图像形成装置 技术领域 本发明涉及一种图像形成装置， 更具体涉及一种校正电子照相彩色图像形成装置 中的各个颜色之间的失配准的技术。
背景技术 常规上， 已提出了例如多色图像形成装置， 该多色图像形成装置包括多个图像形 成单元并可按照以下过程形成彩色图像。 每个图像形成单元将激光束施加到作为图像载体 的鼓状电子照相感光器 ( 即， 感光鼓 ) 上。每个单元通过电子照相过程在感光鼓上形成静 电潜像。显影装置使该静电潜像显影， 并使它变为可见图像 ( 调色剂图像 )。转印单元将由 各个图像形成单元形成在感光鼓上的调色剂图像多层转印到由带状转印材料传送器 ( 转 印传送带 ) 传送的转印材料上， 或者在带状中间转印件 ( 中间转印带 ) 上执行各个图像的 多层转印。其后， 图像被共同转印到转印材料上。
在这种类型的图像形成装置中， 由于各种因素， 而导致未对准发生在各个感光鼓 上所形成的各个颜色图像之间。 用于消除这样的未对准的配准有时可能在其上图像最后经 过多层转印的转印材料上变得不完整。 这种情况下的各种因素包括， 例如， 各个感光鼓之间 的机械安装误差、 各个激光束之间的光路长度误差和光路变化。
图 1、 2A 和 2B 显示处理配准不完整的情形的情况。 常见的感光鼓 11( 即， 11a、 11b、 11c 和 11d) 用于在作为第二图像载体的环带 ( 例如中间转印带 31( 或者转印传送带 )) 上 形成作为未对准检测图案的配准校正图案 70。 被置于与最下游侧的图像形成单元的感光鼓 11a 相邻的、 作为图案检测单元的光电传感器 60 和 61 读取图案， 并检测与由各个图像形成 单元形成的各个颜色对应的感光鼓 11 上的失配准。这种装置通过使用检测的未对准值对 要打印的图像信号进行电校正。
各种图案被提出作为配准校正图案图像。例如， 日本专利公开 No.2000-98810 提 出了包括第一线段和第二线段的图案， 第一线段被放置为相对于作为环带移动方向的处理 方向成预定角度， 第二线段被放置为关于与处理方向垂直的虚线与第一线段对称。
图案检测单元由发光元件 ( 例如 LED 或光电晶体管 ) 和作为图案读取单元的光接 收元件 ( 即， 光电传感器 ) 构成。图案检测单元读取这样的配准校正图案图像。两个这样 的光电传感器在与处理方向垂直的方向上被布置为距离彼此预定距离。 配准校正图案图像 被形成为通过光电传感器。
图 3 显示光电传感器 60 和 61 如何检测中间转印带 31 上的配准校正图案 70。指 出， 中间转印带 31 由下述材料制成， 所述材料对由光电传感器 60 和 61 中的发光元件 (LED) 发射的光 ( 例如， 红外光 ) 的反射率比配准校正图案 70 的反射率高。发射的光的反射率的 差异允许图案检测。
图 4 显示光接收元件 ( 光电晶体管 )PT 如何接收由 LED 发射且被用于图像未对准 的配准校正图案 70 或者中间转印带 31 反射的反射光。图 5 显示将由光电晶体管 PT 接收 的反射光转换为电信号的光接收电路。
首先， 当光电传感器 60 和 61 检测到来自中间转印带 31 的反射光时， 由于反射光 量大， 所以大的光电流在光电晶体管 PT 中流动。电阻器 R1 将电流转换为电压。电阻器 R2 至 R4 和运算放大器 OP1 放大电压。当光电传感器 60 和 61 从形成在中间转印带 31 上的配 准校正图案 70 检测到反射光时， 由于反射光量小， 所以比当检测到来自中间转印带 31 的反 射光时流动的光电流小的光电流在光电晶体管 PT 中流动。如以上情况下那样， 电阻器 R1 将光电流转换为电压， 电阻器 R2 至 R4 和运算放大器 OP1 放大电压。
图 4 中的 A 所指示的波形图案显示光接收电路如何依次检测来自中间转印带 31、 配准校正图案 70 和中间转印带 31 的反射光。如图 5 所示， 固定电阻器 R5 和 R6 将阈值电 平差不多设置在中间转印带 31 处的检测电平与配准校正图案 70 处的检测电平之间的中间 点。比较器 OP2 然后将通过将由光电晶体管 PT 检测到的电流转换为电压而获得的值与阈 值电平进行比较。该操作可产生像图 4 中的 B 所指示的波形图案那样的配准校正图案检测 输出。该系统的控制单元读取被顺序发送的这个图案检测输出， 并从图案间隔等检测失配 准量， 从而对要打印的图像信号进行电校正。
上述配准校正基于配准校正图案具有合适的浓度的前提。然而， 配准校正图案的 浓度由于环境变化而变化， 所述环境变化例如温度和湿度变化、 调色剂材料随时间的劣化 等。具体地讲， 当由于温度和湿度等变化或者调色剂材料随时间的劣化等而导致配准校正 图案的浓度降低时， 配准校正精度也降低。 如果用于每个颜色的配准校正图案的浓度不均匀， 则与配准校正图案对应的模拟 信号的上升或下降速度变化。当模拟信号的上升或下降速度变化时， 从该模拟信号产生的 数字信号的脉冲的前沿或后沿的时序改变。更精确地讲， 模拟信号的脉冲的前沿或后沿的 变化量对于每个颜色不同。由于这个原因， 从数字信号的脉冲检测的颜色未对准量包括边 缘时序之间的变化量的差异。 这导致与配准校正图案之间的相对位置关系相关联的检测精 度的降低。
图 4 中的 A 所指示的波形图案具有两侧对称图案。然而， 实际的波形图案从严格 意义来讲不是两侧对称的。这是由于基于光电传感器的 LED 和 PT 的安装位置的每个光电 传感器的光学特性影响。配准校正图案的浓度变化之后的模拟信号也不具有两侧对称图 案。 因此， 如果配准校正图案的浓度过度地降低， 则模拟信号的前沿和后沿的梯度的变化量 增大。这导致配准校正图案之间的相对位置关系的检测精度的降低。
为了解决这个问题， 通过下述方式使图案图像浓度的降低落在各种类型的图像形 成装置的规格内， 所述方式即控制激光光量的变化 ( 高电压设置 )、 充电器中要设置的充电 偏压的变化和显影设备中要设置的显影偏压的变化、 以及用于根据耐用性进行调色剂补充 控制的各种处理条件。 指出， 然而， 随着图像浓度降低， 对应的配准校正图案的浓度降低。 也 就是说， 即使可使图像浓度落在规格内， 颜色未对准也可落在规格外。
为了防止配准校正精度的降低， 可增大激光光量。 然而， 如果在包括打印操作的操 作中总是增大激光光量， 则会无法充分地移除形成在感光鼓上的潜像的电荷。这会不利地 影响下一个打印图像或者引起感光鼓中的提早劣化。
发明内容
根据本发明的一个方面， 提供一种图像形成装置， 其包括 ： 图像形成单元， 其包括多个感光件、 曝光单元、 光量控制单元、 多个显影单元和转印单元， 所述曝光单元被构造为 用光束照射所述多个感光件中的每个， 所述光量控制单元被构造为控制从所述曝光单元发 射的光束的光量， 所述多个显影单元被构造为通过使用不同的调色剂使通过用光束进行曝 光而形成在所述多个感光件上的静电潜像显影， 所述转印单元被构造为将形成在所述多个 感光件上的调色剂图像转印到图像载体上 ； 图案形成单元， 其被构造为控制所述图像形成 单元， 以在图像载体上形成未对准检测图案， 所述未对准检测图案用于检测转印到图像载 体上的调色剂图像之间的相对未对准 ； 图案读取单元， 其被构造为读取未对准检测图案 ； 和校正单元， 其被构造为基于由所述图案读取单元获得的读取结果对调色剂图像之间的相 对未对准进行校正， 其中， 所述光量控制单元将第一光量和第二光量控制在预定设置范围 内， 所述第一光量为从所述曝光单元发射的、 用以形成未对准检测图案的光束的光量， 所述 第二光量为从所述曝光单元发射的、 用以形成基于从外部装置或读取装置输入的图像数据 的图像的光束的光量 ； 并且用于所述光束的第一光量的预定设置范围中的上限值被设置为 比用于第二光量的预定设置范围中的上限值高。
根据本发明的另一个方面， 提供一种图像形成装置， 其包括 ： 图像形成单元， 其包 括多个感光件、 曝光单元、 光量控制单元、 多个显影单元和转印单元， 所述曝光单元被构造 为用光束照射所述多个感光件中的每个， 所述光量控制单元被构造为控制从所述曝光单元 发射的光束的光量， 所述多个显影单元被构造为通过使用不同的调色剂使通过用光束进行 曝光而形成在所述多个感光件上的静电潜像显影， 所述转印单元被构造为将形成在所述多 个感光件上的调色剂图像转印到图像载体上 ； 图案形成单元， 其被构造为控制所述图像形 成单元， 以在图像载体上形成未对准检测图案， 所述未对准检测图案用于检测转印到图像 载体上的调色剂图像之间的相对未对准 ； 图案读取单元， 其被构造为读取未对准检测图案 ； 和校正单元， 其被构造为基于由所述图案读取单元获得的读取结果对调色剂图像之间的相 对未对准进行校正， 其中， 所述光量控制单元被构造为控制用于形成未对准检测图案的光 束的光量的最大光量以比用于形成基于从外部装置或读取装置输入的图像数据的图像的 光束的光量的最大光量高。
根据本发明的另一个方面， 提供一种图像形成装置， 其包括 ： 图像形成单元， 其包 括多个感光件、 曝光单元、 光量控制单元、 多个显影单元和转印单元， 所述曝光单元被构造 为用光束照射所述多个感光件中的每个， 所述光量控制单元被构造为控制从所述曝光单元 发射的光束的光量， 所述多个显影单元被构造为通过使用不同的调色剂使通过用光束进行 曝光而形成在所述多个感光件上的静电潜像显影， 所述转印单元被构造为将形成在所述多 个感光件上的调色剂图像转印到由传送器传送的转印材料上 ； 图案形成单元， 其被构造为 控制所述图像形成单元， 以在传送器上形成未对准检测图案， 所述未对准检测图案用于检 测转印到转印材料上的调色剂图像之间的相对未对准 ； 图案读取单元， 其被构造为读取未 对准检测图案 ； 和校正单元， 其被构造为基于通过所述图案读取单元获得的读取结果对调 色剂图像之间的相对未对准进行校正， 其中， 所述光量控制单元将第一光量和第二光量控 制在分别与第一光量和第二光量对应的预定设置范围内， 所述第一光量为从所述曝光单元 发射的光束的光量， 所述第二光量为从所述曝光单元发射的、 用以形成基于从外部装置或 读取装置输入的图像数据的图像的光束的光量 ； 并且用于所述光束的第一光量的预定设置 范围中的上限值被设置为比用于第二光量的预定设置范围中的上限值高。根据本发明的另一个方面， 提供一种图像形成装置， 其包括 ： 图像形成单元， 其包 括多个感光件、 曝光单元、 光量控制单元、 多个显影单元和转印单元， 所述曝光单元被构造 为用光束照射所述多个感光件中的每个， 所述光量控制单元被构造为控制从所述曝光单元 发射的光束的光量， 所述多个显影单元被构造为通过使用不同的调色剂使通过用光束进行 曝光而形成在所述多个感光件上的静电潜像显影， 所述转印单元被构造为将形成在所述多 个感光件上的调色剂图像转印到由传送器传送的转印材料上 ； 图案形成单元， 其被构造为 控制所述图像形成单元， 以在传送器上形成未对准检测图案， 所述未对准检测图案用于检 测转印到转印材料上的调色剂图像之间的相对未对准 ； 图案读取单元， 其被构造为读取未 对准检测图案 ； 和校正单元， 其被构造为基于通过所述图案读取单元获得的读取结果对调 色剂图像之间的相对未对准进行校正， 其中， 所述光量控制单元被构造为控制用于形成未 对准检测图案的光束的最大光量以比用于形成基于从外部装置或读取装置输入的图像数 据的图像的光束的最大光量高。
根据本发明， 无论图像形成装置的环境变化、 该装置的耐用性的劣化等如何， 都可 使配准校正图案的浓度保持合适， 并可总是以高精度执行配准校正。
从以下 ( 参照附图 ) 对示例性实施例的描述， 本发明的进一步的特征将变得清楚。 附图说明
图 1 是电子照相彩色复印机的示意性截面图 ；
图 2A 和 2B 是显示图案读取单元和配准校正图案的视图 ；
图 3 是作为图案读取单元的光电传感器的示意图 ；
图 4 是显示配准校正图案的检测的视图 ；
图 5 是显示将由光电晶体管检测的光转换为电信号的光接收电路的布置的电路 图；
图 6 是显示图像形成装置的控制系统的布置的示意图 ；
图 7A 和 7B 是显示激光控制单元和图案检测单元的布置的示意图 ；
图 8 是显示配准校正图案的读取波形的视图 ；
图 9 是显示配准校正图案和浓度校正图案的形成的视图 ；
图 10 是显示将由光电晶体管检测的光转换为电信号的光接收电路的电路图 ；
图 11A 和 11B 是分别显示激光光量设置值的计算中的关系的曲线图 ；
图 12 是根据第一实施例的流程图 ；
图 13 是示意性地显示激光单元的视图 ；
图 14A 和 14B 是分别显示主扫描同步信号相对于激光光量的延迟时间的曲线图 ；
图 15A、 15B、 15C 和 15D 是分别显示主扫描同步信号相对于每个颜色分量中的激光 量的延迟时间的曲线图 ；
图 16A 和 16B 是用于说明主扫描同步信号相对于延迟时间的主扫描偏移的视图 ； 和
图 17 是根据第二实施例的流程图。 具体实施方式< 第一实施例 >
【总体布置】
图 1 是显示根据本发明的图像形成装置的实施例的电子照相彩色复印机的总体 布置的示意性截面图。 根据本实施例的电子照相彩色复印机是本发明预期被特别有效地应 用于的、 包括并排布置的多个图像形成单元并且使用中间转印机制的彩色图像输出装置。
在本实施例中， 电子照相彩色复印机包括图像读取单元 1R 和图像输出单元 1P。 图 像读取单元 1R 光学读取文档图像， 将它转换为电信号， 并将它发送到图像输出单元 1P。图 像输出单元 1P 包括并排布置的四个图像形成单元 10( 即， 10a、 10b、 10c 和 10d)、 进纸单元 20、 中间转印单元 30、 定影单元 40 和清洁单元 50。
以下将更详细地描述每个单元。图像形成单元 10a、 10b、 10c 和 10d 具有相同的布 置。 在图像形成单元 10a、 10b、 10c 和 10d 中， 作为第一图像载体的鼓状电子照相感光器， 即， 感光鼓 11( 即， 11a、 11b、 11c 和 11d) 被轴向支撑以可旋转， 并被驱动以沿着箭头所指示的方 向旋转。一次充电器 12( 即， 12a、 12b、 12c 和 12d)、 光学系统 13( 即， 13a、 13b、 13c 和 13d)、 折叠式反射镜 16( 即， 16a、 16b、 16c 和 16d)、 作为显影单元的显影设备 14( 即， 14a、 14b、 14c 和 14d) 以及清洁设备 15( 即， 15a、 15b、 15c 和 15d) 沿感光鼓 11a 至 11d 的旋转方向被布置 为面对它们的外表面。感光鼓 11d 和 11a 分别位于在带的旋转方向上的上游侧和下游侧。 一次充电器 12a 至 12d 将均匀量的电荷施加于感光鼓 11a 至 11d 的表面。光学系 统 13a 至 13d 使感光鼓 11a 至 11d 曝光于光束， 从而形成静电潜像， 所述光束例如通过折叠 式反射镜 16a 至 16d 根据来自图像读取单元 1R 的打印图像信号调制的光束。
显影设备 14a 至 14d 然后使静电潜像显影， 以将它们变为可见图像， 显影装置 14a 至 14d 分别存放四个颜色 ( 即， 黄色 (Y)、 青色 (C)、 品红 (M) 和黑色 (Bk)) 的显影剂 ( 以下 将称为 “调色剂” )。显影在第一图像载体上的可见图像在图像转印区域 Ta、 Tb、 Tc 和 Td 处 被转印到作为第二图像载体的带状中间转印件 ( 即， 中间转印带 31) 上， 所述带状中间转印 件形成中间转印单元 30。 以与上述相同的方式形成作为未对准检测图案 ( 以下将描述 ) 的 配准校正图案。稍后将详细描述中间转印单元 30。
在图像转印区域 Ta、 Tb、 Tc 和 Td 的下游侧， 清洁装置 15a、 15b、 15c 和 15d 通过将 留在各个鼓上的调色剂刮掉而不是转印到中间转印件上来清洁感光鼓 11a 至 11d 的表面。 在以上处理中， 通过使用各个调色剂顺序形成图像。结果， 与感光鼓 11 对应的调色剂被叠 加并被转印到中间转印单元 30 上。
进纸单元 20 包括用于存放转印材料 P 的盒 21a 和 21b、 手动进给盘 27 和用于从盒 21a 或 21b 或者手动进给盘 27 逐张进给转印材料 P 的拾取辊 22a、 22b 和 26。进纸单元 20 还包括进给辊对 23、 进纸引导器 24 和配准辊 25a 和 25b， 进纸辊对 23 用于进一步传送从拾 取辊 22a、 22b 或 26 进给的转印材料 P， 配准辊 25a 和 25b 用于根据每个图像形成单元的图 像形成时序将转印材料 P 进给到二次转印区域 Te。
将详细描述中间转印单元 30。中间转印带 31 被拉伸并围绕驱动辊 32、 从动辊 33 和二次转印相对辊 34 卷绕， 驱动辊 32 将驱动传送到中间转印带 31， 从动辊 33 跟随中间转 印带 31 的枢轴移动， 从动辊 33 作为通过弹簧 ( 未显示 ) 的偏置力将合适的张力施加于中 间转印带 31 的张紧辊。一次转印平面 A 形成在驱动辊 32 与从动辊 33 之间。中间转印带 31 通过使用例如 PET( 聚对苯二甲酸乙二醇酯 )、 PVdF( 聚偏氟乙烯 ) 等而形成。驱动辊 32
通过下述方式形成， 即， 用具有几毫米厚度的橡胶 ( 聚氨酯或氯丁二烯 ) 膜涂覆金属辊的表 面， 以防止与带一起滑动。脉冲马达 ( 未显示 ) 驱动， 以使驱动辊 32 旋转。
一次转印充电器 35( 即， 35a 至 35d) 布置在中间转印带 31 的下表面上的感光鼓 11a 至 11d 面对中间转印带 31 的一次图像转印区域 Ta 至 Td 中。二次转印辊 36 被放置为 面对二次转印相对辊 34， 并通过使用与中间转印带 31 的压合而形成二次转印区域 Te。半 导体层 36 被以合适的压力压靠中间转印带 31。
用于清洁中间转印带 31 的图像形成表面的清洁单元 50 被置于中间转印带 31 的 二次转印区域 Te 的下游侧。清洁单元 50 包括用于移除中间转印带 31 上的调色剂的清洁 刮刀 51 和存放回收的调色剂的回收调色剂箱 52。
定影单元 40 包括定影辊 41a 和定影辊 41b( 可包括热源 )， 定影辊 41a 合并诸如 卤素加热器的热源， 定影辊 41b 被压靠定影辊 41a。定影单元 40 还包括传送引导器 43 及 定影绝缘盖 46 和 47， 传送引导器 43 用于将转印材料 P 引导到辊 41a 和 41b 对之间的压合 部分， 定影绝缘盖 46 和 47 用于把热量限制在定影单元中。定影单元 40 还包括内部输送辊 44 和外部输送辊 45 及在其上堆叠转印材料 P 的输送盘 48， 内部输送辊 44 和外部输送辊 45 用于将从辊 41a 和 41b 输送的转印材料 P 引导出所述装置。 在本实施例中， 图像读取单元 1R 读取要输出的图像。然而， 本发明不限于此。例 如， 实施例可被构造为从通过存储介质或网络连接的外部装置获取图像数据， 并输出获取 的数据。
【系统操作】
接下来， 将描述具有以上布置的电子照相彩色复印机的操作。系统控制器 101 控 制图像形成装置的总体操作， 稍后将参照图 6 详细描述图像形成装置的总体操作。当系统 控制器 101 产生图像形成操作开始信号时， 系统开始基于所选择的纸张大小等从进纸盒进 给片材。
以下将举例说明从上进纸盒进给片材的情况。 参照图 1， 首先， 拾取辊 22a 从盒 21a 逐张进给转印材料 P。 进给辊对 23 然后沿着进纸引导器 24 将转印材料 P 引导到配准辊 25a 和 25b。此时， 使配准辊 25a 和 25b 停止， 转印材料 P 的前端与配准辊 25a 和 25b 之间的压 合部分接触。其后， 配准辊 25a 和 25b 根据当图像形成单元开始形成图像时的时序开始旋 转。该旋转时段的时序被设置为使转印材料 P 与二次转印区域 Te 中的、 由图像形成单元一 次转印到中间转印带 31 上的调色剂图像一致。
在图像形成单元 10 中， 当产生图像形成操作开始信号时， 在以上处理中在中间转 印带 31 的旋转方向上的最上游侧的感光鼓 11d 上形成的调色剂图像被一次转印到中间转 印带 31 上。此时， 一次转印充电器 35d 在施加高电压时将调色剂图像一次转印在一次转印 区域 Td 中。一次转印的调色剂图像被传送到下一个一次转印区域 Tc。在该区域中， 以与在 各个图像形成单元之间传送调色剂图像所花费的时间对应的延迟执行图像形成。 在下一个 调色剂图像在前一个图像上配准的同时， 根据配准转印该下一个调色剂图像。 随后， 重复类 似的步骤， 以将四个颜色的调色剂图像一次转印到中间转印带 31 上。
转印材料 P 然后进入二次转印区域 Te， 并与中间转印带 31 接触。此时， 高电压根 据转印材料 P 的通过时序施加于半导体层 36。通过该操作， 以上处理将形成在中间转印带 31 上的四个颜色的调色剂图像转印到转印材料 P 的表面上。 其后， 传送引导器 43 精确地将
转印材料 P 引导到定影辊压合部分。调色剂图像通过辊 41a 和 41b 对的热量及压合压力被 定影在转印材料 P 上。其后， 转印材料 P 被内部输送辊 44 和外部输送辊 45 传送， 输送到所 述装置外部， 并堆叠在输送盘 48 上。
以下将参照图 13 更详细地描述形成图像形成单元 10 的激光单元。激光发射单元 310 输出用于在感光鼓 11 上形成潜像的光束。光束穿过准直透镜 311， 以被准直。柱面透 镜 312 将准直的光束形成为多面反射镜 313 上的图像。多面反射镜 313 是旋转多面镜的示 例， 所述旋转多面镜是用于偏转并扫描入射光束的旋转偏转元件。这实现了偏转单元。多 面反射镜 313 被整体地形成有驱动马达 321。驱动驱动马达 321 将使多面反射镜 313 沿图 13 中的箭头所指示的顺时针方向旋转。
被多面反射镜 313 反射的光束传播到感光鼓 11a 以用于图像形成， 并且还传播到 光束检测传感器 ( 以下将称为 BD 传感器 )314， BD 传感器 314 作为产生用于控制主扫描上 的写时序的扫描同步信号的光接收元件。BD 传感器 314 实现同步信号输出单元。变形透镜 (anamorphic lens)315 是用于将来自多面反射镜 313 的反射光形成为 BD 传感器 314 上的 图像的透镜。fθ 透镜 316 是用于将该透镜的外围和中央部分处的扫描速率调整为恒定速 率的透镜。折叠式反射镜 16a 使穿过 fθ 透镜 316 的光束偏转， 以在感光鼓 11a 上扫描它。 接下来将参照图 6 描述根据本发明的装置的控制系统的布置的示例。系统控制器 101 的 CPU( 中央处理单元 )101a 全面控制整个装置。CPU 101a 主要负责驱动该装置中的 每个负载、 从传感器等获取并分析信息以及与操作单元 102( 即， 用户接口 ) 交换数据。为 了执行以上功能， 系统控制器 101 包括连接至 CPU 101a 的 ROM( 只读存储器 )101b、 RAM( 随 机存取存储器 )101c 和计时器单元 101d。
ROM 101b 存储可由 CPU 101a 执行以使得可执行与预定的图像形成序列相关联的 各种序列的程序。RAM 101c 存储需要临时或永久存储的可重写数据。CPU 101a 可在执行 程序的同时使用这些数据。指出， RAM 101c 存储例如稍后将描述的高电压控制单元 105 中 的高电压设置值、 稍后将描述的各种数据、 来自操作单元 102 的图像形成命令信息等。计时 器单元 101d 包括多个计时器， 所述多个计时器用于例如测量配准校正图案 ( 稍后将描述 ) 之间的间隔， 并对图像写时序进行计数。
所述装置包括马达、 DC 负载 ( 例如离合器和螺线管 )、 传感器 ( 例如布置在装置中 的各个位置处的光斩波器和微功耗开关 )。也就是说， 所述装置传送转印材料， 并通过适当 地驱动马达和各个 DC 负载来驱动各个单元， 各个传感器监视各个单元的操作。
系统控制器 101 使马达控制单元 107 控制各个马达， 同时使 DC 负载控制单元 108 基于来自各种传感器 109 的信号操作离合器和螺线管， 从而平稳地执行图像形成操作。高 电压控制单元 105 发送各种高电压控制信号， 以将适当的高电压施加于构成高电压单元 106 的各个类型的充电器。每个定影单元合并用于加热对应的辊的加热器 111。AC 驱动器 110 开启 / 关闭控制加热器。 在这种情况下， 每个定影辊设有用于测量辊的温度的热敏电阻 104。A/D 103 将热敏电阻 104 的电阻随对应定影辊的温度变化的变化转换为电压值。该值 作为数字值被输入到系统控制器 101。基于该温度数据控制上述 AC 驱动器 110。
硬盘 112 连接至系统控制器 101。硬盘 112 可存储从图像读取单元 1R 发送的图像 数据。存储在硬盘 112 中的数据通过来自操作单元 102 的操作被读出以被打印。
操作单元 102 接受由用户设置的信息， 例如复制放大倍率和浓度设置值， 并向用
户呈现图像形成装置的状态， 例如， 指示要在其上形成图像的片材的数量和指示是否正执 行图像形成的信息、 卡纸的发生、 其位置等。
系统控制器 101 连接至与使用激光束的图像写操作相关联的激光控制单元 113 和 与配准校正图案的检测相关联的图案检测单元 114。以下将参照图 7A 和 7B 详细描述激光 控制单元 113 和图案检测单元 114。图 7A 是显示由系统控制器 101 和激光控制单元 113 执 行的控制操作的示意图。系统控制器 101 通过基于检测信号 S14 改变加速 / 减速信号 S13 来将驱动马达 321 控制到目标转数， 检测信号 S14 的频率与驱动马达 321 的旋转同步地变 化。
当将驱动马达 321 的旋转速度控制在与预设转数对应的旋转速度范围内时， 系统 控制器 101 开启激光， 并从 BD 传感器 314 接收主扫描开始信号 S12。系统控制器 101 然后 与主扫描开始信号 S12 的时序同步地将基于从图像读取单元 1R 发送的数据而产生的图像 信号 S10 发送到激光驱动电路 320。 系统控制器 101 还将用于设置激光光量的光量信号 S11 发送到激光驱动电路 320。激光驱动电路 320 与图像信号 S10 同步地以基于光量信号 S11 而设置的光量开启激光发射单元 310。
图 7B 是显示系统控制器 101 和图案检测单元 114 中的控制操作的示意图。由于 光电传感器 60 和 61 被提供在两个位置， 即， 图像形成装置在主扫描方向上的前侧和后侧， 所以提供两个信号系统来控制光电传感器 60 和 61。 在浓度检测中， 本实施例使用光电传感 器 60 来检测黄色和品红色图像的浓度图案， 使用光电传感器 61 检测青色和黑色图像的浓 度图案。为了检测主扫描线的梯度， 实施例使用光电传感器 60 和 61 这二者检测用于每个 颜色的配准校正图案。
由于各个控制信号 ( 即， 浓度检测信号 S1a 和 S1b、 图案检测信号 S2a 和 S2b 以及 LED ON 信号 S3a 和 S3b) 分别具有类似的功能， 所以以下仅描述光电传感器 60。系统控制 器 101 在浓度调整和配准校正时将 LED ON 信号 S3a 发送到发光电路 331a。发光电路 331a 基于 LED ON 信号 S3a 开启光电传感器 60。
光电传感器 60 将通过读取浓度调整图案或配准校正图案而获得的光学信号发送 到光接收电路 330a。光接收电路 330a 然后产生要发送到系统控制器 101 的两个信号。这 些信号之一是浓度检测信号 S1a， 其为根据读取的图案的浓度而变化的模拟信号。浓度检 测信号用于浓度校正。另一个信号是图案检测信号 S2a， 其是作为预先保存在光接收电路 330a 中的阈值与输入的光学信号之间的比较结果而输出的高或低数字信号。 图案检测信号 用于配准校正控制。
[ 配准校正 ]
接下来将描述配准校正。 作为图案读取单元的光电传感器 60 和 61 位于驱动辊 32 与所述多个感光鼓中的感光鼓 11a 之间， 感光鼓 11a 位于带行进方向上的最下游。光电传 感器 60 和 61 读取形成在中间转印带 31 上的配准校正图案 70。配准校正图案 70 是形成在 中间转印带 31 上的、 用以检测转印到中间转印带 31 上的各个颜色的调色剂图像的相对未 对准量的位置检测图案。图像形成装置形成用于每个颜色的配准校正图案 70。系统控制 器 101 基于来自光电传感器 60 和 61 的输出来计算非参考颜色图像相对于参考颜色图像的 未对准量， 并对图像形成位置进行校正， 以减小未对准。也就是说， 如果黑色调色剂图像是 参考颜色图像， 则系统控制器 101 基于来自光电传感器 60 和 61 的输出来计算其它颜色的配准校正图案相对于黑色的配准校正图案的未对准量。系统控制器 101 控制图像形成单元 10， 以减小计算的未对准量。
以上描述举例说明了静电潜像被转印到中间转印带 31 上的情况。然而， 该装置可 被构造为在作为转印材料传送器的转印传送带 ( 传送器 ) 上形成配准校正图案。 可替换地， 所述装置可被构造为在转印材料上形成配准校正图案。 在这种情况下， 光电传感器 60 和 61 读取形成在转印传送带上的配准校正图案。
图 8 显示配准校正图案与由光电传感器 60 和 61 读取的波形之间的关系。参照图 8， (1) 指示调色剂浓度高的情况， (2) 指示调色剂浓度中等的情况， (3) 指示调色剂浓度低 的情况。作为特定值， 本实施例中的情况 (1)、 (2) 和 (3) 下的浓度分别被限定为 1.4、 1.2 和 1.0。
在图 8 中的 (1) 至 (3) 中的每个中， A 指示光接收电路 330 如何检测反射光， B指 示由光接收电路 330 产生的配准校正图案检测输出。在这种情况下， 中间转印带 31 由下述 材料制成， 所述材料对于由光电传感器 60 和 61 中的发光元件 (LED) 发射的光 ( 例如， 红外 光 ) 的反射率比调色剂的反射率高。由于这个原因， 如图 8 中的 (1) 至 (3) 中的每个中的 A 所指示的， 当光电传感器 60 和 61 均面对由调色剂形成的配准校正图案 70 时， 对应的输出 的电平降低。这使得可获得图案的位置。
首先， 光接收电路 330 将由光电传感器 60 和 61 中的每个产生的光电流转换为电 压。 该电压被与预定阈值进行比较， 以产生为配准校正图案检测输出 B。 配准校正图案检测 输出 B 输入到系统控制器 101。系统控制器 101 中的计时器单元 101d 获得在其期间每个颜 色的信号为低的时段的中间点。 系统控制器然后基于每个中间点的位置信息获得各个颜色 相对于参考颜色 ( 在本实施例中为 Y) 的配准校正量。
系统控制器通过改变从上述激光发射单元 310 发射的激光的发射时序来改变主 扫描和副扫描上的写位置。系统控制器通过改变在感光鼓 11a 上要被扫描的一行上的写时 序来执行主扫描方向上的校正。系统控制器改变激光的发射时序， 以改变在感光鼓 11a 上 被多面反射镜 313 反射的激光的扫描时序。此时， 由于系统控制器改变相对于 BD 传感器 314 的反射激光的扫描时序， 所以由 BD 传感器 314 产生的主扫描开始信号的输出电平改变。 结果， 该信号与改变的扫描同步信号同步， 以改变在主扫描方向上偏移的图像形成的时序。 例如， 通过延迟激光的发射时序来延迟感光鼓上的写时序可使写位置在主扫描方向上向前 偏移。
系统控制器通过改变反射激光的多面反射镜 313 的反射表面来执行副扫描方向 上的校正。例如， 通过延迟激光的发射时序来将正旋转的多面反射镜 313 的给定反射表面 变为下一个多面反射镜表面可向副扫描方向上的后端侧偏移一行。 适当地改变激光的发射 时序可获得没有任何颜色未对准的多重图像。
[ 本发明中将考虑的问题 ]
可在传感器输出理想的条件下精确地执行上述配准校正， 而不受响应变化影响。 传感器输出理想的条件指示这样的条件， 即， 中间转印带 31 与配准校正图案 70 之间的边界 点处的信号变化的延迟时间是 0， 或者传感器输出的上升时间和下降时间在延迟时间方面 相等。 与此相反， 光电传感器的实际响应时间延迟， 上升时间和下降时间在延迟时间方面不 同。 关于这种现象的因素包括光电传感器固有的上升时间与下降时间之间的响应速度的差异以及光电传感器的位置与光学特性之间的关系。在这种情况下， 下降时间指示在图案检 测中当发生从带部分到图案部分的转变时的时刻， 而上升时间指示在图案检测中当发生从 图案部分到带部分的转变时的时刻。
将参照图 8 描述所述问题。参照图 8， 指代符号 M 表示检测的调色剂浓度的中间 点； M’ 表示作为调色剂浓度的检测结果的图案的中间点 ； Y1 和 Y2 表示从各个中间点的偏 移。在这种情况下， 如图 8 中的 (1) 所指示的， 光电传感器 60 被放置成将光发射 / 接收光 轴设置为相对于中间转印带 31 成精确直角。在这种条件下， 传感器输出电平在配准校正图 案 70 存在于光电传感器 60 正下方的位置处时变为最高， 并随着配准校正图案 70 远离传感 器正下方的位置移动而逐渐降低。在这种情况下， 由于传感器输出电平在光电传感器 60 正 下方的位置处到达峰值并随着光电传感器 60 与配准校正图案 70 之间的距离增大而逐渐降 低。由于这个原因， 如图 8 中的 (1) 中的 A 所指示的， 上升速度几乎与下降速度相等。
然而， 在实践中， 由于传感器组件的方向性特性的变化和组装变化， 难以将光轴设 置为相对于带成精确直角。也就是说， 光轴具有如图 8 中的 (2) 中的 A 所指示的某个梯度。 由于光轴的梯度的影响， 传感器输出的峰值从传感器正下方的位置偏移。这导致如图 8 中 的 (2) 中的 A 所指示的上升速度与下降速度之间的差异。也就是说， 在图 8 中的 (2) 中的 A 中所示的情况下， 上升速度的梯度比下降速度的梯度缓和。另外， 这要求某个时间来输出 超过用于调色剂识别的阈值电平的值。因此， 输出值包括误差。 如图 8 中的 (1) 至 (3) 所指示的， 随着调色剂浓度降低， 与发生从中间转印带 31 到配准校正图案 70 的转变的部分对应的信号的下降梯度变得更缓和。相反， 与发生从配准 校正图案 70 到中间转印带 31 的转变部分对应的信号的上升梯度变得更陡峭。因此， 在这 种条件下， 以上影响变得显著。也就是说， 基于来自光电传感器 60 和 61 的输出而获得的中 间点 M’ 相对于理想图案的中间点 M 的偏移量 Y 增大。即使在配准校正之后， 这也引起未对 准。
在具有被设置为 1.2±0.2 的图像浓度规格的图像形成装置中， 浓度 1.4 和浓度 1.0 这二者均可满足浓度标准。 然而， 由于以上原因， 当浓度降低时， 即使浓度落在标准范围 内， 在图像转印时， 各个调色剂图像之间的颜色未对准也可落在对应的规格外。
图 8 中的 (1) 指示这样的状态， 即， 浓度为 1.4， 并且配准校正图案的中间点可被精 确地检测 (M ＝ M′ )。然而， 当如图 8 中的 (2) 所指示的那样浓度降低至 1.2 时， M ≠ M′， 偏移变为 Y1。当如图 8 中的 (3) 所指示的那样浓度进一步降低至 1.0 时， M ≠ M′， 偏移变 为 Y2。以这种方式， 从实际的配准校正图案的中间点 M 偏移的位置 M′被错误地识别为中 间点。也就是说， 用于每个颜色的配准校正位置从正确的位置偏移图 8 中所示的 Y1 和 Y2。 因此， 即使图像形成装置在初始安装的状态下经过精确的颜色未对准校正， 随着耐用性劣 化， 校正精度也降低。这可导致图像质量的劣化。
因此， 在耐用性以这种方式劣化的状态下， 为了精确地执行配准校正， 必须形成具 有高浓度的配准校正图案。作为用于该操作的方法， 可想到通过增加激光光量来形成这样 的图案的方法。 然而， 如果在包括打印操作的操作中总是施加过量的激光， 则可能不能充分 地消除形成在感光鼓上的潜像的电荷。这可不利地影响下一个打印图像， 或者可引起感光 鼓中的提早劣化。由于这个原因， 在打印时， 要施加的光量必须落在预定范围内。
因此， 本发明将用于与每个图像形成单元对应的每个颜色的不同光量设置为当要
形成配准校正图案时 ( 即， 当要检测未对准时 ) 的光量 ( 第一光量 ) 和当要执行打印时的 光量 ( 第二光量 )。 另外， 将在形成配准校正图案时的激光束光量的设置范围中的上限值设 置为比打印时的激光束光量的设置范围中的上限值高。
将参照图 9 详细描述该操作。如图 9 所示， 在形成用于各个颜色 ( 即， Y、 M、 C和 Bk) 的配准校正图案之前， 形成浓度校正图案。 本实施例通过使用与用于上述配准校正图案 的单元相同的单元来产生浓度校正图案。 因此， 浓度图案形成单元与图案形成单元相同。 在 这种情况下， 可限定配准校正图案和浓度校正图案的形状和布置， 以改进各自的检测精度 等。另外， 在本实施例中， 光电传感器 60 和 61 检测配准校正图案和浓度校正图案这二者。 因此， 浓度图案读取单元与图案读取单元相同。 然而， 图像形成装置可包括这些单元作为不 同装置。例如， 对于各个装置， 可安装不同的传感器。此时， 由浓度图案形成单元和图案形 成单元形成的各个图案的形成位置根据传感器的安装位置而改变。 还可根据在其上形成配 准校正图案和浓度校正图案的部分 ( 中间转印带或转印材料传送带 ) 来改变光电传感器 60 和 61 的位置。如图 10 所示， 在光接收电路 330 中， 电阻器 R1 将从光电传感器 60 和 61 检 测的光电流转换为电压， 电阻值 R2 至 R4 和运算放大器 OP1 放大电压。浓度检测信号 S1 以 这种方式产生， 并被输出到系统控制器 101。 指出， 系统控制器 101 还接收被产生为低或高信号的图案检测信号 S2， 该低或高 信号作为通过比较器 OP2 从光电流转换的电压与预定电压之间的比较的结果。 如图 9 所示， 本实施例通过按预定的五个级改变激光光量来产生用于各个颜色 ( 即， Y、 M、 C 和 Bk) 的浓 度色调图案。激光光量的范围具有从 00 至 FF 的 256 个级。用于形成配准校正图案的光量 设置值对于每个颜色被顺序设置为更高的值， 即， 40、 60、 80、 A0 和 C0， 最大设置值 ( 与配准 校正图案对应的光量的上限值 ) 最大被设置为 C0。指出， 光量设置值是用于形成基于从外 部装置或读取装置输入的图像数据的调色剂图像或者作为配准校正图案的调色剂图像的 激光光量， 并且它们的用于各自光量的控制范围不同。用于各个调色剂图像的激光光量被 控制在预定范围中的光量设置值内， 以应付图像形成装置的状态和图像形成装置所置的环 境的变化。在这种情况下， 最大设置值是与每个调色剂图像对应的激光光量设置值之中的 最大光量。例如， 本实施例的图像形成装置形成具有光量 40、 60、 80、 A0 和 C0 之一并且对应 的占空比被设置为 100％的配准校正图案。
以下将描述占空比。用于发射激光的驱动信号 (PWM 信号 ) 被供给到激光发射单 元 310。PWM 信号是基于从外部装置或读取装置输入的图像数据而产生的脉冲信号。该 PWM 信号中所包含的脉冲的宽度 ( 占空比 ) 通过图像数据被确定。例如， 对于整个覆盖与具有 调色剂图像的转印材料上的一个像素对应的区域的图像数据， 产生占空比为 100％的脉冲。 对于覆盖与转印材料上的一个像素对应的区域的 80％的图像数据， 产生占空比为 80％的 脉冲。激光发射单元 310 对于与 PWM 信号中所包含的脉冲的占空比对应的时间开启。
[ 激光光量的计算 ]
图 11A 是用于说明计算配准校正时的激光光量的方法的曲线图。横坐标表示产生 配准校正图案时的激光光量设置值 L。纵坐标表示通过读取通过每个激光光量设置值产生 的浓度图案而获得的图案浓度。系统控制器中的 ROM 101b 预先将来自每个光电传感器的 浓度检测输出与浓度之间的关系存储为表格。因此， 通过参照所述表格将来自每个光电传 感器的浓度检测输出转换为浓度。
如图 11A 所示， 系统控制器 101 通过切换激光光量设置值来产生浓度的近似线性 方程。本实施例通过按五个级 (40、 60、 80、 A0 和 C0) 切换光量设置值 L 来产生近似线性方 程。然而， 本发明不限于此。可根据激光的特性来适当地设置切换光量设置值中的级的数 量和级的间隔。作为目标浓度的激光光量从这个产生的近似线性方程得到。本实施例中的 目标浓度是 1.4， 用于实现目标浓度的激光光量设置值是 B0。系统控制器按以上方式对各 个颜色独立地确定配准校正时的激光光量设置值 L1Y、 L1M、 L1C 和 L1Bk。仅当执行配准校 正时， 才使用设置值。另一方面， 在本实施例的图像形成装置中， 将打印时的光量设置范围 的上限值设置为 80， 以避免图像形成装置中的任何问题。
参照图 11B， 像图 11A 那样， 横坐标表示打印时的激光光量设置值 L， 纵坐标表示通 过读取通过各个激光光量设置值产生的浓度图案而获得的浓度。 在本实施例的图像形成装 置中， 浓度规格是 1.2±0.2， 并在高浓度区域中执行控制以在浓度规格内获得尽可能接近 1.4 的浓度。然而， 如上所述， 将打印时的激光光量的上限值设置为 80， 超过 80 的设置值不 能是设置值。因此， 在图 11B 中所示的情况下， 将打印时的激光光量设置值 L 设置为 80， 这 种情况下的最大浓度大约是 1.2。 也就是说， 关于打印时的色调， 对于最大浓度部分， 可通过 将每个像素的激光的占空比设置为 100％来输出高达 1.2 的浓度， 而对于低浓度部分， 通过 降低激光的占空比来表达色调。以以上方式， 所述装置对各个颜色独立地确定打印时的激 光光量设置值 L2Y、 L2M、 L2C 和 L2Bk， 并且当执行打印操作时， 使用设置值。
[ 控制过程 ]
以下将参照图 12 的流程图描述以上控制操作。指出， 系统控制器 101 中的 CPU 101a 全面执行以下将描述的流程图。另外， 为了执行以下过程， 在本实施例中， CPU 101a 读 出并执行存储在存储单元 ( 例如， ROM 101b) 中的程序。
当打印作业在睡眠或备用模式下输入到该装置时， CPU 101a 在打印操作之前确定 当前时序是否是打印时执行浓度调整的时序 (S1000)。 在这种情况下， 根据先前执行浓度调 整之后的打印作业的累积数量、 安装图像形成装置的环境的变化等改变打印时的浓度。在 本实施例中， CPU 101a 基于先前执行浓度调整之后的打印片材的累积数量和自先前的打印 操作起过去的时间来确定打印时执行浓度调整的时序。 如果当前时序不是执行浓度调整的 时序 ( 在步骤 S1000 中为否 )， 则所述处理前进到步骤 S1040。如果当前时序是执行浓度调 整的时序 ( 在步骤 S1000 中为是 )， 则 CPU 101a 在按五个级 ( 即， 40、 50、 60、 70 和 80) 切换 用于 Y、 M、 C 和 Bk 的激光光量中的每个的同时形成浓度校正图案 (S1010)。通过使用通过 读取各个浓度校正图案而获得的结果， CPU 101 决定用于实现打印每个颜色时的目标浓度 的激光光量 L1， 即， L1Y、 L1M、 L1C 和 L1Bk(S1020)。
CPU 101a 将决定的用于各个颜色的激光光量 L1 存储在系统控制器 101 中的 RAM 101c 中， 并将它们设置为用于打印操作的光量 (S1030)。也就是说， 当获得与像图 11B 中所 示的近似线性方程那样的近似线性方程对应的分布时， CPU 101a 将激光光量设置值设置为 80。
CPU 101a 然后确定当前时序是否是执行配准校正的时序 (S1040)。 CPU 101a 也基 于打印作业的累积数量、 环境变化等确定当前时序是否是执行配准校正的时序。如果当前 时序不是执行配准校正的时序 ( 在步骤 S1040 中为否 )， 则所述处理前进到步骤 S1300。如 果当前时序是执行配准校正的时序 ( 在步骤 S1040 中为是 )， 则 CPU 101a 在形成配准校正图案之前执行控制， 以得到产生配准校正图案时的激光光量。
首先， CPU 101a 在按五个级 ( 即， 40、 60、 80、 A0 和 C0) 切换用于 Y、 M、 C 和 Bk 的激 光光量中的每个的同时形成浓度校正图案 (S1050)。基于通过读取这些浓度校正图案而获 得的结果， CPU101a 决定用于实现用于各个颜色的配准校正时的目标浓度的激光光量 L2， 即， L2Y、 L2M、 L2C 和 L2Bk(S1060)。也就是说， 当获得与像图 11A 中所示的近似线性方程那 样的近似线性方程对应的分布时， CPU 101a 将形成配准校正图案时的激光光量设置值设 置为 B0。CPU 101a 将决定的用于各个颜色的激光光量 L2 存储在系统控制器 101 中的 RAM 101c 中， 并将它们设置为用于配准校正的光量值 (S1070)。
CPU 101a 通过使用按以上方式决定的激光光量 L2Y、 L2M、 L2C 和 L2Bk 来形成用 于各个颜色的配准校正图案 (S1080)。基于通过读取这些配准校正图案而获得的结果， CPU 101a 决定用于各个颜色的配准校正值 (S1090)。CPU 101a 将决定的用于各个颜色的配准 校正值存储在系统控制器 101 中的 RAM 101c 中， 并且还通过使用打印时的校正值来对主扫 描和副扫描中的图像写时序进行校正 (S1100)。当完成配准校正操作时， CPU 101a 将用于 各个颜色的激光光量从配准校正时的设置值 L2Y、 L2M、 L2C 和 L2Bk 切换到打印时的设置值 L1Y、 L1M、 L1C 和 L1Bk(S1200)。CPU 101a 然后通过使用激光光量 L1Y、 L1M、 L1C 和 L1Bk 产 生打印图像， 并且当完成所有的打印操作时转变到备用或睡眠状态 (S1300)。
如上所述， 将配准校正时的激光光量设置为比打印时的激光光量高。这使得可使 每个配准校正图案的浓度保持合适， 并可总是精确地执行配准校正。
< 第二实施例 >
在第一实施例中， 当对于打印操作和配准校正独立地设置激光光量时， 来自 BD 传 感器 314 的检测信号相对于激光束的主扫描的同步的延迟时间可彼此不同。该延迟时间为 从激光撞击 BD 传感器 314 的时刻到 BD 传感器 314 输出主扫描开始信号 S12 的时刻的延迟 时间。该延迟时间差异可引起打印时主扫描方向上的写时序的偏移。
图 14A 显示下述情况， 即， 即使当配准校正时的激光光量 L1 和打印时的激光光量 L2 分别被设置为不同的光量时， BD 传感器 314 的延迟时间 T 也保持不变。在这样的情况 下， 以上偏移在主扫描方向上的写时序中不发生。
然而， 由于以下原因， 如图 14B 中所示， 写时序偏移发生在主扫描方向上。参照图 14B， 如果在配准校正时设置激光光量 L1， 则在 BD 传感器 314 输出主扫描开始信号 S12 之前 延迟时间 T1 过去。如果在打印时设置激光光量 L2， 则延迟时间 T2 过去。设 V 为激光的扫 描速率， 则通过以下方程给出在从光撞击 BD 传感器 314 的时刻到 BD 传感器 314 输出配准 校正时的主扫描开始信号 S12 的时刻的间隔期间激光在主扫描方向上行进的距离 X1 ：
X1 ＝ VxT1 ...(1)
同样， 通过以下方程给出在从光撞击 BD 传感器 314 的时刻到 BD 传感器 314 输出 打印时的主扫描开始信号的时刻的间隔期间激光在主扫描方向上行进的距离 X2 ：
X2 ＝ VxT2 ...(2)
也就是说， 主扫描中的写时序偏移距离 X1 与 X2 之间的差 ΔX(|X1-|X2)。
例 如， 如 果 延 迟 时 间 T1 ＝ 10ns、 延 迟 时 间 T2 ＝ 30ns、 激光扫描速率 V ＝ 1,500,000mm/sec， 则
X1 ＝ 10(ns)x1,500,000(mm/sec) ＝ 15(μm)X2 ＝ 30(ns)x1,500,000(mm/sec) ＝ 45(μm)
ΔX ＝ 45-15 ＝ 30(μm)
也就是说， 打印时的写位置相对于在配准调整时设置的写位置向前移动 30μm。 在 这种情况下， 配准校正时的激光光量 L1 和打印时的激光光量 L2 在每次执行调整操作时改 变。另外， 对于各个颜色独立地设置这样的激光光量。因此， 如下所述， 颜色未对准可变得 显著。
假设如图 15A 至 15D 所示那样设置在用于每个颜色的配准校正时的激光光量 L1 和打印时的激光光量 L2。如图 15A 所示， 如果用于黄色的激光光量具有用 L1 ＝ L2 表示的 关系， 则 BD 传感器 314 的延迟时间用 T1 ＝ T2 表示。由于这个原因， 打印时的写位置与通 过配准校正设置的位置一致 (ΔV ＝ 0)。
相反， 假设用于品红色的激光光量具有用 L1 ≠ L2 表示的关系， 则如图 15B 所示， BD 传感器 314 的延迟时间分别用 T1 ＝ 10ns 和 T2 ＝ 20ns 给出， 并且激光扫描速率 V ＝ 1,500,000mm/sec。在这种情况下， 如下所述， 打印时的写位置在主扫描方向上偏移。
ΔX ＝ (20(ns)-10(ns))x1,500,000(mm/sec) ＝ 15(μm)
同样， 如图 15C 所示， 假设对于青色， T1 ＝ 10ns， T2 ＝ 30ns， 并且 V ＝ 1,500,000mm/ sec。在这种情况下， 打印时的写位置如下在主扫描方向上偏移。
ΔX ＝ (30(ns)-10(ns))x1,500,000(mm/sec) ＝ 30(μm)
同样， 如图 15D 所示， 假设对于黑色， T1 ＝ 10ns， T2 ＝ 30ns， 并且 V ＝ 1,500,000mm/ sec。在这种情况下， 打印时的写位置如下在主扫描方向上偏移。
ΔX ＝ (30(ns)-20(ns))x1,500,000(mm/sec) ＝ 15(μm)
图 16A 显示当各个颜色的图像的主扫描方向相同时打印时黄色、 品红、 青色和黑 色图像在主扫描方向上的位置偏移之间的关系。也就是说， 主扫描方向上的各个颜色的图 像之间的最大位置偏移在黄色 Y 和青色 C 的图像之间是 30μm。
假设黄色、 品红色、 青色和黑色图像是这样的光学位置关系， 即， 黄色和品红色图 像的主扫描方向相同， 青色和黑色图像的主扫描方向与黄色和品红图像的主扫描方向交 叉。图 16B 显示主扫描方向上的各个颜色的图像之间的位置偏移之间的关系。也就是说， 主扫描方向上的各个颜色的图像之间的最大位置偏移在青色和品红色图像之间是 45μm。
当每个激光单元被设计为尺寸减小时， 为了放置， 激光的主扫描方向可被设计为 彼此交叉。在这种情况下， 如参照图 16B 所述的， 主扫描方向上的各个颜色的图像之间的位 置偏移变得更显著。
因此， 在本实施例中， 相对于像图 14A 和 14B 中所示的那样的激光光量 L 的变化的 BD 传感器 314 的延迟时间 T 的关系表达式被预先存储在图像形成装置的系统控制器 101 中。这使得可通过使用所述关系表达式基于激光光量 L1 与 L2 之间的差来计算 BD 传感器 314 的延迟时间 ΔT。
与以这种方式计算的延迟时间 ΔT 对应的补偿 (offset) 量被加到主扫描方向上 的配准校正值。这防止打印时主扫描方向上的未对准的发生， 并使得即使由于配准校正时 的激光光量与打印时的激光光量之间的差异而导致 BD 传感器 314 的延迟时间 ΔT 变化时， 也可进行精确的配准校正。
指出， 以上描述举例说明了这样的装置， 其包括与用于 Y、 M、 C 和 K 的所有激光束对应的 BD 传感器 314， 并基于来自 BD 传感器 314 的信号控制写时序。然而， 包括仅用于特定 颜色的激光的 BD 传感器 314 的装置可添加仅用于该颜色的激光的像上述补偿值那样的补 偿值。也就是说， 本发明可应用于包括一个或多个 BD 传感器 314 的任何装置。
以下将参照图 17 的流程图详细描述以上控制操作。指出， 系统控制器 101 中的 CPU 101a 全面执行以下将描述的流程图。另外， 为了执行以下将描述的过程， 在本实施例 中， CPU 101a 读出并执行存储在存储单元 ( 例如 ROM 101b) 中的程序。
当打印作业在睡眠或备用模式下输入到该装置时， CPU 101a 在打印操作之前确定 当前时序是否是打印时执行浓度调整的时序 (S2000)。 在这种情况下， 根据先前执行浓度调 整之后的打印作业的累积数量、 安装图像形成装置的环境的变化等改变打印时的浓度。在 本实施例中， CPU 101a 基于先前执行浓度调整之后的打印片材的累积数量和自先前打印操 作起过去的时间来确定打印时执行浓度调整的时序。
如果当前时序是执行浓度调整的时序 ( 在步骤 S2000 中为是 )， 则 CPU 101a 在按 五个级 ( 即， 40、 50、 60、 70 和 80) 切换用于 Y、 M、 C 和 Bk 的激光光量中的每个的同时形成浓 度校正图案 (S2010)。通过使用通过读取各个浓度校正图案而获得的结果， CPU 101a 决定 用于实现每个颜色打印时的目标浓度的激光光量 L1， 即， L1Y、 L1M、 L1C 和 L1Bk(S2020)。
CPU 101 将决定的用于各个颜色的激光光量 L1 存储在系统控制器 101 中的 RAM 101c 中， 并将它们设置为用于打印操作的激光光量 (S2030)。也就是说， 当获得与像图 11B 中所示的近似线性方程那样的近似线性方程对应的分布时， CPU 101a 将激光光量设置值设 置为 80。
CPU 101a 然后确定当前时序是否是执行配准校正的时序 (S2040)。 CPU 101a 也基 于打印作业的累积数量、 环境变化等确定当前时序是否是执行配准校正的时序。如果当前 时序不是执行配准校正的时序 ( 在步骤 S2040 中为否 )， 则所述处理前进到步骤 S2300。
如果当前时序是执行配准校正的时序 ( 在步骤 S2040 中为是 )， 则 CPU 101a 在形 成配准校正图案之前执行控制， 以得到产生配准校正图案时的激光光量。首先， CPU 101a 在按五个级 (40、 60、 80、 A0 和 C0) 切换用于 Y、 M、 C 和 Bk 的激光光量中的每个的同时形 成浓度校正图案 (S2050)。基于通过读取这些浓度校正图案而获得的结果， CPU 101a 决 定用于实现用于各个颜色的配准校正时的目标浓度的激光光量 L2， 即， L2Y、 L2M、 L2C 和 L2Bk(S2060)。也就是说， 当获得像图 11A 中所示的分布那样的分布时， CPU 101a 将形成配 准校正图案时的激光光量设置值设置为 B0。
CPU 101 将决定的用于各个颜色的激光光量 L2 存储在系统控制器 101 中的 RAM 101c 中， 并将它们设置为用于配准校正的激光光量 (S2070)。CPU 101a 通过使用按以上方 式决定的激光光量 L2Y、 L2M、 L2C 和 L2Bk 来形成用于各个颜色的配准校正图案 (S2080)。 基于通过读取这些配准校正图案而获得的结果， CPU101a 计算用于各个颜色的配准校正值。 CPU 101a 然后从激光光量 L1 与 L2 之间的差计算在主扫描方向上相对于写位置的补偿值 (S2081)。CPU 101a 从计算的值决定用于各个颜色的配准校正值 (S2090)。
CPU 101a 将决定的用于各个颜色的配准校正值存储在系统控制器 101 中的 RAM 101c 中， 并且还通过使用打印时的校正值来对主扫描和副扫描中的图像写时序进行校正 (S2100)。当完成配准校正操作时， CPU 101a 将用于各个颜色的激光光量从配准校正时的 激光光量 L1Y、 L1M、 L1C 和 L1Bk 切换到打印时的激光光量 L2Y、 L2M、 L2C 和 L2Bk(S2200)。CPU 101a 然后通过使用激光光量 L2Y、 L2M、 L2C 和 L2Bk 来产生打印图像， 并且当完成所有 的打印操作时转变到备用或睡眠状态 (S2300)。
通过以上操作， 即使由于配准校正时的激光光量与打印时的激光光量之间的光强 度的差异而导致来自 BD 传感器的检测信号的延迟量彼此不同， 也可执行精确的配准校正。
还可通过读出并执行记录在存储设备上的、 用以执行上述实施例的功能的程序的 系统或装置 ( 或者例如 CPU 或 MPU 的设备 ) 的计算机和通过下述方法来实现本发明的方面， 所述方法的步骤通过由系统或装置的计算机读出并执行记录在存储设备上的、 用以执行上 述实施例的功能的程序而被执行。为了这个目的， 例如通过网络或者从用作存储设备的各 种类型的记录介质 ( 例如， 计算机可读介质 ) 向计算机提供所述程序。
尽管已参照示例性实施例对本发明进行了描述， 但是应当理解本发明不限于所公 开的示例性实施例。要给予以下权利要求的范围以最广泛的解释， 以涵盖所有这样的修改 及等同结构和功能。