图像形成设备,着落位置偏移校正方法和着落位置校正片状构件的制作方法

专利名称：图像形成设备,着落位置偏移校正方法和着落位置校正片状构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像形成设备，其包括用于喷射液滴(liquid droplets)的记录头，一 种校正从记录头喷射的液滴的着落(landing)位置的偏移的方法，和一种用来校正着落位 置的偏移用的着落位置偏移校正片状构件。
背景技术：
存在一些诸如打印机，传真机，复印机和一些具有上述通过下面的方法执行图像形成 (同义的还使用记录，记录等词)功能的多功能外围设备的图像形成设备。也就是，图像形 成设备使用包括具有液体喷射头(液滴喷射头)的记录头的液体喷射装置，用于喷射记录液 体(液体)的液滴。当介质(下面也被称作"片状物"，材料是不受限制的，并且记录目标 介质，记录介质，转印材料，记录片等都被同义地使用)被传送时，液体喷射装置喷射记录 液体(液体)，这样记录液体附着到片状物。通过向诸如纸，线，纤维(fiber)，织物(fabric),皮革，金属，塑料，玻璃，木头，陶 瓷等介质上喷射液体来形成图像的设备被称为图像形成设备。另外"图像形成"不仅仅是 指在介质上形成有意义的图像，比如文字和图形，也指在介质上形成没有意义的图像，比 如说图案(pattem)等。这样，用于形成金属线图形的紡织品打印设备也包括在内。另外，只 要能形成图像，液体也没有特别地限定。更进一步，用于从液体喷射头喷射液体的装置被 称为液体喷射装置，也不局限于用于形成图像。在这种采用液体喷射方法的图像形成设备中，当打印是通过向前和向后移动设置有用 于喷射液滴的记录头的支架(carriage)而进行双向打印时，会产生下述的问题。也就是，如 果要打印的图像包含平行且水平的线，在向前方向打印的水平线的位置可能与向后方向的 水平线的位置偏移(即，线彼此不平行)。出于这个原因，当使用典型的喷墨记录设备时，会手动输出用于调整水平线的位置偏 移的测试图表。用户选择并且输入最适合的值。喷墨的时间是基于这个输入值而调节。但 是，不同的个体可能以不同的方式看这个测试图表。更进一步，如果用户对这个操作不熟悉，输入的数据中可能有错误。这样的方法可能导致调节失败。在采用液体喷射方法的图像形成设备中，已经存在传统的技术来校正密度的不一致。 例如，专利文件l公布了一种技术，在记录介质或者传送带上打印测试图案，读取测试图 案的颜色数据，并且基于读取结果改变用于驱动头的条件，以校正密度的不一致。专利文件l:日本审查专利公布No.H4-39041进一步，专利文件2公布了一种用于检测液体喷射头的喷嘴错误的技术。特别地，包 含了彩色点的测试图案，由青色墨水，品红色墨水和黄色墨水结合在一起，被形成在用于 保持和传送打印介质的构件的预定的区域中。这些点的结合由RGB传感器读取。基于读 取的结果，检测到有喷射错误的喷嘴。专利文件2:日本专利No.3838251专利文件3公布了一种如下进行校正的方法。测试图案被记录在传送带的一部分上。 这个测试图案包括用于检测闲置喷嘴的闲置喷嘴检测图案，用于检测墨水的颜色偏移的颜 色偏移检测图案，和用于调整记录头的位置的头位置调整图案中的任一个，或是这些图形 的结合。该测试图案被诸如CCD的图形拾取元件读取，并且基于这个读取的结果进行校 正。专利文件3:日本平开专利申请No.2005-342899专利文件4公布了一种具有使用色粉采用电子照相方法的图像形成设备的色粉图像密 度检测技术。特别的，色粉图像(tonerimage)形成在感光鼓上。图像形成设备包括光发射元 件和光接收元件来检测色粉图像的密度。光接收元件包含了一个接收镜反射光的元件和一 个接收漫反射光的元件。这些元件都独立地检测具有不同特征的色粉图像的密度。专利文件4:日本平开专利申请No.H5-249787专利文件5公布了一种用于检测附着色粉量的技术。特别地，同时检测从巳经形成的 色粉图像所反射的镜反射光和散反射光的传感器。从这个传感器输出的检测结果被用来检 测附着色粉的数量。专利文件5:日本平开专利申请No.2006-178396但是，如专利文件1至专利文件3所描述的，当测试图案形成在传送带上并且测试图 案的颜色被检测时，或者测试图案是由图像拾取单元读取时，那么就会产生下面的问题。 即，依赖于传送带的颜色以及墨水颜色的结合，传送带与测试图案之间的颜色的差别可能 很小。这样，可能就不能很精确地读取测试图案。在这种情况下，为了精确地检测颜色，可能需要使用为每种颜色改变波长的光源，但是这样会增加检测单元的成本。例如，传送 带可能是一种静电带，其前部形成有绝缘层，后部形成有中间(mid-resistance)电阻层,并且 掺碳使得中间电阻层导电。这样静电带的外观是黑色的。因此，在检测测试图案的过程中， 仅仅利用颜色的反射或者由图像拾取单元读取的图像，该静电带可能无法与黑色的墨水区 别开来。因此，该测试图案可能不会被很精确地检测出来。更具体地，在专利文件l中公布的用于校正密度不一致的装置中，颜色是由传感器读 取的。这样，如果喷射的墨水液滴与保持/传送构件的颜色近似，就会降低检测的精确性。 这样，每个颜色都需要通过滤光器(filter)来检测。这样就增加传感器和滤光器的种类数， 会导致成本的提高。更进一步，专利文件2中公布的用于检测喷嘴错误的装置使用了RGB 传感器。这样，如果喷射的墨水液滴的颜色与保持/传送构件的颜色接近，就会降低检测 的精确性。为了增加检测的精确性，可能需要限制墨水与保持/传送构件的结合。另外， 如果使用了激光，就可以扫描极小的点。出于这个原因，检测操作甚至会被很小的外来物 质颗粒或者传送构件的刮擦所影响，也会降低检测的精确性。如果使用RGB传感器，就 需要设置至少一个单元以读取每种颜色，这样就会导致成本的提高。而且，专利文件3中 公布的使用了图像拾取单元的装置，与专利文件2中公布的装置具有同样的问题。即，如 果喷射的墨水液滴的颜色与保持/传送构件的颜色相似，检测精确度就会降低。另外，图 像被分辨为二维图像，就需要比分辨一维的图像的情况具有更高性能的处理系统，就会造 成成本的提高。因此，可以采用专利文件4和5中公布的用于在电子照相方法中检测附着的色粉数量 的方法。即使当色粉颗粒互相接触时，每个颗粒的形状保持原样。出于这个原因，即使在 色粉被集中以致于沿着长方形的线堆积起来的部分也可以读取色粉密度。但是，对于液滴 的情况，液滴会互相粘着。因此，如果这些方法(专利4和5中)被直接应用到采用液体喷 射方法的图像形成设备中时，也可以执行检测，但是只能在检测噪声的范围内。这样，测 试图案也可能不能被很精确地检测。更进一步，在测试图案形成在作为记录目标介质的、墨水可以渗透的平纸上时，并且 测试图案是由光学传感器读取的情况下，就可能产生下面的问题。也就是，墨水将渗透到 纸中并且形成污渍(smears)，这样图案就会被模糊。结果，着落位置可能不能被精确地检发明内容本发明提供一种图像形成设备， 一种着落位置偏移校正方法和一种着落位置偏移校正 片状构件，其中一个或几个上述提到的缺陷可以被消除。本发明的一个优选实施例提供了一种图像形成设备， 一种着落位置偏移校正方法和一 种着落位置偏移校正片状构件，以及利用其可以精确地检测由液滴形成的着落位置偏移校 正调整图案，同时可以精确地执行着落位置检测和着落位置偏移校正。本发明的一个实施例提供了一种用于在正在传送的记录目标介质上形成图像的图像 形成设备，包括构造为喷射液滴的记录头；构造为在防水的片状构件的防水表面上形成用 来校正液滴的着落位置的偏移的图案形成单元，用于校正液滴的着落位置的偏移的调整图 案，其中包括多个彼此分开的液滴，且具有防水性能的防水表面形成在防水片状构件的至 少一部分表面上；读取单元，包含构造为照射光到调整图案的表面的光发射单元，还包括 构造为从调整图案接收镜反射光的光接收单元；着落位置校正单元，构造为基于读取元件 获得的读取结果校正从记录头喷射的液滴的着落位置的偏移。本发明的一个实施例提供了一种校正从记录头喷射的液滴的着落位置的偏移的方法， 包括在防水的片状构件的防水表面上形成用来校正液滴的着落位置的偏移的调整图案的 形成步骤，其中这个调整图案包括数个彼此分开的液滴，且具有防水特性的防水的表面形 成在防水片状构件的至少一部分的表面上；通过从光发射元件把光照射到调整图案表面和 利用光接收元件接收调整图案的镜反射光检测调整图案的检测步骤；和基于在检测步骤通 过检测调整图案而得到的检测结果来校正从记录头喷射的液滴的着落位置的偏移的校正 步骤。根据本发明的实施例，提供了一种图像形成设备， 一种着落位置偏移校正方法，和一 种着落位置偏移校正片状构件，通过它们可以精确地检测由液滴形成的着落位置偏移校正 调整图案，且着落位置检测和着落位置偏移校正可以精确地执行。


本发明的其它目的，特点和优点可以通过参考附图阅读下面详细的介绍更明显地显示 出来；其中图1是示意性的图示，说明了根据本发明的实施例的图像形成设备的总体构造； 图2是图1所示的图像形成设备的子扫描传送单元和图像形成单元的正视图；图3是图2中的元件的部分透视侧视图；图4是传送带的示例的横截面图；图5是用于描述控制单元的概述的方块图；图6是为了描述本发明的第一个实施例的与检测与校正液滴的着落位置相关的部分的 功能性方块图；图7也是与检测和校正液滴着落位置相关的部分的特别示例的功能方块图； 图8显示了调整图案的示例；图9显示了读取传感器； -图IO显示了光如何从液滴漫反射，以描述图案检测的原理； 图11显示了当液滴变平时光是如何漫反射的；图12显示了液滴着落后时间的经过与传感器输出电压之间关系；图13是说明根据本发明的实施例的调整图案的示意图；图14是说明对比例的调整图案的示意图；图15是与由色粉形成的调整图案作对比的示意图；图16A和图16B说明了用于检测调整图案的位置的过程的第一示例； 图17A和图17B说明了用于检测调整图案的位置的过程的第二示例；图18说明了检测调整图案的位置的过程的第三示例；图19说明了已经着落形成调整图案的液滴的形状的第一示例；图20A和图20B说明了已经着落形成调整图案的液滴的形状的第二示例；图21A和图21B说明了已经着落形成调整图案的液滴的形状的第三示例；图22A至图22C说明了形成调整图案的液滴的排列图案的不同示例；图23是用来描述在检测范围内液滴的接触区域；图24说明了散射区域的比例和检测输出之间的关系的实验结果，基本上呈现直线； 图25是用于描述图案散射率的液滴的示意图； 图26是用于描述液滴的接触角度的图表；图27是流程图，来描述用于调整读取传感器的光发射量的控制流程； 图28是用于检测和调整液滴着落位置的处理的流程图； 图29A至图29D显示了方块图案； 图30说明了水平线偏移调整图案；图31A和图31B说明了色彩偏移调整图案；图32显示了调整图案的示例；图33显示了防水片状构件的示例；图34显示了防水片状构件的另一示例；图35A和图35B说明了防水片状构件的光泽度(lusterdegree)与镜反射光之间的关系； 图36A和36B说明了防水片状构件的平整度(smoothness degree)和镜反射光之间的 关系；图37说明了防水片状构件的另一示例；图38是利用图37所示的防水片状构件检测和调整液滴着落位置的处理的流程图。具体实施方式

参考附图，给出本发明的实施例的具体描述。参考图1至图3，总体描述根据本发明的实施例的图像形成设备。图l是说明图像形 成设备的总体构造的示意图，图2是图像形成设备的图像形成单元和子扫描传送元件的正 视图，图3是其部分透视侧视图。图像形成设备包括了图像形成单元2和的放置在设备主体l(壳体内部)的子扫描传送 单元3。图像形成单元2是用于当片状物被传送时形成图像。子扫描传送元件3用于传送 片状物。片状物馈送单元(sheet feeding unit)4包括放置在设备主体1底部的片状物馈送盒， 它一张接一张地馈送片状物。子扫描传送单元3把片状物5传送至面对图像形成单元2的 位置。当片状物5被传送时，图像形成单元2把液滴喷射至片状物5上，以形成(记录)期 望的图像。然后，片状物5通过片状物弹出传送单元7被弹出至形成在设备主体1上部的 片状物弹出盘8 (sheet eject tray)。进一步，在设备主体l的上部的片状物弹出盘8上方，图像形成设备包括图像扫描单 元(扫描器单元)ll来扫描图像，它是图像形成单元2形成图像而用的图像数据(打印数据) 的输入系统。在这个图像扫描单元11中，扫描光学系统15包括照明光源13和镜14，包 括镜16和17的扫描光学系统18被移动来扫描原始放置在接触玻璃12上的图像。这个被 扫描的原始图像被放置在透镜19后面的图像读取元件20读取为图像信号。被读取的图像 信号被转换成数字信号。对这些数据信号进行图像处理。被图像处理的打印数据可以被打 印成图像。如图2所示，在该图像形成设备的图像形成单元2中，悬挂支架被导向杆21和没有 显示的导轨(guiderail)以能够在主扫描方向上移动的方式保持。支架23经由围绕在驱动滑 轮28A和从动滑轮(subordinate pulley)28B的计时带29通过主扫描马达27在主扫描方向上 移动。如图2所示，在图像形成设备的图像形成单元2中，支架23被支架导向(导向杆)21 和导向支撑(guide stay) 22(如图3所示)以可以在主扫描方向上移动的方式保持。导向杆 21是桥跨前侧板101F和后侧板101R的主要导向构件。导向支撑22是设置在后部支撑(rear stay) IOIB上的垂直导向构件。支架23经由绕着驱动滑轮28A和从动滑轮28B的计时带 29通过主扫描马达27在主扫描方向上移动。在支架23中设置有总共五个液滴喷射头。特别是，有记录头24kl， 24k2，它们是用 于喷射黑色(k)墨水两个液滴喷射头的，还有记录头24c， 24m和24y(以下称为"记录头24" 当不必特别区分颜色或者共同指代时)，每一个包括用于分别喷射青色(C)墨水，品红色(M) 墨水和黄色(Y)墨水的液滴喷射头。该支架23是百叶窗(shuttle)形状的支架，它在主扫 描方向上移动来通过从记录头24中喷射液滴形成图像，且片状物5在片状物传送方向(子 扫描方向)上通过子扫描传送单元3被传送。进一步，在支架23中配置有副箱(sub tanks)25来向记录头24提供必要色彩的记录液 体。同时，如图1所示，墨盒26被可移除地从设备主体1的前部附接到盒插入单元26A。 墨盒26是用于容纳黑色(K)墨水，青色(C)墨水，品红色(M)墨水和黄色(Y)墨水的记录 液体盒。墨水(记录液体)通过管子从对应于每种颜色的墨盒26提供至对应于每种颜色的副 箱25。而黑色墨水从墨盒26中的一个提供到两个副箱25。记录头24可以是压电类型的头，热动类型的头,或者静电类型的头。在压电类型的头 中，利用压电元件作为压力产生单元(促动单元)，以向墨水流动通道(压力产生腔)中的 墨水加压。墨水流动通道的壁是由振动板制成的。这些振动板由压电元件引发变形，这样 墨水流动通道中的总体积变化，墨滴被喷射到外面。在热动类型的头中，利用加热元件加 热墨水流动通道中墨水从而产生气泡。由于这些气泡产生的压力，墨滴被喷射到外部。在 静电类型的头中，振动板形成的墨水流动通道的壁以面对电极的方式布置。静电力在振动 板和电极之间产生。这个静电力使得振动板变形，从而墨水流动通道内的体积发生变化， 且墨滴被喷射到外部。更进一步，具有狭缝的线性标尺128沿着支架23的主扫描方向从前侧板101F被拉伸跨到后侧板101R。支架23设置有用于检测线性标尺128的狭缝的传输光敏器件的编码传 感器129。线性标尺128和编码传感器129形成用来检测支架23的移动的线性编码器。在支架23的一侧配置有图案读取传感器401，它是构造有包含根据本发明的实施例的 光发射单元和光接收单元的用于读取着落位置检测调整图案的反射光敏器件的读取单元 (检测单元)。这个图案读取传感器401读取形成在防水片状构件上的着落位置检测调整图 案，如下面所述。在支架23的另一侧，设置有片状构件检测元件(前缘检测传感器)330， 它是用于检测被传送的材料的边缘的反射光敏器件。在扫描方向上支架23的一侧的非打印区域中，设置有维持/恢复机构(装置)121来 维持和恢复记录头24的喷嘴的可操作性。这个维持/恢复机构121是用来盖住五个记录 头24的喷嘴面24a的盖子(c叩member)元件(参见图3)。这个维持/恢复装置121包括排 气盖子(suction cap)也作为湿度保持盖子(moisture cap),四个湿度保持盖子122b至122e， 用于擦拭记录头124的喷嘴面24a的擦拭元件的擦拭片124，还有用于执行闲置喷射的闲 置喷射接收部分(jettingreception)125。在扫描方向上，支架23的另一侧的非打印区域中， 设置了另一个闲置喷射接收部分126来执行闲置喷射。这个闲置喷射接收部分126包含开 口 127a至127e。如图3所示，子扫描传送单元3包含环形传送带31，充电辊34，导向构件35，加压 辊36和37,和导向板38，和分离爪39 (separating claw)。传送带31是用于使从下部馈 送的片状物5的传送方向改变大致90度，并且以片状物5面对图像形成单元2的方式进 行传送。传送带31被绕着作为驱动辊的传送辊32和作为从动辊的牵引辊33。充电辊34 是充电单元，高压交变电流被从高压电源施加其上，以使得传送带31的表面充电。导向 构件35在面对图像形成单元2的区域内引导传送带31。加压辊36和37由保持构件136 可转动地保持。加压辊36和37在面对传送辊321的位置挤压片状物5抵靠传送带31。导 向板38是用来引导已经具有由图像形成单元2形成的图像的片状物5的顶表面。分离爪 39用来把已经具有图像的片状物5从传送带31分离。传送带31被构造为在当传送辊32被子扫描马达131利用DC无电刷马达通过计时带 132和计时辊133带动旋转时，在片状物传送方向(子扫描方向)上循环。如图4所示，传送 带31具有，例如，两层结构，包含片状物附着其上的前层31A和后层(中间电阻层，接地 层(earth layer) )31B。前层31A是由纯的树脂材料比如说纯的ETFE材料制成的，没有进 行过电阻控制(resistance control)。除了向材料中加上碳来控制电阻，后层31B是与前层31A基本一样的材料制成。但是，结构也不局限于此；传送带31可以具有单一层结构或者 是三层或更多层的结构。另外，聚脂薄膜(Mylar)(纸尘去除单元paper powder removing unit)191 ，清洁刷192 和放电刷193被设置在从动辊33和充电辊34之间，并以这样的顺序从传送带31的移动 方向的上游侧开始排列。聚脂薄膜191是用来去除粘附在传送带31的表面的纸尘等的清 洁单元。聚脂薄膜191是由PET薄膜制成的邻接传送带31的表面的邻接构件(abutment member)。清洁刷192也是挨着传送带31表面的刷子。放电刷193是用来从传送带31的 表面去除充电电荷的。另外，高分辨率(high resolution)的码盘(code wheel)137被附接到传送辊32的轴32a。 设置有编码传感器138，它是传输光敏器件并用来检测形成在码盘137上的狭缝。码盘137 和编码传感器138形成旋转编码器。片状物馈送单元4包含片状物馈送匣41,片状物馈送辊42，摩擦垫43和一对抵抗辊 44。片状物馈送匣41是用于容纳多层堆叠的片状物5的容纳单元，这个片状物馈送匣41 可以从设备主体1中被插入/取出。片状物馈送辊42和摩擦垫43是把片状物馈送匣41 中的片状物5彼此分离开并且把它们一个接一个的送出来。抵抗辊44用于抵抗被馈送的 片状物5。另外，片状物馈送单元4包括手动馈送盘46，手动馈送辊47和垂直传送辊48。手动 馈送盘46用于容纳多层堆叠的片状物5。手动馈送辊47用于从手动馈送盘中把片状物5 一片接一片地馈送出来。垂直传送辊48是用来传送由选择性安装在设备主体1的底部的 片状物馈送盒子或者从双侧单元(double-side unit)馈送的片状物5。把片状物5馈送至子 扫描传送单元3的构件，比如片状物馈送辊42，抵抗辊44，手动馈送辊47，和垂直传送 辊48，它们被HB型的步进马达通过没有显示的电磁离合器带动转动。片状物弹出传送单元7包含了可打开/可关闭片状物弹射引导板73，设置有三个传送 辊71a,71b和71c(不加特别区分的话，下面称为"传送辊71 ")和面向传送辊71的刺(spurs) 72a， 72b和72c (不加特别区分的话，下面称为刺72)， 一对反向辊77和一对反向片状物 弹出辊78。传送辊71是用来传送己经被子扫描传送单元的分离爪从传送带31分离的片状 物5。反向辊77和反向片状物弹出辊78是用于把片状物5反向并且把片状物5表面向下 传送至片状物弹出盘8。而且，片状物弹射传送单元7设置有分离爪60，用于在双侧单元 被安装在设备主体1中的情况下将片状物传送到双侧单元。另外，为了手动地馈送单个片状物，如图1所示，在设备主体1的一侧设置了单个片 状物手动馈送盘141，它可以相对于设备主体1被打开或者关闭(以将要露出的方式)。当手 动馈送单个片状物的时候，单个片状物手动馈送盘141被打开(露出)到个水平实线指示的 位置。通过打开该单一片状物手动馈送托盘141，单一片状物手动馈送闸板144打开，从 而片状物5能够进入图像形成单元。从单个片状物手动馈送盘141手动馈送的片状物5沿 着导向板110的上表面被导向，并被线性地插入子扫描传送单元3的传送辊32和加压辊 36之间。
同时，为了以直接的方式(in a straight manner)弹出上面已经形成表面向上的图像的片 状物5，在设备的主体1的另一侧设置了可以打开或者关闭(露出)的直接片状物弹出盘181。 通过打开(露出)该直接片状物弹出盘181，从片状物弹出传送单元7送出的片状物5可以被 线性地弹出到直接片状物弹出盘181的堆积部82。
下面，将参考图5所示的方块图整体描述这个图像形成设备的控制单元。
控制单元300包括主控制单元310，用于控制根据诸如形成调整图案、检测调整图案、 和调整(校正)着落位置的根据本发明的实施例的整个设备和特定操作。主控制单元310 包括CPU301，被CPU301执行的程序，用于存储其他预定数据的ROM302，临时存储图 像数据等的RAM303，非挥发性存储器(NVRAM)304用于在设备的电源关闭地时保持数据， 和ASIC305用于根据图像数据执行不同的信号处理，比如检索的图像处理，以及根据输入 /输出信号的其他处理来控制整个设备。
另外，控制单元300包含外部I/F311，头驱动控制单元312，主扫描驱动单元(马达驱 动器)3D，子扫描驱动单元(马达驱动器)314，片状物馈送驱动单元315，片状物弹出驱动 单元316，和AC偏压提供单元319。外部I/F311配置在主机侧和主控制元件310之间， 来传输/接收数据和信号。头驱动控制单元312包括构造为具有头数据产生再排列ASIC 来驱动/控制记录头24的头驱动器(实际上设置在记录头24中)。主扫描驱动单元313是 来驱动主扫描马达27以移动支架23。子扫描驱动单元314是用来驱动子扫描马达131。 片状物馈送驱动单元315是用于驱动片状物馈送马达49。片状物弹出驱动单元316是用来 驱动片状物移动马达79，它驱动片状物弹出传送单元7的辊。AC偏压提供单元319是用 来向充电辊34提供AC偏压。尽管没有显示出来，控制元件300也包含恢复系统驱动单元， 来驱动维持/恢复马达，它驱动维持/恢复机构121，用于在如果该双侧单元被安装的情 况下驱动双侧单元的双侧驱动单元，螺线管驱动单元(驱动器)，用于驱动不同的螺线管(SOL)，离合器驱动单元来驱动电磁离合器，和扫描控制单元325来控制图像扫描单元11。 用于检测，比如，传送带31附近的附近的温度和湿度(环境条件)的环境传感器234向 主控制单元300输入不同的检测信号。其余的没有显示出来的传感器的检测信号也被输入 到主控制元件310中。另外，主控制元件310需要必要的从设置在设备主体1中的不同的 键中的不同键输入，比如说从数字键区或者打印开始键，然后把显示信息输出到包含不同 显示装置的操作/显示单元327。
此外，从光敏器件(编码传感器)129中输入的信号，也就是用来检测上述支架位置的线 性编码器的一部分，被输入到主控制元件310。基于这些输出信号，主控制单元310通过 经由主扫描驱动单元313来驱动/控制主扫描马达27来在主要扫描方向上前后移动支架 23。另外，从光敏器件(编码传感器)138发出的输出信号(脉冲)，也就是用来检测上述的传 送带31的移动量的旋转编码器的一部分，被输入到主控制单元310。基于这些输出信号， 主控制元件310通过经由子扫描驱动单元314来驱动/控制子扫描马达131来移动传送带 31。
主控制单元310把防水的片状构件移动至基于来自片状物构件检测单元330的检测信 号形成调整图案的位置。主控制单元310执行处理来在防水的片状构件上形成调整图案。 主控制单元310执行发光驱动控制操作，来把光从安装在支架23上的图案读取传感器401 发射到已经形成的调整图案。来自光接收单元的输出信号被输入到主控制单元310中，以 检测调整图案并检测着落位置偏移量。基于这些检测结果，主控制单元310执行控制操作 来校正液滴从记录头24喷射出来的时间，从而去除着落位置的偏移。
给出了具有上述构造的图像形成设备的图像形成操作的简要描述。驱动传送带31的 传送辊32的旋转量被检测。根据这个检测到的旋转量，控制/驱动子扫描马达131，并从 AC偏压提供单元319向充电辊34施加正负极性的高电压交流方波。因此，相对于传送带 31的传送方向，正负电荷以一种带状(striped)方式被交替地施加到传送带31上。这样， 传送带31以预定的充电宽度(chargewi她s)被充电，这样产生了不均匀的电场。
片状物5被从片状物馈送单元4馈送，并且从传送辊32和第一加压辊36之间被传送 进来。当片状物5被送到传送带31上，其上已经形成了正负的电荷并且产生了不均匀的 电场，那么片状物5根据电场的方向立即变得极化。然后，片状物5由于静电吸附力被吸 附在传送带31上，这样它就沿着传送带31的运动而传送。
片状物5被传送带31间歇地传送。支架23在主扫描方向上移动以把记录液体的液滴从记录头24上喷射到停止的片状物5上，来记录(打印)图像。经过了打印操作的片状物5 的前缘通过使用分离爪(claw)39与传送带31相分离。片状物5然后被送出至片状物弹出传 送单元7并且被弹出至片状物弹出盘8。另外，在打印(记录)操作之间的等待时期内，支架23被移至维持/恢复机构121。 记录头24的喷嘴面由盖子122盖住，这样喷嘴能保持在湿润的状态。这就可以避免当墨 水变干的时候可能引起的喷射错误。进一步，利用通过喷嘴吸入记录液体和去除粘性的记 录液体和气泡来执行恢复操作，其中记录头24被吸引和湿润保持盖子22盖住。通过执行 这个恢复操作，墨水吸附到记录头24的喷嘴面。为了清洁/去除这些墨水，擦拭片124 擦去这些墨水。进一步，在开始记录操作之前或者在记录操作过程中，记录头24通过把 墨水喷射至闲置喷射接收部分125来执行闲置喷射操作，其中墨水与记录操作无关。因此， 记录头24的喷射操作可以保持在稳定的水平上。下面，将参考图6和图7描述在图像形成设备中与液滴着落位置偏移校正控制相关的 单元。图6是显示液滴着落位置偏移校正单元的功能的方块图。图7是显示液滴着落位置 偏移校正操作的功能流程的方块图。如图7和图9所示，支架23设置有图案读取传感器401来读取调整图案(也被称作 DRESS图形，测试图案，检测图案等)400，它形成在防水片状构件700上。这个图案读取 传感器401包括光发射元件402和光接收元件403，它们安排在与主扫描方向垂直的方向 上，并且被保持和封装在保持装置404中。光发射元件402是发光单元，用于向防水的片 状构件700上的调整图案400发射光。光接收元件403是光接收单元，用于从调整图案400 接收镜反射光。透镜405被设置在保持装置404的光束发出部和光束进入部。在图案读取传感器401中，光发射元件402和光接收元件403排列在与支架的主扫描 方向相垂直的方向上，其中主扫描方向在图2中指出。因此，检测结果(读取结果)不容易 被支架23的运动速度的变动所影响。另外，可以利用相对简单的便宜的光源作为光发射 元件402，比如，LED的红外光区域或者可见光。进一步，因为用比较便宜的透镜代替了 高精度的透镜，光源的点的直径(检测范围，检测区域)以毫米为单位进行检测。调整图案形成/读取控制单元501导致传送带301传送防水的片状构件700。当片状 构件检测单元330检测到防水片状构件700的前缘，这个防水片状构件700就被进一步传 送至形成调整图案400的位置。随后，当液滴喷射控制单元502导致记录头24，即液滴喷 射单元，喷射液滴时，支架23在主扫描方向上被前后来回移动。因此，在防水片状构件700上由 一 些液滴(墨水滴)500形成了如图8所示线状的调整图案400 (400B1,400B2,400C1,400C1类似)。调整图案形成/读取控制单元501是主控制单元310 的CPU301的一部分。
调整图案形成/读取控制单元501利用图案读取传感器401读取形成在防水片状构件 700上的调整图案400。这个调整图案读取控制操作是通过在主扫描方向上移动支架时从 图案读取传感器401的光发射元件402中发光而执行的。特别地，如图7所示，主控制单 元310的CPU301在发光控制单元511中设定一个PWM值，来驱动图案读取传感器401 的光发射元件402。来自发光控制单元511的输出经过滤波电路512进行滤波，而经过滤 波的输出被提供至驱动电路513。从而驱动电路513导致光发射元件402发光，从光发射 元件402输出的光被照射到防水片状构件700上的调整图案400上。
在图案读取传感器401中，当从光发射元件402发出的光输出被照射到防水片状构件 700上的调整图案400上时，从调整图案400反射的镜反射光照射到光接收元件403。光 接收元件403根据从调整图案400接收的镜反射光总量输出检测信号。这些检测信号被输 入到着落位置校正单元505的着落位置偏移总量计算单元503。特别是，如图7所示，从 图案读取传感器401的光接收元件403的输出信号要利用包含在主控制单元310中的光电 转换电路521 (图5中没有显示)而经过光电转换。利用低通滤波器522从这些光电转换 过的信号(传感器输出电压)中去除噪声的组分。然后，信号利用A/D转换电路523进行 A/D转换。经过A/D转换的传感器输出电压数据通过信号处理电路(DSP)524被装入公共存 储器525。
着落位置校正单元505的着落位置偏移总量计算单元503基于图形读取传感器401的 光接收元件403的输出结果检测调整图案400的位置，并且相对于标准位置计算偏移总量 (液滴着落位置偏移总量)。由着落位置偏移总量计算单元503计算的着落位置偏移总量 被送到喷射时间校正总量计算单元504。喷射时间校正总量计算单元504计算喷射时间的 校正总量，这样当液滴喷射控制单元502驱动记录头24时，着落位置就不会有偏移。喷 射时间校正总量计算单元504在液滴喷射控制单元502中设定经过计算的喷射时间校正总 量。这样，液滴喷射控制单元502可以在己经基于校正总量经过校正的时间驱动记录头24。 这样，液滴着落位置的偏移就可以被减小。
特别的，如图7所示，利用CPU301执行的处理算法526，每个调整图案400的中心 位置(点A)(线图案中的一个被命名为"400a")从传感器输出电压So检测，如图7中的(a)所指示，装入公共存储器525。然后，喷射时间校正总量计算单元504相对于标准位置(标 准头)计算从相应的头中喷射出来的液体的实际着落位置的偏移总量。基于这个偏移总量， 喷射时间校正总量计算单元504计算打印喷射时间的校正总量。喷射时间校正总量计算单 元504在液滴喷射控制单元502中设定这个校正总量。
将参考图10对根据本发明的实施例的调整图案400进行进一步的描述。
第一，将给出根据本发明的实施例的着落位置检测(图案检测)的原理的描述。参考图 10，将描述当光照射到墨滴时，光是怎么从液滴(下面都称为"墨滴")散射的。
如图10所示，入射光601射到已经着落在着落目标构件600上的墨滴500上(着落的 墨滴变成半球形)。因为液滴500有圆的、光泽的表面，大部分的入射光601都转变为漫反 射光602。因此，只有少量的光可以被检测为镜反射光603。但是，如图11所示，随着时 间过去液滴500变干，而这样它的表面也失去光泽，形状逐渐从半球形变成平的形状。其 结果就是，相对于漫反射光602，镜反射光的范围和比例都相对变大。这样，如图12所示， 当镜反射光603被光接收元件403所接收时，传感器输出电压随着时间而降低，这样检测 精度也随着时间而降低。
另外，参考图13，将给出检测包含在调整图案400 (更精确一点， 一个图案400a)中 的墨滴500的位置的操作的描述。
防水片状构件700的表面是有光泽的，而且当光从光发射元件402接收时，它会趋向 于反射镜反射光。因此，如图13中的(b)所示，镜反射光603的总量在没有任何墨滴500 的防水片状构件700上的区域上比较大，因为几乎所有来自图案读取传感器401的入射光 601在从防水片状构件700反射时都成为镜反射光。因此，如图13中的(a)所示，来自 用于接收镜反射光603的光接收元件403的输出(传感器输出电压)也相对变大了。
同时，如图13中的(b)所示，在着落的墨滴500彼此分开但是相距很近的区域，因 为光被有光泽的、半球形的墨滴500漫反射，所以镜反射光603的总量也会有所下降。这 样，如图13中的(a)所示，来自用于接收镜反射光603的光接收单元403的的输出(传感 器输出电压)也相对比较小。需要指出的是，在预定的检测范围内，当墨滴"相距很近"时 即指墨滴500之间的区域小于墨滴500着落的区域(附着区域)。
在比较示例里，如图14中的(b)所示，当防水片状构件700上的相邻的墨滴相接触 并且彼此连接时，相连的墨滴500的顶表面成为平的。结果镜反射光603的总量将会增加。 这样，如图14中的(a)所示，传感器输出电压的输出值在防水片状构件700没有墨滴500的区域和具有墨滴500的区域上将变得很接近，这会使得检测墨滴500的位置变得困难。 即使墨滴500巳经彼此连接起来，会在相连的墨滴500的边缘产生漫射光。无论如何，由 于只是在很小的部分产生漫射光，检测还是比较困难。如果尝试去检测墨滴，利用光接收 单元403检查的区域(要检测的区域)要进一步縮小。因此，检测可能会被噪声元件所影响， 比如轻微的擦划或防水片状构件700的表面上的灰尘等，这都会降低检测精度或降低检测 结果的可靠性。
墨滴的着落位置可以从用于接收来自墨滴的镜反射光的光接收单元的输出，通过识别 镜反射光被削弱的部分来检测。为了以比较高的精度检测墨滴的着落位置，调整图案400 需要包括互相分离但是彼此接近的液滴(在检测的区域内，液滴之间的面积小于液滴附着 于构件上的附着面积)。通过形成这样的调整图案，调整图案(液滴着落位置)可以用简 单的包括光发射单元和光接收单元的结构高精度地检测。
参考图15，描述在电子照相方法中使用的色粉和在液体喷射方法里使用的液滴之间的 差别。
即使色粉附着在附着目标构件上时，电子照相方法中使用的每个色粉颗粒的形状也保 持不变。这样，即使包括在附着目标构件610上的调整图案中包括的色粉颗粒611互相堆 叠在彼此上方，如图15所示，来自色粉附着的附着目标单元610的区域(色粉附着区域) 的镜反射光小于来自附着目标单元610上没有色粉附着的区域的镜反射光。因此，调整图 案可以利用用于接收镜反射光的光接收单元的输出来检测。
相反地，液滴具有特别的性质。如上所述，当已经着落到着落目标构件的液滴与邻近 的液滴相连接，其顶部就会变平。结果，从这个相连的液滴的顶表面反射的镜反射光的总 量就与没有液滴的着落目标构件的表面反射的镜反射光的总量基本相同。如果不考虑液滴 这样特殊性质，而只是根据从调整图案上接收到的镜反射光的总量的差别来检测调整图案 的话，就会明显降低检测的精度。特别的，当使液滴着落到墨滴可以渗透的介质而形成调 整图案时，比如记录目标介质，这个图案可能不能被精确地检测。
本发明的一个实施例考虑了液滴的这个特别性质。这就是，在防水片状构件上形成调 整图案。在这个防水片状构件上，由几个彼此分离的液滴组成调整图案。在检测区域内， 液滴之间的面积小于液滴附着于构件上的附着面积。因此，基于来自调整图案的镜反射光 总量的差别，可以以高精确度检测调整图案。结果，液滴着落位置的偏移可以精确地调整 (校正)。下面，参考图16A至图18描述形成在防水片状构件700上的调整图案400的位置检 测处理(读取处理)的不同例子。图16A和16B显示了第一个示例。例如，如图16A所示，使用记录头24K1形成线状 图形400K1，且使用记录头42K2形成线状图形400K2。这些都在传感器扫描方向(支架 主扫描方向)上利用图案读取传感器401扫描。基于来自图形读取传感器401的光接收元 件403的输出结果，如图16B所示，可以得到传感器输出电压So，其在图案400K1和图 案400K2处下降。通过比较该传感器输出电压So与预定的阈值Vr，在传感器输出So变得比阈值电压 Vr低的位置就可以被检测为图案400Kl和图案400K2的边缘。由代表阈值Vr和传感器输 出电压So (图中有阴影的部分)的线所围成的区域的形心被计算。这个区域的形心可以被 设定为调整图案400的中心。利用这个形心，可能可以减少由传感器输出电压的微小变化 导致的误差。图17A和图17B显示了第二个示例。通过扫描与具有图案读取传感器401的第一示例 相同的图案400K1， 400K2，如图17A所示，可以得到传感器输出电压So。图17B是传感 器输出电压So下降的部分的放大的视图。传感器输出电压So下降的部分是在如图17B中的箭头Q1所指示的方向中被检索，传 感器输出电压So降到下限阈值Vrd以下(小于或者等于)的点被存储为点P2。接下来，从 点P2，传感器输出电压So在箭头Q2指示的方向上被检索，而传感器输出电压So超过上 限阈值Vru的点被存储为Pl。然后，就可以从传感器输出电压So在点Pl和点P2之间得 出一条衰减的线Ll。得到的衰减线公式被用来计算衰减线Ll的交点Cl和上阈值和下阈 值的中间值Vrc。以同样的方式，可以为传感器输出电压So的起始部分(stand up portion) 计算衰减的线L2。并计算衰减线L2的交点C2和上阈值和下阈值之间的中间值Vrc。基于 交点C1和交点C2的中间点，可以通过(交点C1 +交点C2) /2得到线中心点C12。图18显示了第三个例子。如图18(a)所示，与第一个例子类似，在防水片状构件700 上，利用记录头24K1形成了线状图案400K1，利用记录头24K2形成线状图案400K2。它 们在主扫描方向上用图案读取传感器401进行扫描。因此，得到传感器输出电压So (光电 转换输出电压)，如图18(b)所示。利用上面提到的过程算法526，执行利用IIR滤波器去除谐函数噪声的处理，然后评 价检测信号的质量(是否有丢失的信号，不稳定的信号或者多余的信号)，并检测阈值附近的倾斜部分，计算衰减曲线。另外，计算衰减曲线的交点al,a2，bl,b2和阈值电压Vr (在 特定情况下，由位置计数器执行计算，这个位置控制器配置有ASIC:专用集成电路)。此 外，还计算点al,a2的中点A，和点bl,b2和中点B，并且计算中点A到中点B的长度L。 因此，决定图案400kl和图案400k2之间的中间位置。然后，将计算(头之间的理想长度一L)通过计算得到的长度L和记录头24K1和24K2 之间的理想长度的差别。这个差别与实际打印图像的偏移总量相对应。这样，基于这个得 到的偏移总量，就计算得到校正值来校正从记录头24K1和24K2喷射液滴的时间(液滴喷 射时间)。校正值在液滴校正控制单元502中被设定。因此，液滴喷射控制单元502在校 正过的液滴喷射时间驱动头，这样就可以降低位置的偏移。下面，将参考图19至图21描述形成调整图案400的不同形状的着落墨滴的例子。 图19显示了第一示例，其中多个液滴500彼此分开以晶格排列。 图20A和图20B显示了第二示例的两种变化。在图20A中的变化例中， 一个大的液 滴(例如，主要液滴)和一个小的液滴(例如， 一个外星液滴或者一个小液滴)结合在一 起，形成具有瓶子形状的单一液滴500A。这些液滴500A互相分离以晶格方式排列。在图 20B所示的变化例里，两个大小基本相同的液滴结合在一起形成单一液滴500B。这些液滴 500B互相分离以晶格方式排列。图21A和图21B显示了第三示例的两种变化例。在图21A所示的变化例中，液滴在 与图案读取传感器401的扫描方向相垂直的方向上连续地结合在一起，这样就形成了线状 的单一液滴500C。多个线状的液滴500C在传感器扫描方式上排列。在如图21B所示的变 化例中，液滴500D的形状为不规则断裂的线。也就是，在如图21A所示的变化例的线中 的有部分的缺失(长度可以是一样或者不同的)。多个线状的液滴500D在传感器扫描方向 上排列。下面，将参考图22A至图23描述为了改善着落位置检测精度的构造。 首先，假定包含在来自调整图案400中的漫射光的比例是固定的。也就是，液滴500 以使得来 自调整图案400的反射光以均匀的方式漫反射的方式而着落，如图13所示的着 落在中间部分的墨滴。因此，加到处理算法上的传感器输出电压(检测电势)具有比较高 的可复制性，这样比较高精度的调整图案400 (液滴着落位置)就可以比较精确地被检测， 而且液滴着落位置的偏移也可以比较精确地被调整。为了使得来自调整图案400的反射光以均匀的方式漫反射，墨滴表面的发出漫反射光的面积是固定的。例如，如图22A所示，包含在调整图案中的多个墨滴500彼此分离，以 每隔一个点的方式设置。在这种情况下，邻近的墨滴不会彼此结合在一起，液滴500以一 种正常的方式附着到防水片状构件700上，并且发出漫反射光的面积也是固定的。只要墨 滴彼此分开排列没有结合在一起，墨滴500就可以如图22B所示以错位交叉的方式排列， 如图22C所示，或者墨滴500可以被排列在如图22C所示的所有点上。进一步，如图12所示，在液滴着落后随着时间过去，墨滴会干化而且反射光漫反射 的范围也会变化。因此，通过固定从墨滴着落到图形读取传感器401接收镜反射光的时间， 可以使得检测电势具有高复制性。另外，只要反射光以均匀的方式漫反射，每一个常规排列的墨滴500可以由两个结合 的液滴形成(例如， 一个主要的液滴和一个卫星液滴(satellite drop)),如图20A和20B所 示。进一步，为了使反射光以均匀的方式漫反射，例如，如图23所示，墨滴500和防水 片状构件700在检测范围(检测区域)450内的接触面积是固定的。例如，上述调整图案 400内包含的数个墨滴500彼此分开排列，以每隔一个点的方式设置。通过喷射同样数量 的墨水来形成墨滴500并且把这些墨滴500彼此分开排列，就可能固定墨滴附着在防水片 状构件700上的接触面积。同样在这个情况下，只要墨滴彼此分开排列没有结合，墨滴500 就可以以交错的方式排列。利用有具有与防水片状构件700有防水关系的有颜料的墨水来 固定接触面积也会有帮助。进一步，通过固定在总的墨滴的区域里发出漫反射光的面积，以及在防水片状物表面 上墨滴的接触面积可以得到互相促进的效果。这种相互促进的作用的结果就在于，来自调 整图案的反射光会以一种更加均匀的方式漫反射，而且检测电势会有更高的可复制性。如果墨滴彼此之间不是排列地足够接近，指示调整图案400是否存在的检测结果就不 能足够大。这个问题也需要考虑。特别地，已经实施实验来验证墨滴上的反射光漫反射面 积和检测输出总量之间的关系。如图24所示，发现这个关系大体上可以用近似直线来表 示，如果在调整图案上10%或以上的面积反射光能够漫反射的话就可以得到期望的检测输 出水平。下面，从图案的漫反射的角度描述形成调整图案的液滴。图案漫反射率是指在检测范围(检测区域)内被图形读取传感器401检测的漫反射发 生的部分(即产生漫反射光的部分)的比例。图23显示了上面所述的检测范围的示例。特别地，图案漫反射率可以以下面的方式计算图案漫反射率=漫反射区域总面积/检测区域面积。如果检测区域被固定了，那么图案漫反射率可以通过提高漫反射区域的面积来得到提高。漫反射的面积如下所述。如图25所示，当墨滴500附着到防水片状构件700的表面 上，如果可湿性(wettability)比较低的话，这个墨滴500就会具有半球形的形状(如果如 图26所示，接触角是比较大的)。在这种情况下，在墨滴500的外围上，镜反射部分500a 和漫反射部分500b将相对于从特定角度来的光而形成。通过控制喷射墨滴的操作，该漫 反射部分500b (液滴漫反射率)可以对于每个墨滴500被提高。液滴漫反射率是指漫反射部分与墨滴与防水片状构件700的接触面积的比例。这个可 以按下式计算-液滴漫反射率= 一个液滴中的漫反射部分面积/一个液滴与防水片状构件700的接触 面积。特别地，在可以用来形成图像的液滴中，调整图案400更优先地由最大喷射墨量(液 滴体积)的液滴形成。也就是，调整图案400会通过在喷射最大液滴的打印模式中喷射液 滴而形成。因此，如图25中所示的液滴500的高度可以增加，这样液滴漫反射率也就提 高了。进一步，每个颜色的墨水的组分也许是不一样的(青色，品红色，黄色和黑色)。这 样，对于每种颜色来说液滴500的形状可能也不一样。因此，也会根据要喷射的液滴的颜 色来控制每个液滴的喷射总量(液滴体积)，从而提高液滴的反射率。如上所述，图像形成设备设置有液滴喷射单元(记录头)来喷射液滴；防水片状构件 来接收液滴；用来形成包括多个互相分开排列的液滴的调整图案的单元，其中图案用来检 测液滴的着落位置；读取单元，其包括光发射单元来发出要照射到调整图案上的光和光接 收单元来接收照射到调整图案的光的镜反射光；还有用于通过基于从读取单元输出的镜反 射光的衰减信号来计算着落位置偏移总量，从而来校正液滴的着落位置的单元。这样，就 可以达到下面的效果。即，通过以包含在调整图案中的液滴的图案漫反射率最大化的方式 来控制液滴喷射操作，可能提高光接收单元(传感器)的输出敏感度，并且可以改善读取 操作，比如偏移总量检测操作和重复精度。在这个情况下，通过以使得每个液滴漫反射区域的面积(液滴漫反射率)最大化的方 式来控制液滴喷射单元，可以进一步提高检测灵敏度和性能。为了最大化漫反射区域面积，液滴喷射单元最好按如下进行控制(1) 控制液滴的喷射总量。(2) 根据液滴的颜色控制液滴的喷射总量。(3) 通过使得形成图案的液滴喷射出来的时间和光发射/光接收单元执行操作来读取图案 的时间之间的差别尽量最小化来控制喷射操作。更进一步，控制喷射操作，以通过单 一操作同时进行喷射液滴和执行光发射/光接收。(4) 使用混合材料，用该材料可以提高防水片状构件的表面与液滴之间的接触角。(5) 使得与防水片状构件的表面接触的液滴形状成为圆形或者瓶子形。(6) 以一种方式来控制液滴喷射操作，这种方式在光发射单元和光接收单元可检测的范围 内最大化彼此分离的液滴的面积。例如，液滴最好被安排为液滴之间的间距最小化。 下面将描述调整图案400的形成和检测的操作。如上所述，因为液滴的水份蒸发了，所以液滴的形状在液滴附着到防水片状构件上后随着时间过去而改变。因此，从形成液滴后的时间开始，随着时间的过去，镜反射光的总量增加。因此，图案读取传感器401的输出电压随着时间过去而减小。因此，为了更精确地检测墨滴的着落位置，调整图案400最好在形成后马上被图案读 取传感器401检测。在一个例子里，形成调整图案400的打印速度被设定为与读取这个调整图案的速度一 致。当调整图案400正在被打印的时候，立即就检测图案的位置。为了执行这样的操作， 要把图案读取传感器401配置在调整图案400的扫描方向上支架23的上游侧。但是这样 的构造只在前进方向或者后退方向中的一种方向上可行。因此，在另一个示例中，形成调整图案400的打印速度被设定为与读取调整图案400 的速度不同。在前进和后退方向中，调整图案400都被打印在防水片状构件700上，并且 不用转动传送带31即被检测。在这个情况中，图案读取传感器401位于调整图案400形 成的区域的上部。下面，参考图27，将描述根据本发明的一个实施例的光发射总量调整过程，这个过程 在主控制单元310校正液滴着落位置之前执行。首先，防水片状构件700被馈送。片状构件检测单元330 (前缘位置检测传感器)被移 到防水片状构件700上方的位置(步骤S271)。图案读取传感器401的光发射元件402被 驱动以预定的PWM值发光(比如，50%占空比)(步骤S272)。图形读取传感器401的光接收元件403接收来自防水片状构件700的反射光(步骤S273)。主控制单元310确定接收 的光水平是否大于或者等于预定的参考值(预定的接收值)(步骤S274)。如果光接收水平 不大于或者等于参考值(步骤S274中否)，提高PWM值来提高从图案读取传感器401的 光发射元件402发出的光的总量(步骤S275)。在这样的条件下，光就从光发射元件402 再次被发出(步骤S273)，并且再次比较光接收水平与标准值(步骤S274)。这个操作被 重复。因此，就可能在重复的检测操作中提高精度。下面，将参考图28，将描述根据本发明的一个实施例给出液滴着落位置偏移校正的处 理，这个处理是由主控制单元310执行的。首先，当液滴着落偏移校正处理操作是由没有显示出来的操作面板指令时，主控制单 元310确定是否片状物馈送盘(或者手动馈送盘)包含防水片状构件700 (步骤S281)。 如果没有防水片状构件700 (步骤S281中否)，主控制单元310就要求用户在盘中设置防 水片状构件700 (步骤S282)。当已经设置了防水片状构件700 (步骤S281中是)时，主控制单元310就把支架23 移至主扫描方向的图像形成区域的中间(步骤S283)，并传送防水片状构件700,利用片 状构件检测单元330 (前缘位置检测传感器)检测防水片状单元700 (步骤S285)，然后把 防水片状构件700传送至调整图案形成区域(步骤S286)。然后，如图27所描述的，图案 读取传感器401的光发射元件402被驱动以预定的PWM值发光(例如，50%占空比)(步 骤S287)。图案读取传感器401的光接收元件403接收从防水片状构件700反射的光(步 骤S288)。主控制单元310确定是否接收光的水平大于或者等于预定的参考值(预定的光 接收水平)(步骤S289)。如果光接收水平大于或者等于这个参考值(步骤S289中否)，主 控制单元310确定是否可能提高要发射的光的总量(步骤S2810)。如果可以提高发射光的 总量(步骤S2810中是)，PWM值就被提高来提高从图案读取传感器401的光发射元件402 发出的光的总量，再一次从光发射元件402发出光(步骤S2811)，并且再次比较光接收水 平以及标准值(步骤S288和S289)。如果光发射总量不能被提高(步骤S289中否)，主控 制单元310就向用户发出提示来改变(更换)防水片状构件700 (步骤S2812)。随后，如果可以达到预定的光接收水平(步骤S289中是)，在防水片状构件700上形 成了预定的调整图案(测试图案)(步骤S2813)，该测试图案用图案读取传感器401读取 (步骤S2814)，并基于读取的结果计算位置的偏移总量，着落位置校正是根据计算的位置偏移总量通过改变液滴喷射时间来执行的(步骤S2815)。参考图29A至29D，将根据本发明的实施例，给出包含在调整图案400里的用于检测 着落位置偏移的最小单元的方块图案(也被称为基础图形)描述。66—13在上述的用于该图像形成设备的着落位置偏移校正方法中，利用要成为参考头的记录 头(颜色)，在传送带上形成线形形状的图案，它在与传送带运动方向垂直的方向延伸。 然后利用别的记录头(别的颜色)沿着传送带的运动方向形成间距固定的相同的线形图形。 并计算(测量)参考头和别的头之间距离。对于每一个最小单元有四种不同类型的方块图案(基础图案)，如下所述。在图29A 中所示的基础图案中，当图像形成在前进方向(第一次扫描)执行时，由记录头24kl形 成的图形FK1被用作检测由记录头24k2形成的图形FK2的着落位置偏移的参考。在如图 29B所示的基础图案中，当图像形成在反方向执行时(第二次扫描)，由记录头24kl形成 的图案BK1被用作检测由记录头24k2形成的图形BK2的着落位置偏移的参考。在如图 29C所示的基础图案中，当图像形成在前进方向(第三次扫描)时，每一个由记录头24K1 形成的图案FK1被用作检测由记录头24c，24m,24y分别形成的颜色C， M和Y的图案FC， FM，和FY的着落位置偏移的参考。在图29D所示的基本图案中，当图像形成在反方向上 执行(第四次扫描)时，每一个由记录头24K1形成的图形FK1被用作检测由记录头 24c,24m,24y分别形成的颜色C， M和Y的图案FC， FM，和FY的的着落位置偏移的参照。 这些方块图案可以结合起来形成用来得到不同检测结果的检测图案。下面，参考图30， 31A和31B，描述包含上述方块图案的调整图案。 一个调整图案是 为了检测单色水平线的偏移，另一个是为了检测彩色的偏移。在如图30所示的水平线偏移调整图案400B中，在参考方向(假定为向前方向)上的 图形FK1的位置被作为用于以预定的间距打印(图形FK1被用作参照图案)，向后方向上 的图案BK1，向前方向上的图案FK2，和向后方向的图案BK2 (这些是需要测量的图案) 的参考。这样，基于每个图案FK1， BK1， FK2， BK2的位置信息，就可能相对于图案FK1 也就是参考图案检测着落位置偏移。这个传感器扫描方向(读取方向)是指只在一个方向 读取的情况。图31A和31B分别显示了颜色偏移调整图案400C1和400C2。在这些图案中，参考 颜色被用作以预定的间距按照各自的颜色打印图案FY， FM，和FC(这些是需要测量的图 案)的参照(通过记录头24K1记录的图形FK1被用过参照图案)。相对于对应的参照图案FKl检测图案FKl和FY， FKl和FM， FKl和FC的着落位置来检测每种颜色图案的 着落位置。传感器扫描方向(读取方向)是指只有一个方向读取时的情况。 下面，将参考图32描述调整图案的特定示例。如图2所示，对于支架23的扫描方向，向前方向(forwarddirection)是指从设备的后 侧朝向设备前侧的方向，而向后方向是指从设备的前侧朝向设备的后侧的方向。进一步， 支架23在向前方向上从下游位置(设备的前侧)以一定的顺序设置了记录头24c， 24kl， 24k2， 24m和24y。在这个示例中，水平线位置偏移调整图案400B1和400B2形成在防水片状构件700的 边缘上。色彩偏移调整图案400C1和400C2形成在防水片状构件700的中间位置。这就是， 在这个示例中，数个方块图案排列在与防水片状构件700运动方向相垂直的方向的打印区 域的宽度内。每一次打印水平线位置偏移调整图案400B1, 400B2和色彩偏移调整图案400Cl， 400C2时，它们被图案读取传感器401读取数次。这个读取可以在一个方向(相同方向) 上执行数次，或者可以在两个方向都执行数次。例如，支架23可以在向前方向上移动，并利用图案读取传感器401依次读取和检测 图案400B1， 400C1, 400C2和400B2的位置。例如，在水平线位置偏移调整图案400B1 中，假定图案FK1是参照图案，而图案BK1假定为需要测定的图形，并且计算它们之间 的距离。因此，就可能得到记录头24K1的向前方向和向后方向间的着落位置偏移总量。例如，在水平线位置调整图案400B1中，假定图案FK1是参照图案，假定图案BK2 是需要测定的图案，并且计算它们之间的距离。因此，就可能根据记录头24K1和记录头 24K2之间的实际距离得到着落位置偏移总量。另外，在色彩偏移调整图案400C1中，假定每一个图案FK1是参照图案。计算图案 FK1和图案FY之间的距离，图案FK1和图案FM之间的距离，图案FK1和图案FC之间 的距离。因此，就可以相对于记录头24kl， 24y， 24m和24c之间的实际距离得到着落位置偏移总量o为了改善检测精度，读取/扫描数个图案400Bl， 400B2, 400C1和400C2，并且计算 平均值。基于计算的偏移总量，主控制单元310控制(改变)液滴从记录头24kl， 24k2， 24y， 24m和24c中喷射出来的时间。因此，液滴的着落位置可以与记录头24kl， 24k2， 24y，24m和24c —致。如上所述，防水片状构件在至少一侧具有防水表面。在这个防水表面上，由数个互相 分离的液滴形成着落位置调整图案。光从光发射单元照射到这个调整图案上。从调整图案 反射的镜反射光被光接收单元接收来检测调整图案。基于通过检测调整图案得到的结果， 从记录头喷射出来的液滴的着落位置偏移被校正。因此，只利用简单的结构，液滴的着落 位置就可以精确地检测，而且液滴着落位置偏移可以精确地被校正。下面，将参考图33和34描述根据本发明的实施例的防水片状构件700。如图33所示，防水片状构件700A的一侧被部分地涂覆了防水剂。这些部分被称作防 水区域701。在这个示例中，形成了总共9个防水区域701。特别是，防水片状构件700A 在防水片状构件700A的传送方向的按照一定的顺序被分成顶部分700a，中间部分700b， 底部分700c，并且每个部分都包含三个防水区域701。这样，按下面的方式在防水片状构件700A上面形成调整图案400。在第一个着落位置 偏移校正操作中，在包含在防水片状构件700A的顶部分700a中的防水区域701形成调整 图案400。在第二个着落位置偏移校正操作中，在包含在防水片状构件700A的中间部分 700b中的防水区域701形成调整图案400。在第三个着落位置偏移校正操作中，在包含在 防水片状构件700A的底部分700c中的防水区域701形成调整图案400。在这个情况中，当已经设置了防水片状构件700A时，就在预定的位置执行扫描操作 来确定是否已经形成了调整图案400，这样就可以在新的区域(没有图案)内形成调整图 案400。通过用上面的方式在分开的位置打印测试图案，也就是防水片状构件的前缘部分，中 间部分，尾缘部分，可以考虑防水片状构件中由于防水片状构件的弹力而形成的浮动部分 (floatingportion)而执行着落位置偏移校正。进一步，通过设置跨过整个防水片状构件的 数个图案并对它们数次检测，可能改善读取性能，例如重复精确性等。自然，如图34所示，也可以应用全部涂覆了防水剂的防水片状构件，这样整个表面 对应于防水区域701。防水片状构件700的防水区域701最优先地设置在用于由图像形成设备执行的典型的 图像形成操作的记录目标介质上，比如在墨水渗入其中的平纸片上，提供高镜反射率，高 光泽度和高平整度。镜反射率是指镜反射发生的部分与已经着落在图形读取传感器401的检测区域450中的液滴的表面的比例。这个值如下计算镜反射率=(镜反射的总面积/检测区域面积)通过使用具有高镜反射率的防水片状构件，防水片状构件表面上的漫反射率降低了， 这样敏感度就提高了。另外，当防水片状构件表面的平整度，光泽度提高时，镜反射率也会提高。特别是， 如图35A所示，如果光译度比较低， 一部分的入射光在片状构件中被吸收或者反射，这样 镜反射光会降低。相反的，如图35B所示，如果光泽度比较高并者所有的入射光都从片状 构件反射，这样镜反射光就会增加。进一步，如图36A所示，如果平整度比较低，入射光 被漫反射，这样镜反射光会降低。相反的，如图36B所示，如果平整度高，所有的入射光 都被反射，这样镜反射光会增加。下面，将根据图17给出根据本发明的实施例的防水片状构件700的另一个示例的描述。参考图35，通过在防水片状构件700A上设置标识703来形成防水片状构件700C。这 些标识703是用来指示这是防水片状构件的识别单元。标识703在传送方向上设置在防水 片状构件700A的前缘的后缘上，这样形成防水片状构件700C。标识703可以是二维的图 案，比如条形码，具有凹陷/凸起的三维图案，或者磁性图案。下面，参考图38描述利用防水片状构件700C执行的着落位置校正的操作。首先，为了检测正在传送的传送目标单元的前缘，支架23被移至主扫描方向中的图 像形成区域的中心(步骤S381)。传送目标构件被传送(步骤S382)。片状构件检测单元 330检测传送目标构件的前缘(步骤S383)。然后确定是否标识703被检测到(步骤S384)， 如果标识703没有被检测到(步骤S384中否)，传送目标构件就被确定为常规的记录目标 介质，并执行常规的打印操作(步骤S385)。相反的，如果标识703在检测前缘的时候被检测到(步骤S384中是)，传送目标构件 被确定为防水片状构件700C。这样，防水片状构件700C就被传送至测试图案形成区域(步 骤S386)，然后在防水片状构件700C上形成测试图案400 (步骤S387)。图案读取传感器 401读取测试图案400 (步骤S388)并计算着落位置偏移总量。基于计算得到的着落位置 偏移总量，通过校正液滴喷射时间来执行着落位置偏移校正(步骤S389)。如上所述，在检测正在被传输中的目标单元的前缘时，确定这个传送中的目标构件是 否是防水片状构件。如果是防水片状构件，就自动开始形成测试图案的着落位置校正操作。因此，就可以简化执行着落位置校正的操作。根据本发明的一个实施例，用于在正在传送的记录目标介质上形成图像的图像形成设 备包括构造为喷射液滴的记录头，构造为在防水片状构件的防水表面上形成用来校正液滴 的着落位置的偏移的调整图案的图案形成单元，其中调整图案包括多个彼此分离的液滴， 且具有防水特性的防水表面形成在防水片状构件的至少一部分表面上，读取单元，该读取 单元包括光发射单元来把光照射到调整图案上和光接收单元来接收来自调整图案的镜反 射光，和着落位置校正单元，构造为基于读取单元得到的读取结果来校正从记录头中喷射 出来的液滴的着落位置的偏移。另外，图像形成设备优先地构造为确定是否传送中的传送目标介质是防水片状构件。 在传送中的目标介质被确定为防水片状构件的情况下，就启动用于校正着落位置偏移的操 作。在这个情况下，图像形成设备最好构造为检测设置在防水片状构件的前缘的标识单元， 该标识单元构造为指示这个标识单元被设置的构件是防水片状构件。另外，图像形成设备最好具有这样的构造，该构造中防水片状构件在防水片状构件的 传送方向上以一定的顺序包括上游区域，中间区域和下游区游，且调整图案形成在上游区 域，中间区域和下游区游中的一个区域上。在这个情况下，图像形成设备最好具有这样的 构造，在该构造中，在形成调整图案之前，光发射单元把光照射到防水片状构件上而且光 接收单元接收反射光来得到光接收结果，当光接收结果小于或者等于预定的参考值的情况 下，就提高光发射单元的发光总量。根据本发明一个实施例，校正从记录头喷射出来的液滴的着落位置的方法包含形成步 骤，在防水片状构件的防水表面上形成用于液滴的着落位置的偏移校正的调整图案，其中 这个调整图案包括数个彼此分开的液滴，而且具有防水特性的防水表面形成在防水片状构 件的至少一部分表面上，还包括检测步骤，它通过从光发射单元把光照射到调整图案上和 利用光接收单元接收来自调整图案的镜反射光来检测调整图案，还包括校正步骤，基于在 检测步骤时检测调整图案时得到的检测结果来校正从记录头喷射出来的液滴的着落位置 的偏移。根据本发明一个实施例，用来校正液滴着落位置的防水片状构件在它的前缘包括标识 单元，构造为指示其被设置的构件是防水片状构件。根据本发明的实施例的防水表面构件 的镜反射率，光泽度和平整度中的至少一个大于液体能渗透其中的平纸片的参数。在根据本发明的一个实施例的图像形成设备和着落位置偏移校正方法中，在防水片状构件的防水表面上形成了用来校正液滴的着落位置的偏移的调整图案。这个调整图案包括 数个彼此分开的液滴。具有防水特性的防水表面形成在防水片状构件的表面的至少一部分 区域。通过从光发射单元把光照射到调整图案上和利用光接收单元接收来自调整图案的镜 反射光来检测调整图案。这样，利用简单的结构，就可以高精度地检测液滴着落位置，液 滴着落位置偏移也可以精确地校正。根据本发明的实施例的片状构件具有标识单元，构造为指示其被设置于其上的是防水 片状构件。这样，就可以自动启动用于校正着落位置的偏移的操作。进一步，防水片状构 件的镜反射率，光泽度和平整度中的至少一个大于记录目标介质的参数。这样就可以改善 检测调整图案的精确度。本发明不局限于特定的揭示的的实施例，在不背离本发明的范围内可以实行变化和修改。本申请基于2007年3月17号提交的的日本在前专利申请No.2007-069676,其全部内 容通过引用结合在本文中。
权利要求
1.一种图像形成设备，该图像形成设备用于在被传送的记录目标介质上形成图像，其特征在于，包括记录头，构造为喷射液滴；图案形成单元，该图案形成单元构造为在防水片状构件的防水表面上形成用于检测液滴的着落位置偏移的调整图案，其中调整图案包括多个互相分开的液滴，并且具有防水特性的防水表面形成在防水片状构件的防水表面的至少一部分上；读取单元，包含光发射单元和光接收单元，其中所述光发射单元构造为把光照射到调整图案上，所述光接收单元构造为接收来自调整图案的镜反射光；着落位置校正单元，构造为基于由所述读取单元得到的读取结果来校正从所述记录头喷射的液滴的着落位置的偏移。
2. 如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，其中 图像形成设备确定传送中的传送目标介质是否是防水片状构件，如果传送中的传送目 标介质被确定为防水片状构件，启动用于校正着落位置的偏移的操作。
3. 如权利要求2所述的图像形成设备，其特征在于，其中 图像形成设备检测设置在防水片状构件前缘上的标识单元，该标识单元被构造为用于 指示其所设置的构件为防水片状构件。
4. 如权利要求l所述的图像形成设备，其特征在于，其中 防水片状构件在该防水片状构件的传送方向上以一定的顺利包含上游区域，中游区域 和下游区域，且所述调整图案形成在上游区域，中游区域和下游区域中的至少一个区域。
5. 如权利要求l所述的图像形成设备，其特征在于，其中 在所述调整图案形成之前，所述光发射单元把光照射到防水片状构件上，且光接收单 元接收镜反射光以得到光接收结果；且在光接收结果小于或者等于预定的参考值的情况下，光发射单元的发光量就被提高。
6. —种校正从记录头喷射出来的液滴的着落位置的偏移的方法，其特征在于，包括 形成步骤，在防水片状构件的防水表面上形成用于校正液滴的着落位置的偏移的调整 图案，其中该调整图案包括数个彼此分开的液滴，并且具有防水特性的防水表面形成 在防水片状构件的表面的至少一部分上，检测步骤，通过从光发射单元把光照射到调整图案上并利用光接收单元接收来自调整 图案的镜反射光来检测调整图案，校正步骤，基于在检测步骤中检测调整图案得到的检测结果，校正从记录头喷射出来 的液滴的着落位置的偏移。
7. —种片状构件，其特征在于，包括如权利要求1所述的图像形成设备中所使用的防水片状构件，该防水片状构件被用来 校正液滴的着落位置的偏移，该防水片状构件包括设置在其前缘的标识单元，该标识单元被构造为指示其所设置的 构件为防水片状构件。
8. —种片状构件，其特征在于，包括如权利要求1所述的图像形成设备中所使用的防水片状构件，该防水片状构件被用来 校正液滴的着落位置的偏移，其中防水片状构件的镜反射率，光泽度和平整度中的至少一个大于液体能渗透其中的平纸 片的参数。
全文摘要
本发明所揭示的图像形成设备包括构造为喷射液滴的记录头；构造为在防水片状构件的防水表面上形成用于检测液滴的着落位置偏移的调整图案的图案形成单元，其中调整图案包括多个互相分开的液滴，并且具有防水特性的防水表面形成在防水片状构件的防水表面的至少一部分上；读取单元，包含光发射单元和光接收单元，其中所述光发射单元构造为把光照射到调整图案上，所述光接收单元构造为接收来自调整图案的镜反射光；着落位置校正单元，构造为基于读取单元得到的读取结果来校正从记录头里喷射出来的液滴的着落位置的偏移。
文档编号B41J2/01GK101264690SQ20081008730
公开日2008年9月17日 申请日期2008年3月17日 优先权日2007年3月17日
发明者川畑宪一, 广田哲郎, 毛利野哲, 泽山昇, 萩原匠, 赖本卫 申请人:株式会社理光