(qū)域) 不限于7個像素x7個像素，并且基于圖4A中示出的曝光量分布 曲線通過例如，考慮到泄漏光影響的程度可以將該范圍設(shè)置為 任意范圍。
例如，部分圖像區(qū)域的范圍可以是包括圍繞關(guān)注像素的8 個像素的9個像素，并且可以將該范圍設(shè)置為9個像素x 9個像 素，或者大于9個像素x 9個像素的范圍。另外，部分圖像區(qū)域 不限于正方形形狀，并且例如，可以將沿照射激光束的主掃描 方向和與主掃描方向成正交的副掃描方向所定義的大小設(shè)置 為，例如，3個像素x5個像素。通過利用計算單元資源來換取 期望精確度可以確定部分圖像區(qū)域的范圍。根據(jù)激光的主掃描 方向和時間之間的關(guān)系或平面圓形的激光點的形狀等，考慮主 掃描方向和副掃描方向的距離，通過不對稱地設(shè)置或計算加權(quán) 系數(shù)、或者設(shè)置不對稱的LUT可以確定加權(quán)系數(shù)，從而增加調(diào) 色劑消耗量的計算精確度。
對于即使在僅主掃描方向的 一 維區(qū)域中隨機(jī)出現(xiàn)點或空白 點的各種圖像數(shù)據(jù)，通過相加曝光總量并計算泄漏光的近似效 果可以獲得圖像形成材料(調(diào)色劑)的消耗量的更高的計算精確 度。
上述實施例采用這種結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，基于關(guān)注像素和周圍像素之間的距離來確定7個像素X 7個像素的區(qū)域的加權(quán)系 數(shù)。然而，只要可以利用與距離的相關(guān)來確定出加權(quán)系數(shù)，那
么就可以使用算術(shù)計算公式而不是LUT。
類似地，對于從曝光總量轉(zhuǎn)換為調(diào)色劑消耗量的轉(zhuǎn)換查找
表(LUT) 350，只要可以利用算術(shù)計算公式表達(dá)出關(guān)注像素中曝 光總量和調(diào)色劑消耗量之間的關(guān)系，那么就可以使用算術(shù)計算 公式而不是LUT。 其它實施例
應(yīng)當(dāng)注意，還可以通過向系統(tǒng)或設(shè)備4是供記錄有實現(xiàn)前述 實施例的功能的軟件程序代碼的存儲介質(zhì)、并通過利用系統(tǒng)或 設(shè)備的計算機(jī)(或CPU或MPU)來加載存儲在存儲介質(zhì)中的程序 代碼、然后執(zhí)行該程序代碼來實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
在這種情況下，從存儲介質(zhì)加載的程序代碼本身實現(xiàn)了前 述實施例的功能，并且存儲了程序代碼的存儲介質(zhì)構(gòu)成了本發(fā) 明。
用于提供程序代碼的存儲介質(zhì)的例子有軟盤、硬盤、光 盤、磁光盤、CD-ROM、 CD-R、非易失性存儲卡、ROM等。
通過執(zhí)行計算機(jī)所加載的程序代碼來實現(xiàn)前述實施例的功 能。并且，基于程序代碼的指令運行在計算機(jī)上的操作系統(tǒng)(OS) 等可以進(jìn)行實際處理的全部或部分，使得通過該處理能夠?qū)崿F(xiàn) 前述實施例的功能。
盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解， 本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符 合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1. 一種圖像形成設(shè)備，其基于圖像數(shù)據(jù)在圖像承載體上形成潛像，所述圖像形成設(shè)備包括第一計算單元，用于計算在由構(gòu)成所述圖像數(shù)據(jù)的多個像素形成的部分區(qū)域中包括的關(guān)注像素的曝光量；第二計算單元，用于計算位于在所述關(guān)注像素周圍、并構(gòu)成所述部分區(qū)域的周圍像素的曝光量；以及調(diào)色劑消耗量計算單元，用于基于所述關(guān)注像素的曝光量 和所述周圍像素的曝光量來計算所述關(guān)注像素的調(diào)色劑消耗 量，其中，所述第二計算單元通過以像素為單位加權(quán)對應(yīng)于所 述周圍像素的所述圖像數(shù)據(jù)來計算所述關(guān)注像素的曝光量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于， 所述調(diào)色劑消耗量計算單元包括第三計算單元，所述第三計算單元用于基于所述關(guān)注像素的曝光量和所述周圍像素的曝光量來計算所述關(guān)注像素的總曝光量；以及轉(zhuǎn)換單元，用于將所述總曝光量轉(zhuǎn)換為所述關(guān)注像素的調(diào) 色劑消耗量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)色劑消耗量計算單元基于針對每個關(guān)注像素計算的 所述關(guān)注像素的調(diào)色劑消耗量來計算所述圖像數(shù)據(jù)的調(diào)色劑消耗量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，還 包括存儲單元，所述存儲單元用于存儲多個掃描行的圖像數(shù)據(jù)， 所述掃描行對應(yīng)于當(dāng)在所述圖像承載體上形成潛像時的主掃描 方向，其中，所述存儲單元輸出與構(gòu)成預(yù)定部分區(qū)域的像素數(shù)量 相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，還 包括保存單元，所述保存單元用于保存對所述部分區(qū)域中的每 個像素加權(quán)的加權(quán)數(shù)據(jù)，其中，所述第一計算單元基于所述關(guān)注像素的圖像數(shù)據(jù)和 所述關(guān)注像素的加權(quán)數(shù)據(jù)來計算所述關(guān)注像素的曝光量，以及 所述第二計算單元基于所述周圍像素的圖像數(shù)據(jù)和所述周圍像素的加權(quán)數(shù)據(jù)來計算所述周圍像素的曝光量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)換單元參考存儲用于將曝光量轉(zhuǎn)換為調(diào)色劑消耗量的轉(zhuǎn)換系數(shù)的轉(zhuǎn)換查找表，并將所述總曝光量轉(zhuǎn)換為所述關(guān)注 像素的調(diào)色劑消耗量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于， 通過沿照射激光的主掃描方向上像素的數(shù)量和垂直于所述主掃描方向的副掃描方向上像素的數(shù)量來確定所述部分區(qū)域的 大小。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，還 包括控制單元，所述控制單元用于控制所述圖像形成設(shè)備的操 作，其中，所述控制單元基于所述調(diào)色劑消耗量來確定所述圖 像形成設(shè)備的調(diào)整圖像的調(diào)整定時。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于， 所述控制單元基于所述調(diào)色劑消耗量來作出關(guān)于調(diào)色劑供纟會定時的通知。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像形成設(shè)備。該圖像形成設(shè)備基于圖像數(shù)據(jù)在圖像承載體上形成潛像，該設(shè)備包括第一計算單元，用于計算在由構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的多個像素配置成的部分區(qū)域中包括的關(guān)注像素的曝光量；第二計算單元，用于計算位于在關(guān)注像素周圍并構(gòu)成部分區(qū)域的周圍像素的曝光量；以及調(diào)色劑消耗量計算單元，用于基于關(guān)注像素的曝光量和周圍像素的曝光量來計算關(guān)注像素的調(diào)色劑消耗量，其中，第二計算單元通過以像素為單位加權(quán)對應(yīng)于周圍像素的圖像數(shù)據(jù)來計算關(guān)注像素的曝光量。
文檔編號G03G15/08GK101311839SQ20081009971
公開日2008年11月26日 申請日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者山崎克之 申請人:佳能株式會社