彩色成像设备和成像方法

专利名称：彩色成像设备和成像方法
技术领域：
本发明涉及彩色成像设备和成像方法。
技术背景 根据市场要求，越来越多地使用能输出彩色图像的电子照相装置(例如彩色复印 机和彩色打印机)。特别地，对于如单色图像输出速度一样高的彩色图像输出速度的要求， 包括基于颜色的感光元件和基于颜色的显像装置的串联式(tandem-type)彩色成像设备 进来已变成主流。串联式彩色成像设备利用不同的单个颜色在单独电子照相元件上形成墨 粉图像，并且然后将单色墨粉图像顺序地转印(transfer)在转印纸上，从而记录彩色图像 (例如，见日本专利申请特开第2006-126643号)。在典型的串联式彩色成像设备中，不考虑其是直接转印型还是中间转印型，在中 间转印带上的不同位置处，将单色图像从单独的电子照相元件转印到中间转印带或转印 纸；因此，即使中间转印带的移动速度中的精细的变化也改变中间转印带到达下一单色图 像的转印位置的定时，这随后引起单色图像的转印位置从正确位置移开，其导致具有在子 扫描方向上的未对准(颜色偏移)的输出图像。典型的串联式彩色成像设备包括基于颜色而相互分离的写单元。如果由于例 如温度改变(其中依次改变放大功率和写位置)的环境改变，构件被从正确位置移位 (displace)，则形成具有在主扫描方向上的未对准(颜色偏移)的输出图像。为了防止未对准，典型的串联式彩色成像设备在第一页的图像处理区域和第二页 的图像处理区域之间的中间转印带上形成用于位置校准的特定图案图像。典型的串联式 彩色成像设备使用图案图像来检测在主扫描方向和子扫描方向两者上的未校准(颜色偏 移))，并且执行位置校准来校正所检测到的未校准(颜色偏移)。但是，因为上述位置校准需要给定的处理时间，发生其间不能执行打印处理的停 工期(period of downtime)，降低打印性能。此外，如果由于计时器设置等，位置校准中断 不要求位置校准的单色打印，虽然不需要位置校准，但是单色打印被中断，并且从而降低打 印性能。日本专利特开第2006-126643号公开了防止由于位置校准引起的打印性能降低 的技术。如果开始位置校准前引擎控制单元从控制器单元接收打印任务，则引擎控制单元 显示延迟位置校准。如果在位置校准期间引擎控制单元接收打印任务，则引擎控制单元挂 起位置校准，并且开始打印任务。但是，根据日本专利申请特开第2006-126643号中公开的技术，因为中间转印构 件(member)不能在位置校准期间执行打印，所以不能解决打印性能降低的问题。

发明内容
本发明的目的是至少部分地解决现有技术中的问题。根据本发明的方面，提供了彩色成像设备，包括直接转印控制单元，使得黑色成像单元形成要被转印到沿着传递路径传递的转印纸张上的黑色图像；间接转印控制单元，使得除了所述黑色成像单元以外的多个彩色成像单元和中间转印组件以叠加方式在中间 转印组件上形成要被转印到沿着传递路径传递的转印纸张上的多个颜色图像；位置校准控 制单元，通过检测彩色图像的主扫描和子扫描方向上的未校准的量并校正所述未校准来执 行位置校准，其中由除了黑色成像单元以外的所述彩色图像形成单元形成所述彩色图像， 并且随后将所述彩色图像以叠加方式转印到中间转印组件上；二次转印单元，位于沿着转 印纸张的传递路径的位置，在所述间接转印控制单元的控制下以叠加方式在所述中间转印 组件上形成的多色图像和在所述直接转印控制单元的控制下在转印纸张上形成并转印的 黑色图像在该位置以叠加方式结合在一起，并且提供所述二次转印单元的位置能移动接近 和远离所述中间转印组件；二次转印控制单元，移动所述二次转印控制单元接近和远离中 间转印组件；以及打印控制单元，使得所述二次转印控制单元移动所述二次转印单元远离 中间转印组件，使得所述直接转印控制单元使黑色成像单元形成黑色图像，并且将黑色图 像转印到沿着传递路径传递的转印纸张上，并且使得所述位置校准控制单元执行位置校 准。根据本发明的另一方面，提供了由彩色成像设备执行的彩色成像方法。所述设备 包括直接转印控制单元，使得黑色成像单元形成要被转印到沿着传递路径传递的转印纸 张上的黑色图像；间接转印控制单元，使得除了所述黑色成像单元以外的多个彩色成像单 元和中间转印组件在中间转印组件上以叠加方式形成要被转印到沿着传递路径传递的转 印纸张上的多个颜色图像；位置校准控制单元，通过检测彩色图像的主扫描和子扫描方向 上的未校准的量并校正所述未校准来执行位置校准，其中由除了黑色成像单元以外的彩色 成像单元形成所述彩色图像，并且随后将所述彩色图像以叠加方式转印到中间转印组件 上；二次转印控制单元，移动二次转印控制单元接近和远离中间转印组件，其中所述二次转 印单元位于沿着转印纸张的传递路径的位置，在所述间接转印控制单元的控制下以叠加方 式在所述中间转印组件上形成的多色图像和在所述直接转印控制单元的控制下在转印纸 张上形成并转印的黑色图像以叠加方式结合在一起的位置，并且提供所述二次转印单元能 移动接近和远离所述中间转印组件；控制器，包括打印控制单元；以及存储单元。所述彩色 成像方法包括在所述控制器的控制下，使得所述二次转印控制单元移动所述二次转印单 元远离中间转印组件；使得所述直接转印控制单元使黑色成像单元形成黑色图像，并且将 黑色图像转印到沿着传递路径传递的转印纸张上；并且使得所述位置校准控制单元执行位 置校准。当结合附图考虑时，通过阅读呈现的本发明的优选实施例的以下详细描述，将更 好的理解本发明的以上和其他目的、特征、优点和技术及工业意义。


图1是根据本发明的实施例的彩色数字MFP的内部配置的示意图；图2是二次转印单元的配置的示意图；图3是彩色数字MFP的硬件配置的框图；图4是打印机单元的硬件配置的框图；图5是打印机单元的功能配置的框图6是位置校准图案集合的示例的平面图；图7A是解释在主扫描方向上计算未对准的方式的示意图；图7B是解释在子扫描方向上计算未对准的方式的示意图；图8是解释在全色打印期间感光元件和二次转印辊的操作的示意图；图9是解释在单色打印期间感光元件和二次转印辊的操作的示意图；图10是解释在位置校准期间感光元件和二次转印辊的操作的示意图；图11是解释系统控制的第一示例的示意图；图12是解释系统控制的第一示例的示意图；图13是解释系统控制的第三示例的示意图；以及图14是解释系统控制的第四示例的示意图。
具体实施例方式以下参考附图来详细描述根据本发明的彩色成像设备、成像方法和计算机程序的 示例性实施例。以下参考附图1到图14来描述本发明的实施例。本发明中使用的彩色成像设备 是彩色和数字多功能外设(MFP)，其具有各种功能，例如复印功能、传真(FAX)功能、打印机 功能、扫描仪功能和接收图像分配(distribute)功能(即，分配由扫描仪功能扫描的原件 的图像或由打印机功能或FAX功能接收的图像的功能)。图1是根据本发明的实施例的彩色数字MFP 100的内部配置的示意图。如图1所示，彩色数字MFP 100包括作为图像扫描装置的扫描仪单元200和作为图像打印装置的打 印机单元300。扫描仪单元200和打印机单元300构成引擎控制单元500 (见图3)。在根 据本实施例的彩色数字MFP 100中，通过使用在操作单元400上的应用切换键在例如文件 盒功能、复印功能、打印机功能、传真(FAX)功能当中顺序切换可选择各种功能(见图3)。 当选择文件盒功能时，开启文件盒模式；当选择复制功能时，开启复制模式；当选择打印机 功能时，开启打印机模式；以及当选择FAX功能时，开启FAX模式。以下详细描述打印机单元300，所述打印机单元300具有根据本实施例的彩色数 字MFP 100的特定功能。如图1中所示，彩色数字MFP 100的打印机单元300是串联式装 置，其包括在带移动方向上沿着中间转印带6以行排列的3个或黄色、青色和品红(下面为 “γ”、“c”和“M”)成像单元12Y、12C和12M。中间转印带16是在实质上水平方向上延伸的 环形的中间转印组件。中间转印带6由驱动辊17、被驱动辊18和支撑辊19和20支撑。从 中间转印带6去除剩余墨粉的清洁单元7被安排在与中间转印带6外的驱动辊18相对的 位置。彩色数字MFP 100的打印机单元300在转印纸(记录纸张)移动方向上在串联安 排的上游、以分离方式进一步包括黑色(K)成像单元12K。安排黑色(K)成像单元12K，使 得从黑色成像单元12K直接将墨粉图像转印到转印纸张上。更具体地，黑色成像单元12K 与其他成像单元12Y、12C和12M分离。使用二次转印单元15将在黑色成像单元12K上形 成的黑色墨粉图像直接转印在转印纸张上而不转印在中间转印带上。二次转印单元15实 质上与中间转印带6 (中间转印带6在实质上水平的方向上延伸)垂直，并且位于沿着转印 纸张P的传递(convey)路径的位置，以叠加方式在中间转印带6上形成的多色图像和在转印纸张P上转印的黑色图像在该位置以叠加方式结合在一起。更具体地，黑色成像单元12K被布置在转印纸张的实质上竖直的传递路径附近，并沿着该路径。在靠近固定装置10的上 游的实质上竖直的传递路径的空间中布置二次转印单元15。图2是二次转印单元15的配置的示意图。如图2所示，二次转印单元15包括转 印纸张传递带8、支撑转印纸张传递带8的驱动辊25、用作转印单元的被驱动辊21K、支撑 辊27、用作二次转印装置的二次转印辊28和清洁转印纸张传递带8的表面的清洁单元9。 与驱动辊17相对(oppose)地安排二次转印辊28，并且通过二次转印单元移动机构(未示 出)的操作可移动二次转印辊28接近和远离中间转印带6。虽然，在根据本实施例的二次转印单元15中，二次转印辊28移动接近和远离中间 转印带6，但是配置不限于此。可以配置整个转印纸张传递带8关于作为支点的被驱动辊 2IK摆动。已知现有技术在单色成像操作期间保持黑色图像载置体之外的多个图像载置体 (carrier)远离中间转印带。在该现有技术中，因为只驱动中间转印带，不需要驱动(理想 的)除了黑色以外的成像单元；但是，因为位移了中间转印带，所以支撑力经受改变。与现 有的技术相比，如果不可移动地配置二次转印辊28或整个转印纸张传递带8，则因为具有 比中间转印带6的周长短的周长的转印纸张传递带8移动接近或远离中间转印带6而中间 转印带6固定(独立于转印纸张传递带8的移动)，支撑力不改变。虽然可以配置具有许多 校准位置的中间转印带6以移动接近和远离转印纸张传递带8，但是在该情况下存在随着 时间的经过位置校准的准确性降低的可能性。与该情况相比，因为在本实施例中中间转印 带6保持与感光元件1Y、1C和IM的接触，所以可以设置辊的位置校准的准确性而中间转印 带6高，这改进了带倾斜的余量。此外，稳定的带旋转改进了全色打印操作中未对准(颜色 偏移)的余量。可允许配置支撑中间转印带6的驱动辊17以使用一单元(未示出)来移位，使得 中间转印带6移动靠近和远离转印纸张传递带8。在该情况下，因为沿着传递路径传递的转 印纸张的定向不改变，所以从转印纸张传递带8到固定装置10移动的转印纸张的表现不会 变得不稳定。这防止从固定装置10卸载的转印纸张上的折缝或失真的图像。此外，可允许 配置二次转印单元15的二次转印辊28和支撑中间转印带6的驱动转印辊17两者可移动， 使得中间转印带6和转印纸张传递带8移动相互靠近和远离。回来参考图1，作为可从打印机单元300的主体拆卸的处理色带盒(cartridge) 形成成像单元12Y、12C、和12K。每个成像单元12(12Y、12C、12M和12K)包括作为图像载置 体的感光元件1 (1Y、1C、1M和1K)、充电装置2(2Y、2C、2M和2K)、利用墨粉将静电潜像显像 为墨粉图像的显像装置3(3Y、3C、3M和3K)、以及清洁装置4(4Y、4C、4M和4K)。在成像单元 12Y、12C、12M和12K中，感光元件1Y、1C、IM和IK的每个与中间转印带6的较低侧的延伸 表面接触。用作主转印装置的主转印辊21Y、21C和21M被安排在中间转印带6的内侧的位 置，分别与感光元件1Y、1C和IM相对。彩色数字MFP 100的打印机单元300包括将激光从LD (未示出)发射到成像单元 12Y、12C、12M和12K的曝光装置5。扫描单元200获得的原件的扫描数据、由FAX接收的数 据、或从计算机接收的彩色图像信息被分解为黄色、青色、品红和黑色；从而，创建了关于彩 色分离图像的数据。关于彩色分离图像的数据被发送到成像单元12Y、12C、12M和12K的曝光装置5。曝光装置5将激光发送到成像单元12Y、12C、12M和12K中的感光元件1Y、1C、IM 和1K，从而在感光元件1Y、1C、1M和IK上形成静电潜像。虽然在本发明中使用的清洁装置4Y、4C、4M和4K是刀片(blade)，但是本发明不限 于此。可适用例如毛刷辊和磁刷清洁器的一些其他清洁装置。虽然曝光装置5是激光曝光 装置，但是可使用例如LED曝光装置之类的一些其他曝光装置。彩色数字MFP 100的打印机单元300包括关于带宽方向在中间转印带6的左侧、 中间和右侧的图案检测传感器40。图案检测传感器40检测位置校准图案集合PT (见图6) 以检测LD扫描中的歪斜的量(未示出)。 如果反射型光传感器(镜面反射传感器)用作图案检测传感器40，则图案检测传 感器40向中间转印带6发光，并且然后检测从在中间转印带6上形成的位置校准图案集合 PT和中间转印带6反射的光，从而获得测量未校准的量的信息。在位置校准中，可以根据参 考颜色(Y、C和M中的任意一个)、子扫描方向上的注册未对准、主扫描方向上的注册未对 准和主扫描方向上的放大倍率(magnifying power)来测量歪斜。图案检测传感器40读取 位置校准图案集合PT的边缘部分。虽然在本实施例中使用的图案检测传感器40是镜面反射传感器，但是本发明不 限于此。可使用一些其他传感器，例如读取由位置校准图案集合PT和中间转印带6散射的 光的散射光传感器单元。在彩色数字MFP 100的打印机单元300的下部中布置送纸盘22和23。送纸盘22 中的纸张的尺寸与送纸盘23中的纸张的尺寸不同。在由送纸单元(未示出)馈送的转印 纸张P来自送纸盘22和23的任何一个之后，由传递单元(未示出)将转印纸张P专递到 一对注册辊24。当转印纸张P处于注册辊24时校正歪斜。此后，由注册辊24在特定定时 将转印纸张P传递到感光元件IK和转印纸张传送带8之间的转印位置。彩色数字MFP 100的打印机单元300包括墨粉槽32K、32Y、32C、和32M。分别经由 墨粉供应管33K、33Y、33C、和33M将墨粉槽32K、32Y、32C、和32M连接到显像装置3K、3Y、3C、 和3M。因为黑色成像单元12K与其它成像单元12Y、12C、和12M分离，所以在感光元件1Y、 1C、和IM上的墨粉不能被混合到黑色成像处理中。因此通过黑色墨粉收集路径(未示出) 将从感光元件IK收集的墨粉传递到黑色显像装置3K，用于重新使用。可允许在黑色墨粉收 集路径的中间安排用于去除纸屑的装置或用于切换到清除(disposal)墨粉路径的装置。以下描述彩色数字MFP 100的硬件配置。图3是彩色数字MFP 100的硬件配置的 框图。如图3所示，彩色数字MFP 100包括经由外设组件互连(PCI)总线相互连接的控制 器110、打印机单元300和扫描仪单元200。控制器110是控制彩色数字MFP 100和关于绘 图和通信的各种输入或来自操作单元400的输入的控制器。执行例如错误扩散和伽玛变换 之类的图像处理的图像处理单元在打印机单元300或扫描仪单元200中。操作单元400包 括操作显示单元400a和键盘单元400b。操作显示单元400a在液晶显示器(IXD)上显示信 息(例如作为关于由扫描单元200扫描的原件的信息的原件图像信息)，并经由触摸面板接 收来自操作者的各种输入。键盘单元400b接收来自操作者的各种键输入。在根据本实施例的彩色数字MFP 100中，通过使用在操作单元400上的应用切换 键顺次切换文件盒功能、复印功能、打印机功能和FAX功能可选择这些功能。当选择文件盒 功能时，开启文件盒模式；当选择复印功能时，开启复印模式；当选择打印机功能时，开启打印机模式；以及当选择FAX功能时，开启FAX模式。控制器110包括作为计算机的主单元的中央处理单元(CPU) 101、系统存储器 (MEM-P) 102、北桥(NB) 103、南桥(SB) 104、专用集成电路(ASIC) 106、作为存储单元的本地 存储器(MEM-C) 107和作为存储单元的硬盘驱动(H DD)。经由加速图形端口(AGP)总线105 将NB 103连接到ASIC 106。MEM-P 102包括只读存储器(ROM) 102a和随机存取存储器 (RAM)102b。CPU 101 控制彩色数字 MFP 100。CPU 101 具有包括 NB 103,MEM-P 102 和 SB 104 的芯片组。经由该芯片组将CPU 101连接到一些其他装置。NB 103 是将 CPU 连接到 MEM-P 102,SB 104 和 AGP 总线 105 的桥接器。NB 103 包 括控制从MEM-P 102读或向MEM-P 102写的存储器控制器；PCI主机(master)和AGP目标。MEM-P 102是用作在其中存储计算机程序和数据的存储器的系统存储器、将计算 机程序和数据加载到其上的存储器、用于打印机模式中着色的存储器等。MEM-P 102包括 ROM 102a和RAM 102b。ROM 102a是在其中存储用于控制CPU的操作的计算机程序和数据 的只读存储器。RAM 102b是用作将计算机程序和数据加载到其上的存储器和用于打印机模 式下的着色的存储器的可写和可读存储器。SB 104是将NB 103连接到PCI装置和外设装置的桥接器。经由PCI总线将SB 104连接到NB 103。PCI总线被连接到网络接口(I/F)105等。ASIC 106是用于图像处理的集成电路(IC)，并具有用于图像处理的硬件组件。 ASIC 106用作将AGP总线105、PCI总线、HDD 108和MEM-C 107相互连接的桥接器。ASIC 106包括PCI目标、AGP主机、作为ASIC 106的主单元的仲裁器(ARB)、控制MEM-C 107 的存储器控制器、使用硬件逻辑等执行图像数据的旋转等的多个直接存储器存取控制器 (DMAC)、和经由打印机单元300和扫描仪200之间的PCI总线执行数据传送的PCI单元。 经由PCI总线将ASIC 106连接到Fax控制单元(FCU) 120、通用串行总线(USB) 130、IEEE 1394 (电气与电子工程师学会1394) I/F 140。MEM-C 107是用作复印图像缓冲器和代码缓冲器的逻辑存储器。HDD108是在其中 存储图像数据、用于控制CPU 101的操作的计算机程序、字形数据和形式的存储装置。AGP总线105是用于图形加速器卡的总线接口，提出所述图形加速器卡以增加图 形处理速度。利用以高吞吐量到MEM-P 102的直接存取，AGP总线105增加图形加速器卡 的速度。根据本发明由彩色数字MFP 100执行的计算机程序被存储在ROM等中。将由根据 本发明的彩色数字MFP 100执行的计算机程序以在计算机上可安装并可执行的文件的形 式存储在计算机可读介质中，例如致密盘-只读存储器(CD-ROM)、软盘(FD)、可记录致密盘 (CD-R)、和数字多用途盘(DVD)。另一方面可将由根据本实施例的彩色数字MFP 100执行的计算机程序存储在经 由例如因特网的网络连接到计算机的另一计算机中，并经由网络下载到该计算机中。经由 例如因特网的网络可传送或分配由根据本实施例的彩色数字MFP 100执行的计算机程序。图4是打印机单元300的硬件配置的框图。如图4中所示，打印机单元300的控 制系统包括CPU 30URAM 302,ROM 303、1/0控制单元304、转印驱动马达I/F 306b和驱动 器 307b。
CPU 301控制打印机单元300，例如控制从控制器110接收图像数据，并发送/接 收控制命令。
经由总线309相互连接用于工作的RAM 302、在其中存储计算机程序的ROM 303、 和I/O控制单元304。根据从CPU 301接收的指令，I/O控制单元304执行驱动负载305的 驱动马达、联轴器(clutch)、螺线管、传感器等的各种操作。负载305包括，例如，数据读/ 写机构和二次转印单元移动机构。根据从CPU 301接收的驱动指令，转印驱动马达I/F 306a将指令信号输出到驱动 器307a，以设置驱动脉冲信号的频率。转印驱动马达Ml根据频率旋转。通过该旋转，在图 2中所示的驱动辊17旋转。根据从CPU 301接收的驱动指令，转印驱动马达I/F 306b将指 令信号输出到驱动器307b，以设置驱动脉冲信号的频率。转印驱动马达M2根据该频率旋 转。通过该旋转，在图2中示出的驱动辊25旋转。RAM 302被用作工作区域，以执行存储在ROM 303中的计算机程序。因为RAM 302 是易失性存储器，所以被用于下一带驱动的参数(例如幅度和相位值)被存储在例如电可 擦可编程只读存储器(EEPROM)之类的非易失性存储器中(未示出)。当电源开启或转印驱 动马达Ml开始旋转时，使用正弦函数或近似表达式来将关于带循环的数据加载到RAM 302上。根据本实施例的打印机单元300执行的计算机程序是，例如，由实现打印控制单 元51、位置校准控制单元52、间接转印控制单元53、直接转印控制单元54、二次转印控制单 元55等的模块组成的(见图5)。稍后将详细描述这些单元。当CPU 301从上述ROM 303 读取计算机程序并执行计算机程序时，在主存储器上加载并创建以上模块，从而实现打印 控制单元51、位置校准控制单元52、间接转印控制单元53、直接转印控制单元54、二次转印 控制单元55等。图5是打印机单元300的功能配置的框图。图5中的功能框示了通过执行根 据本实施例的计算机程序实现的功能或单元。当CPU 301根据计算机程序操作时，打印控 制单元51、位置校准控制单元52、间接转印控制单元53、直接转印控制单元54、和二次转印 控制单元55被实现为打印机单元300的单元。打印控制单元51控制打印机单元300的多个单元(位置校准控制单元52、间接转 印控制单元53、直接转印控制单元54、二次转印控制单元55等)，以执行全色打印和单色打 印。在全色打印中，间接转印控制单元53使得成像单元12Y、12C和12M以及中间转印 带6形成要被转印到转印纸张P上的图像(以下称为“YCM墨粉图像”)。更具体地，在间接 转印控制单元53的控制下，使用间接转印方法，以叠加方式将在成像单元12Y、12C和12M 的感光元件1Y、1C和IM上形成的Y、C和M墨粉图像转印到中间转印带6上。在全色打印 中，二次转印控制单元55移动二次转印单元15的二次转印辊28接近中间转印带6，使得转 印纸张P能够接收YCM墨粉图像。以此方式，使用间接转印方法，通过二次转印单元15的 二次转印辊28将以叠加方式在中间转印带6上形成的YCM墨粉图像转印到转印纸张P上。间接转印控制单元53使得成像单元12Y、12C和12M以及中间转印带6中间转印 带6上形成位置校准图案集合PT(见图6)的图像，所述位置校准图案集合PT的图像用于 执行以位置校准控制单元52的位置校准。在形成位置校准图案集合的图像的处理中，因为不需要将Y、C和M墨粉图像转印到转移纸张P上，所以二次转印控制单元55移动二次转印单元15的二次转印辊28远离中间转印带6。在全色打印和单色打印二者中，直接转印控制单元54使得成像单元12K形成要被 转印到转印纸张P上的图像。更具体地，在直接转印控制单元54的控制下，在程序单元12K 的感光元件IK上形成K墨粉图像。在单色打印中，因为不需要转印Y、C和M墨粉图像，所 以二次转印控制单元55移动二次转印辊28远离中间转印带6。以此方式，使用直接转印 方法，通过二次转印单元15的二次转印辊28将所形成的K墨粉图像转印到转印纸张P上。 如上所述，在全色打印中，二次转印控制单元55移动二次转印单元15的二次转印辊28靠 近中间转印带6，使得转印纸张P能接收YCM墨粉图像。位置校准控制单元52检测通过间接转印控制单元53在成像单元12Y、12C和12M 上形成、然后以叠加方式转印在中间转印带6上的彩色图像的未校准(颜色偏移)，并计算 校正量。对于位置校准，为了检测未校准的量，在中间转印带6上形成图6中所示的位置校 准图案集合PT。图6是位置校准图案集合PT的示例的屏幕视图。如图6所示，位置校准图 案集合PT包括在子扫描方向上在相等间隔校准的三个平行的直图案和三个倾斜图案。沿 着中间转印带6的移动方向形成若干位置校准图案集合PT。构成位置校准图案集合PT的 三对图案由黄色(Y)、青色(C)和品红(M)墨粉形成。因为抽样数目的增加，由错误引起的 影响度降低，所以如图6所示，在相应于图案检测传感器40的位置输出若干位置校准图案 集合PT。已知由位置校准控制单元52执行的计算用于位置校准的校正量的各种方式。以 下参考图7A和图7B描述未校准的量的计算方式。图7A是解释在主扫描方向上计算未校 准的方式的示意图。图7B是解释在子扫描方向上计算未校准的方式的示意图。如图7A 中所示，通过使用CPU 101的计时器测量直图案和各个倾斜图案之间的距离(ASc、ASy, Δ Sm)、将时间转换为长度、并将长度相互比较来计算主扫描方向上的未校准的量。另一方 面，如图7Β所示，通过使用CPU 101的计时器测量离参考颜色(在本示例中为C)的距离 (AFy和AFm)、将时间转换为长度并将长度与理想长度比较来计算子扫描方向上的未校 准的量。以此方式，基于颜色来计算离理想距离的未校准的量，并且将所计算的量发送到成 像单元12Y、12C和12M的每个作为反馈。使用所计算的未校准的量来校正所述未校准(颜 色偏移)。以下利用示例描述打印控制单元51如何控制系统(位置校准控制单元52、间接转 印控制单元53、直接转印控制单元54和二次转印控制单元55)。以下描述打印控制单元51如何在全色成像处理期间控制系统。在全色成像处理 期间，打印控制单元51驱动间接转印控制单元53、直接转印控制单元54、二次转印控制单 元55等。图8是解释在全色打印期间感光元件1Y、1C、1M和IK以及二次转印辊28的操作 的示意图。如图8所示，在全色成像处理期间，为了将全部Y、C、M和K图像转印到转印纸 张P上，打印控制单元51使得成像单元12Y、12C和12M的感光元件1Y、1C和IM执行打印 操作，并移动二次转印单元15的二次转印辊28靠近中间转印带6。图8中所示的二次转印 辊28的状态“接触”意味着二次转印辊28靠近中间转印带6。在打印控制单元51的控制下，具有由充电装置2Y、2C、2M和2K均勻充电的表面的 感光元件1Y、ic、IM和IK被来自曝光装置5的基于颜色的曝光光线曝光，并且显像装置3Y、3C、3M和3K将静电潜像显像为墨粉图像。此后，在打印控制单元15的控制下，在感光元件 1Y、1C、1M和IK上形成的彩色墨粉图像在适当定时被转印到中间转印介质6上，并且因此形 成叠加的墨粉图像。在打印控制单元51的控制下，在感光元件IK上形成的黑色墨粉图像 被直接转印到由转印纸张传递带8传递的转印纸张上。此后，以叠加方式在中间转印带6 上形成的YCM墨粉图像被转印到转印纸张P上。转印纸张传递带8在用作在中间转印带6 上形成的YCM墨粉图像的转印单元中的二次转印带的同时，用作黑色墨粉图像的转印单元 中的直接转印带。此后，在打印控制单元51的控制下，固定装置10将通过叠加黑色墨粉图像与YCM 墨粉图像形成的墨粉图像固定到转印纸张P上，从而形成彩色图像。在固定了彩色图像之 后，在打印控制单元51的控制下，通过转印路径Rl (见图1)传递转印纸张P，并且然后通过 一对卸载辊30卸载到卸载盘31，使得转印纸张P面向下堆叠。如果选择双面打印模式，则 在打印控制单元51的控制下，通过切换爪的操作(未示出)，经由传递路径R2传递转印纸 张P，并且双面打印单元33将转印纸张P的背面翻转朝上。背面向上的转印纸张P被传递 到注册辊24并随后以与单面打印相同的方式沿着卸载路径传递。
以下描述打印控制单元51如何在单色成像处理期间控制系统。在单色成像处理 期间，打印控制单元51驱动直接转印控制单元54、二次转印控制单元55等。图9是解释在 单色打印期间感光元件1Y、1C、1M和IK以及二次转印辊28的操作的示意图。如图9所示， 在单色成像处理期间，打印控制单元51仅使得成像单元12K的感光元件IK执行打印操作， 以便只有K图像被转印到转印纸张P上。在单色成像处理器件，打印控制单元51移动二次 转印单元15的二次转印辊28远离中间转印带6。图9中所示的二次转印辊28的状态“不 接触”意味着二次转印辊28不接触中间转印带6。在打印控制单元51的控制下，曝光装置5对于根据关于黑色图像的数据的曝光 光线来曝光感光元件IK的成像区域，并且显像装置3K形成黑色墨粉图像。在打印控制单 元15的控制下，所形成的黑色墨粉图像被直接转印到由转印纸张传递带8传递的转印纸张 上，并且通过固定装置10固定到转印纸张P上。结果，形成了单色图像。在单色成像处理 期间，如图2所示，打印控制单元51使得二次转印单元移动机构设置中间转印带6和转印 纸张传递带8如虚线所指示地相互远离，并且保持成像单元12Y、12C和12M以及中间转印 带6处于不操作状态。这作为次要的效果增加了成像单元12Y、12C和12M以及中间转印带 6的操作寿命。以下描述打印控制单元51如何在位置校准期间控制系统。在位置校准期间，打印 控制单元51驱动位置校准控制单元52、间接转印控制单元53、直接转印控制单元54、二次 转印控制单元55等。图10是解释在位置校准期间感光元件和二次转印辊的操作的示意图。 如图10所示，在位置校准期间，为了只将K图像转印到转印纸张上，打印控制单元51仅使 得成像单元12K的感光元件IK执行打印操作，并且移动二次转印单元15的二次转印辊28 远离中间转印带。此外，在位置校准期间，为了在中间转印带6上形成Y、C和M颜色的位置 校准图案组PT的图像(见图6)，打印控制单元51使得成像单元12Y、12C和12M的感光元 件1Y、1C、1M执行打印操作。换言之，在打印控制单元51的控制下，并行执行使用成像单元12K的单色打印操 作和用于成像单元12Y、12C和12M的位置校准。
在打印控制单元51的控制下，曝光装置5对于根据关于黑色图像的数据的曝光光 线来曝光感光元件1K的成像区域，并且显像装置3K将静电潜像显像为墨粉图像。在打印 控制单元51的控制下，直接将所形成的黑色墨粉图像转印在由转印纸张传递带8传递的转 印纸张P上，并通过固定装置10固定到转印纸张P。结果形成了单色图像。在单色成像处 理期间，如图2所示，打印控制单元51使得二次转印单元移动机制设置中间转印带6和转 印纸张传递带8如虚线所指示地相互远离。此外，为了在中间转印带6上形成Y、C和M位 置校准图案组PT并扫描位置校准图案组PT的位置，打印控制单元51使得感光元件1Y、1C、 1M执行形成位置校准图案组PT的图像的处理。因为中间转印带6和转印纸张传递带8相 互远离，所以在形成位置校准图案组PT的图像的处理中使用的墨粉不被附着到转印纸张 传递带8上；因此，当执行打印操作时，不希望的墨粉，S卩，位置校准图案组PT的墨粉不能被 转印到转印纸张P的背面。此外，取决于图案检测传感器40的位置在中间转印带6上可能 形成受损的图像，并且可能不利地影响扫描结果。该配置防止这样的问题。打印控制单元51不必须在黑色图像打印期间执行颜色校准。如果不出现单色打 印数据，则打印控制单元51仅执行位置校准而不执行黑色图像打印。以下利用示例描述打印控制单元51的状态的转变。图11是解释系统控制的第一示例的示意图，其中状态从全色打印转变到单色打 印且然后停止。如图11所示，如果状态从全色打印转变到单色打印，则打印控制单元51在 指示位置校准控制单元52和二次转印控制单元55执行位置校准的同时，指示间接转印控 制单元53停止间接转印。二次转印控制单元55移动二次转印辊28远离中间转印带6。经 由间接转印控制单元53，位置校准控制单元52指示成像单元12Y、12C和12M的感光元件 1Y、1C、1M输出位置校准图案组PT，使用图案检测传感器40扫描在中间转印带6上形成的 位置校准图案组PT，检测Y、C和M图案的未校准(颜色偏移)的量，并计算位置校准的校正 量。此后，成像单元12Y、12C和12M根据所计算的校正量执行图像输出。打印控制单元51 指示直接转印控制单元54输出单色图像，从而与位置校准并行地开始单色打印。当结束单 色打印时，打印控制单元51指示直接转印控制单元54停止操作。当结束位置校准时，位置 校准控制单元52指示间接转印控制单元53停止操作。图12是解释系统控制的第二示例的示意图，其中状态从全色打印转变到单色打 印且然后停止，并且然后回到单色打印。图12中所示的第二示例图示了以下情况，当与图 11中所示第一示例中相同的方式完成单色打印之后，打印控制单元51指示直接转印控制 单元54停止操作时，在位置校准控制单元52处于位置校准期间执行单色打印。在该情况 下，打印控制单元51使得位置校准控制单元52继续位置校准。此外，在该情况下，打印控 制单元51指示直接转印控制单元54开始打印操作而不等待由位置校准控制单元52执行 的位置校准的完成。直接转印控制单元54指示成像单元12K执行图像形成，并且从而开始 单色打印。图13中所示的系统控制的第三示例图示了以下情况，当打印控制单元51指示直 接转印控制单元54在以与图11所示的第一示例中相同的方式完成单色打印之后停止操作 时，在位置校准控制单元52处于位置校准期间执行全色打印。在此情况下，因为在打印控 制单元51的控制下的间接转印控制单元53和直接转印控制单元54的操作实现的全色打 印需要使用间接转印方法的成像，所以在位置校准控制单元52使得间接转印控制单元53执行位置校准期间不能执行全色打印。因此，打印控制单元51使得直接转印控制单元54 维持成像单元12K处于待机状态，直到完成其他感光元件1Y、1C和1M的位置校准。待机状 态表示成像单元12K准备只要感光元件1Y、1C、1M准备好就开始打印操作。对于硬件，待机 状态可等同于“停止状态”。图14是解释系统控制的第四示例的示意图，其中在全色打印期间执行位置校准。 在图14所示的第四示例中，因为如上所述，在位置校准期间不能执行全色打印，当在全色 打印期间执行位置校准时，打印控制单元51使得间接转印控制单元53和直接转印控制单 元54挂起全色打印操作，并使得二次转印控制单元55移动二次转印辊28远离中间转印带 6。此后，打印控制单元51使得位置校准控制单元52使间接转印控制单元53执行位置校 准。在完成位置校准之后，打印控制单元51使得二次转印控制单元55移动二次转印辊28 靠近中间转印带6，并使得间接转印控制单元53和直接转印控制单元54重新开始全色打 印。如上所述，根据本实施例，打印控制单元51移动二次转印单元15远离中间转印带 6，其中二次转印单元15位于沿着传递路径的位置，以叠加方式在中间转印带6上在间接转 印控制单元53的控制下形成的多色图像和在直接转印控制单元54的控制下在转印纸张P 上形成并转印的黑色图像在该位置以叠加方式结合在一起。打印控制单元51使得直接转 印控制单元54使成像单元12K形成黑色图像，并且将黑色图像转印在沿着传递路径传递的 转印纸张P上，并且使得位置校准控制单元52执行位置校准。利用该配置，并行执行在直 接转印控制单元54的控制下由黑色成像单元12K执行的单色打印操作和除了黑色以外的 成像单元，即，成像单元12Y、12C和12M的位置校准；因此，在维持在直接转印控制单元54 的控制下由黑色成像单元12K执行的单色打印的性能的同时，校正成像单元12Y、12C和12M 的未校准(颜色偏移)。虽然为了完整和清楚的公开已经关于具体实施例描述了本发明，但是所附的权利 要求不限于此，而是将被构造为实现本领域的技术人员可能想到的完全(fairly)落入在 此阐述的基本教导中的所有改变和替代的构建。
权利要求
一种彩色成像设备，包括直接转印控制单元，使得黑色成像单元形成要被转印到沿着传递路径传递的转印纸张上的黑色图像；间接转印控制单元，使得除了所述黑色成像单元以外的多个彩色成像单元和中间转印组件在中间转印组件上以叠加方式形成多色图像，以转印到沿着所述传递路径传递的转印纸张上；位置校准控制单元，通过检测彩色图像的主扫描和子扫描方向上的未校准的量并校正所述未校准来执行位置校准，其中由除了所述黑色成像单元以外的彩色成像单元形成所述彩色图像，并且随后将所述彩色图像以叠加方式转印到中间转印组件上；二次转印单元，其位于转印纸张的传递路径上的位置，在所述间接转印控制单元的控制下以叠加方式在所述中间转印组件上形成的多色图像和在所述直接转印控制单元的控制下在所述转印纸张上形成并转印的黑色图像在该位置以叠加方式结合在一起，并且提供所述二次转印单元可移动接近和远离所述中间转印组件；二次转印控制单元，移动所述二次转印单元接近和远离所述中间转印组件；以及打印控制单元，使得所述二次转印控制单元移动所述二次转印单元远离所述中间转印组件，使得所述直接转印控制单元使所述黑色成像单元形成黑色图像，并且将所述黑色图像转印到沿着所述传递路径传递的转印纸张上，并且使得所述位置校准控制单元执行位置校准。
2.如权利要求1所述的彩色成像设备，其中，所述打印控制单元使得所述二次转印控 制单元移动所述二次转印单元远离所述中间转印组件，并在单色打印操作期间使得所述位 置校准控制单元执行位置校准，其中在所述单色打印操作期间，所述直接转印控制单元使 得所述黑色成像单元形成黑色图像并将所述黑色图像转印到沿着所述传递路径传递的转 印纸张上。
3.如权利要求1所述的彩色成像设备，其中，所述打印控制单元使得所述二次转印控 制单元移动所述二次转印单元远离所述中间转印组件，并在由所述位置校准控制单元执行 的位置校准期间，使得所述直接转印控制单元开始单色打印操作，在所述单色打印操作中， 所述黑色成像单元形成黑色图像，并将所述黑色图像转印到沿着所述传递路径传递的转印 纸张上。
4.如权利要求1所述的彩色成像设备，其中，如果在由所述位置校准控制单元执行的 位置校准期间完成了由所述直接转印控制单元执行的单色打印操作，则所述打印控制单元 使得所述位置校准控制单元继续所述位置校准。
5.如权利要求4所述的彩色成像设备，其中，如果重新执行由所述直接转印控制单元 执行的单色打印操作，则所述打印控制单元指示所述直接转印控制单元开始单色打印操 作，而不等待由所述位置校准控制单元执行的位置校准的完成。
6.如权利要求4所述的彩色成像设备，其中，如果由所述间接转印控制单元和所述直 接转印控制单元执行的全色打印操作将要开始，则所述打印控制单元维持所述直接转印控 制单元处于待机状态，直到由所述位置校准控制单元执行的位置校准的结束。
7.如权利要求1所述的彩色成像设备，其中，如果在由所述间接转印控制单元和所述 直接转印控制单元执行的全色打印操作期间要执行由所述位置校准控制单元执行的位置校准，则所述打印控制单元使得所述间接转印控制单元和所述直接转印控制单元挂起所述 全色打印操作。
8. 一种由彩色成像设备执行的彩色成像方法，所述彩色成像设备包括直接转印控制单元，使得黑色成像单元形成要被转印到沿着传递路径传递的转印纸张 上的黑色图像；间接转印控制单元，使得除了所述黑色成像单元以外的多个彩色成像单元和中间转印 组件在所述中间转印组件上以叠加方式形成多色图像，以转印到沿着所述传递路径传递的 转印纸张上；位置校准控制单元，通过检测彩色图像的主扫描和子扫描方向上的未校准的量并校正 所述未校准来执行位置校准，其中由除了黑色成像单元以外的所述彩色成像单元形成所述 彩色图像，并且随后将所述彩色图像以叠加方式转印到中间转印组件上；二次转印控制单元，移动二次转印单元接近和远离所述中间转印组件，其中所述二次 转印单元位于沿着所述转印纸张的传递路径的位置，在所述间接转印控制单元的控制下以 叠加方式在所述中间转印组件上形成的多色图像和在所述直接转印控制单元的控制下在 所述转印纸张上形成并转印的黑色图像在该位置以叠加方式结合在一起，并且提供所述二 次转印单元可移动接近和远离所述中间转印组件；控制器，包括打印控制单元；以及存储单元，所述彩色成像方法包括在所述控制器中的打印机控制的控制下，使得所述二次转印控制单元移动所述二次转 印单元远离所述中间转印组件；使得所述直接转印控制单元使所述黑色成像单元形成黑色 图像，并且将黑色图像转印到沿着所述传递路径传递的转印纸张上；并且使得所述位置校 准控制单元执行位置校准。
全文摘要
提供了彩色成像设备和彩色成像方法。其中，打印控制单元使得二次转印控制单元移动二次转印单元远离中间转印组件，使得直接转印控制单元使黑色成像单元形成黑色图像，并且将黑色图像转印到沿着传递路径传递的转印纸张上，并且使得位置校准控制单元执行位置校准。
文档编号G03G15/01GK101840175SQ201010143258
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月18日 优先权日2009年3月18日
发明者宫川崇拓, 小佐古淳, 小林伸行, 川瀬奈都子, 榎并崇史, 石井繁行, 谷口美代, 龟仓崇宽 申请人:株式会社理光