CN100397249C - 激光打印装置的图像校正装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种激光打印装置的图像校正装置及其操作方法，用在将激光/LED光束扫描技术作为感光打印的激光打印装置中，通过配置一个检测单元在激光打印装置内、检测单元上的多个检测器接收并转换激光头的激光为多个光电信号、一个图像处理单元接收并处理光电信号、转化为多个信号条纹，经呈现在图像显示单元的信号条纹来判断扫描光束的位置误差量等步骤，以调整激光打印装置打印时的图像偏斜。

Description

激光打印装置的图像校正装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种激光打印装置的图像校正装置及其校正方法，特别涉及应用于激光打印装置的发光源的位置校正。

技术背景

现有的复印机(copier)、打印机或传真机中，利用电子摄影技术(Electro-photography)作为打印文件的核心技术，即一种激光打印机的激光光电装置，其借助某特殊能量波长的光线改变静电荷(electrostatic charge)的分布产生摄影(photographic)图像。其中首先经过布电机构在感光鼓(Photoconductive drum)表面产生一层均匀的电荷，打印前扫描程序需经过激光曝光程序，文件上的像素会被转换成激光明暗信息，激光照射到感光鼓滚筒上时未曝光区会维持原有电位，但是曝光区电位会被中和掉而电位下降，由于曝光区的电荷被导通接地而流失了，所以曝光区因电位下降会吸引打印碳粉，达到打印目的。

上述打印流程中影响打印质量的步骤很多，如电荷的涂布、曝光、曝光区与未曝光区的电压对比大小、压降的速率等，但其中如激光或LED等文件扫描光源产生机构上的误差，将会造成打印时位置的误差与偏斜(Skew)。

现有技术如美国专利US6,281,918披露一种彩色打印装置激光打印头(Laser Printhead)的校正装置，如图1A所示，激光光电打印装置10包括有多个激光打印头12、14、16、18，黑色匣20、洋红色匣22、青色匣24与黄色匣26，加上一条连接多个颜色匣的感光鼓28、30、32、34的传送带36，用于传送打印纸张。每一个激光打印头12、14、16、18都发射出扫描激光，分别在扫描方向射向对应的感光鼓28、30、32、34，如图所示的光束38、40、42、44，通过感光鼓上产生的电位差吸引或排斥颜色碳粉，产生明亮的颜色图案。

而图1B为图1A所示装置10的激光打印头12的局部放大，其中激光打印头12由一个狭缝116射出激光光束38，沿箭头85方向产生扫描线139，通过连接激光打印头12的感应器(未在图中显示)产生激光打印头12的位置信号，经由一个控制器(未在图中显示)作偏斜判断，并产生校正信号，再通过其中相关机构校正激光打印头12的位置，如通过图示的枢轴114调整激光打印头的角度。

另外，Lexmark公司的美国专利US6,486,906也披露一种激光打印机激光打印头的偏斜校正方法，通过设置在激光打印机内的检测单元200连接打印机内的多个碳粉匣，并记录对应基准轴的位置信息，再检测基准轴对应感光鼓的偏斜状态，在打印机产生校正图案时，检测单元收集图案信息，针对其中偏斜状况加以校正，如图2所示，检测单元200中设置一个作为基准的硬板201，其上安装有多个感光鼓76、78、80、82，在感光鼓两端设置有多个对称且成对的检测器50，通过检测52、54箭头所指方向的偏斜情形，进而进行该专利校正激光打印头的偏斜现象的步骤，在此不再赘述。

现有技术是针对激光打印头的偏斜现象进行校正，有其特殊效果，然而激光打印机除了在激光打印头有不准确偏斜的可能外，在其整体机构组装上，多个零件间微小的误差产生的公差，仍会造成对其中激光扫描装置(LSU)的不准确。本发明即针对这一问题，提出另一种激光打印装置的图像位置判断、校正方法与校正装置，通过一个检测单元接收激光信号，以呈现的图像判断打印机整体机构误差，以及激光/LED扫描光束是否在合适的扫描区域中扫描，并解决因激光扫描装置在装配时的误差而产生打印时图像的偏斜。

发明内容

一种激光打印装置的图像校正方法，配置一个检测单元在激光打印装置内；发射扫描光线，由一个发光装置射向检测单元；接收扫描光线，由检测单元上的多个检测器接收并转换为多个光电信号；一个图像处理单元接收并处理多个检测器的光电信号；转化多个光电信号为多个信号条纹，并显示在一个图像显示单元上；判断发光装置的位置与偏斜状态，以校正发光装置的位置。

而该校正装置至少包括有：一个激光头、一个检测单元、多个检测器、一个图像处理单元以及一个图像显示单元。

附图简述

图1A为现有技术彩色打印装置激光打印装置示意图；

图1B为现有技术打印装置激光打印头校正方法的装置示意图；

图2为现有技术激光打印头校正装置示意图；

图3为本发明激光打印装置机构示意图；

图4A为本发明校正方法装置示意图；

图4B为本发明校正方法的检测单元示意图；

图5为本发明校正方法的图像处理系统示意图；

图6A为本发明校正方法的激光入射示意图；

图6B为本发明校正方法的激光入射偏斜示意图；

图6C为本发明校正方法的校正条纹示意图；

图7为本发明校正方法的步骤流程图。

最佳实施方式

为解决与判断打印出图像位移与偏斜的问题，本发明通过判断扫描激光光束与扫描垂直方向的误差量，以克服现有利用电子摄像技术的激光打印装置(Electrographic Machine)在机构组装上，多个零件间微小的误差产生的公差，造成对其中激光扫描装置(LSU)的不准确，如偏斜(skew)。本发明即针对这个问题，提出一种激光打印装置的图像位置判断、校正方法与校正装置，通过辨识激光/LED扫描光束是否在合适的扫描区域中扫描，以解决下列问题：

1.解决激光扫描装置在装配时，内部零件对激光扫描装置产生的激光扫描光束在激光打印装置中造成的偏斜。

2.解决激光扫描装置装配在激光打印装置时的误差对扫描感光鼓上图像产生的偏斜。

3.解决激光打印装置在组装时的累积误差对扫描图像造成偏斜。

4.判断激光/LED扫描光束是否在合适的扫描区域中扫描。

请参阅图3所示的激光打印装置机构示意图，以彩色激光打印机为例(并不以此为限)，其中包括有黑色(K)、洋红色(M)、青色(C)与黄色(Y)等碳粉匣，其中黑色碳粉匣Y连接一个显影转印单元(developer unit)305，用于将匣中细微碳粉带出，并连接到一个感光鼓307，感光鼓307的特点是在曝光时是导电的，但是当没有激光照射时是绝缘体，首先感光鼓307经滚轴303带动，再用布电单元301布电在感光鼓307表面，其表面会产生一层均匀的电荷，经由激光头(printhead)300所射出的激光3曝光后，未曝光区会维持原有电位，但是曝光区电位会被中和掉而电位下降，通过吸引显影转印单元305带出的碳粉或者去除碳粉以产生明暗效果。上述技术可应用于其它颜色碳粉匣的相关机构，且不限于彩色激光打印机。

在激光打印机出厂时，用一个检测单元400代替原感光鼓的位置，如图4A所示，激光头300所射出的激光3射向该检测单元400，通过设置其上的多个检测器进行偏斜检测。如图4B所示的检测单元400，其中包括一个检测杠405，其上设置至少两个检测器401，两端用固定轴403固定在原来打印机内固定感光鼓的沟槽，由检测器401接收来自激光头的激光，必要时，加装滤光镜以衰减激光能量。上述激光头作为激光光源，也可用一个发光二极管(LED)所发射的光束代替。

本发明图像校正方法需要借助一个图像处理系统获取上述入射到检测单元400上检测器401的激光信号，并将光信号呈现在该图像处理系统的监视器上，通过人眼或者仪器获知呈现的条纹，加以校正。

该图像处理系统示意图请参阅图5所示的校正装置，图像处理系统至少包括有一个图像处理单元501和一个图像显示单元503，而激光打印装置内控制电路5控制发光装置500(如激光发光元件或发光二极管等)发射扫描光线到检测单元400，检测单元400上至少两组检测器接受扫描光线后转换为多个光电信号，经图像处理单元501处理该光电信号，呈现用于判断与校正的信号条纹图像在图像显示单元503，最后由一个校正单元505判断其中信号条纹，以进行发光装置500与整体激光打印装置的判断与校正，其中通过人眼或仪器判断该校正条纹是否准确，可立即调整校正该激光打印装置的激光头，以得到正确的出厂状态。

如图6A与图6B所示的校正条纹示意图，由检测装置的至少两组检测器401检测扫描光线，可知发光装置是否准确对准，若有误差，表示发光装置有偏斜，就需加以调整。而图6C则为图像显示单元呈现的条纹示意图，图像显示器上可呈现上下两部分条纹，分别代表两个检测器401所检测的扫描光线信号，若两检测器所检测测的扫描光线信号有误差，如图示条纹A、B、D、E，显示器上就呈现条纹不连续(条纹B与D)或位置偏移(条纹A与E)的情况，即表示发光装置相对于整体打印装置有偏斜或扫描位置偏移的现象；若两检测器所检测的扫描光线信号一致，如图示条纹C，显示器上就呈现条纹连续的情况，即表示发光装置相对于整体打印装置为对准或者完全校正的状态。如本发明之一较佳具体实施例，发光装置为一个发光二极管(LED)或一个激光发光元件。

图7为本发明校正方法流程图。

开始时，配置一个检测单元在打印装置(如激光打印装置)内，替代原来感光鼓的位置(步骤S701)；

由发光装置发射扫描光线，以扫描光线方式射向该检测单元(步骤S703)；

检测单元上的多个检测器接收扫描光线的光信号，并转换为多个光电信号(步骤S705)；

由一个图像处理单元处理多个检测器转换的光电信号，再将光电信号转化为多个信号条纹，该图像处理单元可设置在该检测单元内，亦可独立设置在外(步骤S707)；

将多个信号条纹显示在图像显示单元(步骤S709)；

通过显示在图像显示单元中由各检测器所获得的信号条纹，比较其对齐状态来判断发光装置相对于整体打印装置的位置与偏斜状态，可由仪器或人眼判断(步骤S711)；

根据显示在图像显示单元中多个信号条纹对发光装置进行校正，以仪器或手动方式校正该装置，使没有对齐的信号条纹能正确对齐(步骤S713)；

通过上述校正步骤，由一个检测单元接收扫描光线信号，以呈现的图像判断打印机整体机构误差，以及激光/LED等发光装置的扫描光线是否在合适的扫描区域中扫描，以解决因打印装置在装配时的误差而产生打印时图像的偏斜。

以上所述只是本发明的较佳可行实施例，并没有因此限制本发明的专利范围，所以凡是使用本发明说明书及附图内容的等效结构变化，均应包含在本发明的范围之内。

Claims (12)

1.一种激光打印装置的图像校正方法，至少包含：

配置一个检测单元在该激光打印装置内，该检测单元位于替代该激光打印装置的一个感光鼓的位置；

发射扫描光线，由一个发光装置射向该检测单元；

接收该扫描光线，由该检测单元上的多个检测器接收并转换为多个光电信号；

一个图像处理单元接收并处理该多个检测器的光电信号；

转化该多个光电信号为多个信号条纹，并显示在一个图像显示单元上；

判断该发光装置的位置与偏斜状态，以校正该发光装置的位置。

2.如权利要求1所述的方法，其中通过显示在该图像显示单元中的多个信号条纹比较对齐状态来判断该发光装置相对该激光打印装置的偏斜状态。

3.如权利要求1所述的方法，其中该判断该发光装置相对该激光打印装置的位置与偏斜状态的步骤中，判断该多个检测器所检测到的扫描光线是否对齐和是否偏移到某一方向。

4.如权利要求1所述的方法，其中该图像处理单元可设置在该检测单元内，或独立设置在外。

5.如权利要求1所述的方法，其中该发光装置为一个发光二极管。

6.如权利要求1所述的方法，其中该发光装置为一个激光发光元件。

7.一种激光打印机的校正装置，至少包含：

一个检测单元，安装在该激光打印机内的一个感光鼓的位置，并可接收该激光打印机的发光装置发射的扫描光线；

多个检测器，设置在该检测单元上，接收该扫描光线并转换为光电信号：

一个图像处理单元，接收该多个检测器的光电信号并转换成对应于该扫描光线的信号条纹；

一个图像显示单元，显示该信号条纹，用于校正该发光装置的位置。

8.如权利要求7所述的装置，其中该图像处理单元可设置在该检测单元内，或独立设置在外。

9.如权利要求7所述的装置，其中通过加装多个滤光镜在该多个检测器上衰减该发光装置所发出光线的能量。

10.如权利要求7所述的装置，其中该发光装置为一个发光二极管。

11.如权利要求7所述的装置，其中该发光装置为一个激光发光元件。

12.如权利要求7所述的装置，还包含一个校正单元，判断该信号条纹，用于校正该发光装置的位置。

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