CN101626217B - 扫描仪、图像形成装置及其电动机控制方法 - Google Patents

Abstract

扫描仪、图像形成装置以及所述扫描仪和图像形成装置的电动机控制方法。所述电动机控制方法包括：扫描形成于文档上的测试图像；使用扫描的测试图像来计算由电动机移动的扫描头的实际速度；计算表示驱动所述电动机的驱动信号与所计算的扫描头的实际速度之间的关系的矩阵；以及使用所计算的矩阵的逆矩阵来更新所述驱动信号以校正所述扫描头的实际速度。

Description

扫描仪、图像形成装置及其电动机控制方法

技术领域

本发明一般概念涉及能够使用测试图像校正用于驱动电动机(motor)的控制信号的扫描仪和图像形成装置，以及该扫描仪和图像形成装置的电动机控制方法。

背景技术

通常，扫描仪使用光从文档中读取图像信息。为此，扫描仪包括用于从文档中读取图像信息的传感器单元。传感器单元具有以行排列的用于彩色图像扫描的多个传感器。

图1示出用于彩色图像扫描的传统彩色传感器单元。参照图1，传感器单元10包括彼此以预定间隔“p”分开的颜色图像传感器11R、11G和11B。滤色器置于各个颜色图像传感器11R、11G和11B之上，并接收从文档反射的彩色图像。例如，文档1的区域‘A’中的原始图像被分成多个颜色图像并接着通过颜色传感器11R、11G和11B形成图像。这样，分别产生区域‘A’的颜色数据并将其分别存储在存储缓冲器15中。

将存储在存储缓冲器15中的颜色数据进行组合以实现扫描图像17。在这点上，如果扫描速度均匀，则读取自文档相同区域的多个颜色数据在存储缓冲器中以间隔“p”彼此分开。接着，通过将颜色数据相对地移动间隔“p”以使其重叠能够重新形成扫描的图像。

然而，当通过驱动部件驱动扫描头时，在实践中难以用均匀的速度驱动扫描头。具体而言，在采用步进电动机作为驱动部件的情况中，由于步进电动机不包括编码器，所以不能反馈扫描头的移动量，从而难以确定扫描头是否以均匀的速度运动。

由于驱动部件的上述结构特征，扫描头的速度发生起伏，从而导致扫描的图像中的颜色配准错误。

该问题是由这样的事实引起的，即，没有在同一时刻直接捕获原始图像，而用于提取颜色图像数据的颜色图像传感器彼此以间隔“p”分开。也就是说，当扫描头的速度起伏时，颜色数据之间的相对间隔变得与预定间隔“p”不相同，从而可能产生颜色配准错误。

在喷墨图像形成装置中可能发生颜色配准错误。喷墨图像形成装置通常包括电动机和由该电动机往复移动以在打印介质上形成彩色图像的喷墨头。喷墨头包括彼此分开的多个彩色墨盒。

因此，当通过将由彩色墨盒提供的墨水进行组合来实现完整的彩色图像时，如果喷墨头速度起伏，则颜色数据之间的相对间隔也起伏，从而导致颜色配准错误。

发明内容

本发明一般概念提供能够减少在电动机驱动过程中产生的起伏的扫描仪和图像形成装置，以及该扫描仪和图像形成装置的电动机控制方法。

本发明一般概念的另外的特征和效用将部分地在下面的说明书中来阐述，以及部分地从说明书将是明显的，或可以通过对本发明一般概念的实践来了解。

通过提供一种扫描仪的电动机控制方法可以获得本发明一般概念的前述和/或其它的特征和效用，该方法包括：对形成于文档上的测试图像进行扫描；利用扫描的测试图像来计算由电动机移动的扫描头的实际速度；计算表示用于驱动该电动机的驱动信号与所计算的扫描头的实际速度之间的关系的矩阵；以及利用所计算的矩阵的逆矩阵更新驱动信号，以校正扫描头的实际速度。

所述测试图像可以包括以统一的间隔排列的多个图案。

计算扫描头的实际速度可以包括：从扫描的测试图像中提取各个图案的连接(connection)成分；以及计算沿扫描头的运动方向的相邻连接成分之间的实际间隔，其中可以通过使用沿扫描头的运动方向的连接成分之间的理想间隔和实际间隔以及扫描头的预定理想速度来计算扫描头的实际速度。

计算沿扫描头的运动方向的实际间隔可以包括：产生每一个连接成分的中心轮廓；以及计算沿扫描头的运动方向的各个连接成分的中心轮廓之间的间隔。

所述矩阵可以具有下三角托普利茨(Toeplitz)马尔可夫(markov)参数。

所述方法进一步可以包括存储更新后的驱动信号。

所述电动机可以包括步进电动机。

可以通过提供一种扫描仪来实现本发明一般概念的前述和/或其它的特征和效用，该扫描仪包括：扫描头，提供用以相对于用于支撑文档的支架往复移动，而且包括发光部件和用以从自文档反射的光读取图像信息的传感器单元；电动机，用于驱动扫描头：以及控制器，用于使用驱动信号控制电动机，通过利用驱动信号与通过扫描形成于文档上的测试图像来计算的根据驱动信号运动的扫描头的实际速度之间的关系来更新驱动信号。

所述测试图像可以包括以统一的间隔排列的多个图案。

可以通过以下步骤计算扫描头的实际速度：从扫描的测试图像中提取各个图案的连接成分；计算沿扫描头的运动方向的各个连接成分的中心轮廓之间的间隔，以计算沿扫描头的运动方向的相邻连接成分之间的实际间隔；以及使用沿扫描头的运动方向的连接成分之间的理想间隔和实际间隔以及扫描头的预定理想速度。

可以利用矩阵表示驱动信号与扫描头的实际速度之间的关系，而且可以使用该矩阵的逆矩阵来更新驱动信号。

所述矩阵可以具有下三角托普利茨马尔可夫参数。

所述电动机可以包括步进电动机。

还可以通过提供一种图像形成装置来实现本发明一般概念的前述和/或其他的特征和效用，该图像形成装置包括：如前面所提到的扫描仪；以及用于在打印介质上打印图像的打印单元。

还可以通过提供一种图像形成装置的电动机控制方法来实现本发明一般概念的前述和/或其他的特征和效用，该图像形成装置包括具有多个墨盒的喷墨头、以及用于驱动喷墨头的电动机，所述方法包括：通过驱动电动机移动喷墨头在打印介质上形成与打印数据对应的测试图像；扫描形成于打印介质上的测试图像；利用扫描的测试图像计算喷墨头的实际速度；计算表示用于驱动电动机的驱动信号与所计算的喷墨头的实际速度之间的关系的矩阵；以及利用所计算的矩阵的逆矩阵更新驱动信号以校正喷墨头的实际速度。

所述打印数据可以包括以统一的间隔排列的多个图案。

计算喷墨头的实际速度可以包括：从扫描的测试图像中提取各个图案的连接成分；以及计算沿喷墨头的运动方向的相邻连接成分之间的实际间隔，其中可以使用沿喷墨头的运动方向的连接成分之间的理想间隔和实际间隔以及喷墨头的预定理想速度来计算喷墨头的实际速度。

计算喷墨头的运动方向上的实际间隔可以包括：产生每一连接成分的中心轮廓；以及计算沿喷墨头的运动方向的各个连接成分的中心轮廓之间的间隔。

所述矩阵可以具有下三角托普利茨马尔可夫参数。

所述方法可以进一步包括存储更新后的驱动信号。

所述电动机可以包括步进电动机。

还可以通过提供一种图像形成装置来实现本发明一般概念的前述和/或其它的特征和效用，该图像形成装置包括：喷墨头，具有多个油墨盒；电动机，用于驱动喷墨头；以及控制器用于利用驱动信号和更新后的驱动信号来控制电动机，通过驱动电动机移动喷墨头在打印介质上形成与打印数据对应的测试图像以及利用驱动信号与使用测试图像计算的喷墨头的实际速度之间的关系来更新驱动信号。

打印数据可以包括以统一的间隔排列的多个图案。

可以通过以下步骤计算喷墨头的实际速度：提取各个图案的连接成分；计算沿喷墨头的运动方向的各个连接成分的中心轮廓之间的间隔，以计算沿喷墨头的运动方向的相邻连接成分之间的实际间隔；以及使用沿喷墨头的运动方向的连接成分之间的理想间隔和的实际间隔以及喷墨头的预定理想速度。

可以利用矩阵表示喷墨头的实际速度与驱动信号之间的关系，而且可以利用该矩阵的逆矩阵来更新驱动信号。

该矩阵可以具有下三角托普利茨马尔可夫参数。

所述电动机可以包括步进电动机。

还可以通过提供一种图像形成装置中控制电动机的方法来实现本发明一般概念的前述和/或其他的特征和效用，该方法包括：基于测试图像来确定头单元的实际速度；计算头单元的实际速度与其驱动信号的关系；以及将根据所计算的关系确定的经校正的驱动信号发送到头单元。

确定头单元的实际速度可以进一步包括：确定测试图像上的图案之间的实际间隔；以及根据实际间隔、理想间隔和理想速度来计算实际速度。

所述测试图像上的图案可以是线形图案、方形图案和圆形图案中的至少之一。

所述关系可以是表示实际速度与驱动信号之间的关系的矩阵。

可以根据所述矩阵的逆矩阵来确定经校正的驱动信号。

经校正的驱动信号可以校正头单元的实际速度。

头单元可以是扫描头和打印头中的一个。

附图说明

通过下面结合附图的示范性实施例的描述，本发明一般概念的上述和/或其他的特征和效用将变得明显且更容易被理解，其中：

图1说明用于彩色图像扫描的传统彩色传感器单元；

图2说明根据本发明一般概念的示范性实施例的扫描仪；

图3是说明根据本发明一般概念的扫描仪的电动机驱动方法的流程图；

图4示意性地说明包括多个图案的测试图像；

图5示意性地说明扫描后的测试图像和转换后的二值图像；

图6是说明图3中计算扫描头的实际速度的过程的流程图；

图7A、7B和7C是说明更新驱动信号前后关于红、绿和蓝的中心值误差随扫描方向距离的变化的曲线图；

图8说明根据本发明一般概念的示范性实施例的图像形成装置；以及

图9是说明根据本发明一般概念的示范性实施例的图像形成装置的电动机控制方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细介绍本发明一般概念的示范性实施例，在附图中说明其示例，其中，全文中以类似的引用数字指代类似的元件。下面参照附图描述示范性实施例以便说明本发明一般概念。

如图2所示，根据本发明一般概念的示范性实施例的扫描仪包括其上放置文档20的支架21、相对于支架21往复运动的扫描头30、驱动扫描头30的电动机41、以及控制该电动机的控制器45。

扫描头30包括发光的发光部件31以及从由文档20反射的光中读取图像信息的传感器单元35。如图2所示，传感器单元35包括以预定间隔彼此分开的多个颜色图像传感器。

电动机41由来自控制器45的驱动信号驱动且使扫描头30往复运动。可以将电动机41提供为步进电动机，其以与输入脉冲的数目对应的恒定角度旋转。由于输入脉冲的数目与旋转角度彼此成比例，所以步进电动机能够控制开环的定位。

将参照图2和图3具体地描述，利用通过扫描形成于文档20上的测试图像所计算的扫描头的实际速度与用于驱动电动机41的驱动信号之间的关系来更新来自控制器45的驱动信号。

参照图2和图3，根据本发明一般概念的扫描仪的电动机驱动方法包括：扫描形成于文档20上的测试图像(操作S10)；利用扫描的测试图像计算由电动机41移动的扫描头30的实际速度(操作S20)；计算表示驱动信号与扫描头30的实际速度之间的关系的矩阵(操作S30)；以及利用所计算的矩阵的逆矩阵来更新驱动信号(操作S40)。此外，本方法可以包括在控制器45中存储更新后的驱动信号(操作S50)。

参照图4，测试图像50包括沿与扫描头30的运动方向“y”垂直的方向“w”形成的图案部分51。图案部分51包括沿方向“y”以统一的间隔彼此分开的多个线形图案。例如，多个线形图案可以彼此分开以使得相邻图案的中心之间的间隔可以是1/30英寸。在这方面上，1/30英寸的间隔代表形成于文档上的线形图案之间的理想间隔。

根据本示范性实施例，作为示例测试图像50包括沿示例方向“w”形成的多个线形图案，但是可选择地，其可以包括诸如方形图案、圆形图案等的其它图案，只要所述图案具有统一的间隔。

扫描测试图像(操作S10)是通过根据本发明一般概念的扫描仪来执行的，其中借助传感器单元35(图2)分别地读取颜色测试图像。

参照图5，可以根据颜色像素值将扫描的测试图像61转换为由二进制数0和1表示的二值图像65。二值图像65(I_B(y，w))可以表示为如下等式1：

等式1：

其中，y和w指代如图4所示的像素坐标；R(y，w)、G(y，w)、B(y，w)指代表示坐标(y，w)处的红、绿和蓝的灰度的像素值；而θ_R、θ_G和θ_B指代红、绿和蓝的阈值。可以将阈值θ_R、θ_G、θ_B选择为各个颜色红、绿和蓝的最大像素值R_max、G_max、B_max的90％。也就是说，θ_R＝0.9×R_max，θ_G＝0.9×G_max，而θ_B＝0.9×B_max。

该示范性实施例中阈值的选择仅是示例，可以通过其它方法来选择阈值，诸如局域方法或考虑外部环境的自适应方法，以及基于各个颜色的最大像素值来选择阈值的全局方法。

参照上面的等式1，当各个颜色的像素值在阈值之上时，将二值图像(I_B(y，w))表示为0，而当各个颜色的像素值中的至少一个等于或小于阈值时，将二值图像(I_B(y，w))表示为1。

接着，利用扫描的测试图像61的二值图像65来计算由电动机移动的扫描头30的实际速度(操作S20)。下文中，将参照图6(其具体说明操作S20)更具体地说明操作S20。

首先，从扫描的测试图像61中提取多个图案67的连接成分(操作S21)。每一连接成分用于识别构成测试图像61的多个图案67中的每一个。每个图案67形成一个连接成分。在这个示范性实施例中，可以通过分析由等式1表示的二值图像65来提取连接成分。

接着，计算沿扫描头30的运动方向“y”的相邻连接成分之间的实际间隔(操作S23)。通过产生每一连接成分的中心轮廓并计算沿扫描头30的运动方向“y”的各个连接成分的中心轮廓之间的间隔来计算实际间隔。

如图4所示，如果将左上角定义为像素坐标(y，w)的原点，则可以利用下面的等式2计算每一图案的颜色中心轮廓：

等式2：

$(Y_R,W_R)=(\frac{\underset{R(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_R}{\mathrm{\Σ}}y\·[{\mathrm{\Θ}}_R-R(y,w)]}{\underset{R(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_R}{\mathrm{\Σ}}[{\mathrm{\Θ}}_R-R(y,w)]},\frac{\underset{R(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_R}{\mathrm{\Σ}}w\·[{\mathrm{\Θ}}_R-R(y,w)]}{\underset{R(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_R}{\mathrm{\Σ}}[{\mathrm{\Θ}}_R-R(y,w)]})$

$(Y_G,W_G)=(\frac{\underset{G(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_G}{\mathrm{\Σ}}y\·[{\mathrm{\Θ}}_G-G(y,w)]}{\underset{G(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_G}{\mathrm{\Σ}}[{\mathrm{\Θ}}_G-G(y,w)]},\frac{\underset{G(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_G}{\mathrm{\Σ}}w\·[{\mathrm{\Θ}}_G-G(y,w)]}{\underset{G(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_G}{\mathrm{\Σ}}[{\mathrm{\Θ}}_G-G(y,w)]})$

$(Y_B,W_B)=(\frac{\underset{B(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_B}{\mathrm{\Σ}}y\·[{\mathrm{\Θ}}_B-B(y,w)]}{\underset{B(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_B}{\mathrm{\Σ}}[{\mathrm{\Θ}}_B-B(y,w)]},\frac{\underset{B(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_B}{\mathrm{\Σ}}w\·[{\mathrm{\Θ}}_B-B(y,w)]}{\underset{B(y,w)\≤{\mathrm{\Θ}}_B}{\mathrm{\Σ}}[{\mathrm{\Θ}}_B-B(y,w)]})$

其中，(Y_R，W_R)、(Y_G，W_G)和(Y_B，W_B)分别指代在“y”和“w”坐标系中的红、绿和蓝的颜色中心值。

参照等式2，通过对当颜色像素值R(y，w)、G(y，w)、B(y，w)等于或小于阈值θ_R、θ_G、θ_B时在图案的像素坐标系(y，w)中获得的中心值进行求和来计算颜色中心值(Y_R，W_R)、(Y_G，W_G)和(Y_B，W_B)。就此而言，如果所计算的图案的中心值含有误差，则根据本发明一般概念的方法可以进一步包括校正该误差。

如上所述，可以基于各个图案的颜色中心值来计算沿扫描头30的运动方向“y”的相邻连接成分之间的实际间隔，从而可以确定沿方向“y”的相邻成分之间的理想间隔与实际间隔间的间隔误差。因此，与使用图案之间的间隔的传统方法相比，能够增强计算准确度。

下面，将参照绿色来描述间隔误差计算方法的示例。沿方向“y”的相邻图案的绿色中心值之间的间隔可以表示为下面的等式3：

等式3：

${\mathrm{\ΔY}}_G^m\left(i\right)=Y_G(i+1)-Y_G\left(i\right)$

其中，Y_G(i)指代第i个图案的绿色中心值；以及i指代表示行指标的自然数。

沿方向“y”的相邻图案的绿中心值之间的理想间隔可以表示为下面的等式4：

等式4：

${\mathrm{\ΔY}}_G^d=(1/\mathrm{lpi})\×\mathrm{dpi}$

其中，lpi(线/英寸)指代每英寸的图案的数量；以及dpi(点/英寸)指代扫描分辨率。

因此，可以将沿方向“y”的关于绿的间隔误差

计算为沿扫描头30的运动方向“y”的理想间隔

与实际间隔

之间的差。

类似地，可以计算关于红和蓝的间隔误差，其可以表示为如下等式5：

等式5：

$e_{Y_{R,G,B}}\left(i\right)={\mathrm{\ΔY}}_{R,G,B}^d-{\mathrm{\ΔY}}_{R,G,B}^m\left(i\right)$

其中，指代沿方向“y”的关于红、绿和蓝的中心值误差。

在操作S20的最后阶段，根据下面的等式6计算扫描头30的实际速度v(i)(操作S25)：

等式6：

$\mathrm{\υ}\left(i\right)=[{\mathrm{\ΔY}}_G^d/{\mathrm{\ΔY}}_G^m\left(i\right)]\×{\mathrm{\υ}}_d$

其中，v_d指代扫描头30的理想速度。

参照等式6，利用理想间隔

和实际间隔

以及通过等式3和4计算的扫描头30的理想速度v_d来计算实际速度v(i)。

在操作S30，计算表示驱动电动机的驱动信号与所计算的扫描头30的实际速度之间的关系的矩阵H。该关系可以表示为下面的等式7：

等式7：

υ_j＝Hu_j

其中，u_j指代作为系统输入的驱动信号；v_j指代通过等式6计算的扫描头30的实际速度；而j指代试验指标。

可以将驱动信号u_j、扫描头30的实际速度v_j以及理想速度v_d表示为下面的等式8：

等式8：

u_j＝[u_j(0) u_j(1)...u_j(N-1)]，

υ_j＝[υ_j(m) υ_j(m+1)...υ_j(m+N-1)]，

υ_d＝[υ_d(m) υ_d(m+1)...υ_d(m+N-1)]

其中，速度向量v_j代表作为步进电动机的步进量的、从第一个图案到最后一个图案的相邻图案之间的实际速度。字符m代表考虑第一非零输入和第一非零输出之间的采样时间间隔的变量，可以将其选择为1而不失一般性。

优选但不是必需的是，矩阵H具有下三角托普利茨马尔可夫参数，如下面的等式9中所示：

等式9：

其中，h₁是除零之外的值，以使得可以存在矩阵H的逆矩阵。

根据上面所构造的矩阵H，可以利用单次试验渐进迭代学习控制(ILC)基于给出的向量u_j和v_j获得各个参数h₁至h_N。

操作S40中，利用所计算的矩阵H的逆矩阵F(＝H^-1)来更新驱动信号。也就是说，可以将更新后的驱动信号u^*表示为下面的等式10：

等式10：

u^*＝F·υ_d

其中，v_d指代步进电动机的理想速度的向量。

逆矩阵F具有与矩阵H类似的下三角托普利茨马尔可夫参数。

可以依照下面的等式11从向量u和v获得构成逆矩阵F的参数当中存在于对角线方向上的参数f_p：

等式11：

$f_p=\left\{\begin{array}{c}\frac{u\left(1\right)}{\mathrm{\υ}\left(1\right)};p=1\\ \frac{1}{\mathrm{\υ}\left(1\right)}[u\left(p\right)-\underset{q=1}{\overset{p-1}{\mathrm{\Σ}}}{f}_q\mathrm{\υ}(p-q+1);p=2,...,N\end{array}\right.$

如上所述，根据本示范性实施例的电动机控制方法，可以从通过以往测试扫描检测到的信息计算更新驱动信号所必需的逆矩阵F的参数。此外，可以基于更新后的驱动信号u^*来控制步进电动机的驱动，从而校正扫描头30的实际速度。

因此，在于其中通过更新后的驱动信号来控制步进电动机的扫描仪中，可以减少电动机驱动过程中所产生的起伏，从而减少颜色配准错误。

图7A、7B和7C是示出更新驱动信号前后关于红、绿和蓝的颜色中心值误差随扫描方向距离的变化的曲线图。

如所示，依照更新(或校正)前的中心值误差，由时间优化导致的中心值在相对于零的大约+0.5像素与-0.7像素之间起伏。另一方面，根据本示范性实施例，通过使用初始驱动时间优化和ILC来更新驱动信号，颜色中心值误差在±0.25像素的范围中起伏。

如上所述，依照采用根据本发明一般概念的电动机控制方法的扫描仪，能够减少在驱动电动机的过程中所产生的起伏，从而减少颜色配准错误。

另外，根据本发明示范性实施例的图像形成装置从文档读取图像，该图像形成装置包括：具有参照图2至图7C所描述的相同配置的扫描仪，用于从文档读取图像；以及打印单元，用于将图像打印到打印介质上。该扫描仪具有与参照图2至图7C描述的根据前述实施例的扫描仪基本相同的配置。该打印单元通过诸如电子照相方法、喷墨方法、热传导方法等打印方法将图像打印到所提供的打印介质上。打印单元的配置和操作机构是公知的，因此省略其具体描述。如上述所配置的图像形成装置具有减少颜色配准错误以及以单个设备完成扫描和打印功能两者的优点。

下面，将描述根据本发明一般概念的示范性实施例的图像形成装置。

参照图8，根据本发明一般概念的示范性实施例的图像形成装置包括：装有多个彩色墨盒111的喷墨头110、驱动喷墨头110的电动机120、以及借助驱动信号控制电动机120的控制器130。

彩色墨盒111彼此分开。通过组合从彩色墨盒111提供的墨水而在打印介质上形成全彩色图像。利用来自控制器130的驱动信号驱动电动机120并使喷墨头110往复运动。可以将电动机120提供为步进电动机，其以对应于输入脉冲数量的恒定角度旋转。由于输入脉冲数量与电动机120的旋转角度彼此成比例，所以步进电动机能够控制开环的定位。

来自控制器130的驱动信号驱动电动机120以使喷墨头110运动，从而在打印介质140上形成与打印数据对应的测试图像。利用使用测试图像计算的喷墨头110的实际速度与用于驱动电动机120的驱动信号之间的关系来更新驱动信号，将参照图8和图9来说明该过程。

参照图8和图9，根据本发明一般概念的示范性实施例的图像形成装置的电动机控制方法包括：通过驱动电动机120使喷墨头110运动而在打印介质140上形成测试图像(操作S110)；使用扫描仪扫描形成于打印介质140上的测试图像(操作S120)；利用扫描的测试图像计算喷墨头110的实际速度(操作S130)；计算表示驱动信号与喷墨头110的实际速度之间的关系的矩阵(操作S140)；以及使用所计算的矩阵的逆矩阵来更新驱动信号(操作S150)。此外，根据本实施例的方法可以包括在控制器130中存储更新后的驱动信号(操作S160)。

与形成于打印介质140上的测试图像对应的图像数据可以包括以统一的间隔排列的多个图案。可以沿与喷墨头110的运动方向垂直的方向形成所述多个图案。

在这个示范性实施例中，形成于打印介质140上的相邻图案之间的间隔因驱动电动机120的过程中所导致的起伏而变化。

操作S120至S150是用于更新电动机的驱动信号以减少电动机120的起伏。具体而言，通过利用已更新的电动机驱动控制信号使用扫描仪执行操作S120。因此，通过操作S120读取的扫描的图像中的图案之间的间隔与形成于打印介质140上的测试图像的图案之间的间隔类似。接着，通过使用扫描的测试图像来执行操作S130至S150，从而读取关于图像成像装置的电动机驱动信号的信息，从而更新电动机驱动信号。

操作S130至S150与上述操作S20至S40基本相同，因而为简洁起见将省略重复的描述。

如上所述，在根据本发明一般概念的扫描仪的电动机控制方法中，利用从驱动信号与测试图案之间的间隔误差之间的关系获得的矩阵来更新驱动信号。因而，在根据本发明一般概念的扫描仪中，能够减少电动机驱动过程中产生的扫描头的起伏，从而减少颜色配准错误。

进一步，在采用根据本发明一般概念的电动机控制方法的图像形成装置中，能够减少电动机驱动过程中产生的起伏，从而减少由每个彩色墨盒提供的墨水的下落位置的错误，以减少颜色配准错误并增强图像质量。

尽管已经示出并描述了本发明一般概念的一些示范性实施例，但本领域的那些技术人员将理解，可以在这些示范性实施例中做出改变而不脱离在所附权利要求书及其等价物中限定其范围的本发明一般概念的原理和精神。

Claims (26)

1.一种扫描仪的电动机控制方法，包括：

扫描形成于文档上的测试图像；

使用扫描的测试图像来计算由电动机移动的扫描头的实际速度；

计算表示驱动电动机的驱动信号u_j与所计算的扫描头的实际速度v_j之间的关系的矩阵H，该关系可以表示为下面的等式

v_j＝Hu_j

其中j指代试验指标；以及

使用所计算的矩阵的逆矩阵来更新驱动信号，以校正扫描头的实际速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述测试图像包括以统一的间隔排列的多个图案。

3.根据权利要求2所述的方法，其中计算扫描头的实际速度的步骤包括：

从扫描的测试图像中提取各个图案的连接成分；以及

计算沿扫描头的运动方向的相邻连接成分之间的实际间隔，其中，通过使用沿扫描头的运动方向的连接成分之间的理想间隔和实际间隔以及扫描头的预定理想速度来计算扫描头的实际速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中计算沿扫描头的运动方向的实际间隔的步骤包括：

产生每一个连接成分的中心轮廓；以及

计算沿扫描头的运动方向的各个连接成分的中心轮廓之间的间隔。

5.根据权利要求1至4中任何一个所述的方法，其中所述矩阵具有下三角托普利茨马尔可夫参数。

6.根据权利要求1至4中任何一个所述的方法，进一步包括存储更新后的驱动信号。

7.根据权利要求1至4中任何一个所述的方法，其中所述电动机包括步进电动机。

8.一种扫描仪，包括：

扫描头，提供用于相对于支撑文档的支架而往复运动，并且包括发光部分和用于从反射自文档的光中读取图像信息的传感器单元；

电动机，用于驱动扫描头；以及

控制器，用于使用驱动信号控制电动机，

通过利用矩阵H表示驱动信号u_j与通过扫描形成于文档上的测试图像而计算的根据驱动信号移动的扫描头的实际速度v_j之间的关系，并使用该矩阵的逆矩阵来更新驱动信号，所述关系可以表示为下面的等式

v_j＝Hu_j

其中j指代试验指标。

9.根据权利要求8所述的扫描仪，其中所述测试图像包括以统一的间隔排列的多个图案。

10.根据权利要求9所述的扫描仪，其中通过以下步骤计算扫描头的实际速度：从扫描的测试图像中提取各个图案的连接成分；计算沿扫描头的运动方向的各个连接成分的中心轮廓之间的间隔，以计算沿扫描头的运动方向的相邻连接成分之间的实际间隔；以及使用沿扫描头的运动方向的连接成分之间的理想间隔和实际间隔以及扫描头的预定理想速度。

11.根据权利要求8所述的扫描仪，其中所述矩阵具有下三角托普利茨马尔可夫参数。

12.根据权利要求8至11中任何一个所述的扫描仪，其中所述电动机包括步进电动机。

13.一种图像形成装置的电动机控制方法，该图像形成装置包括具有多个墨盒的喷墨头和用于驱动喷墨头的电动机，所述方法包括：

通过驱动电动机使喷墨头运动而在打印介质上形成与打印数据对应的测试图像；

扫描形成于打印介质上的测试图像；

使用扫描的测试图像来计算喷墨头的实际速度；

计算表示用于驱动电动机的驱动信号u_j与所计算的喷墨头的实际速度v_j之间的关系的矩阵H，该关系可以表示为下面的等式

v_j＝Hu_j

其中j指代试验指标；以及

使用所计算的矩阵的逆矩阵来更新驱动信号，以校正喷墨头的实际速度。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述打印数据包括以统一的间隔排列的多个图案。

15.根据权利要求14所述的方法，其中计算喷墨头的实际速度的步骤包括：

从扫描的测试图像中提取各个图案的连接成分；以及

计算沿喷墨头的运动方向的相邻连接成分之间的实际间隔，其中使用沿喷墨头的运动方向的连接成分之间的理想间隔和实际间隔以及喷墨头的预定理想速度来计算喷墨头的实际速度。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，计算沿喷墨头的运动方向的实际间隔的步骤包括：

产生每一连接成分的中心轮廓；以及

计算沿喷墨头的运动方向的各个连接成分的中心轮廓之间的间隔。

17.根据权利要求13至16中任何一个所述的方法，其中，所述矩阵具有下三角托普利茨马尔可夫参数。

18.根据权利要求13至16中任何一个所述的方法，进一步包括存储更新后的驱动信号。

19.根据权利要求13至16中任何一个所述的方法，其中所述电动机包括步进电动机。

20.一种图像形成装置，包括：

喷墨头，具有多个墨盒；

电动机，用于驱动喷墨头；以及

控制器，用于使用驱动信号和更新后的驱动信号控制电动机，

通过驱动电动机使喷墨头运动而在打印介质上形成与打印数据相对应的测试图像、以及利用矩阵H表示驱动信号u_j与使用测试图像计算的喷墨头的实际速度v_j之间的关系，并使用该矩阵的逆矩阵来更新驱动信号，所述关系可以表示为下面的等式

v_j＝Hu_j

其中j指代试验指标。

21.根据权利要求20所述的图像形成装置，其中，所述打印数据包括以统一的间隔排列的多个图案。

22.根据权利要求21所述的图像形成装置，其中，通过以下步骤计算喷墨头的实际速度：提取各个图案的连接成分；计算沿喷墨头的运动方向的各个连接成分的中心轮廓之间的间隔，以计算沿喷墨头的运动方向的相邻连接成分之间的实际间隔；以及使用沿喷墨头的运动方向的连接成分之间的理想间隔和实际间隔以及喷墨头的预定理想速度。

23.根据权利要求20所述的图像形成装置，其中，所述矩阵具有下三角托普利茨马尔可夫参数。

24.根据权利要求20至23中任何一个所述的图像形成装置，其中，所述电动机包括步进电动机。

25.一种图像形成装置，包括：

根据权利要求8至12中任何一个所述的扫描仪；以及

用于在打印介质上打印图像的打印单元。

26.根据权利要求25所述的图像形成装置，其中，所述电动机包括步进电动机。

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