专利名称：成像装置和成像方法
技术领域：
本发明涉及一种成像装置，尤其涉及一种其中具有不同色彩的多个图像彼此叠加以便形成输出图像的成像装置。
背景技术：
在使用电子照相技术的彩色成像装置中，串联形式(tandem-type)是主流。在这种彩色成像装置中，串联地布置多个图像形成单元以便以单一路径中形成全色图像。通常，由与黄、品红、蓝绿以及黑等颜色对应的多个图像形成单元形成的图像被传送到中间转印带(中间转印体)用于初级转印(primary transfer)。随后,在中间转印带上的具有各种颜色的多个图像被一次抓你要拿到记录片材(记录介质)上用于次级转印，并在其上形成输出图案。之后所述输出图像被熔结(fuse)在记录片材上，由此在记录介质上形成全色图像。在这种串联形式的成像装置中，尽管可以显著地增加改善的生产率(每单位时间打印的记录纸的数量)，但是可能会由于记录片材上的各种色彩之间的位置误差而造成色彩位移(配准误差)。该位置误差可能是由于图像形成单元中光敏鼓或曝光装置的位置或尺寸误差、或者由于光学系统的精度误差所造成的。因此，不可避免地要进行色彩位移控制(配准控制)以便校正这种色彩位移。在一种色彩位移控制方法中，在所述中间转印带上形成测试图案用于检测各种色彩之间的色彩位移。例如，通过传感器检测测试图案的位置，并且根据该检测结果计算被称之为“配准误差量”的色彩位移量。基于所计算的色彩位移量，可以校正各种光学系统的光学路径、各种色彩的图像写入起始位置、或像素时钟频率。不过，现有技术的色彩位移控制方法存在如下问题:(I)为了校正光学系统的光学路径，在光学路径中包含光源和9透镜或镜子等的被校正光学系统需要进行机械操作以便将其它们的位置与各种色彩对准。这种操作要求较高精度低移动组件，这会导致成本增加。而且在完成校正之前需要花费较长的时间，并且因此不能频繁地进行校正操作。(2)色彩位移量(配准误差量)可能会由于作为装置中的温度改变的结果的光学系统或支撑部件的变形而随着时间而改变，因此使其很难维持在紧接则色彩位移控制之后可获得的高图像质量。为了解决问题(I)，现在已经提出了一种成像装置，通过该装置，基于用于被转印到转印带上的各种色彩测试图案的坐标信息和关于测试图案的预订参考位置坐标信息来确定配准误差量。基于所确定的配准误差量，每种色彩的图像数据的输出坐标位置都被自动转换为其中配准误差得到校正的被校正的输出坐标位置(参见专利文献I)。在另一个所提出的成像装置中，除了在扫描方向和子扫描方向相对于记录介质的图像位置校正，用于记录介质的至少一个图像位置校正量在形成配准误差检测图案和形成图像时能够改变。图像位置校正量可包括在主扫描方向的放大率和局部放大率、子扫描方向的放大率和局部放大率、前端和侧边倾斜、以及前端和侧边直线性(参见专利文献2)。为了解决问题(2)，提出了一种成像装置，其中可以检测装置中的温度。当存在某种温度该变量时，执行色彩位移控制。色彩位移控制可以在经过一段时间之后重复进行。不过，在根据专利文献I和2的技术中，尽管可以在色彩位移控制之后可以立即获得具有较小色彩位移的高质量图像，但是很难在所有时间都维持该图像质量，因为色彩位移量会随着时间改变。这在色彩位移控制包括检测装置中的温度时也同样适用，因为色彩位移在所有时间是不受控制的。而且，在涉及温度检测的技术情况下，色彩位移量不是直接进行检测的，因此很难在适当的时刻精确地执行色彩位移控制来将位移量保持在预定量之下。因此，该技术可能会导致色彩位移控制的频率的过量或不足。还花费时间来形成色彩位移检测测试图案、检测测试图案、并根据检测结果计算误差量。当形成测试图案时，不能打印正常图像，并且，在所述校正涉及机械控制时，直到在能够获得稳定操作时完成校正为止才能执行打印。因此，如果频繁地执行色彩位移控制以维持高质量的图像构成，就会降低生产率。而且，根据专利文献I或2，色彩位移控制操作的一个例程包括各种处理，该例程基于关于在所述装置中的温度变化、经过的时间、或连续形成的图像的数量的信息。这些处理包括测试图案构成、参照测试图案检测色彩位移量、以及基于所检测的色彩位移量计算直到下一个色彩位移控制为止所使用的图像位置校正量。在这种情况下，如果在彩位移量的检测值中产生检测误差或噪声因子，则计算得到错误的图像位置校正量。结果，就会直到执行下一次色彩位移控制步骤为止都基于错误的校正量来形成具有色彩位移的图像。这种检测误差可以通过使用成本增加的高精度组件来得到降低。或者，可以形成用于色彩位移检测的多组测试图案，使得可以根据夺主检测值的平均值来计算色彩位移量。不过，在这种情况下，会增加测试图案的长度，导致其中不能打印正常图像的时间段的增加。因此由于生产率的降低而抵消了色彩位移校正精度的改进。在连续打印操作期间，装置内的温度会极大地升高，导致色彩位移量的较大的改变，并因此要求频繁的色彩位移控制。如果频繁地执行色彩位移控制。其中由于测试图案构成和误差量检测而不能执行打印的停工时间(down time)会增加，这导致生产率降低。其难以同时克服降低生产率的前述问题。也就是说，由于色彩位移控制的频率不足导致不能足够快地发现色彩位移量的变量，或者由于检测误差或噪声所导致的错误校正而不能形成高质量图像。为了克服这些问题，以生产率为代价可以增加色彩位移控制的频率或增加测试图案的长度以便改善检测精度。这些问题在诸如数字打印机的电子照相技术型的打印机中人们感觉特别明显，其中人么期望在质量和生产率两方面所有时候都具有较高水平。输出图像的色彩位移不仅可以包括相对主扫描方向或子扫描方向的距离展现线性特征的线性分量，也包括相对该距离展现非线性特征的非线性分量。例如，如图19(a)所示，有一种沿着主扫描方向的称之为“扫描弓”的非线性色彩位移，这可能是由于在光学系统中的精度误差所造成的。依赖于该光学系统，形成沿着主扫描方向的具有高阶(三阶或更高阶)分量的曲线特征的色彩位移，如图19 (b)所示。而且，作为主要由于f-e透镜中的精度误差造成的非线性色彩位移因子，可能会造成放大率偏移，其中在光敏鼓(图像载体)在主扫描方向上的扫描速度不恒定(一致)时所形成图像的主扫描放大率的局部放大率会改变，导致依赖于位置的该鼓在主扫描方向的速度偏移。色彩位移量的这种非线性分量不能由根据现有技术的色彩位移控制方法得到校正。而且，色彩位移的许多类型可以包括相对较大的非线性分量。因此，在对具有较大非线性色彩位移的装置应用根据相关技术的色彩位移控制时需要色彩位移校正精度的改进。专利文献1:日本待审专利公开N0.8-85236专利文献2:日本待审专利公开N0.2005-274919。
发明内容
因此，本发明的目的是为了提供一种成像装置，其能够形成一种其在任何时候都对色彩位移被校正的高质量图像，同时不会降低生产率。本发明的另一个目的是可以提供一种成像装置，其能够形成一种高质量输出图像，该图像不仅针对色彩位移的线性的分量而且针对色彩位移的非线性分量被校正。在本发明的一个方面，成像装置包括中间转印体；生成单元，配置为生成测试图案数据；存储单元，配置为存储色彩位移量；校正单元，配置为基于当前存储在所述存储单元中的所述色彩位移量校正所述测试图案数据和图像数据；形成单元，配置为基于通过所述校正单元所校正的测试图案数据在所述中间转印体上形成测试图案，并配置为基于通过所述校正单元所校正的图像数据在所述中间转印体上形成图像；检测单元，配置为检测形成在所述中间转印体上的测试图案；以及更新单元，配置为根据所述检测单元的检测结果确定色彩位移量的变化量，并且配置为通过使用所述色彩位移量的变化量更新存储在所述存储单元中的色彩位移量。在本发明的另一个发面，一种成像方法包括:校正步骤，基于当前存储在存储单元中的色彩位移量校正测试图案数据和图像数据；形成步骤，基于在所述校正步骤中校正的测试图案数据以预定间隔在中间转印体上形成测试图案，并基于所述图像数据在所述中间转印体上形成图像；检测步骤，检测形成在所述中间转印体上的测试图案；以及更新步骤，根据在所述检测步骤中的检测结果确定色彩位移量的变化量，并且通过使用所述色彩位移量的变化量更新存储在所述存储单元中的色彩位移量。在本发明的另一个发面，一种成像装置，包括:存储单元，配置为存储包括用于色彩位移校正的在主扫描方向上的非线性分量的色彩位移量特征数据；校正单元，配置为基于存储在所述存储单元中的所述色彩位移量特征数据校正输入图像数据和测试图案数据；输出图像形成单元，配置为基于通过所述校正单元所校正的输入图像数据形成不同色彩的多个图像，并且配置为通过将所述多个图像叠加在中间转印体或记录介质上形成输出图像；测试图案形成单元，配置为基于由所述校正单元所校正的测试图案数据在所述中间转印体或保持并传送所述记录介质的传送构件上形成多个测试图案；所述多个测试图案沿着主扫描方向布置；多个检测单元，配置为检测由所述测试图案形成单元所形成的相应的多个测试图案；以及更新单元，配置为基于所述多个检测单元的检测结果在所述多个转印单元的每一个的检测位置处检测色彩位移量的变化量；配置为基于所述色彩位移量的变化量和存储在所述存储单元中的所述色彩位移量特征数据计算新的色彩位移量特征数据；以及配置为使用所述新的色彩位移量特征数据更新存储在所述存储单元中的所述色彩位移量特征数据。
图1是根据本发明的成像装置的功能配置的功能示意图；图2图释了成像装置所执行的打印工作的定时；图3是成像装置的中间转印带的平面图；图4图释了成像装置的测试图案的配置；图5图释了成像装置的检测单元的配置；图6是成像装置所执行的处理的流程图；图7是根据另一个实施例的成像装置所执行的处理的流程图；图8打印工作开始指令的处理的流程图；图9是根据一个实施例的成像装置的硬件配置的方块示意图；图10是根据另一个实施例的成像装置的方块示意图；图11 (a)到11 (h)是图释图像的位移特征的图表；图12A图释了用于获得非线性特征所打印的测试表图12B图释了图12A的测试表中的图案之一；图13是用于计算和更新色彩位移量特征数据(线性分量数据)的方法的流程图；图14是用于计算和更新色彩位移量特征数据(线性分量数据)的另一个方法的流程图；图15根据一个实施例的成像装置的中间转印带的平面图；图16 Ca)到16 Cf)是图释图像的位移特征的图表；图17用于计算和更新色彩位移量特征数据的方法的流程图；图18是用于计算和更新色彩位移量特征数据的另一个方法的流程图；图19 (a)图释了被称之为“扫描弯曲”或“弯弓”的在主扫描方向的非线性色彩位移分量的实例；以及图19 (b)图释了具有在主扫描方向的高阶(三阶或更高阶)的弯曲色彩位移特征的实例。
具体实施例方式“成像装置”可以包括打印机、传真机、复印机、绘图仪或多功能外围设备。“记录介质”可以包括纸质、丝质、纤维、毛皮、金属、塑料、玻璃、木质或陶瓷介质。在下面，记录介质被称之为“片材(sheet)”。图像信息指的是例如对记录介质或中间转印体施加字母、图形、形状或图案的过程。所述中间转印体可以包括中间转印带。“主扫描方向”和“子扫描方向”限定如下。当多个图像彼此叠加在中间转印体上时，“主扫描方向”是垂直于中间转印体的表面运动的方向(“表面运动方向”)的方向，并且“子扫描方向”是中间转印体的表面运动方向。当多个图像彼此叠加到在传输部件上传输的记录介质上时，“主扫描方向”是垂直于传输部件的表面运动的方向(“表面运动方向”)的方向，并且“子扫描方向”是传输部件的表面运动方向。当通过扫描沿着光束的预定方向运动的图像载体(诸如光敏鼓)的表面形成潜像时，“主扫描方向”以及“子扫描方向”分别对应于光束的扫描方向以及图像载体的表面运动方向。“色彩位移量”指的是在输出图像的各个部分中相对目标色彩的色彩位移量，其是由于构成输出图像的多个图像差之间的位置误造成的。色彩位移量可以包括“线性分量”以及“非线性分量”。线性分量是这样色彩位移量分量，其展现了在中间转印体或记录介质上限定的某一坐标处在预定方向(诸如主扫描方向或子扫描方向)相对一个位置(或距离)的线性特征。非线性分量指的是这样的色彩位移量分量，其展现了在中间转印体或记录介质上限定的某一坐标处在预定方向相对一个位置(或距离)的非线性特征。色彩位移量的“线性分量”可以包括恒定分量和关于距离的一阶分量。色彩位移量的“非线性分量”可以包括关于距离的高阶(二阶或更高阶)的分量。(主要部分的结构)图1是根据实施例的成像装置100的主要部分的方块图。成像装置100是包括用于多种色彩的图像形成单元的串联型。所述多色可包括C (蓝绿)、M (品红)、Y (黄)、以及K (黑)，其中至少两种被使用。也可以使用其他颜色。优选的是，可以使用五种或更多的色彩。在根据本实施例的成像装置100中，图像和测试图案按照下面简要描述的过程形成在中间转印带8上。在图1的实例中，成像装置100包括生成单元1、图像路径切换单元2、校正换单元
3、写控制单元5、扫描光学系统6、用于对应色彩C、M、Y以及K的图像载体(被称之为“感光体”)71(、711、7(:、7￥、中间转印带8、次级转印单元9、以及检测单元11。在下面，感光体7K、7M、7C以及7Y任意一个都可被称之为“感光体7”。现在简要描述图1中的各种单元。生成单元1，在接收到来自打印工作控制单元13的图案输出指令信号(后面将描述)时，生成分别用于色彩Y、C、M、以及K的测试图案数据TPDy、TTOc、TPDm、以及TPDk。测试图案数据包括作为用于测试图案的基础的数据。测试图案被用作色彩位移检测。图像路径切换单元2切换在分别用于色彩Y、C、M、以及K的图像数据VDy、VDc、VDm以及VDk之间的输出，以及来自生成单元I的测试图案数据TTOy、TPDc, TPDm、以及TPDk。图像数据VDy、VDc, VDm以及VDk从主控制单元16被转印。在图1总，图像数据VDy、VDc,VDm以及VDk以及测试图案数据TPDy、TPDc, TPDm、以及TPDk分别统一由21y、21c、21m、以及21k指代。图像路径控制单元2所进行的切换可以根据来自打印工作控制单元13的切换信号来执行。校正换单元3，通过使用存储在存储单元43中的色彩位移量，校正图像路径切换单元2所输出的图像数据/测试图案数据21y、21c、21m、以及21k，以便能够消除色彩位移量，并输出校正的图像数据/测试图案数据22y、22c、22m以及22k。色彩位移量可以参照图像数据的头部得以确定，并且一张记录介质(或一组测试图案)可以采用相同的色彩位移量来校正。后面将描述这种校正方法。存储单元43存储当前色彩位移量。存储单元43中的色彩位移量由后面将描述的更新单元42更新。写控制单元5根据用于相应色彩的线同步信号24y、24c、24m以及24k生成主扫描同步信号。线同步信号24y、24c、24m以及24k从扫描光学系统6输出并指示每种色彩的光束经过预定位置的通过时刻。主扫描同步信号指示在主扫描方向上用于这些色彩的写起始位置。写控制单元5还针对所输入的打印工作开始指令信号或来自引擎控制器单元(未示出)的写开始指令 ，基于由感光体之间(诸如Py和Pc之间)的距离确定的各种色彩之间的时间差和中间转印带8的线性速度V生成用于这些色彩的子扫描同步信号。子扫描同步信号指明在子扫描方向上的写开始位置。参照在写控制单元5中生成的像素时钟，并且与主扫描同步信号和子扫描同步信号同步，用于相应色彩的校正的图像数据/测试图案数据22y、22c、22m以及22k分别被转换成写信号23y、23c、23m以及23k，这些信号是用于扫描光学系统6中的光源的调制信号。采用这种方式，根据相应色彩的校正图像数据在对应感光体的上进行显影，并将显影图像以叠加方式转印到中间转印带8上。为相应色彩的每一个的感光体7提供扫描光学系统6,在图1的实例中,用于多种色彩的扫描光学系统被统称为扫描光学系统6。扫描光学系统6中的光源中的光源采用根据校正的图像数据/测试图案数据22y、22c、22m以及22k (被转换成相应的写信号23y、23c,23m以及23k)的光束扫描感光体7，由此在感光体7的每一个上形成图像(静电潜像)或测试图案。潜像通过显影单元(未示出)得以显影。在相应感光体上显影的图像以叠加方式被转印到中间转印带8上用于在初级转印位置(或部分)Py> Pc、Pm以及Pk的初级转印。初级转印之后，通过次级转印单元9将已经以叠加方式被转印的各种色彩的图像一次转印到记录片材10上用于次级转印。接着将被转印到图像通过熔结单元(未示出)熔结在记录片材10，由此在其上形成彩色图像。可以由主控制单元16或引擎控制器单元来执行上述操作的定时控制。图像形成单元14包括扫描光学系统6和感光体7。也就是说，图像形成单元14基于由在中间转印带8上的校正换单元3校正的图像数据和测试图案数据形成图像和测试图案。色彩位移可能在写控制单元5或随后的单元中造成。打印工作控制单元13控制打印工作的定时。“打印工作”可以指在中间转印带8上形成单一图像或一组测试图案的过程。打印工作控制单元13响应于图像打印请求生成并输出打印工作开始信号。打印工作控制单元13可以以预定间隔(后面将描述)在用于图像的打印工作之间插入用于测试图案的打印工作，并且生成和输出打印工作开始指令信号。打印工作控制单元13在开始用于正常图像的打印工作时生成图像数据传送请求信号，并且测试图案输出指令信号可在用于测试图案的打印工作的开始时生成。打印工作开始指令信号可以输出到引擎控制器单元和写控制单元5，使得各种单元的定时控制能够参照打印工作开始指令信号得以执行。引擎控制器单元(未示出)可以负责用于各种单元的各种控制，包括定时控制。(打印工作定时)图2图释打印工作的定时的一个实例的定时图。在图2的实例中，对于在图像形成区域中形成的每三个输出图像，在中间转印带8f上的图像形成区域之外形成一个测试图案。在图2 (a)到(h)中，水平轴表示时间。图2 Ca)图释了打印工作开始指令信号的定时。其下面带有箭头的“TP1”、“TP2”、...分别表示用于第一、第二、...，测试图案TP1、TP2、...的打印工作的开始时间。其下带有箭头的11”、‘12”、13”、...表示用于第一、第二、第三、...输出图像的打印工作的开始时间。因此，缀于“V”后的数字表示在一系列打印工作中连续形成的输出图像的序列编号，即，其上形输出图像的记录片材10的顺序。图2 (b)到(e)图释了在中间转印带8上的初级转印位置Py、Pc、Pm以及Pk处的初级转印的定时。括号中的编号对应于缀于参照打印工作开始指令信号描述的打印工作的开始时间“V”后的编号。例如，黄色的图像(I)、(2)、(3)、...分别依据打印工作开始指令信号Vl、V2、V3、...被转印到中间转印带8上用于初级转印。图2 (b)图释了显影在感光体7y上的黄色调色剂图像(包括测试图案TP1、TP2、...和图像(1)、(2)、...)在初级转印位置Py处在中间转印带8的初级转印的定时。用于黄色的初级转印在从打印工作开始指令信号开始流逝预定延迟时间Tdy时开始。也就是说，用于黄色的测试图案和图像的初级转印的开始时间每个对应于从对应的打印工作开始指令信号开始流逝了相同延迟时间Tdy的时间。用于黄色的延迟时间Tdy是在从打印工作控制单元13输出打印工作开始指令信号之后以及在始黄色测试图案和图像的初级转印之前执行写控制单元5的控制和图像形成单元14在感光体7y上形成调色剂图像的处理所需的时间。类似地，图2 (c)图释了显影在感光体7c上的蓝绿色调色剂图像(测试图案和图像)在初级转印位置Pc处在中间转印带8的初级转印的定时。用于蓝绿色的初级转印在从打印工作开始指令信号开始流逝预定延迟时间Tdc时开始。用于蓝绿色的延迟时间Tdc对应于其上增加了时差的用于黄色的延迟时间Tdy，所述时差由初级转印位置Py和Pc之间的距离以及中间转印带8的线性速度V确定。也就是说，用于蓝绿色的延迟时间Tdc有下面的等式确定。Tdc=Tdy+(Py-Pc)/V其中(Py-Pc)是初级转印位置Py和Pc之间的距离，而V中间转印带8的线性速度。通过扫描光学系统6将潜像写到感光体7c上的定时以及使得潜像显影的定时收到控制以便对应于图2 (c)所示的基于延迟时间Tdc的初级转印的定时。图2 Cd)图释了显影在感光体7m上的品红色调色剂图像(测试图案和图像)在用于品红的初级转印位置Pm处在中间转印带8的初级转印的定时。用于品红色的初级转印在从打印工作开始指令信号开始流逝预定延迟时间Tdm时开始。用于品红色的延迟时间Tdm对应于其上增加了时差的用于黄色的延迟时间Tdy，所述时差由初级转印位置Py和Pm之间的距离以及中间转印带8的线性速度V确定。也就是说，用于品红色的延迟时间Tdm有下面的等式确定。Tdm=Tdy+(Py-Pm)/V其中(Py-Pm)初级转印位置Py和Pm之间的距离。通过扫描光学系统6将潜像写到感光体7m上的定时以及使得潜像显影的定时收到控制以便对应于图2 Cd)所示的基于延迟时间Tdm的初级转印的定时。图2(e)图释了显影在用于黑的感光体7k上的黑色调色剂图像(测试图案和图像)在初级转印位置Pk处在中间转印带8的初级转印的定时。用于黑色的初级转印在从打印工作开始指令信号开始流逝预定延迟时间Tdk时开始。延迟时间Tdk对应于其上增加了时差的用于黄色的延迟时间Tdy，所述时差由初级转印位置Py和Pk之间的距离以及中间转印带8的线性速度V确定。因此，用于黑色的延迟时间Tdk有下面的等式确定。Tdk=Tdy+(Py-Pk)/V其中(Py-Pk)初级转印位置Py和Pk之间的距离。通过扫描光学系统6将潜像写到感光体7k上的定时以及使得潜像显影的定时收到控制以便对应于图2 Ce)所示的基于延迟时间Tdk的初级转印的定时。图2 (f)图释了在检测单元(传感器)11的检测点(检测位置)Ps处测试图案TP1、TP2、...的经过的定时。根据黄色初级转印位置Py和检测点Ps之间的距离，确定打印工作开始时间和测试图案经过时间之间的时间。优选的是，检测单元11的操作可以在不是靠近测试图案经过定时的时间处终止，以便可以防止检测误差并且可以降低功率消耗。可以通过主控制单元16 (或引擎控制器单元)来控制检测单元(传感器)11的这种操作的终止。图2 (g)图释了检测单元(传感器)11所进行的测试图案的检测完成的时间(向上的箭头)。测试图案测试的完成的时间对应于色彩位移量的采样点。打印工作开始时间和测试图案检测完成时间(色彩位移量采样点)之间的延迟时间Tds对应于向其增加了时间差的黄色延迟时间Tdy，所述时差由初级转印位置Py和传感器检测点Ps之间的距离和测试图案的长度的和以及中间转印带8的线性速度确定。也就是说，延迟时间Tds由下面的等式确定。Tds=Tdy+(Py-Ps+L)/V其中L是测试图案沿着子扫描方向，S卩，在初级转印位置处感光体的表面运动的方向(即中间转印带8的运动方向)，的长度。当在测试图案检测完成时间(色彩位移量采样点)之后经过了用于计算色彩位移量的线性分量数据的时间T时，存储在存储单元43中的线性分量数据采用新计算的线性分量数据进行更新。对于在该更新之后发出的打印工作(即，图2中的实例中的TP2以及之后的工作)，具有被更新的线性分量数据的色彩位移量可为每种色彩所引用。在图2 (g)中，用于色彩位移量更新的时间T和延迟时间Tds的和，S卩(Tds+T )，是在测试图案打印工作的开始时间之后用于更新色彩位移量的时间。该时间(Tds+T )是用于控制系统的“浪费时间”，该控制系统配置为控制存储在存储单元43中的色彩位移量(线性分量数和非线性分量数据)，以便在所有时间都对应于最新的(latest)色彩位移量。测试图案打印工作间隔Ts是根据本实施例的控制系统的采样时段，该时段被调节得比所述浪费时间更长。因为作为控制目标的色彩位移量中的变化量主要是由于温度变化导致的，因此，色彩位移量在几分钟的量级(间隔)上变化得相对较慢(或逐渐变化)。采样时段Ts仅仅需要比这种间隔足够小，使得采样时段Ts可以被设置为在几秒的量级(order)。这意味着在装置能够每分钟打印60张纸的情况下可以每隔几张纸插入一次测试图案。在图3的实例中，如下面所描述，每三张纸插入一个测试图案。在这种情况下，采样精度可以不用非常严格。图2 (h)图释了次级转印单元9进行的次级转印的定时。次级转印单元9将中间转印带8上的输出图像转印到用于次级转印的记录片材10上。形成在中间转印带8上的测试图案不被转印到记录片材10上。图3是沿着正交方向从上看时中间转印带8的平面图。图3图释了在中间转印带8上形成图像和测试图案的区域与检测单元(传感器)11之间的位置关系的实例。在图3中，中间转印带8运动的方向(由箭头A表不)对应于子扫描方向(y_轴方向)。与子扫描方向垂直的方向对应于主扫描方向(X-轴方向)。因此，在图3的实例中，中间转印带8沿着Y轴沿负方向运动。在图3中，阴影区域51是其上通过叠加多个不同色彩的图像形成输出图像的区域(下面称之为“图像形成区域”)。在图像形成区域中的括号中所显示的编号，即(I)、(2)、以及(3)分别对应于图2中描述的编号(1)、(2)、以及(3)。因此，这些编号表示其中在中间转印带8上连续形成图像的图像形成区域的序列号。在图3的图释实例中，三个检测单元IlaUlb以及Ilc (传感器)在主扫描方向上成行布置。测试图案形成在区域52a、52b以及52c (以下称之为“测试图案形成区域”)中。测试图案形成区域52a、52b以及52c沿着主扫描方向的位置分别对应于(或相对地位于)(在点划线a、b以及c上的)检测单元IlaUlb以及Ilc的位置。测试图案形成区域52a、52b以及52c沿着子扫描方向设置在相邻的图像形成区域51之间的区域(“片材间隙”)中。采用这种方式，可以防止次级转印单元9将测试图案转印到记录片材10上。如下面将描述的，测试图案以预定间隔形成。(第一预定间隔)如图3所示，预定间隔可以包括预定数量的图像的间隔。在这种情况下，测试图案沿着子扫描方向形成在预定数量的图像之间的区域，即在的沿着中间转印带8的表面运动方向连续设置的图像形成区域51之间的片材间隙中。在图3的实例中，所述预定数量为三，使得每三个图像形成一个测试图案的集合。具体而言，在第一集合的测试图案s52a、52b以及52c形成之后，在预定数量(3)的图像之后形成第二集合的测试图案53a、53b以及53c。优选的是，该间隔不精确地对应某种距离，而是替代地，可以控制打印工作以便测试图案被插入片材间隙的任何位置。(第二预定间隔)该预定间隔可以包括预定时间间隔。在这种情况下，测试图案可以形成在图像形成区域之外的任何地方。例如，如图3中的虚线所示，测试图案可以沿着主扫描方向形成在中间转印带8的两侧的位置54a和54c。在这种情况下，检测单元11可以布置在分别与位置54a和54c对应的检测位置55a和55c。当测试图案沿着主扫描方向形成在中间转印带8的两侧时，就消除了在图像之间提供较大间隔(片材间隔)的需要，因此增加了生产率。而且，可以消除沿着子扫描方向专门相对于正常图像布置测试图案的必要，使得能够自由选择沿着中间转印带8的运动方向形成测试图案的间隔。(第三预定间隔)预定间隔可以包括预定数量图像的界面和预定时间间隔两者。例如，当所形成的图像具有不同的尺寸，诸如八43334、...等图像尺寸时，测试图案可以以预订时间间隔和以预定数量图像的间隔形成。(测试图案的配置)图4图释了测试图案的配置的实例。在图4的实例中，测试图案TP包括沿着与主扫描方向平行的方向延伸的各种色彩的直线图案61c、61k、61y以及61,以及沿着与主扫描方向成45°角的方向延伸的各种色彩的斜线图案62c、62k、62y和62m。直线图案和斜线图案沿着子扫描方向以预定色彩顺序(在图释的例子中的C、K、Y以及M)排列。S卩，直线图案61c、61k、61y以及61m后面是斜线图案62c、62k、62y和62m。多个测试图案TP沿着主扫描方向(诸如图3的实例中的三个位置52a-52c以及53a53c)形成在多个位置，因此形成一组测试图案TP。后面将描述参考标记“Lie “、“L2k”以及“L2c”。(检测单元的结构)
图5图释了检测单元(传感器)11的结构的实例。检测单元11包括一对光发射部分65和光接收部分66。在中间转印带8沿着箭头A所指示的方向运动时，光发射部分65采用光照射中间转印带8。光接收部分66接收由中间转印带8反射的反射光并将反射光转换为电信号。当没有测试图案形成在中间转印带8 (即当没有调色剂时)上，反射光的量高。当有测试图案形成时(即当有调色剂时)，光接收部分66所接收的反射光的量降低，因为照明光被散射。因此，可以检测到测试图案是存在还是不存在。可以预先确定用于反射光量的阈值。在这种情况下，检测单元11可以在反射光量大于所述阈值时确定没有形成测试图案。检测单元11可以在反射光量小于所述阈值时确定形成有测试图案。在这种情况下，检测单元11可以检测到测试图案是存在还是不存在。从检测单元11的光接收部分66输出的电信号可以通过更新单元42 (见图1)中的A/D转换器转换成数字信号。数字信号随后由更新单元42中的信号处理单元进行处理以便确定测试图案61和62中的每一个的中心经过检测单元11的检测位置的时间。基于测试图案61和62已经经过的时间和中间转印带8的线性速度，可以测量测试图案之间的距离。例如，可以测量针对参考色彩K的直线图案61k和用于其它色彩的直线图案61c、61y以及61m之间的距离Lie、Lly以及Llm。也可以测量用于相同色彩的直线图案61和斜线图案62之间的距离L2c、L2y、L2m以及L2k (后缀表示颜色)(参见图4)。实施例1在实施例1中，色彩位移量的构成元素可以包括斜线(skew)误差“d”、主扫描方向放大率误差“a”、主扫描方向配准误差“c”以及子扫描方向配准误差“f”至少之一，其中“d”、“a”、“c”以及“f”为实数。色彩位移量的构成元素还可以包括其他元素。“位移”在此被称之为误差。下面描 述中的“色彩位移量”可以包括扭斜误差d、主扫描方向放大率误差
a、主扫描方向配准误差c以及子扫描方向配准误差f中的全部。“扭斜误差”指的是在形成于中间转印带8上的图像或测试图案具有预定倾斜量时所造成的一种误差。“主扫描方向放大率误差”指的是在图像放大率改变时沿着主扫描方向产生的误差。“主扫描方向配准误差”指的是相对于理想的扫描线沿着与主扫描方向平行的方向的误差。“子扫描方向配准误差”指的是相对于理想扫描线沿着与子扫描方向平行的方向的误差。关于主扫描方向放大率误差，沿着主扫描方向的总放大率表达为a' =l+a。因此，在下面的说明中，“a' ”、“c”、“d”以及“f”被称之为色彩位移量的构成元素。a'、c、d以及f 的值，在被更新数目N次(N为自然数)时，分别被称之为“a' N”、“cN”、“dN”以及“fN”。图6是根据实施例1的成像装置100执行的处理的流程图。图6中所示的流程针对各种色彩(C、M、Y以及K)中的每一个执行。〈步骤S101〉在步骤SlOl中，色彩位移量的初值a’。、c。、d0以及fQ设置并存储在存储单元43(参见图1)中。初值可以通过各种方法进行设置。例如，初值可以设置假设不存在色彩位移量使得a' fl、Cci=O、(^=。以及&=0。或者,先前使用的色彩位移量可以作为初值存储在存储单元43中。优选的是，测试图案可以在不校正色彩位移量的情况下形成，并且色彩位移量可以基于在如上所述的色彩位移量初值检测步骤中的测试图案的检测结果计算，并将所计算的量设置为初值。后面将描述色彩位移量的校正。色彩位移量初值检测步骤可以包括对通过形成多组测试图案所检测的结果进行平均使得误差得以平滑。〈步骤S102>在步骤S102中，校正换单元3基于存储在存储单元4中的当前时间的色彩位移量校正图像数据/测试图案数据。现在描述校正换单元3所进行的校正与色彩位移量之间的关系。输入到校正换单元3中的图像数据VD和测试图案数据TH)可以例如通过坐标(X，y)来表达。已经由校正换单元3校正过的图像数据VD'和测试图案数据TPD'例如可以通过坐标(X' , y')表达。形成在中间转印带8上的图像和测试图案例如通过坐标(X",y")表达。“x”、“x' ”以及“X" ”为主扫描方向的坐标，而“y”、V ”以及“y" ”为子扫描方向坐标。因此(X' ,y')和(X"，y")之间的关系可以通过下面的公式(I)来表达。
权利要求
1.一种成像装置，包括: 中间转印体； 生成单元，配置为生成测试图案数据； 存储单元，配置为存储色彩位移量； 校正单元，配置为基于当前存储在所述存储单元中的所述色彩位移量校正所述测试图案数据和图像数据； 形成单元，配置为基于通过所述校正单元所校正的测试图案数据以预定间隔在所述中间转印体上形成测试图案，并配置为基于通过所述校正单元所校正的图像数据在所述中间转印体上形成图像； 检测单元，配置为检测形成在所述中间转印体上的测试图案；以及更新单元，配置为根据所述检测单元的检测结果确定色彩位移量的变化量，并且配置为通过使用所述色彩位移量的变化量更新存储在所述存储单元中的色彩位移量。
2.如权利要求1所述的成像装置，其中所述存储单元分开存储所述色彩位移量的用于色彩位移校正的线性分量数据和非线性分量数据， 其中所述校正单元基于存储在所述存储单元中的线性分量数据和非线性分量数据校正所述测试图案数据和图像数据， 其中所述形成单元包括输出图像形成单元和测试图案形成单元， 所述输出图案形成单元基于由所述校正单元所校正的图像数据形成多个不同色彩的图像以及通过在所述中间转印体或记录介质上叠加所述多个图像而形成输出图像， 所述测试图案形成单元基于由所述校正单元所校正的测试图案数据在所述中间转印体或保持并传送所述记录介质的传送构件上形成所述测试图案。
检测单元检测通过所述测试图案形成单元所形成的测试图案， 其中所述更新单元基于所述检测单元的检测结果更新存储在所述存储单元中的色彩位移量的线性分量数据和非线性分量数据的至少之一。
3.如权利要求2所述的成像装置，其中，在存储在所述存储单元中的色彩位移量的线性分量数据和非线性分量数据中，只有所述线性分量数据被更新， 其中，所述更新单元基于所述检测单元的检测结果检测所述色彩位移量的线性分量数据的变化量，基于所述色彩位移量的线性分量的变化量以及存储在所述存储单元中的线性分量数据计算新的线性分量数据，以及采用所述新的线性分量数据更新存储在所述存储单元中的线性分量数据。
4.如权利要求2所述的成像装置，其中，在存储在所述存储单元中的色彩位移量的线性分量数据和非线性分量数据中，只有所述非线性分量数据被更新， 其中，所述更新单元基于所述检测单元的检测结果检测所述色彩位移量的非线性分量数据的变化量，基于所述色彩位移量的线性分量的变化量以及存储在所述存储单元中的非线性分量数据计算新的非线性分量数据，以及采用所述新的非线性分量数据更新存储在所述存储单元中的非线性分量数据。
5.如权利要求2所述的成像装置，其中，存储在所述存储单元中的色彩位移量的线性分量数据和非线性分量数据都被更新， 所述更新单元基于所述检测单元的检测结果检测所述色彩位移量的线性分量数据的变化量，基于所述色彩位移量的线性分量的变化量以及存储在所述存储单元中的线性分量数据计算新的线性分量数据，以及采用所述新的线性分量数据更新存储在所述存储单元中的线性分量数据，以及 其中，所述更新单元还基于所述检测单元的检测结果检测所述色彩位移量的非线性分量数据的变化量，基于所述色彩位移量的非线性分量的变化量以及存储在所述存储单元中的非线性分量数据计算新的非线性分量数据，以及采用所述新的非线性分量数据更新存储在所述存储单元中的非线性分量数据。
6.如权利要求1所述的成像装置，其中，在由所述更新单元所确定的色彩位移量的变化量的至少一个分量不在预定范围内时所述更新单元不更新所述色彩位移量。
7.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述色彩位移量包括扭斜误差、主扫描方向放大比例误差、主扫描方向配准误差、以及子扫描方向配准误差中的至少一个分量。
8.如权利要求2所述的成像装置，其中，所述色彩位移量的非线性分量包括由于在主扫描方向的弯曲导致的位移分量和由于在主扫描方向上的部分放大误差导致的位移分量中的至少一个。
9.如权利要求2 所述的成像装置，其中，存储在所述存储单元中的非线性分量数据包括不同于线性分量数据的针对沿着主扫描方向划分的多个区域中的每一个计算的多项非线性分量数据， 其中，所述校正单元基于针对多个区域中的每一个存储在所述存储单元中的线性分量数据和非线性分量数据的和值校正所述测试图案数据和图像数据。
10.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述校正单元通过使用具有与所述色彩位移量的各种分量对应的元素的矩阵的反向矩阵校正所述测试图案数据和图像数据。
11.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述更新单元通过将所述色彩位移量的当前确定的变化量加上存储在所述存储单元中的最近的色彩位移量来更新所述色彩位移量。
12.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述更新单元通过对以下求和来更新所述色彩位移量: 所述色彩位移量的当前确定的变化量与第一系数的乘积； 所述色彩位移量的当前确定的变化量的积分值与第二系数的乘积； 以及存储在所述存储单元中的最近的色彩位移量。
13.如权利要求11所述的成像装置，其中，第一系数和第二系数在所述色彩位移量的一个和另一个之间是变化的。
14.一种成像方法，包括: 校正步骤，基于当前存储在存储单元中的色彩位移量校正由生成单元生成的测试图案数据和图像数据； 形成步骤，基于在所述校正步骤中校正的测试图案数据以预定间隔在中间转印体上形成测试图案，并基于所述图像数据在所述中间转印体上形成图像； 检测步骤，检测形成在所述中间转印体上的测试图案； 更新步骤，根据在所述检测步骤中的检测结果确定色彩位移量的变化量，并且通过使用所述色彩位移量的变化量更新存储在所述存储单元中的色彩位移量。
15.一种成像装置，包括:存储单元，配置为存储包括用于色彩位移校正的在主扫描方向上的非线性分量的色彩位移量特征数据； 校正单元，配置为基于存储在所述存储单元中的所述色彩位移量特征数据校正输入图像数据和测试图案数据； 输出图像形成单元，配置为基于通过所述校正单元所校正的输入图像数据形成不同色彩的多个图像，并且配置为通过将所述多个图像叠加在中间转印体或记录介质上形成输出图像； 测试图案形成单元，配置为基于由所述校正单元所校正的测试图案数据在所述中间转印体或保持并传送所述记录介质的传送构件上形成多个测试图案； 所述多个测试图案沿着主扫描方向布置； 多个检测单元，配置为检测由所述测试图案形成单元所形成的相应的多个测试图案；以及 更新单元，配置为基于所述多个检测单元的检测结果在所述多个转印单元的每一个的检测位置处检测色彩位移量的变化量；配置为基于所述色彩位移量的变化量和存储在所述存储单元中的所述色彩位移量特征数据计算新的色彩位移量特征数据；以及配置为使用所述新的色彩位移量特征 数据更新存储在所述存储单元中的所述色彩位移量特征数据。
全文摘要
本发明涉及一种成像装置，包括中间转印体；生成测试图案数据的生成单元；存储色彩位移量的存储单元；校正单元，基于当前存储在所述存储单元中的所述色彩位移量校正所述测试图案数据和图像数据；形成单元，通过所述校正单元所校正的测试图案数据以预定间隔在所述中间转印体上形成测试图案，并基于通过所述校正单元所校正的图像数据在所述中间转印体上形成图像；检测单元，检测形成在所述中间转印体上的测试图案；以及更新单元，根据所述检测单元的检测结果确定色彩位移量的变化量，并且通过使用所述色彩位移量的变化量更新存储在所述存储单元中的色彩位移量。
文档编号H04N1/46GK103168276SQ20118004967
公开日2013年6月19日 申请日期2011年9月2日 优先权日2010年9月15日
发明者增井成博 申请人:株式会社理光