图像形成装置的制作方法

专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于校正图像形成装置中的激光照射位置的偏移的机构。
背景技术：
在通过叠加多个颜色的调色剂图像来形成彩色图像的图像形成装置中，不重视颜色偏差的产生来确保产品质量。颜色偏差通常是由感光鼓上的激光照射位置的变化导致的，伴随着光学单元的热形变而发生。这种颜色偏差可以通过形成颜色偏差检测标记的校准方法来容易地校正。然而，考虑到执行校准所需的时间和调色剂的消耗，不期望频繁执行校准。在上述情况下，在例如PTL I中公开了一种在不执行校准的情况下测量图像形成装置中的温度变化并且估计激光照射位置(图像形成位置)的变化以校正颜色偏差的方法。 PTL I公开了一种根据通过形成颜色偏差检测标记而实际测量的颜色偏差量来设置颜色偏差量的估计中使用的计算系数的技术。根据PTL 1，可以进一步改进颜色偏差的估计中的精度。引文列表专利文献PTL I :日本专利公开 No. 2007-086439PTL2 日本专利公开 No. 2009-139709

发明内容
技术问题作为对于上述情况的背景，其中产生了颜色偏差的模式是复杂的，这是因为例如在具有更小尺寸的图像形成装置的情况下图像形成装置的内部结构的复杂性。例如，PTL
2指示这样的情况温度变化(增加或减少)的方向与颜色偏差的方向之间不存在--对应
性。图16中示出这种情况的示例。参照图16(a)，垂直轴表示洋红色相对于黄色的相对偏差量，水平轴表示时间。此外，在呈现出图16所示的颜色偏差状态的图像形成装置中，期望使用估计的颜色偏差量与实际测量的颜色偏差量之间的差来校正用于估计颜色偏差的计算，如PTLl中那样。然而，以下问题发生在呈现出图16 Ca)所示的颜色偏差状态的图像形成装置中。例如，在通过使用图像形成装置中的环境信息(例如温度或湿度)的超过预定值的变化作为触发来测量颜色偏差量的情况下，实际产生的颜色偏差量可能接近于零。图16 (b)示出上述状态的示例。在此情况下，信噪(S/N)比减少，因此难以精确地确定实际的颜色偏差量与估计的颜色偏差量之间的关系。结果，难以基于实际的颜色偏差量来改进颜色偏差量的估计精度。为了解决上述问题，本发明的目的在于更精确地确定图像形成位置相对于基准的实际偏差量与估计的偏差量之间的关系，以便于偏差量的估计精度的改进。
问题的解决方案本发明提供一种计算图像形成位置相对于基准的偏差量的图像形成装置，偏差量是由装置中的热效应引起的。该图像形成装置包括估计装置，用于估计随着时间的偏差量；标记形成装置，用于形成颜色偏差检测标记；检测装置，用于在使用光来照射所形成的颜色偏差检测标记时检测反射的光；控制装置，用于在由估计装置估计的偏差量被估计为达到阈值的定时使标记形成装置形成颜色偏差检测标记并使检测装置执行检测；以及设置装置，用于基于在所述定时检测到的偏差量和由估计装置估计的偏差量来设置估计装置，以使得估计的偏差量变为接近实际产生的偏差量。在与设置装置执行设置之后偏差量再次
达到阈值的定时不同的另一定时，控制装置使标记形成装置形成颜色偏差检测标记并使检测装置执行检测。本发明的有益效果根据本发明，可以更精确地确定图像形成位置相对于基准的实际偏差量与估计的偏差量之间的关系以便于偏差量的估计精度的改进。


图I (a)是图像形成装置的示意性截面图，图I (b)是光学单元的示意性截面图。图2是示出打印机的硬件配置的框图。图3是描述用于算法函数的参数表的图像的示图。图4 (a)是示出根据第一实施例的激光照射位置的变化的测量结果的图，图4 (b)是示出根据第一实施例的通过估计算法进行计算的结果的图，图4 (c)是示出根据第一实施例的算法的基本结构的图。图5 (a)是根据第一实施例的从把估计结果转换为颜色偏差(基于黄色)而得到的图，图5 (b)粗略表示如何基于估计而控制校正。图6是示出图像形成装置的多个操作模式的激光照射位置的变化的图。图7是根据第一实施例的关于确定在设置颜色偏差量估计装置用于校正时的定时的流程图。图8示出如何形成颜色偏差检测标记的示例。图9是示出根据第一实施例的如何设置颜色偏差量估计装置用于校正的流程图。图10 Ca)是示出根据第一实施例的在黄色与洋红色之间的估计的颜色偏差和实际颜色偏差的图，图10 (b)是示出执行校准的定时的图。图11是关于确定设置颜色偏差量估计装置用于校正时的定时的流程图。图12是示出如何设置颜色偏差量估计装置用于校正的流程图。图13 (a)是示出根据第三实施例的通过估计算法进行计算的结果的图，图13 (b)是根据第三实施例的从把估计结果转换为颜色偏差(基于黄色)得到的图。图14包括示出根据第三实施例的算法的基本结构的图。图15是不出当装置移动到睡眠模式时广生颜色偏差的图。图16包括用于描述问题的图。
具体实施方式
在此将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。然而，实施例中描述的组件仅为示例，本发明范围并非意图受限于示例性实施例。第一实施例现将参照图I至图10描述本发明的第一实施例。〈打印机的截面图〉图I包括对其应用本发明的彩色图像形成装置的示意性截面图。标号I表示打印机的主体(下文中指代为打印机主体)。在打印机主体I的上部布置形成四个颜色黄色、洋 红色、青色和黑色(下文中缩写为Y、M、C和K)的一次图像的所谓的引擎部分。从外部装置(比如个人计算机(PC))发送的打印数据由控制打印机主体I的视频控制器接收，并且提供给与各个颜色对应的激光扫描器(相关技术的光学单元)10作为写入的图像数据。激光扫描器10以激光来照射感光鼓12Y、12M、12C和12K(下文中在不需要指定颜色时表示为感光鼓12)以绘制与写入的图像数据对应的光学图像。在本实施例的图像形成装置中，包括以激光来照射感光鼓12Y和12M的第一扫描器IOa以及以激光来照射感光鼓12C和12K的第二扫描器IOb的两个激光扫描器被用于绘制光学图像。第一扫描器IOa和第二扫描器IOb采用这样的结构一个多边镜57用于针对两个站扫描激光。具体地说，本实施例中的激光扫描器中的每一个采用图I (b)中的示意性截面图所示的结构。光学单元通常采用这样的结构旋转的多边镜57反射从光源56 (光学元件)发射的激光以执行扫描。激光被镜反射若干次以在行进方向上改变，并且在从光源56发射的激光到达感光鼓12的时段期间经由透镜来调整激光的光斑和/或扫描宽度。限定激光的光学路径L的这些机械组件固定在形成光学单元10的框架上。如果框架归因于图像形成装置的操作产生的温度升高而经受热形变，则这些组件的取向也改变以影响激光的光学路径L的方向。由于光学路径的方向的改变与光学路径到感光鼓12的长度成比例地放大，所以即使光学单元10的框架经受微小形变，光学路径的方向的改变也显现为激光照射位置53 (图像形成位置)的变化。由温度升高导致的激光照射位置的变化被称为激光照射位置的热偏移。用于Y、M、C和K的站中的每一个的引擎部分都包括提供调色剂的调色剂盒15和形成一次图像的处理盒(未示出)。处理盒包括充当光子导体的感光鼓12和对感光鼓12的表面均勻地充电的充电器13。处理盒还包括显影单兀14,其对由激光扫描器10(第一扫描器IOa和第二扫描器IOb)中的每一个形成的静电潜像进行显影以形成待转印到中间转印带的调色剂图像，每一个激光扫描器10在由充电器13充电的感光鼓12的表面上绘制光学图像。处理盒还包括清洁器(未示出)，用于移除在转印调色剂图像之后在感光鼓12上剩余的调色剂。在与感光鼓12相对的位置处布置用于将感光鼓12的表面上形成的调色剂图像转印到中间转印带34的一次转印辊33。还充当用于中间转印带34的驱动辊的二次转印辊31以及与二次转印辊31相对的二次转印外部辊24把转印到中间转印带34的调色剂图像(一次图像)重新转印到纸张片材。未被二次转印单元转印到纸张片材并且剩余在中间转印带34上的调色剂由中间转印带清洁器18收回。纸张馈送单元20被布置在片材传送路径中的最上位置处并且被提供在装置的下部处。纸张馈送盘21中加载的每个纸张片材由纸张馈送单元20馈送，并且穿过垂直传送路径22以朝向下游侧传送。在垂直传送路径22上提供对准辊对23。在对准辊对23处执行纸张片材的偏斜的最终校正和在图像形成单元中的图像写入与片材传送之间的定时的匹配。在图像形成单元的下游侧处提供把调色剂图像定影在纸张片材上作为持久图像的定影单元25。在定影单元25的下游侧处，片材传送路径分支为朝向排出辊26 (排出辊26排出来自打印机主体I的纸张片材)的排出传送路径和朝向反转辊(未示出)的传送路径以及双工传送路径(未示出)。设置在打印机I外部的纸张输出盘27接收由排出辊26排出的纸张片材。〈打印机的典型硬件配置〉现将参照图2描述打印机的典型硬件配置。<视频控制器200〉 将首先描述视频控制器200。标号204表示控制整个视频控制器的中央处理单元(CPU)。标号205表示其中存储由CPU 204执行的各种控制代码的非易失性存储设备。非易失性存储设备205对应于例如只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或硬盘。标号206表示用于临时存储的随机存取存储器(RAM)，充当CPU 204的主存储器、工作区域等。标号207表示作为输入-输出单元的主机接口(图2中表示为主机I/F)，打印数据和控制数据通过该输入-输出单元发送到外部装置(比如主机计算机100)以及从外部装置接收。通过主机接口 207接收的打印数据被存储在RAM 206中作为压缩数据。标号208表示对压缩数据进行解压的数据解压缩器。数据解压缩器208以行为单位将RAM 206中存储的任意压缩数据解压为图像数据。解压图像数据存储在RAM 206中。标号209表示直接存储器存取(DMA)控制器。DMA控制器209响应于来自CPU 204的指令而将RAM 206中的图像数据转印到引擎接口 211 (图2中由引擎I/F表示)。标号210表示从打印机主体I中提供的面板单元接收来自操作者的各种设置和指令的面板接口(图2中由面板I/F表示)。引擎接口 211是输入-输出单元(图2中由引擎I/F表示)，信号通过该输入-输出单元被发送到打印机引擎300以及从打印机引擎300接收。通过引擎接口 211从输出缓冲寄存器(未示出)发送数据信号。引擎接口 211控制与打印机引擎300的通信。标号212表示包括地址总线和数据总线的系统总线。上述组件连接到系统总线212，系统总线212使得在组件之间能够进行存取。〈打印机引擎300〉接下来，将描述打印机引擎300。打印机引擎300主要包括引擎控制单元和引擎机构单元。引擎机构单元响应于来自引擎控制单元的各种指令而操作。将首先详细描述引擎机构单元，然后将详细描述引擎控制单元。激光扫描器系统331包括激光发射兀件、激光驱动器电路、扫描器电机、多边镜、扫描器驱动器等。激光扫描器系统331根据从视频控制器200发送的图像数据而以激光来展现并扫描感光鼓12，以在感光鼓12上形成潜像。成像系统332是图像形成装置的中心部分。成像系统332在纸张片材上基于感光鼓12上形成的潜像而形成调色剂图像。成像系统332包括处理元件(比如处理盒、中间转印带34和定影单元25)和产生用于成像的各种偏压(高压)的高压电源电路。处理盒包括清除器、充电器13、显影单元14、感光鼓12等。处理盒被提供有非易失性标志存储器(memory tag)。专用集成电路(ASIC) 322或CPU 321从标志存储器读取各种信息或将各种信息写入到标志存储器中。给纸传送系统333执行纸张片材的馈送和传送。给纸传送系统333包括各种传送系统电机、纸张馈送盘21、纸张输出盘27、各种传送辊(例如排出辊26)等。传感器系统334是收集下述ASIC 3 22和CPU 321所需的信息以控制激光扫描器系统331、成像系统332和给纸传送系统333的传感器组。传感器组至少包括各种已知传感器，包括用于定影单元25的温度传感器和检测图像浓度的浓度传感器。虽然图2中的传感器系统334与激光扫描器系统331、成像系统332和给纸传送系统333分离,但传感器系统334可以被包括在任何机构中。接下来，将描述引擎控制单元。CPU 321使用RAM 323作为主存储器和工作区域并且根据非易失性存储设备324中存储的各种控制程序来控制上述引擎机构单元。具体地说，CPU 321基于通过引擎接口 211和引擎I/F 325从视频控制器200提供的打印控制命令和图像数据来驱动激光扫描器系统331。CPU 321控制成像系统332和给纸传送系统333以控制各种打印序列。此外，CPU 321驱动传感器系统334以获取用于控制成像系统332和给纸传送系统333所需的信息。ASIC 322控制每个电机和产生例如显影偏压的高压电源以响应于来自CPU 321的指令而执行上述各种打印序列。标号326表示包括地址总线和数据总线的系统总线。引擎控制单元中的组件连接到系统总线326，其使得在组件之间能够进行存取。ASIC 322可以执行CPU321的部分或所有功能，或CPU 321可以执行ASIC 322的部分或所有功能。与CPU 321和ASIC 322分离地提供的专用硬件可以执行CPU321和/或ASIC 322的部分功倉泛。<颜色偏差如何产生>如上参照图I描述的那样，本实施例的图像形成装置采用每个均被配置为使得以一个多边镜针对两个站扫描激光的激光扫描器。具体地说，本实施例的图像形成装置包括两个扫描器用于黄色和洋红色的第一扫描器IOa以及用于青色和黑色的第二扫描器10b。如果在装置中产生温度改变，则激光扫描器经受微小热形变。归因于激光扫描器的微小热形变，导致感光鼓12的表面上的激光照射位置在二次扫描方向(片材传送方向)上移动。由于在本实施例的配置中来自激光扫描器10中的每一个的两个激光束在从光源到感光鼓12的表面的光学路径上穿过具有不同配置的光学元件，所以激光束具有不同的照射位置的变化特性。此外，由于尽管相同的激光扫描器单兀用于第一扫描器IOa和第二扫描器IOb,但在热源包围激光扫描器的条件下第一扫描器IOa不同于第二扫描器IOb,所以难以估计激光照射位置的变化(增加或减少)与温度的升高或降低之间的相关性。此外，不同颜色具有不同的激光照射位置的变化特性。结果，Y、M、C和K的各个颜色之间的相对颜色偏差随着装置的温度升高而产生。使用本实施例的图像形成装置，可以在适当的定时执行校准，以实现较好的图像质量，并且抑制可消费部分的消耗。以下将详细描述该情况。<用于估计激光照射位置的计算(图像形成位置的估计)>在本实施例的图像形成装置中，引擎控制单元具有这样的功能通过例如计算来估计激光照射位置随时间的偏差量，并且基于估计的偏差量而调整每个颜色的激光照射位置以校正颜色偏差。本实施例中的偏差量表示特定颜色的图像形成位置相对于特定基准(位置)的偏移，并且各种值可以设置为基准。例如，包括与各个颜色Y、M、C和K的图像形成位置不同的位置、Y的图像形成位置以及特定颜色在特定定时的状态的各种模式可以应用于基准。下文中将描述C、M和K相对于Y的图像形成位置的相对偏差量。然而，与Y、M、C和K的图像形成位置不同的位置可以被设置为基准，并且可以应用相对于基准的偏差量。在此情况下，例如，在带的一端提供的标记可以应用为基准。如上所述，可以通过设置为基准的各种模式来实现相似效果。充当参数存储装置的非易失性存储设备324存储待应用于估计颜色偏差的算术算法的常数值作为参数表。在参数表中，常数值与图像形成装置的每个颜色和每个操作模式相关联。响应于当前操作模式来应用与算术算法的每个参数相对应的数字值。操作模式表示图像形成装置的不同操作状态并且包括待机模式、睡眠模式、执行打印的打印I模式、执行打印的打印2模式以及冷却模式。打印I模式表示使用普通纸张的正常打印模式，打印2模式表示以比普通纸张打印模式更低的速度执行成像的模式，比如硬纸板模式或字幕片(OHT)模式。图3示出参数表的示例。参照图3,参数al、a2、bl和b2表示算法函数中的恒定 参数；Y、M、C和K分配给站；上述操作模式分配给操作模式(m)。以下将描述参数al、a2、bl和b2的角色。用于估计偏差量并且由CPU 321执行的算术算法可以从关于“操作时间”以及确定参数的数字值所需的“图像形成装置的操作模式”的信息计算颜色偏差的估计值。算法函数表示为表达式(I)
_4] F[s’m](t)(I)其中，s表示站，m表示操作模式，t表示从操作模式已经切换起的操作时间。用于选择参数的信息在表达式(I)中的[]中指定，并且输入变量在表达式(I)中的()中指定。<计算(算法)的详细描述>现将简要描述本实施例中采用的算法的设计概念和示意性结构。推断只要激光照射位置的变化是由温度变化引起的，即使未发现与温度的实际变化的相关性，也可以通过基于温度现象的算法来表示激光照射位置的变化。图4 (a)示出本实施例的图像形成装置的激光照射位置的变化特性的具体示例。假设光学单元归因于装置中的多个点之间的温度变化的相对差而经受复杂的形变并且光学单元的形变导致激光照射位置的变化，图4 (a)所示的本实施例的图像形成装置的激光照射位置的变化特性可以近似地表示。具体地说，本实施例中的算法函数以下述方式创建。通过关注这样的事实来创建算法函数图4 (a)所示的测量结果具有变化以便绘制S形曲线的特性。在此假设两个虚拟点之间的相对温度差导致激光照射位置的变化。两个虚拟点可以具体地解释为导致颜色偏差的热效应。热源的示例包括随着图像形成装置的操作而生成热的元件(比如多边电机和激光板)。虚拟点也可以解释为虚拟/准热源，虚拟/准热源概括地表示经受导致激光照射位置的变化的热形变的激光扫描器的一部分上的多个上述具体热源的效应。例如，当多边电机开始旋转时，形成激光扫描器的框架上的多边电机附近的部分的温度在较短时间中急剧升高并且收敛。反之，远离多边电机的部分的温度在较长时间中逐渐升高并且收敛。各个部分的热形变在激光照射位置上具有不同的效应特性。此外，在其它具体热源中观测到相似现象。总之，考虑具体热源，通过假设存在两个虚拟点来近似激光照射位置上的不同效应特性的现象。如上所述，两个虚拟点可以解释为第一热效应和第二热效应，激光照射位置的变化是基于第一热效应和第二热效应的温度变化程度而导致的。图4 (C)示出两个热效应的温度变化的建模结果。图4 (C)示出各个虚拟点(第一热效应和第二热效应)的温度变化的具体示例并且表示算法的基本结构。虚拟点I假设其中温度在较短时间中急剧升高并且收敛的热效应，虚拟点2假设其中温度在较长时间中逐渐升高并且收敛的热效应。与图4 (a)所示的测量结果类似，以S形曲线收敛的变化特性的现象可以假设虚拟点I的温度变化和虚拟点2的温度变化在相同图上具有在相反方向上改变激光照射位置的效应来近似。基于以上现象，通过使用从两个虚拟点之间的温度差(由图4 (C)中的△表示)乘以特定系数得到的值作为激光照射位置的估计变化量，来近似上述基本S形变化特性。因此，在图4 (C)中，在曲率al的曲线在曲率a2的曲线之上的情况下的激光照射位置的变化方向与在曲率a2的曲 线在曲率al的曲线之上的情况下的变化方向相反。如上所述，这些算法的基本算术表达式对于站和操作模式的共同的，并且待采用的参数值是通过非易失性存储设备324适当地选择的。如图3中的参数表所示，在本实施例中创建的算法函数中设置待对于每个站和操作模式切换的恒定参数al、a2、bl和b2。在参数当中，参数al和a2确定通过使用表达式(I)仿真的两个虚拟点的温度变化程度(待绘制的曲线的曲率)。反之，参数bl和b2确定当相同操作模式持续无限时间时虚拟点的温度应收敛到的值。通过上述算法(算术表达式)，可以对于每个站(颜色)并且对于每个操作模式估计位置的S形变化特性(偏差量的变化特性)。换句话说，可以对于每个操作模式估计位置的变化特性，其中，激光照射位置的偏差量归因于装置中的热效应而逐渐增加，激光照射位置的偏差量随着时间逐渐增加，激光照射位置的偏差量随着时间收敛。通过本实施例的引擎控制单元中的CPU 321对图4 (a)所示的激光照射位置的变化的估计的计算产生图4 (b)中的图。该图中表示的曲线是通过描绘上述算法函数(表达式(I))的计算结果来绘制，并且表示估计出的激光照射位置(与温度变化对应的估计的位置)。图中指示的曲线与(图4 (a))测量的结果匹配。<用于估计颜色偏差量的计算>引擎控制单元根据从算法函数计算的估计结果来计算成像基准颜色(本实施例中，黄色)与另一颜色之间的相对颜色偏差量，以估计颜色偏差。基于黄色的从图4(b)所示的激光照射位置的变化的估计结果到颜色偏差的转换产生图5 (a)中的图。参照图5 (a),洋红色相对于作为基本颜色的黄色的估计颜色偏差表示为粗实线，青色相对于黄色的估计颜色偏差表示为交替长短虚线，黑色相对于黄色的估计颜色偏差表示为细实线。根据以下表达式来计算每个颜色相对于作为基本颜色的黄色的相对颜色偏差量颜色偏差量F[Y，m](t) _F[s，m] (t) (2)根据以下表达式来计算各个颜色相对于作为基本颜色的黄色的颜色偏差量洋红色F[Y，m](t)-F[M，m](t)青色F[Y，m](t)-FK，m](t)黑色F[Y’m](t)-F[Bk’m](t)
控制激光照射定时，以使得颜色偏差量变为小于或等于特定偏差量。在本实施例的图像形成装置中，控制激光照射定时，以使得另一颜色相对于成像基准颜色的估计位置在±0.5行的范围内，其中，激光照射位置的调整的最小单位定义为一行。图5 (b)示出在把通过颜色偏差的校正对激光照射定时的控制应用于图5 (a)所示的颜色偏差的变化的情况下的校正结果。图5 (b)大致指示如何基于估计来控制校正。例如，图5 (b)示出在图5(a)所示的洋红色的颜色偏差量(由粗实线表示)与激光照射定时偏移(激光照射定时偏移用于校正)的时间之间的对应性。同样的情况适用于青色(由交替长短虚线表示)和黑色(由细实线表示)。激光照射定时对于每个颜色独立地偏移。<设置颜色偏差量估计装置用于校正的流程图>现将参照图7和图9所示的控制处理的流程图详细描述本实施例中采用的控制颜色偏差的校正的方法。流程图中的处理由图2中的引擎控制单元执行。图7是关于确定颜色偏差量估计装置被设置用于校正时的定时的流程图。参照图 7，在步骤S701中，CPU 321命令图像控制器执行校准以用于正常颜色偏差校正。校准是指颜色偏差的校正。在校准中，例如，图2中的引擎机构单元在中间转印带34上形成图8所示的颜色偏差检测标记的集合。用光来照射颜色偏差检测标记以根据从标记反射的光来检测每个颜色偏差检测标记的边缘。边缘表示检测到颜色偏差检测标记的定时并且检测定时对应于检测位置。步骤S701被执行用以在下述步骤S705中的颜色偏差量的计算中将每个颜色的颜色偏差量重置为近似零，并且例如在图像形成装置打开时执行。如果颜色偏差的基准状态可以是任意的，则可以跳过步骤S701。如果当装置打开时装置中的温度不升高，则也可以跳过步骤S701，因为在此情况下颜色偏差基本上不产生。图8不出如何形成颜色偏差检测标记。标号70和71表不用于检测片材传送方向(副扫描方向)上的颜色偏差量的图案。标号72和73表不用于检测与片材传送方向正交的主扫描方向上的颜色偏差量的图案。在图8中的示例中，图案72和73相对于图案70和71倾斜45。ο标号字母和数字tsf I至tsf4、tmf I至tmf4、tsrl至tsr4以及tmrl至tmr4表示各个图案的检测定时。箭头表示中间转印带34的行进方向。根据以下表达式来计算传送方向上每个颜色相对于黄色的位置偏移量δ es δ esM=v* {(tsf2~tsf I) + (tsr2-tsrl)} /2~dsY [表达式 11]δ esC=v* {(tsf3_tsfl) + (tsr3_tsrl)}/2_dsM [表达式 12]δ esBk=v* {(tsf4_tsfl) + (tsr4_tsrl)}/2_dsC [表达式 13]在以上表达式中，v(mm/s)表示中间转印带34的行进速度，Y表示基准颜色，dsY(mm) >dsM(mm)和dsC(mm)表示用于各个颜色的片材传送方向的图案与Y的图案之间的逻辑距离。由于主扫描方向是已知的技术术语并且不直接与本发明有关，因此在此省略其详细描述。返回参照图7，CPU 321通过定时器在预定时间间隔执行关于颜色偏差的估计的计算。在步骤S703中，CPU 321检查(确认)图像形成装置中的当前操作模式m。CPU 321将非易失性存储设备324中存储的参数表中的对应参数值应用于算法函数，即表达式(I)。例如，如图7所示，假设这样的情况在终止连续打印(打印I模式中的打印)之后，执行其中驱动在图像形成装置中提供的冷却风扇达到预定时间的冷却操作，然后操作模式移动到待机模式。在此情况下，在图3中的参数表中，通过以下方式来切换参数。由于在打印期间操作模式设置为“打印I”模式(操作模式m=4)，所以把图3中的区域A中的参数应用于算法。在打印之后的冷却模式下，操作模式设置为“冷却模式”(操作模式=3)，并把图3中的区域B中的参数应用于算法。在操作模式移动到待机模式之后，把与“待机模式”(操作模式=1)对应的区域C中的参数应用于算法。算法函数(即表达式(I))继承恰在切换操作模式m时之前的操作模式中的计算结果的历史，以继续计算。因此，可以通过算法函数(即表达式(I))来估计图4所示的变化。在步骤S704中，CPU 321将与操作模式对应的参数应用于算法函数以执行计算。在步骤S705中，CPU 321根据表达式(2)来计算每个颜色相对于作为基准颜色的黄色的颜
色偏差量。在步骤S706中，CPU 321计算当黄色用作基准颜色时呈现最大颜色偏差量的洋红色的颜色偏差量相对于基准的差，并且将计算结果存储在RAM 323中。基准在此是指当定时器开始在步骤S702中计数时的偏差量(MagentaCalc (O))，并且因此等于零。在第一实施 例的图像形成装置中，响应于环境改变(比如检测的温度或湿度)，Y、M、C和K的站以相同程度(规模)经受热形变。例如，如果洋红色的偏差量响应于特定环境改变而减半，则其它颜色的偏差量近似减半。因此，关注呈现最大颜色偏差量(即具有最高S/N比)的洋红色，在图7中的流程图中涉及洋红色的结果适用于其它颜色。洋红色呈现出最大颜色偏差量，是因为图像形成装置呈现以上参照图4 (b)描述的热形变行为。如果在产生的颜色偏差量中颜色造成较小差异，则可以在关注除了呈现最大颜色偏差量的颜色之外的颜色的情况下，执行以下步骤。在步骤S707中，CPU 321确定步骤S706中存储的相对于基准状态的颜色偏差量的差是否超过阈值。具体地说，CPU 321确定当前是否产生超过阈值的颜色偏差量。在其中不产生颜色偏差的状态与步骤S707中的确定为肯定的时间之间的时间间隔，通常短于在其中不产生颜色偏差的状态与步骤S909中的确定为肯定(如下所述)的时间之间的时间间隔。如果CPU 321确定当前产生超过阈值的偏差量的差，则CPU321将每个颜色的当前颜色偏差量存储在RAM 323中。在步骤S708中，CPU 321请求图像控制器200执行校准。然后，处理回到步骤S702。引擎控制单元(CPU 321)响应于步骤S708中的请求而从图像控制器200接收指令以执行校准，以通过形成并且检测颜色偏差检测标记来执行校准，如以上参照图8描述。如果CPU 321在步骤S707中确定不产生超过阈值的偏差量的差，则在步骤S710中，CPU 321更新步骤S705中计算的每个颜色的颜色偏差量的绝对值，并且将更新的绝对值存储在RAM 323中。阈值可以是特定操作模式下的图像形成装置的操作时间或可以是步骤S706中的估计结果。在步骤S711中，CPU 321确定任何颜色的计算出的估计误差的累计值(累计误差)是否超过阈值。累计值在此是指表示估计计算中的累计误差的参数。例如，在不产生颜色偏差的状态与估计颜色偏差量的时间之间的时间间隔或估计颜色偏差量的次数可以应用于累计值。或者，已经估计出的颜色偏差量的差的绝对值的累计值可以用作累计值。各种参数可以应用于累计值，只要这些参数与估计的误差有关。如果步骤S711中的确定为肯定，则在步骤S712中，CPU 321将每个颜色的当前颜色偏差量存储在RAM 323中。在步骤S713中，CPU321请求图像控制器200执行校准。然后，处理回到步骤S702。由于使得在移动到在步骤S711中确定为肯定的状态之前步骤S707中的确定为肯定，因此正常地很少执行步骤 S712 和 S713。如果误差的累计值不超过阈值，则在步骤S714中，CPU 321根据在步骤S705中的计算结果来计算每个颜色的待校正行数，用于适当地校正颜色偏差。行数被计算为使得抵消颜色偏差量的当前估计值。如果作为计算结果在任何站中待校正行数改变(步骤S715中的是)，则在步骤S716中，CPU 321请求图像控制器200偏移与站对应的颜色的图像数据写入定时。然而，当黄色是基本颜色时，请求是对于除了黄色之外的每个颜色提交的。例如，当作为计算结果青色的校正量从+5行改变为+4行时，CPU 321请求视频控制器200将青色的校正量改变为+4行。在接收偏移请求时，视频控制器200应用相对于后续页面的打出图像的开始的定时偏移。如果在步骤S114中待校正行数在任何站中不改变，则处理返回步骤S702。当不执行打印作业时，从打印工作的第一页面执行定时偏移。校正颜色偏差的方法不限于电气方法。机械方法可以应用作为校正颜色偏差的方法。
<设置颜色偏差量估计装置用于校正的流程图>图9是示出如何设置颜色偏差量估计装置用于校正的流程图。图2中的引擎控制单元执行图9中的步骤S901至S904以校正算术表达式。参照图9，在步骤S901中，CPU321确定用于响应于图7中的步骤S709而校正计算系数的校准是否终止。如果CPU 321在步骤S901中确定校准终止，则在步骤S902中，CPU 321获取从响应于步骤S709的校准而获得的颜色偏差量。在步骤S903中，CPU 321计算在步骤S902中获取的实际检测到的颜色偏差量(检测结果)与在步骤S705中获取的计算出的颜色偏差量(RAM 323中存储的颜色偏差量)之间的比率a。在步骤S904中，CPU 321设置随后使用的颜色偏差量的以下计算表达式。设置用于以下计算表达式的计算系数(a )允许计算出的偏差量接近实际检测的偏差量以改进计算精度。可以对于已知算术表达式设置计算系数以执行校正，或CPU 321可以预先从非易失性存储设备中存储的多个算术表达式中选择这样的算术表达式对于其设置了接近期望值的计算系数。洋红色a{F[Y；ffl] (t)-F[M；ffl] (t))青色a{F[Y，m] (t) -F[c； m] (t))黑色a{F[Y；ffl] (t)-F[Bk；ffl] (t))<在设置颜色偏差量估计装置用于校正之后估计颜色偏差量的流程图>现将描述在步骤S901至S904之后执行校准的定时。由于步骤S905至S907与图7中的步骤S702至S704相同，所以在此省略其详细描述。在步骤S908中，CPU 321计算每个颜色相对于作为基本颜色的黄色的颜色偏差量，即表达式(2)'。表达式(2)'与图7中的步骤S705 (表达式(2))不同在于，每个颜色的颜色偏差量乘以步骤S903中计算的比率a。在步骤S909中，CPU 321对于不包括黄色的每个颜色确定是否满足校准执行条件。具体地说，CPU 321确定与任何颜色的颜色偏差的估计误差有关的参数的累计值是否超过阈值，如在步骤S711中那样。上文中与颜色偏差的估计误差有关的参数在步骤S711中描述。用作用于步骤S707和S1107中的确定的阈值的参数与用作用于步骤S909中的确定的阈值的参数分离地设置。因此，在一些情况下，步骤S909和步骤S707中的确定中使用的参数中的一个被称为第一阈值，另一个参数被称为第二阈值，以便区分步骤S909中的确定中使用的参数与步骤S707中的确定中使用的参数。如果步骤S909中确定为肯定，则在步骤S910和S911中，执行与图7中的步骤S708和S709相同的步骤。然后 ，处理回到步骤S905。在步骤S909中确定为肯定的定时与在步骤S707和S1107中确定为肯定的定时不同。如果CPU 321在步骤S909中确定不满足校准执行条件，则在步骤S912至S914中，CPU 321基于步骤S908中的计算结果而执行与图7中的步骤S714至S716相同的步骤。如上所述，CPU 321可以执行图7和图9中的流程图以增加颜色偏差量的检测值的误差的比率，由此消除精确找寻在实际的颜色偏差量与估计的颜色偏差量之间的关系的难度。因此，可以更精确地找寻实际的颜色偏差量与估计的颜色偏差量之间的关系，从而便于用于估计颜色偏差量的计算中的精度改进。〈颜色偏差的校正结果〉图10 (a)和图10 (b)示出基于本发明的校准校正的定时的实际应用的示例性结果。图10 (a)示出如果图7中的步骤S707中如果黄色与洋红色之间的颜色偏差量的差的确定为肯定则执行校准的定时的示例。在图10 Ca)的示例中，当执行校准时黄色与洋红色之间的颜色偏差的测量值是67 iim，刚好在校准之前的颜色偏差的计算值是137 iim。在此情况下，CPU 321把从将偏差量乘以67/137 (校正参数(a ))而得到的值存储在RAM 323中，并且将值反馈到偏差量的后续估计(校正偏差量)。在后续校准定时，执行用于估计反映校正参数a的颜色偏差量的计算，如图10(b)所示。如果颜色偏差量的估计误差的累计值超过阈值，则CPU 321确定估计结果的可靠性减小并且执行校准。与阈值比较的累计值是表示估计计算中的累计误差的参数，如上所述。可以使用另一参数，只要它表示估计计算中的累计误差增大。例如，不用上述参数，而是温度的变化程度可以用作参数。或者，估计计算的次数或执行估计计算所需的时间可以用作参数。可以实现以上实施例以增加在执行下一校准之前的时间，如从图10可见，并且抑制可消耗部分的消耗。<第一实施例的修改>上面描述了如果MagentaDiff (t)超过阈值则CPU 321在步骤S707中确定为肯定的情况。然而，确定的基础不限于以上描述。例如，如果在图16所示的相对颜色偏差量中检测到凸峰值，则步骤707中确定可以是肯定。在此情况下，CPU 321检测步骤S706中的计算结果的符号的反转。然而，在此情况下是这样的条件与检测到的峰值对应的颜色偏差量超过步骤S707中使用的阈值。换句话说，CPU 321实际上基于计算出的偏差量的变化到达峰值的事实来在步骤S707中确定超过阈值。检测步骤S706中的计算结果的符号的反转允许检测与图16中的峰值相反的凹峰值(最小点)。如果使CPU 321确定峰值附近的状态而不是精确的峰值状态，则也可以实现相似的效果。虽然在以上描述中CPU 321使用数学表达式来执行计算以估计颜色偏差量，但CPU 321可以使用表，而不使用数学表达式，来执行计算。表接收包括站、操作模式以及逝去时间的参数以输出颜色偏差量。当使用表时，设置响应于输入参数的输出值以用于校正，而不是通过以上方式来设置计算系数。第二实施例在第一实施例中假设把响应于环境改变的颜色偏差量(由装置中的热效应导致的颜色偏差量)的相同变化比例(颜色偏差的相同变化程度)应用于每个颜色。相对而言，在本发明的第二实施例中将描述这样的情况响应于环境改变的颜色偏差量的不同变化比例发生在不同颜色中。<关于设置颜色偏差量估计装置的定时的确定以用于校正的流程图>图11是在第二实施例中用于确定校正算术表达式的定时的流程图。图11中使用相同的步骤标号以标识其中执行与图7相同的处理的步骤。现将主要描述与图7中的流程图的差别。在步骤S1106中，CPU 321计算青色的颜色偏差量相对于基准的差，并且将关于计 算结果的信息存储在RAM 323中。关注青色是因为青色具有最小颜色偏差量，即最低S/Nt匕，这从图4 (b)显见。换句话说，关注青色以便针对可能受检测误差影响的颜色来检测足够的颜色偏差量。在步骤SI 107中，CPU 321确定步骤SI 106中存储的青色的颜色偏差量相对于基准状态的差是否超过阈值。具体地说，CPU321确定当前是否产生超过阈值的颜色偏差量。由于其余步骤与以上参照图7描述的步骤相同，所以在此省略其详细描述。<设置颜色偏差量估计装置用于校正的流程图>
在图12中的流程图中的步骤S901至S1204中，由图2中的引擎控制单元校正算术表达式。现将主要描述与图9中的流程图的差别。在步骤S1202中，CPU 321获取从通过响应于步骤S709形成并检测颜色偏差检测标记来进行校准而得到的颜色偏差量。虽然CPU 321在图9中的步骤S902中获取仅洋红色的颜色偏差量，但CPU 321在步骤S1202中获取洋红色、青色和黑色的颜色偏差量，这是因为响应于环境改变的颜色偏差量的不同变化程度发生在不同颜色中。在步骤S1203中，CPU 321计算在步骤S1202中获取的校准结果(相对于基准的偏差量)与用于青色、洋红色和黑色的在步骤S705中获取的计算出的颜色偏差量之间的比率a。在步骤S1204中，CPU321设置随后使用的用于青色、洋红色和黑色的颜色偏差量的以下计算表达式洋红色:Magentaa{F[Y；m] (t)_F[M’m] (t))青色Cyana{F[Y’m] (t)-F[c’m] (t))黑色Blacka{F[Y；m] (t)-F[Bk；m] (t))在步骤S1208中，基于由CPU 321更新的计算表达式来执行用于估计颜色偏差量的计算。在图12中使用相同的步骤标号以标识其中执行与图9相同的处理的步骤。在此省略其详细描述。如上所述，根据第二实施例，即使在响应于环境改变的颜色偏差量的不同变化比例(程度)发生在不同颜色中时，也可以实现与第一实施例相似的效果。作为修改，可以基于凹陷或凸出或峰值的检测而使在步骤S1107中的确定为肯定，如第一实施例中那样。第三实施例在第一实施例和第二实施例中描述了每个颜色的位置偏移的峰值和颜色之间的颜色偏差的变化的峰值基本上同步地发生的情况。然而，本发明也可应用于具有例如图13(a)所示的激光照射位置的变化特性的图像形成装置。图13 (b)是从把图13 (a)所示的激光照射位置的变化的估计结果转换为基于黄色的颜色偏差而获得的图。与图4 (b)和图15 (a)相比，图13 (a)和图13 (b)中不同颜色的峰值的位置彼此不同步。图14包括示出用于图13 (a)中的黄色、洋红色和青色的虚拟点(第一热效应和第二热效应)如何随着温度变化的估计结果的图。如图4 (C)中的图中那样，CPU 321可以基于图中的A来估计激光照射位置的变化(图像形成位置的变化)。如果响应于环境改变的颜色偏差量的相同变化比例应用于每个颜色，则执行图7和图9中的流程图。如果响应于环境改变的颜色偏差量的不同变化比例发生在不同颜色中，则执行图11和图12中的流程图。这允许甚至在具有图13 (a)所示的激光照射位置的变化特性(图像形成位置的变化特性)的图像形成装置中实现与第一实施例和第二实施例相似的效果。第四实施例图15是示出当引擎从待机状态移至睡眠模式时在黄色与洋红色之间的实际颜色 偏差量和估计的颜色偏差量的图。水平轴表示时间，垂直轴表示黄色与洋红色之间的颜色
偏差量。如图15所示，当操作模式移至睡眠模式时，颜色偏差临时增加。这是因为，当装置进入睡眠模式时，冷却风扇停止，因此装置中的气流消失。当装置中的气流消失时，定影单元25中的剩余热量影响扫描器区域，并且具体地说，在定影单元25附近布置的黄色中产生较大的偏差量。至于其它颜色，在洋红色中引起温度的轻微升高的同时，剩余热量对青色和黑色具有很小影响。因此，当操作模式移至睡眠模式时，相对于黄色的图像形成位置的颜色偏差量增大，如图15所示。在本发明的第四实施例中，当操作模式移至无需肯定的睡眠模式时，例如，在以上背景中的图7中的步骤S707中，CPU 321增大在步骤S707中的确定中使用的阈值。这允许在发生较大颜色偏差量的状态下评估颜色偏差的估计准确度。如上所述，根据第四实施例，睡眠模式可以用于容易地增加S/N比并且在步骤S903中计算更精确的校正参数a。此外，这也适用于步骤S1107和S1203。第五实施例在关于新产生的颜色偏差量的确定在S909中为肯定之前的时间被描述为通常长于在关于新产生的颜色偏差量的确定在第一实施例至第四实施例中的步骤S707或步骤S1107中为肯定(达到阈值)之前的时间。然而，可能产生相反的情况。具体地说，只要与用作步骤S909中的确定中的阈值的参数分离地设置用作步骤S707或S1107中的确定中的阈值的参数，那么阈值中的任一个就不一定大于其余阈值。例如，在基本上不产生颜色偏差的状态与步骤S707或S1107中的确定为肯定的时间之间的时间间隔可以长于在基本上不产生颜色偏差的状态与步骤S909中的确定为肯定的时间之间的时间间隔，以便导致步骤S903或S1203中的处理中的较大偏差量。换句话说，即使估计误差参数达到使步骤S909中的确定正常为肯定的值，也可以不创建图8中的颜色偏差检测标记，并且在附加时间逝去之后，可使CPU 321在步骤S707或S1107中的确定为肯定。不必总是执行以上控制方法，并且仅需响应于例如彩色图像形成装置的接通执行一次以上控制方法就足够的了。
具体地说，以上控制方法在这样的情况下有效即使在估计误差参数达到使步骤S909中的确定为肯定的值之后以步骤S707或SI 107中的确定为目标的值仍继续增加，并且 期望更准确地执行步骤S903或S1203中的处理。
权利要求
1.一种计算图像形成位置相对于基准的偏差量的图像形成装置，所述偏差量是由所述图像形成装置中的热效应引起的，所述图像形成装置包括 估计装置，用于估计随着时间的偏差量； 标记形成装置，用于形成颜色偏差检测标记； 检测装置，用于在使用光照射所形成的颜色偏差检测标记时检测反射的光； 控制装置，用于在由所述估计装置估计的偏差量被估计为达到阈值的定时使所述标记形成装置形成所述颜色偏差检测标记并使所述检测装置执行检测；以及 设置装置，用于基于在所述定时检测到的偏差量和由所述估计装置估计的所述偏差量来设置所述估计装置，以使得估计的偏差量变为接近实际产生的偏差量， 其中，在与所述设置装置执行设置之后所述偏差量再次达到所述阈值的定时不同的另 一定时，所述控制装置使所述标记形成装置形成所述颜色偏差检测标记并使所述检测装置执行检测。
2.如权利要求I所述的图像形成装置， 其中，所述另一定时发生在所述偏差量再次达到所述阈值的定时之后。
3.如权利要求I或2所述的图像形成装置， 其中，所述阈值被设置为第一阈值，以及在与由所述估计装置估计的偏差量的累计误差有关的参数达到第二阈值时所述控制装置使所述标记形成装置形成所述颜色偏差检测标记并使所述检测装置执行检测。
4.如权利要求I至3中任一项所述的图像形成装置， 其中，确定估计的偏差量是否达到所述阈值是基于所述偏差量的变化是否达到峰值状态来进行的。
5.如权利要求I至4中任一项所述的图像形成装置， 其中，在移动到无需形成颜色偏差检测标记并检测偏差量的睡眠模式的情况下使所述阈值增大。
6.一种计算图像形成位置相对于基准的偏差量的图像形成装置，所述偏差量是由所述图像形成装置中的热效应引起的，所述图像形成装置包括 估计装置，用于估计随着时间的偏差量； 标记形成装置，用于形成颜色偏差检测标记； 检测装置，用于在使用光照射所形成的颜色偏差检测标记时检测反射的光；以及控制装置，用于如果与由所述估计装置估计的偏差量的累计误差有关的参数达到第一阈值，则执行颜色偏差控制以使所述标记形成装置形成所述颜色偏差检测标记并使所述检测装置执行检测， 其中，在由所述估计装置估计的偏差量被估计为达到独立于所述第一阈值而设置的第二阈值的定时执行所述颜色偏差控制，所述图像形成装置还包括 设置装置，用于基于在所述定时检测到的偏差量和由所述估计装置估计的所述偏差量来设置所述估计装置，以使得估计的偏差量变为接近实际产生的偏差量。
7.如权利要求6所述的图像形成装置， 其中，所述偏差量达到所述第二阈值的定时发生在所述偏差量再次达到所述第一阈值的定时之后。
8.如权利要求6或7所述的图像形成装置， 其中，确定估计的偏差量是否达到所述第一阈值是基于所述偏差量的变化是否达到峰值状态来进行的。
9.如权利要求6至8中任一项所述的图像形成装置， 其中，在所述偏差量达到所述第二阈值并且所述图像形成装置移动到无需形成所述颜色偏差检测标记并检测所述偏差量的睡眠模式时，使所述第二阈值增大。
10.如权利要求I至9中任一项所述的图像形成装置， 其中，所述估计装置对其估计偏差量的颜色在所述定时处呈现出相对于所述基准的最大偏差量。
11.如权利要求I至9中任一项所述的图像形成装置， 其中，所述估计装置对其估计偏差量的颜色在所述定时处呈现出相对于所述基准的最小偏差量。
12.如权利要求I至11中任一项所述的图像形成装置， 其中，所述设置装置设置计算中的计算系数以通过所述估计装置来估计偏差量。
全文摘要
为了提供一种能够更精确地检测实际颜色偏差量与估计的颜色偏差量之间的关系的图像形成装置。该图像形成装置在估计的偏差量达到阈值的定时形成颜色偏差检测标记。该定时与确定出必须执行正常校准的定时不同。该图像形成装置确定图像形成位置相对于基准的实际偏差量与估计的偏差量之间的关系，以设置用于估计偏差量的估计装置。
文档编号G03G15/01GK102741759SQ201080063059
公开日2012年10月17日 申请日期2010年2月8日 优先权日2010年2月8日
发明者丰岛英一郎, 横山诚二 申请人:佳能株式会社