图像处理装置、图像形成设备和图像处理方法

专利名称：图像处理装置、图像形成设备和图像处理方法
技术领域：
本发明涉及图像处理装置、图像形成设备和图像处理方法。
背景技术：
作为与图像形成设备有关的技术，已经知道了通过组合具有相对浅的颜色的调色 剂和具有相对深的颜色的调色剂来再现原色。原色是用于颜色混合的基本色。例如，在减 色混合中，原色是青色、品红色和黄色。日本专利申请特开2000-98692号公报公开了这样 一种技术，该技术使用浅色调色剂和深色调色剂来提高低浓度图像部分的颗粒性并且抑制 高浓度图像部分中附着到纸张的色材量。进一步地，日本专利申请特开2009-20222号公报 公开了这样一种技术，该技术中，当深色调色剂的消耗量小时，用于将输入图像信号转换成 浅色调色剂和深色调色剂的灰度级信号的转换表被变更为另一个转换表，使得消耗大量的 深色调色剂。

发明内容
本发明的目的在于在使用相对深色显影剂和相对浅色显影剂来表现构成图像的 原色的情况下，保持图像的恒定颗粒性。为了实现上面描述的目标，本发明的第一方面提供了一种图像处理装置，该图像 处理装置包括选择单元，该选择单元选择用于通过第一显影剂和第二显影剂的组合来表现 原色的第一工作模式或第二工作模式，所述第一显影剂具有与所述原色基本相同色调的、 相对浅的颜色，所述第二显影剂具有与所述原色基本相同色调的、相对深的颜色，其中在所 述第二工作模式下，与在所述第一工作模式下相比，使用更大量的所述第一显影剂和更少 量的所述第二显影剂来表现给定强度的所述原色；以及第一转换单元，其将表示所述原色 的原色信号转换成表示所述第一显影剂的量的第一显影剂色信号和表示所述第二显影剂 的量的第二显影剂色信号，其中当通过所述选择单元选择了所述第二工作模式时，所述第 一转换单元转换所述原色信号，使得与在所述第一工作模式下相比，对于给定值的所述原 色信号，通过所述转换获得的所述第一显影剂色信号表示更大量的所述第一显影剂，并且 通过所述转换获得的所述第二显影剂色信号表示更少量的所述第二显影剂，同时在所述第 一工作模式和所述第二工作模式之间不改变由所述第一显影剂和所述第二显影剂覆盖的 介质的面积。在本发明的第二方面中，图像处理装置还包括第二转换单元，该第二转换单元为 所述第一显影剂和所述第二显影剂所要施加到的介质的各单位区域确定分别由所述第一 显影剂色信号和所述第二显影剂色信号表示的所述第一显影剂的量和所述第二显影剂的 量的总量是否超过阈值，并且如果确定了所述第一显影剂和所述第二显影剂的所述总量超 过了所述阈值，则所述第二转换单元转换所述第一显影剂色信号和所述第二显影剂色信 号，以减少由所述第一显影剂色信号表示的所述第一显影剂的量并且增加由所述第二显影 剂色信号表示的所述第二显影剂的量，来使所述第一显影剂和所述第二显影剂的所述总量等于或小于所述阈值。在本发明的第三方面中，所述阈值是能够附着到所述介质的单位区域的所述第一 显影剂和所述第二显影剂的量的上限，所述上限是基于所述第一显影剂和所述第二显影剂 中包含的黏合剂的颜色以及由所述第一显影剂和所述第二显影剂形成的层距离所述介质 的表面的高度来确定的。在本发明的第四方面中，所述第二转换单元还执行对与表现另一种原色的原色信 号相对应的显影剂色信号的调整，以降低所述显影剂中包含的黏合剂的颜色的影响。在本发明的第五方面中，所述选择单元存储所述第一显影剂色信号的输出的历史 信息，并且根据所述历史信息计算表示所述第一显影剂的消耗率的值，所述选择单元在所 述值超过阈值时选择所述第一工作模式，并且所述选择单元在所述值等于或小于所述阈值 时选择所述第二工作模式。在本发明的第六方面中，与图像中具有由更多数量的原色的组合表现的颜色的图 像部分相比，对于所述图像中具有由较少数量的原色的组合表现的颜色的部分，所述第一 转换单元以更高优先级进行在所述第二工作模式下的所述转换。在本发明的第七方面中，提供了一种图像形成设备，该图像形成设备包括根据本 发明的第一方面的所述图像处理装置；第一图像保持部件，该第一图像保持部件保持图像； 第一曝光单元，该第一曝光单元用与所述第一转换单元提供的所述第一显影剂色信号相对 应的光量，对所述第一图像保持部件进行曝光，以在所述第一图像保持部件上形成静电潜 像；第一显影单元，该第一显影单元对通过所述第一曝光单元在所述第一图像保持部件上 形成的静电潜像进行显影，所述第一显影单元使用所述第一显影剂对所述静电潜像进行显 影；第二图像保持部件，该第二图像保持部件保持图像；第二曝光单元，该第二曝光单元用 与所述第一转换单元提供的所述第二显影剂色信号相对应的光量，对所述第二图像保持部 件进行曝光，以在所述第二图像保持部件上形成静电潜像；第二显影单元，第二显影单元对 通过所述第二曝光单元在所述第二图像保持部件上形成的所述静电潜像进行显影，所述第 二显影单元使用所述第二显影剂对所述静电潜像进行显影；转印单元，其将由所述第一显 影单元和所述第二显影单元所显影的图像转印到介质；以及定影单元，其将转印到所述介 质的所述图像定影在所述介质上。在本发明的第八方面中，提供了一种图像处理方法，该图像处理方法包括选择用 于通过第一显影剂和第二显影剂的组合来表现原色的第一工作模式或第二工作模式，所述 第一显影剂具有与所述原色基本相同色调的、相对浅的颜色，所述第二显影剂具有与所述 原色基本相同色调的、相对深的颜色的第二显影剂，其中与在所述第一工作模式下相比，在 所述第二工作模式下使用更大量的所述第一显影剂和更少量的所述第二显影剂来表现给 定强度的所述原色；以及进行将表示所述原色的原色信号转换成表示所述第一显影剂的量 的第一显影剂色信号和表示所述第二显影剂的量的第二显影剂色信号的转换，其中当选择 了所述第二工作模式时，进行所述原色信号的所述转换，使得与在所述第一工作模式下相 比，对于给定值的所述原色信号，通过所述转换所获得的所述第一显影剂色信号表示更大 量的所述第一显影剂，并且通过所述转换所获得的所述第二显影剂色信号表示更少量的所 述第二显影剂，同时在所述第一工作模式和所述第二工作模式之间不改变由所述第一显影 剂和所述第二显影剂覆盖的介质的面积。
根据本发明的第一方面，在使用相对深色显影剂和相对浅色显影剂表现构成图像 的原色的情况下，可以保持图像的恒定颗粒性。根据本发明的第二方面，可以进行转换，同时把相对浅色显影剂的量和相对深色 显影剂的量的总量调节成等于或小于阈值。根据本发明的第三方面，可以促进相对浅色显影剂的消耗，同时防止显影剂中包 含的黏合剂的颜色和/或显影剂距离介质表面的高度对图像质量造成不利影响。根据本方面的第四方面，可以有效地降低显影剂中包含的黏合剂的颜色的影响。根据本发明的第五方面，可以在适当的时机促进相对浅色显影剂的消耗，以避免 相对浅色显影剂随时间的过去而劣化。根据本发明的第六方面，可以用相对浅色显影剂代替相对深色显影剂，以促进相 对浅色显影剂的消耗，同时防止这样的显影剂替代使显影剂层的高度变得过大。根据本发明的第七方面，可以在使用相对深色显影剂和相对浅色显影剂表现构成 图像的原色的情况下，保持图像的恒定颗粒性。根据本发明的第八方面，可以在使用相对深色显影剂和相对浅色显影剂表现构成 图像的原色的情况下，保持图像的恒定颗粒性。


将基于下面的附图详细描述本发明的示例性实施方式，其中图1是示出根据本发明的示例性实施方式的图像形成设备100的结构的框图；图2是示出根据示例性实施方式的图像形成单元50的结构的示意图；图3是示出根据示例性实施方式的图像处理单元60的结构的框图；图4示出了根据示例性实施方式的分色单元62C的转换特性；以及图5是示出根据示例性实施方式的在记录纸上形成的图像的截面的截面图。
具体实施例方式(1)示例性实施方式图1是示出图像形成设备100的结构的框图。图像形成设备100设置有各种功能 (如，打印、扫描和复印)，并且可以用作为显影剂的示例的调色剂在作为记录介质的示例 的记录纸上形成图像。图像形成设备100包括控制单元10、存储单元20、通信单元30、操 作单元40、图像形成单元50和图像处理单元60。控制单元10包括CPU(中央处理单元)、 R0M(只读存储器)和RAM(随机访问存储器)，并且CPU执行在ROM或存储单元20中存储 的控制程序，以控制图像形成设备100的各个部分。存储单元20是非易失型存储装置(如 HDD (硬盘驱动器))，并且存储各种类型的程序和数据。通信单元30可以由例如，任意多种 类型的调制解调器组成，并且与外部装置(如，个人计算机)通信。操作单元40包括显示 屏、设置在显示屏上的透明触摸板、和多个操作按键，以接收用户的操作并且通过在显示屏 上显示图像向用户提供信息。图像处理单元60可以包括ASIC(专用集成电路)和存储器， 并且对从控制单元10提供的图像数据执行图像处理，以生成向图像形成单元50传送的图 像信号。图像形成单元50用于根据从图像处理单元60接收的图像信号在记录纸上形成图像。图像形成单元50还基于通信单元30从外部装置接收的图像数据，在记录纸上形成图 像。在本示例性实施方式中，图像形成单元50使用八色调色剂来形成图像。八色是深黄色 (DY)、深品红色(DM)、深青色(DC)、深黑色(DK)、浅黄色(LY)、浅品红色(LM)、浅青色(LC) 和浅黑色(LK)，其中浅黑色还可以称为灰色。例如，深青色调色剂和浅青色调色剂单独使用 或者组合使用，以再现一定强度的青色(作为原色之一)。应当注意的是，当具有基本相同 色调的两种颜色的一种比另一种深时，更深的颜色具有更低的值(亮度)和/或更高的饱 和度。从另一方面看，如果两种调色剂以相同量施加在纸张上，则与浅色调色剂相比，深色 调色剂代表更高的浓度(光学密度)，或者具有更高的光吸收率。还应当注意的是，在黑色 调色剂与青色、品红色和黄色调色剂一起使用来形成图像的情况下，认为在原色中包括“黑 色”，从而，本文中的原色并不必须地限制为青色、品红色和黄色。如后面参照图3将描述的， 图像处理单元60根据从控制单元10提供的图像数据生成分别表示对应原色(S卩，青色、品 红色、黄色和黑色)的强度的原色信号。这样的深色调色剂和浅色调色剂可以通过例如，使用不同颜色的颜料(着色剂) 来形成。可替换地，可能的是，每单位量(或质量)的调色剂使用不同量的相同颜料，来形 成深色调色剂和浅色调色剂。在这和情况下，每单位质量的调色剂具有较少量颜料的调色 剂做成浅色调色剂，而每单位质量的调色剂具有较大量颜料的调色剂做成深色调色剂。浅 色调色剂(即，浅青色调色剂、浅品红色调色剂、浅黄色调色剂和浅黑色调色剂)是具有相 对浅的颜色的第一显影剂的示例，而深色调色剂(即，深青色调色剂、深品红色调色剂、深 黄色调色剂和深黑色调色剂)是具有相对深的颜色的第二显影剂的示例。注意的是，显影剂可以是包含调色剂和载体的双成分显影剂。图2是示出图像形成单元50的结构的示意图。多个供纸单元501包含不同尺寸的记录纸。各供纸单元501在控制单元10指示 的时刻发送记录纸。纸张传送辊502用以向由二次转印辊507和支撑辊508构成的转印 单元传送从供纸单元501发送出的记录纸。注意的是，在附图中，记录纸的传送路径由长 的双点虚线表示。曝光单元503包括激光发射源、多棱镜等，以根据图像信号朝向转印单 元 504DY、504DM、504DC、504DK、504LY、504LM、504LC 和 504LK 发射激光。转印单元 504DY、 504DM、504DC、504DK、504LY、504LM、504LC和504LK分别使用深黄色、深品红色、深青色、深 黑色、浅黄色、浅品红色、浅青色和浅黑色的调色剂形成各自图像，并且将形成的图像转印 到中间转印带 505。转印单元 504DY、504DM、504DC、504DK、504LY、504LM、504LC 和 504LK 以 该顺序从相对于由图2中箭头B表示的中间转印带505的移动方向的上游开始设置，并且 还以相同的顺序执行各自颜色的图像的转印。注意的是，转印单元504DY、504DM、504DC、 504DK、504LY、504LM、504LC和504LK仅就使用的调色剂来说是不同的，并且在其他方面具 有基本相同的结构。因此，当没有必要区分这些转印单元时，它们简称为“转印单元504”， 在标记中没有表示调色剂颜色的字母。各转印单元504具有感光鼓5041、充电装置5042、显影装置5043和一次转印辊 5044。感光鼓5041具有电荷生成层和电荷输送层，并且通过驱动单元(附图中未示出)沿 由附图中箭头A表示的方向旋转。感光鼓5041是第一图像保持部件和第二图像保持部件 的示例。充电装置5042用以对感光鼓5041进行充电，使得感光鼓5041具有预定电势。如 此充电后的感光鼓5041的表面用曝光单元503生成的曝光束经过曝光，使得在感光鼓5041的表面上形成静电潜像。在下面解释中，曝光单位区域表示从曝光单元503发射的具有最 小光斑半径的曝光束所曝光的区域。曝光单元503充当对第一图像保持部件和第二图像保 持部件曝光以形成静电潜像的第一曝光单元和第二曝光单元的示例。显影装置5043容纳 深黄色、深品红色、深青色、深黑色、浅黄色、浅品红色、浅青色和浅黑色中的一种调色剂，并 且相对于感光鼓5041的表面产生电势差。电势差使调色剂附着到在感光鼓5041的表面上 形成的静电潜像，从而显影装置5043形成调色剂图像。因此，显影装置5043充当对第一曝 光单元和第二曝光单元形成的静电潜像进行显影的第一显影单元和第二显影单元的示例。 一次转印辊5044设置在中间转印带505与感光鼓5041相对的位置，并且在中间转印带505 和感光鼓5041之间产生电势差，使得图像被转印到中间转印带505。中间转印带505是环 带部件，并且通过带传送辊506的张力来支撑。至少一个带传送辊506具有驱动单元，以使 中间转印带505在图2中箭头B表示的方向循环地移动。没有驱动单元的带传送辊506跟 随中间转印带505的运动而旋转。随着中间转印带505在图2中箭头B的方向的循环移动， 通过转印单元504转印到中间转印带505的图像被移到由二次转印辊507和支撑辊508构 成的转印单元。二次转印辊507和支撑辊508用以在中间转印带505和二次转印辊507之 间产生电势差，使得中间转印带505上的图像由于电势差而转印到记录纸上。因此，二次转 印辊507和支撑辊508充当将由第一显影单元和第二显影单元所显影的图像转印到介质上 的转印单元的示例。定影单元509包括加热辊5091和加压辊5092，以将热和压力施加到记 录纸上，从而将已经被转印到记录纸的图像定影在记录纸上。因此，定影单元509使通过转 印单元已经被转印到介质的图像被定影在介质上。注意的是，在本示例性实施方式中，对于各曝光单位区域，曝光单元503可以通过 根据下面描述的调色剂色信号改变曝光束的强度和/或曝光时间段，来控制被照射到感光 鼓5041上的光量，从而控制感光鼓5041的对应部分上的电势并且最终控制附着到介质上 对应部分的调色剂量。因此，曝光单位区域限定了介质上的、能够控制附着到该介质的调色 剂量的最小区域。换句话说，曝光单位区域充当第一显影剂和第二显影剂(如，调色剂)所 要施加到的介质的单位区域的示例。下面，将解释浅色调色剂和深色调色剂。通常，浅色调色剂用于提高(或减小)图像的颗粒性。颗粒性代表人观看图像所 察觉的图像的粗糙度，并且与记录纸的单位面积中包含的网点(下面称为“点”)的个数有 关。例如，如果在与记录纸的单位面积相对应的区域中调色剂覆盖的部分的百分比(该百 分比将在后面称为“覆盖率”)是100%，S卩，调色剂覆盖所有区域，则人只察觉到调色剂的 颜色，而察觉不到记录纸的颜色。因此，在这样的状态中，图像的粗糙度很低，并且改善了颗 粒性。另一方面，如果例如，调色剂的点的覆盖率是10%，则人察觉到调色剂的颜色和纸张 的颜色，并且由于调色剂所覆盖的部分和未被调色剂覆盖的部分之间的亮度差，图像作为 整体将具有粗糙的外观。因此，在该状态中，图像的粗糙度较高，并且增加了颗粒性。因为 浅色调色剂具有比相同量的深色调色剂更低的浓度，因此与深色调色剂相比，需要更大量 的浅色调色剂来表现给定浓度的图像。因此，如果使用浅色调色剂代替深色调色剂来再现 图像，则点数增加，从而覆盖率增大，从而改善了颗粒性。因此，在图像形成设备100中，如 果根据图像数据计算出的覆盖率等于或大于阈值，则使用深色调色剂，并且如果计算出的 覆盖率小于该阈值，则使用浅色调色剂来改善这样的低覆盖率区域中图像的颗粒性。
附带地，在图像显影中，可以发生的是，调色剂扩散以附着到记录纸上的计划外的 部分和/或图像转印或定影不充分，导致调色剂点具有不期望的形状，并且这些能够使图 像质量劣化。为了降低这样的图像质量劣化，可想到的是，首先将浅色调色剂施加到记录纸 上，并且随后在浅色调色剂上施加深色调色剂。比较将深色调色剂直接施加到记录纸的区 域上的情况和将深色调色剂施加在预先施加的以覆盖记录纸的所有区域的浅色调色剂上 的情况，与前种情况相比，后种情况中施加有深色调色剂的部分和在施加有深色调色剂的 部分周围的部分之间的亮度差更小，在后一种情况中周围部分呈现浅色，而在前一种情况 中，周围部分呈现记录纸的颜色，从而在后一种情况中深色调色剂的点更不明显。因此，在 后一种情况中，如果调色剂扩散到记录纸的非计划部分，或者由于图像转印或定影不充分， 深色调色剂的点的形状变得不想要，则更不容易察觉它们。但是，在某些情况下，与未使用浅色调色剂的情况相比，使用浅色调色剂可以降低 图像质量。浅色调色剂容纳在图像形成设备100的显影剂单元(图中未示出)中，以用于如 上所述地改善图像的颗粒性，但是浅色调色剂的消耗量可以小于用于再现不要求好颗粒性 的文本图像的深色调色剂(如，深黑色调色剂)的消耗量。如果浅色调色剂长期保存在显 影剂单元中，则浅色调色剂的质量可能劣化。进一步地，在使用浅色调色剂再现图像的情况 下，相对于施加的调色剂的量的变化，图像浓度变化往往更大，因此浅色调色剂的质量劣化 可以容易地导致用户察觉到显色不良。同样地，期望的是，把由调色剂中包含的除了颜料之 外的成分(诸如黏合剂)的颜色对图像质量的影响或者施加的调色剂层距离纸张表面的高 度对图像质量的影响考虑在内。例如，如果每曝光单位区域附着到纸张的调色剂的量过大， 则最终图像的颜色作为整体可以由于调色剂中包含的黏合剂的颜色而减弱，或者具有较高 调色剂高度的区域比其他区域呈现出更大的光泽，导致遍布图像的变化的光泽度。为了解决上面的问题，图像处理单元60确定是否可能发生浅色调色剂的劣化，并 且如果确定结果为“是”，则通过以未改变调色剂的点数从而未改变图像的颗粒性的方式， 在不降低图像质量的范围内用浅色调色剂代替部分深色调色剂，来执行用于增加浅色调色 剂的消耗量的操作。图3是示出图像处理单元60的结构的框图。图像处理单元60包括信号供给单元61、分色单元62Y、62M、62C和62K、总质量调 节单元63和输出单元64。应注意的是，分配给图3中各箭头的相应附图标记中的字母代表 与输入到任意上述单元的或从任意上述单元输出的信号有关的颜色。例如，附图标记Cl代 表青色信号。进一步地，附图标记中的数字用于区分转换前和转换后的信号。信号供给单元61设置有用于电连接到控制单元10的端子等，并且信号供给单元 61接收以页面描述语言(PDL)描述的图像数据。信号供给单元61将接收到的图像数据转 换成位图格式，并且基于位图中的各像素表现的颜色生成分别与四种基本色(即，青色、品 红色、黄色和黑色)相对应的原色信号Cl、Ml、Yl和K1。各原色信号是表示对应颜色的深 度/浅度(或强度)的八位信号，其中例如，当信号值以十进制形式表示时，“0”代表最浅 色而“255”代表最深色。各分色单元62Y、62M、62C和62K具有定义了对应原色信号的转换 特性的查找表，并且根据该查找表将输入的原色信号C1、M1、Y1或Kl转换成对应于两种调 色剂(即，深色调色剂和浅色调色剂)的调色剂色信号。各调色剂色信号表示附着到曝光 单位区域的浅色调色剂或深色调色剂的量。例如，分色单元62Y在存储单元中存储将原色信号Yl的值与调色剂色信号DYl的值和调色剂色信号LYl的值关联的查找表，其中调色剂 色信号DYl对应于深黄色，而调色剂色信号LYl对应于浅黄色，并且分色单元62Y将原色信 号Yl转换成调色剂色信号DYl和LYl。类似地，分色单元62M将原色信号Ml转换成调色剂 色信号DMl和LMl，分色单元62C将原色信号Cl转换成调色剂色信号DCl和LCl，并且分色 单元62K将原色信号Kl转换成调色剂色信号DKl和LKl。从分色单元输出所获得的调色剂 色信号。因此，各分色单元62Y、62M、62C和62K充当将表示原色的原色信号转换成表示第 一显影剂的量的第一显影剂色信号和表示第二显影剂的量的第二显影剂色信号的第一转 换单元的示例。应当注意的是，用于存储查找表的存储单元可以由设置于各个分色单元62Y、62M、 62C和62K的多个存储单元来实现，或者可以由多个分色单元所共享的单个存储单元来实 现。如上所述，在一定条件下，分色单元62Y、62M、62C和62K执行原色信号转换，使得 促进浅色调色剂的消耗，从而避免浅色调色剂随时间的过去而劣化。在下面描述中，将详细 解释由分色单元62Y、62M、62C和62K执行的这种原色信号转换。当各分色单元62Y、62M、62C和62K使用查找表转换各自的原色信号时，分色单元 在存储单元中存储与各自的浅色调色剂相对应的调色剂色信号的累积值(累积值下面将 称为“累积输出”)。各累积输出对应于在图像形成单元50的转印单元504的显影装置5043 中包含的浅黄色、浅品红色、浅青色或浅黑色的调色剂的消耗量，并且从而，较小的累积输 出时间平均值(下面称为“时间平均输出”)表示平均调色剂消耗率较低。如果平均调色剂 消耗率过低，则到下一次供给或更换调色剂的时间段可能过长，并且调色剂劣化可能是无 法接受的。例如，通过把累积输出除以显影装置5043中设置的显影辊或感光鼓5041的转 数或旋转时间段，或者通过把累积输出除以从上一次向显影装置5043供给调色剂开始已 经经过的时间段，可以获得时间平均输出。应注意的是，当向显影装置5043供给调色剂时， 把存储在各分色单元62Y、62M、62C和62K的存储单元中的累计输出的值和时间平均输出的 值重置为0。因此，累积输出是第一显影剂色信号的输出的历史信息的示例，时间平均输出 是表示第一显影剂的消耗率的值的示例，并且各分色单元62Y、62M、62C和62K充当存储第 一显影剂色信号的输出的历史信息的选择单元的示例。各分色单元62Y、62M、62C和62K确定存储单元中存储的时间平均输出是否超过阈 值，并且如果确定结果为“是”，则分色单元判断出浅色调色剂的劣化程度在下一次供给调 色剂之前不超过可接受的水平，并且选择第一工作模式，并且如果确定结果为“否”，则分色 单元判断出浅色调色剂的劣化程度在下一次供给调色剂之前将超过可接受的水平，并且选 择第二工作模式。换句话说，各分色单元62Y、62M、62C和62K基于时间平均输出，来确定 表示浅色调色剂的消耗率的值，并且如果该值大于阈值，则选择第一工作模式，并且如果不 是，则选择第二工作模式。当选择了第一工作模式时，图像处理单元60例如以在日本专利 申请特开2000-98692号公报中所描述的方式相同的方式将原色信号转换成用于深色和浅 色的调色剂色信号，使得如果根据图像数据确定的覆盖率等于或大于阈值，则使用深色调 色剂，并且如果确定的覆盖率小于阈值，则使用浅色调色剂代替深色调色剂。当选择了第二 工作模式时，图像处理单元60执行除了使用更大量的浅色调色剂和更少量的深色调色剂 来表现给定强度的原色之外与第一工作模式类似的转换处理。因此，各分色单元62Y、62M、62C和62K充当选择用于通过第一显影剂和第二显影剂的组合来表现原色的第一工作模式 或第二工作模式的选择单元的示例，该第一显影剂具有与原色基本相同色调的、相对浅的 颜色，第二显影剂具有与原色基本相同色调的、相对深的颜色，其中与在所述第一工作模式 下相比，在所述第二工作模式下使用更大量的第一显影剂和更少量的第二显影剂来表现给 定强度的原色。现在将解释在各分色单元62Y、62M、62C和62K的第二工作模式下将从信号供给单 元61输入的相应原色信号转换成用于深色和浅色的两种调色剂色信号的转换特性。图4示出例如分色单元62C的转换特性。附图中的水平轴代表作为输入的原色信号Cl的值，而纵轴代表作为转换后的输 出的调色剂色信号DCl和LCl。应注意的是，调色剂色信号DCl和LCl的值被表示为相对于 它们最大值的百分比，其中调色剂色信号DCl和LCl的最大值(在图中表现为100%)对应 于每曝光单位区域可以附着到介质(如，纸张)的深色调色剂或浅色调色剂的最大量(或 质量)。如图4中所示，在输入等于或大于0 (零)并且小于100的范围中，通过调整每曝光 单位区域附着到纸张的浅色调色剂的量来表示原色的强度(或灰度级)。因此，随着输入从 0增加到100，用于浅色的调色剂色信号LC从0%逐渐增加到100%，而用于深色的调色剂 色信号DC保持在0%。在所示的示例中，由于当输入值为100时用于浅色调色剂的调色剂色信号LC达到 100%，因此，在从100到255的输入范围中，每曝光单位区域附着到纸张的浅色调色剂的量 不能进一步增加。因此，随着输入超过100向着255增加，调色剂色信号LC的值从100%逐 渐下降，而调色剂色信号DC的值逐渐增加。即，分色单元62C的转换特性被限定在使得在 可以仅用浅色调色剂表现图像浓度(或原色的强度)的输入范围中，只使用浅色调色剂，并 且在仅用浅色调色剂无法表现原色的强度的范围中，使用浅色调色剂和深色调色剂二者。 其他分色单元62Y、62M和62K的转换特性类似于分色单元62C的转换特性。即，通过分别 用 “DY1 ”、"DMl，，和 “DK1，，代替“DC1，，并且分别用 “LY1 ”、"LMl，，和 “LK1，，代替“LC1，，可以获 得分色单元62Y、62M和62K的转换特性。但是，应当注意的是，用于浅色调色剂的调色剂色 信号的值达到100%时的输入(或原色信号)的值在分色单元62Y、62M、62C和62K之间可 以是不同的。各分色单元62Y、62M、62C和62K在存储单元中存储各自的转换特性作为查找 表。如上所述，在第二工作模式下，除了深色调色剂，各分色单元62Y、62M、62C和62K还使 用浅色调色剂，以在输入大于阈值(例如，100)、调色剂覆盖率高的范围中表现原色。这样， 与对于超过阈值的输入的范围仅仅使用深色调色剂的第一工作模式相比，在第二工作模式 下，浅色调色剂的消耗量增加。换句话说，与第一工作模式相比，在第二工作模式下用浅色 调色剂代替了用于表现原色的部分深色调色剂，从而增加要消耗的浅色调色剂的量。因此， 各分色单元62Y、62M、62C和62K充当第一转换单元的示例，该第一转换单元将表示原色的 原色信号转换成表示第一显影剂的量的第一显影剂色信号和表示第二显影剂的量的第二 显影剂色信号，其中当通过选择单元选择了第二工作模式时，第一转换单元进行原色信号 的转换，使得与在第一工作模式下相比，对于给定值的原色信号，通过所述转换获得的第一 显影剂色信号表示更大量的第一显影剂，并且通过所述转换获得的第二显影剂色信号表示 更少量的第二显影剂，同时在第一工作模式和第二工作模式之间不改变由第一显影剂和第 二显影剂所覆盖的介质的面积。
现在，再次参照图3，总质量调节单元63根据调色剂色信号DYl、DMl、DCl、DKl、 LY1、LM1、LC1和LKl计算调色剂总质量，并且当获得的调色剂总质量大于规定的极限值时， 转换至少一个调色剂色信号，以生成调整后的调色剂色信号DY2、DM2、DC2、DK2、LY2、LM2、 LC2和LK2，使得根据调整后的调色剂色信号计算出的调色剂总质量被调节为等于或小于 预定的极限值。输出单元64设置有用于电连接到图像形成单元50的端子，并且向图像形 成单元50输出调色剂色信号DY2、DM2、DC2、DK2、LY2、LM2、LC2和LK2。根据调色剂的成分和/或图像形成单元50的结构，可以确定调色剂总质量的极限 值。在本示例性实施方式中，获得极限值作为可以附着到曝光单位区域的最大量调色剂的 质量，其中，基于调色剂中包含的黏合剂或其他成分的颜色和/或调色剂层距离纸张表面 的高度对图像质量(如，光泽)的影响，可以确定每曝光单位区域可以附着到纸张的最大量 调色剂。如上所述，如果每曝光单位区域附着到纸张的调色剂的量过大，则图像的颜色作为 整体可能由于调色剂中包含的黏合剂的颜色而减弱或变暗，并且如果附着到部分纸张的调 色剂层的高度过大，则这样的调色剂附着部分和无调色剂部分之间的光泽差可能是无法接 受的。设置调色剂总质量的极限值(或上限)以避免这些问题。例如，如果极限值由标记 LIM表示，则总质量调节单元63确定条件DY1+LY1+DM1+LM1+DC1+LC1+DK1+LK1 ^ LIM是否 成立，并且如果确定结果为“是”，则把输入信号DYl、DMl、DCl、DKl、LYl、LMl、LCl和LKl无 转换地输出，作为到输出单元64的输出信号DY2、DM2、DC2、DK2、LY2、LM2、LC2和LK2。另 一方面，如果确定结果为“否”，即，DY1+LY1+DM1+LM1+DC1+LC1+DK1+LK1 > LIM，则转换用于 浅色调色剂的调色剂色信号以减小浅色调色剂的量，并且转换用于深色调色剂的调色剂色 信号以增加深色调色剂的量。下面将以调色剂色信号DYl和LYl作为示例给出具体解释。当通过等于DYl-I的 调色剂色信号DYl的值和等于LYl-I的调色剂色信号LYl的值的组合来表现某一强度的 原色(黄色)时，该强度的黄色可以通过这些调色剂色信号的另一个组合，即，通过不同于 DYl-I的调色剂色信号DYl的值和不同于LYl-I的调色剂色信号LYl的值，来表现。这是 因为用一定量的浅色调色剂(如，浅黄色调色剂)表现的某一强度的原色(黄色)可以用 更少量的深色调色剂(如，深黄色调色剂)来表现。因此，对于给定强度的黄色，可以存在 调色剂色信号DYl和LYl的值的多个组合。总质量调节单元63存储这些组合中的一些组 合，选择满足条件DY1+LY1+DM1+LM1+DC1+LC1+DK1+LK1彡LIM的DYl和LYl的值的组合， 并且输出所选择的DYl和LYl的值作为调整后的调色剂色信号DY2和LY2的值。这样，当 计算出的调色剂总质量超过极限值时，总质量调节单元63转换调色剂色信号，以降低浅色 调色剂的质量而不是降低深色调色剂的质量。因此，总质量调节单元63充当第二转换单元 的示例，该第二转换单元为各曝光单位区域确定分别由第一调色剂色信号和第二调色剂色 信号表示的第一显影剂的量和第二显影剂的量的总量是否超过阈值，并且如果确定结果为 “是”，则转换第一调色剂色信号和第二调色剂色信号，以减少由第一调色剂色信号表示的 第一显影剂的量并且增加由第二调色剂色信号表示的第二显影剂的量。图5是示出在记录纸上形成的图像的截面的示意性截面图。图像51代表未进行图像处理单元60的分色单元62Y、62M、62C和62K执行的分色， 仅用深色调色剂根据某个图像数据5形成的图像。假设通过使用N个深色调色剂颗粒形成 图像51。同样地，假设深色调色剂每单位质量含有的颜料是浅色调色剂的两倍。
图像52代表在图像处理单元60的分色单元62Y、62M、62C和62K进行了分色后， 使用深色调色剂和浅色调色剂根据相同的图像数据5形成的图像。在所示的示例中，图像 52对应于这样的情况，输入(原色信号)在图4中0到100的范围内，并且用浅色调色剂颗 粒代替形成图像51的所有N个深色调色剂颗粒，以形成图像52，其中，图像52包含2N个浅 色调色剂颗粒。图像53代表在图像处理单元60的分色单元62Y、62M、62C和62K进行了分色后， 总质量调节单元63进一步转换调色剂色信号以调节调色剂的总量的情况下，根据相同的 图像数据5形成的图像。在所示的示例中，形成图像51的N个深色调色剂颗粒的一半保持 不变，并且用N个浅色调色剂颗粒代替这N个深色调色剂颗粒中的另一半，以形成图像53。应当注意的是，在分别单独用深色调色剂、单独用浅色调色剂、和用深、浅色调色 剂的组合形成的图像51、52和53中，仅仅是每曝光单位区域施加到纸张的调色剂的质量 (或每曝光单位区域施加到纸张的调色剂距离纸张表面的高度)变化，并且调色剂覆盖率 未变，从而图像的颗粒性未变。因此，图像形成单元50控制形成图像各点的浅色调色剂和 深色调色剂的质量，以促进在一些情况下消耗浅色调色剂，而不改变记录纸的每单位面积 的点(网点)的个数或点的大小。(2)变型实施方式(2-1)变型实施方式1图像形成设备100可以采用除了电子照相法之外的记录技术。同样，图像形成设 备100可以使用诸如墨水的另一种色材代替调色剂。图像形成单元50的结构不限于上述 示例性实施方式，并且图像形成单元50可以包括多个显影单元作为一体旋转的旋转显影 装置和采用闪光以把调色剂定影在记录纸上的定影装置。同样，包含在转印单元504中的 调色剂的数量不限于上面描述的实施方式中的8个，并且可以使用的调色剂的类型也不限 于在上面描述的实施方式中所使用的那些类型。(2-2)变型实施方式2图像处理单元60所执行的功能可以由一个或更多个硬件装置实现，或者可以实 现为可以由计算机执行的程序。这样的程序可以以存储在存储介质(如，光盘)中的形式 来提供，或者可以以可以从外部装置(如，服务器)下载的形式来提供。(2-3)变型实施方式3原色信号和分色后的调色剂色信号可以是能够表示色材量的任意信号。在上述示 例性实施方式中，原色信号的值和调色剂色信号的值增加以表示更深的颜色。但是，也可以 是，这些信号的值越大表示颜色越浅，类似于亮度的值越大表示颜色越浅。在这种情况下， 不同于上面描述的示例性实施方式，原色信号或调色剂色信号的值增加，以降低使用的色材量。(2-4)变型实施方式4在图5中，图像51由N个深色调色剂颗粒构成，而图像52由是两倍的(S卩，2N 个)浅色调色剂颗粒构成。但是，调色剂中包括的黏合剂的颜色的影响随着调色剂量的增 加而变大，并且可以把这考虑进去以确定表现给定强度的原色的深色调色剂量和浅色调色 剂量之间的关系。在这种情况下，可以是使用具有与深色调色剂和浅色调色剂的颜色不同 的颜色的附加调色剂来表现某一强度的原色，并且查找表可以限定反映这样的条件的转换特性。(2-5)变型实施方式5如图4所示，在第二工作模式下，各分色单元62Y、62M、62C、62K在输入等于或小于 阈值的范围中仅使用浅色调色剂来表现原色，并且在输入超过该阈值的范围中使用深色调 色剂和浅色调色剂二者来表现原色。但是，在第二工作模式下各分色单元62Y、62M、62C、62K 可以在不使用阈值的情况下使用深色调色剂和浅色调色剂二者来表现原色。(2-6)变型实施方式6在上述示例性实施方式中，各分色单元62Y、62M、62C、62K基于表示浅色调色剂过 去的消耗情况的时间平均输出，来选择第一工作模式或第二工作模式。但是，也可以预测浅 色调色剂的未来消耗，并且考虑所预测的未来的调色剂消耗来选择第一工作模式或第二工 作模式。下面描述实现上述的一个具体方法。各分色单元62Y、62M、62C、62K根据新接收的 图像数据组计算各原色的调色剂覆盖率。在计算出的覆盖率表示高浓度的情况下，可以预 测出如果选择第一工作模式则将仅使用深色调色剂，因此不会发生浅色调色剂的消耗，导 致浅色调色剂的劣化。因此，在形成如果选择第一工作模式则仅消耗深色调色剂的图像时， 分色单元可以选择第二工作模式，以促进浅色调色剂的消耗。(2-7)变型实施方式7图像处理单元60可以具有用户可以选择的多个工作模式，使得可以为各工作模 式设置不同值的总质量极限值。例如，在一种工作模式下，总质量极限值可以设置得高，从 而促进浅色调色剂的消耗，并且在另一种工作模式下，总质量极限值可以设置得低，从而较 小程度地促进浅色调色剂的消耗。(2-8)变型实施方式8在上述示例性实施方式中，当调色剂总质量超过极限值时，总质量调节单元63执 行对调色剂色信号的转换(或调整)，以减小浅色调色剂的质量而不是减小深色调色剂的 质量，从而降低调色剂中包含除了颜料之外的黏合剂或其他成分的颜色、或者调色剂层距 离纸张表面的高度对图像质量的影响。但是，总质量调节单元63可以通过进行对不但与单一原色对应的深色调色剂和 浅色调色剂的组合的转换或调整，而且进行对与另一种原色相对应的深色调色剂和浅色调 色剂的组合的转换或调整，来减小调色剂中包括的除了颜料之外的黏合剂或其他成分的颜 色的影响。例如，总质量调节单元63可以在存储单元中存储示出了调色剂中包含的黏合剂 或其他成分的颜色的特性的查找表，并且根据该查找表执行调色剂色信号的转换或调整， 使得减小或消除黏合剂或其他成分的颜色的影响。(2-9)变型实施方式9在上述示例性实施方式中，当确定了浅色调色剂的消耗率小于预定率时，各分色 单元62Y、62M、62C、62K选择第二工作模式，以增加浅色调色剂的消耗量。但是，因为对于具有由较多数量的原色的组合表现的颜色的图像部分，在第二工 作模式下分色可能导致调色剂层距离纸张表面的高度更高，因此与具有由较多数量的原色 的组合表现的颜色的图像部分相比，对于具有由较少数量的原色的组合表现的颜色的图像 部分，可以以更高的优先级进行在第二工作模式下的分色。例如，可以对具有仅由品红调色 剂色信号表示的品红颜色的图像部分进行在第二工作模式下的分色，但是对于具有由品红调色剂色信号和黄调色剂色信号的组合所表现的绿颜色的图像部分不进行在第二工作模 式下的分色。 对本发明实施方式的前述描述是出于例示和描述的目的而提供的。其并非旨在穷 举或者将本发明限于所公开的确切形式。显然，许多变形和修改对于本领域技术人员是显 而易见的。选择并描述这些实施方式是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而 使得本领域其他技术人员能够理解本发明的适用于所构想特定用途的各种实施方式和各 种变型。旨在由所附权利要求书及其等同物来限定本发明的范围。
权利要求
1.一种图像处理装置，该图像处理装置包括选择单元，该选择单元选择用于通过第一显影剂和第二显影剂的组合来表现原色的第 一工作模式或第二工作模式，所述第一显影剂具有与所述原色基本相同色调的、相对浅的 颜色，所述第二显影剂具有与所述原色基本相同色调的、相对深的颜色，其中，与在所述第 一工作模式下相比，在所述第二工作模式下使用更大量的所述第一显影剂和更少量的所述 第二显影剂来表现给定强度的所述原色；以及第一转换单元，其将表示所述原色的原色信号转换成表示所述第一显影剂的量的第一 显影剂色信号和表示所述第二显影剂的量的第二显影剂色信号，其中当通过所述选择单元 选择了所述第二工作模式时，所述第一转换单元转换所述原色信号，使得与在所述第一工 作模式下相比，对于给定值的所述原色信号，通过所述转换所获得的所述第一显影剂色信 号表示更大量的所述第一显影剂，并且通过所述转换所获得的所述第二显影剂色信号表示 更少量的所述第二显影剂，同时在所述第一工作模式和所述第二工作模式之间不改变由所 述第一显影剂和所述第二显影剂覆盖的介质的面积。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括第二转换单元，该第 二转换单元为所述第一显影剂和所述第二显影剂所要施加到的介质的各单位区域确定分 别由所述第一显影剂色信号和所述第二显影剂色信号表示的所述第一显影剂的量和所述 第二显影剂的量的总量是否超过阈值，并且如果确定了所述第一显影剂和所述第二显影剂 的所述总量超过了所述阈值，则该第二转换单元转换所述第一显影剂色信号和所述第二显 影剂色信号，以减少由所述第一显影剂色信号表示的所述第一显影剂的量并且增加由所述 第二显影剂色信号表示的所述第二显影剂的量，以使所述第一显影剂和所述第二显影剂的 所述总量等于或小于所述阈值。
3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述阈值是能够附着到所述介质的单 位区域的所述第一显影剂和所述第二显影剂的量的上限，所述上限是基于所述第一显影剂 和所述第二显影剂中包含的黏合剂的颜色以及由所述第一显影剂和所述第二显影剂形成 的层距离所述介质的表面的高度来确定的。
4.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述第二转换单元还执行对与表现另 一种原色的原色信号相对应的显影剂色信号的调整，以降低所述显影剂中包含的黏合剂的 颜色的影响。
5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述选择单元存储所述第一显影剂色 信号的输出的历史信息，并且根据所述历史信息计算表示所述第一显影剂的消耗率的值， 所述选择单元在所述值超过阈值时选择所述第一工作模式，并且所述选择单元在所述值等 于或小于所述阈值时选择所述第二工作模式。
6.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，与图像中具有由更多数量的原色的组 合表现的颜色的图像部分相比，对于所述图像中具有由较少数量的原色的组合表现的颜色 的部分，所述第一转换单元以更高优先级进行在所述第二工作模式下的所述转换。
7.一种图像形成设备，该图像形成设备包括根据权利要求1所述的所述图像处理装置；第一图像保持部件，该第一图像保持部件保持图像；第一曝光单元，该第一曝光单元用与所述第一转换单元提供的所述第一显影剂色信号相对应的光量，对所述第一图像保持部件进行曝光，以在所述第一图像保持部件上形成静 电潜像；第一显影单元，该第一显影单元对通过所述第一曝光单元在所述第一图像保持部件上 形成的静电潜像进行显影，所述第一显影单元使用所述第一显影剂对所述静电潜像进行显 影；第二图像保持部件，该第二图像保持部件保持图像；第二曝光单元，该第二曝光单元用与所述第一转换单元提供的所述第二显影剂色信号 相对应的光量，对所述第二图像保持部件进行曝光，以在所述第二图像保持部件上形成静 电潜像；第二显影单元，该第二显影单元对通过所述第二曝光单元在所述第二图像保持部件上 形成的所述静电潜像进行显影，所述第二显影单元使用所述第二显影剂对所述静电潜像进 行显影；转印单元，其将所述第一显影单元和所述第二显影单元所显影的图像转印到介质；以及定影单元，其将转印到所述介质的所述图像定影在所述介质上。
8. 一种图像处理方法，该图像处理方法包括选择用于通过第一显影剂和第二显影剂的组合来表现原色的第一工作模式或第二工 作模式，所述第一显影剂具有与所述原色基本相同色调的、相对浅的颜色，所述第二显影剂 具有与所述原色基本相同色调的、相对深的颜色，其中，与在所述第一工作模式下相比，在 所述第二工作模式下使用更大量的所述第一显影剂和更少量的所述第二显影剂来表现给 定强度的所述原色；以及进行将表示所述原色的原色信号转换成表示所述第一显影剂的量的第一显影剂色信 号和表示所述第二显影剂的量的第二显影剂色信号的转换，其中当选择了所述第二工作模 式时，进行所述原色信号的所述转换，使得与在所述第一工作模式下相比，对于给定值的 所述原色信号，通过所述转换所获得的所述第一显影剂色信号表示更大量的所述第一显影 剂，并且通过所述转换所获得的所述第二显影剂色信号表示更少量的所述第二显影剂，同 时在所述第一工作模式和所述第二工作模式之间不改变由所述第一显影剂和所述第二显 影剂所覆盖的介质的面积。
全文摘要
本发明涉及图像处理装置、图像形成设备及图像处理方法。图像处理装置包括选择单元，其选择用于通过颜色与原色基本相同色调的第一和第二显影剂的组合来表现原色的第一或第二工作模式，第一显影剂的颜色相对对浅，第二显影剂的颜色相对深；以及第一转换单元，其将表现原色的原色信号转换成分别表现第一和第二显影剂的量的第一和第二显影剂色信号，其中当选择了第二工作模式时，第一转换单元转换原色信号，使得与在第一工作模式下相比，对于给定值的原色信号，通过转换获得的第一显影剂色信号表示更大量的第一显影剂并且通过转换获得的第二显影剂色信号表示更小量的第二显影剂，同时在第一和第二工作模式之间不改变由第一和第二显影剂覆盖的介质面积。
文档编号G03G15/00GK102033447SQ20101020739
公开日2011年4月27日 申请日期2010年6月18日 优先权日2009年9月25日
发明者中岛崇晴 申请人:富士施乐株式会社