CN102890434B - 成像设备及其方法 - Google Patents

Abstract

一种成像设备，包括：图像载体；在图像载体上形成潜像的曝光单元；用彼此不同颜色的调色剂显影形成在图像载体上的潜像的显影单元；通过将显影的图像叠置和转印到第二图像载体上而形成彩色图像的第一转印单元；形成要被转印到第二图像载体上的测试图案的测试图案形成单元；以及能够探测沿着主扫描方向在彼此不同的位置处转印到第二图像载体上的测试图案的测试图案探测单元。所述测试图案形成单元取决于测试图案在主扫描方向上的宽度可选择地切换是否将每个测试图案形成在可被相应一个测试图案探测单元可探测的位置处。

Description

成像设备及其方法

技术领域

本申请涉及一种成像设备及其方法。

背景技术

在诸如复印机和一个壳体内容纳诸如复印、传真和打印的多种功能的多功能外设（MFP）的设备中，通过在中间转印带上用调色剂形成测试图案，并然后用多个传感器探测测试图案，来进行诸如颜色偏移校正和密度校正的图像调节。探测测试图案的传感器设置在各传感器的主扫描位置彼此不同的位置处，并且测试图案形成在中间转印带上传感器能够探测到测试图案的位置处。

另外，为了减少由于进行图像调节而不能进行打印操作的时间（停机时间），图像调节是通过在打印操作的同时在主扫描图像区域外侧的两端形成测试图案来进行的。

但是，在测试图像与打印操作同时形成在主扫描图像区域外侧的两端的上述方法中，用于探测测试图案的传感器需要设置在图像区域的外端处。另外，在形成主扫描方向上具有大宽度的测试图案的情况下，激光二极管（LD）需要在LD扫描光学系统的光学特性保证区域的外侧发射光线。从而，存在这样的问题，即：例如由不期望位置的曝光而闪光造成的操作麻烦或图像退化。

在此，术语“光学特性保证区域”是指扫描光束被保证发射到感光元件的目标区域的主扫描方向上的区域。在这个区域的外侧，扫描光学系统的透镜特性不能得到保证，并且当光束开启时，发生不期望位置的曝光。当不期望的曝光发生在感光元件中时，曝光导致发生诸如调节操作的失败和图像退化的麻烦，或者当不期望的曝光发生在诸如同步探测器的传感器中时，曝光会导致操作异常的发生。

为了减少图像质量调节所带来的停机时间，日本专利申请公开说明书第2009-169031号公开了一种方法，其中针对传感器，图案形成在图像的端部。此外，为了可靠地探测用于探测位置偏差的图案，日本专利申请公开说明书第H11-102098号公开了一种方法，其中通过用大形状的图案粗略进行校正，首先执行粗调，并然后通过用小形状的图案精细地进行校正，来执行精调。

但是，日本专利申请公开说明书第2009-169031号中描述的技术仅仅在形成图像的同时在图像区域的外端形成图案，没有在图像区域的内侧形成用于传感器的图案。从而，在图像端部处为传感器而形成的图案位于光学特性保证区域的外侧。即，光源在光学特性保证区域的外侧发光。在日本专利申请公开说明书第H11-102098中描述的技术中，同样，取决于所形成的图案的尺寸和传感器的位置，光源在光学特性保证区域的外侧发光。

因此，存在一种对能够抑制光源在光学特性保证区域的外侧发射光线的成像设备及其方法的需求。

发明内容

根据本实施方式，提供了一种成像设备，其包括：多个图像载体；给图像载体充电的充电单元；在图像载体上形成潜像的曝光单元；将图像载体上形成的潜像用彼此不同颜色的调色剂显影的显影单元；通过将图像载体上显影的图像重叠并转印到第二图像载体上来形成彩色图像的第一转印单元，所述第二图像载体在面对图像载体的转印位置处运动；将转印到并形成在第二图像载体上的图像转印到转印材料上的第二转印单元；在图像载体上形成测试图案的测试图案形成单元，该测试图案要被转印到第二图像载体上；多个测试图案探测单元，该测试图案探测单元能够探测沿主扫描方向在彼此不同位置处转印到第二图像载体上的测试图案；以及控制单元，该控制单元根据测试图案的探测结果来改变成像条件。该测试图案形成单元根据测试图案在主扫描方向上的宽度来可选择地切换是否在由相应一个测试图案探测单元可探测的位置处形成每个测试图案。

根据另一实施方式，提供了一种在成像设备内执行的成像方法。该成像设备包括：多个图像载体；给图像载体充电的充电单元；在图像载体上形成潜像的曝光单元；将图像载体上形成的潜像用彼此不同颜色的调色剂显影的显影单元；通过将图像载体上显影的图像重叠并转印到第二图像载体上来形成彩色图像的第一转印单元，所述第二图像载体在面对图像载体的转印位置处运动；将转印到并形成在第二图像载体上的图像转印到转印材料上的第二转印单元；在图像载体上形成测试图案的测试图案形成单元，该测试图案要被转印到第二图像载体上；多个测试图案探测单元，该测试图案探测单元能够探测沿主扫描方向在彼此不同位置处转印到第二图像载体上的测试图案；以及控制单元，该控制单元根据测试图案的探测结果来改变成像条件。所述成像方法包括：通过测试图案形成单元确定测试图案在主扫描方向上的宽度；以及根据测试图案的宽度，可选择地切换是否在相应一个测试图案探测单元可探测的位置处由测试图案形成单元形成每个测试图案。

本发明的上述和其他目的、特征、优点和技术及工业重要性将通过阅读下面本发明目前优选的实施方式的详细描述并结合附图考虑时变得更好理解。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式的成像设备的结构的视图；

图2是示意性示出图1的每个传感器的内侧的结构的视图；

图3是示出探测传感器的内部结构和负责处理探测传感器所探测的数据的功能的结构的方块图；

图4是示出在用于位置偏移校正的图案图像中的标记和被探测传感器探测的标记的探测信号的波形实例的视图；

图5是示出被探测传感器扫描的一组标记的视图；

图6是示出在与图像打印同时形成用于校正的图案的情况下，中间转印带和探测传感器的视图；

图7A是示出形成有用于校正的测试图案的中间转印带和探测传感器的视图；

图7B是示出形成有用于校正的测试图案的中间转印带和探测传感器的视图；

图8A是示出形成有用于校正的测试图案的中间转印带和探测传感器的视图；

图8B是示出形成有用于校正的测试图案的中间转印带和探测传感器的视图；

图9A是示出形成有用于校正的测试图案的中间转印带和探测传感器的视图；

图9B是示出形成有用于校正的测试图案的中间转印带和探测传感器的视图；

图10是示出根据本发明的实施方式的颜色偏移校正过程的流程图；以及

图11是示出根据本发明的实施方式的成像设备的硬件结构的方块图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述根据本发明的成像设备的实施方式。图1是示出根据本发明的实施方式的成像设备的结构的视图。这个成像设备100是图像处理设备，包括例如传真设备、打印设备（打印机）、复印机和MFP，它被构造成包括：光学装置101，该光学装置包括如半导体激光光源的光学元件和多角镜；成像单元102，该成像单元例如包括鼓状感光元件（也称为感光鼓）、充电器和显影单元；以及转印单元103，该转印单元103例如包括中间转印带。

该光学装置101利用多角镜110偏转从多个光源（视图中省略）发出的光束BM，并且将偏转的光束输入到包括fθ透镜的扫描透镜111a和111b中，其中所述光源是包括激光二极管（LD）的半导体光源。光束被产生，使得光束的数量对应于黄色（Y）、黑色（K）、品红色（M）和青色（C）的每种颜色的图像的数量。相应的光束在穿过扫描透镜111a和111b之后被反射镜112y、112k、112m和112c反射。例如，黄色光束Y透射过扫描透镜111a，然后被反射镜112y反射，并然后进入到WTL透镜113y。对于分别具有黑色、品红色和青色的颜色的光束K、M和C来说是同样的，因此，省略对它们的描述。

WTL透镜113y、113k、113m和113c分别形成进入光束Y、K、M和C，并然后将光束Y、K、M和C分别偏转到反射镜114y、114k、114m和114c。光束Y、K、M和C分别被反射镜115y、115k、115m和115c进一步反射，并且以图像状方式投射到感光鼓（下面称为感光元件）120y、120k、120m和120c上作为用于曝光的相应光束Y、K、M和C。

如上所述，通过利用多个光学元件，将光束Y、K、M和C投射到感光元件120y、120k、120m和120c上。因此，相对于感光元件120y、120k、120m和120c相关的主扫描方向和副扫描方向执行时间同步。在下面，感光元件120y、120k、120m和120c相关的主扫描方向被定义为光束的扫描方向，而感光元件120y、120k、120m和120c相关的副扫描方向被定义为垂直于主扫描方向的方向。即，副扫描方向被定义为感光元件120y、120k、120m和120c的旋转方向。

感光元件120y、120k、120m和120c各自设置有感光层，包括在例如铝制成的导电鼓上的至少电荷产生层和电荷传输层。感光层分别对应于感光元件120y、120k、120m和120c布置，且通过充电器122y、122k、122m和122c将表面电荷赋予其上，充电器被构造成包括电晕管、电晕丝、充电辊等。

分别被充电器122y、122k、122m和122c提供到感光元件120y、120k、120m和120c上的静电电荷以图像状方式分别被暴露于光束Y、K、M和C。于是，在每个感光元件120y、120k、120m和120c的被扫描表面上形成静电潜像。

分别形成在感光元件120y、120k、120m和120c的被扫描表面上的静电潜像分别被显影单元121y、121k、121m和121c显影，每个显影单元例如包括显影套筒、显影剂供给辊和调节刮刀。利用这个过程，显影剂图像形成在每个感光元件120y、120k、120m和120c的被扫描表面上。

承载于感光元件120y、120k、120m和120c的被扫描表面上的显影剂分别被对应于感光元件120y、120k、120m和120c的初次转印辊132y、132k、132m和132c转印到中间转印带130上，该中间转印带130通过承载辊131a、131b和131c在箭头D的方向上移动。

中间转印带130在其上带着Y、K、M和C显影剂的同时被传送到二次转印单元，其中Y、K、M和C显影剂是从感光元件120y、120k、120m和120c的被扫描表面转印过来的。

二次转印单元被构造成包括二次转印带133和承载辊134a和134b。二次转印带133被承载辊134a和134b在箭头E的方向上传送。二次转印单元被承载辊135从诸如纸盒的片材容纳单元T供给图像接收材料片材P，如高质量纸张或塑料片。二次转印单元通过施加二次转印偏压将中间转印带130上承载的多颜色显影剂图像转印到被吸引并保持在二次转印带133上的片材P上。片材P随着二次转印带133被传送而被提供到定影装置136。定影装置136被构造成包括作为定影辊的定影元件137，该定影辊包括例如硅橡胶和氟橡胶，并且挤压和加热片材P和多颜色显影剂图像。然后，片材P被排出辊138作为打印好的物品P’排出到成像设备100的外侧。

在多颜色显影剂图像从中间转印带130被转印之后，在转印之后的残留显影剂被清洁单元139从中间转印带130上去除，该清洁单元139包括清洁刮板。然后，中间转印带130被提供到下一次成像过程。

设置在承载辊131a附近的是三个探测传感器5a、5b和5c，用于探测图案图像（包括用于颜色偏移校正的测试图案图像和用于密度校正的测试图案图像），以用于校正在彩色图像形成在中间转印带130上时使用的成像条件。作为探测传感器5a、5b和5c，可以使用分别包括公知的反射型光电传感器的反射型探测传感器。基于相应探测传感器5a、5b和5c的探测结果，可以计算每种颜色相对于基准颜色的各种偏差量，包括歪斜（倾斜）、主扫描配准偏差量、副扫描配准偏差量和主扫描放大误差；然后，基于计算结果，校正与图像质量调节相关的各种偏差量；校正彩色图像形成在中间转印带130上时使用的成像条件（位置偏差校正和密度校正）；执行在图像调节过程中与产生测试图案图像相关的各种过程。

图2是示意性示出图1所示的每个探测传感器5a、5b和5c的内侧的结构的视图。探测传感器5a、5b和5c具有共同的内部结构。尽管图2示出了探测传感器5a，探测传感器5b和5c具有相同的内部结构，因此，将省略对它们的描述。

探测传感器5a具有一个光发射元件10a、两个光接收元件11a和12a以及汇聚透镜13a。光发射元件10a是产生光的光发射器件，例如是产生红外光的红外光LED。光接收元件11a例如是镜面反射光接收元件，并且光接收元件12a例如是漫反射光接收元件。

在探测传感器5a中，从光发射元件10a发出的光线L1透射过汇聚透镜13a，然后到达中间转印带130上的测试图案（图中省略）。然后，一部分光线在测试图案形成区域和测试图案形成区域的调色剂层上镜面反射，以变成镜面反射光L2，然后，在再次透射过汇聚透镜13a之后，被光接收元件11a所接收。此外，另一部分光线在测试图案形成区域和测试图案形成区域的调色剂层上漫反射，变成漫反射光L3，并然后在再次透射过汇聚透镜13a之后，被光接收元件12a所接收。

要指出的是，作为光发射器件，例如，可以使用激光光发射元件来替代红外光LED。还要指出的是，尽管光电晶体被用作每个光接收元件11a和12a（镜面反射光接收元件和漫反射光接收元件），例如光电二极管或放大电路所构成的元件也可以被使用。

图3是示出成像设备100的探测传感器5a、5b和5c的内部结构和在成像设备100的控制器中的功能的结构的方块图，所述功能是负责处理由探测传感器5a、5b和5c所探测的数据。成像设备100的探测传感器5a、5b和5c分别设置有光发射元件10a、10b和10c，以及光接收元件11a和12a、11b和12b以及11c和12c。要指出的是，图2所示的汇聚透镜13a、13b和13c从图3的图示中省略。

成像设备100的控制器作为功能单元设置有CPU1、ROM2、RAM3、输入/输出（I/O）端口4、光发射量控制单元14a、14b、14c、放大器（AMP）15a、15b和15c、滤波器16a、16b和16c、模拟/数字（A/D）转换器17a、17b和17c、先入先出（FIFO）存储器18a、18b和18c以及采样控制单元19a、19b和19c，该功能单元与探测传感器5a、5b和5c所探测的数据的处理相关。

ROM2在其中存储用于控制成像设备100的各种计算机程序，包括用于执行各种处理的CPU1所执行的进程构成的计算机程序，各种处理包括校正在彩色图像形成在中间转印带130上时使用的成像条件的校正处理、计算在彩色图像形成在中间转印带130上时出现的主扫描方向的位置偏差量的位置偏差计算处理、以及图案图像校正处理。

CPU1在适当的时间监控来自光接收元件11a、11b和11c的探测信号，并且光发射量控制单元14a、14b和14c控制光发射量，使得信号可以可靠地被探测，即使例如传送带或光发射元件10a、10b或10c退化，由此一直保持光接收元件1a、1b和1c的光接收信号的电平恒定。RAM3例如是NVRAM，在其中存储各种参数。

接着，将参照图3描述探测传感器5a、5b和5c探测的数据的处理。CPU1利用RAM3作为工作区执行ROM2内存储的程序，并且当测试图案图像被探测时，如后面详细描述的，经I/O端口4控制光发射量控制单元14a、14b和14c，以便分别从探测传感器5a、5b和5c的光发射元件10a、10b、10c投射预定强度的光束。

首先，将描述从探测传感器5a的光发射元件10a发射的光束。该光束被投射到测试图案图像上，并且从其反射的一部分光被探测传感器5a的光接收元件11a和12a接收，光接收元件11a和12a将对应于所接收的光束的相应光强度的数据信号传送到放大器15a。放大器15a将数据信号放大并且将它们发送到滤波器16a。滤波器16a仅通过来自放大器15a的输出信号中的线探测的信号分量，并且将通过的信号分量传送到A/D转换器17a。A/D转换器17a将滤波器16a的输出信号从模拟数据转换成数字数据。然后采样控制单元19a对A/D转换器17a转换的数字数据进行采样，并且将采样数据存储在FIFO存储器18a中。

以与上面描述相同的方式，对于从探测传感器5b的光接收元件11b和12b获得的数据信号，采样的数字数据存储在FIFO存储器18b中，而对于从探测传感器5c的光接收元件11c和12c获得的数据信号，采样的数字数据存储在FIFO存储器18c中。

在测试图案图像的探测以这种方式完成之后，分别存储在FIFO存储器18a、18b和18c内的数字数据项经I/O端口4和数据总线加载于CPU1和RAM3。然后，通过执行ROM2中存储的程序，CPU1在数据项上执行预定的计算处理，并且执行各种处理，包括校正处理，以校正彩色图像形成在中间转印带130上时使用的成像条件的处理、计算在彩色图像形成在中间转印带130上时发生的在主扫描方向上的位置偏移量的位置偏差计算处理；以及图案图像校正处理。

以这种方式，CPU1和ROM2控制成像设备100的整体操作，作用为负责处理探测传感器5a、5b和5c探测到的数据的控制单元，并且也作为校正单元、位置偏差量计算单元和图案图像校正单元。CPU1和ROM2也作为用于禁止图案图像校正单元的单元。

接着，将描述用于位置偏差校正的图案图像作为测试图案图像的情况。图4是示出用于位置偏差校正的图案图像中的标记以及探测传感器探测到该标记的探测信号的波形示例的视图。

用于位置偏差校正的图案图像是用于镜面反射光的位置对齐的预定标记的集合，如图4所示，一组这样的标记30包括横向线图案（也称为水平图案）和倾斜线图案（也称为倾斜图案），它们以Y、K、M和C的顺序形成。八个这种标记30沿着副扫描方向排列，并且以对应于探测传感器5a、5b和5c的方式，三排八个图案分别沿着主扫描方向排列，由此形成用于位置偏差校正的图案图像。

横向线图案是具有平行于感光元件120y、120k、120m和120c的主扫描方向的四条横向指向的线的图案，每条线具有预定的宽度和预定的长度。倾斜线图案是具有四条对角指向的线的图案，每条线相对于感光元件120y、120k、120m和120c具有预定的倾斜角度、以及预定宽度和预定长度。通过在感光元件120y、120k、120m和120c上以8组三排的方式分别形成横向线图案和倾斜线图案，并且通过将所形成的图案转印到中间转印带130上，用于位置偏差校正的图案图像以图4所示的排列形式形成在中间转印带130上。

图4所示的长划短划线31a、31b和31c分别表示在传感器沿着副扫描方向在中间转印带130上扫描时，探测传感器5a、5b和5c的中心的轨迹。图4示出当探测传感器5a、5b和5c的中心穿过用于位置偏差校正的图案图像的中心时获得的理想轨迹的示例。

图4示出了横向线图案和倾斜线图案形成为沿着中间转印带130的传送方向从前面开始以Y、K、M和C的顺序排列。但是，横向线图案和倾斜线图案的颜色排列顺序可以是这种顺序之外的其他顺序。

沿着主扫描方向排列的探测传感器5a、5b和5c分别探测形成在中间转印带130上的用于位置偏差校正的图案图像中的三排标记。

图4所示的波形140示出当探测传感器5a探测到图4所示的用于位置偏差校正的图案图像中的标记30时探测电平（探测信号）中的变化的示例。相同的波形由其他探测传感器5b和5c获得，因此，省略了对它们的图示。

探测传感器5a、5b和5c探测横向线图案和倾斜线图案之外的部分内的中间转印带130。因此，例如，如果中间转印带130具有白色并且其上的探测电平被认为是基准电平时，在横向线图案和倾斜线图案处的探测电平低于基准电平。

虚线141所表示的阈值电压电平（电压值）是用于探测由于横向线图案或倾斜线图案，探测电平中的下降超过阈值电压值的位置的阈值，即使该探测电平的降低是例如由于中间转印带130上的污迹所致。

每个探测传感器5a、5b和5c探测用于位置偏差校正的图案图像中的横向线图案和倾斜线图案的八条线的位置，并且基于探测的结果，测量其他颜色（黄色Y、青色C和品红色M）相对于基准颜色（如黑色K）的歪斜、主扫描配准偏差量、副扫描配准偏差量和主扫描放大误差。基于这些测量值，获得探测传感器5a、5b和5c的中心位置与用于位置偏差校正的图案图像的中心位置之间的偏差量，并且作为位置偏差量存储，以在下一次形成用于位置偏差校正的图案图像时参照。此外，有可能获得针对各种偏差量，包括：歪斜、主扫描配准偏差量、副扫描配准偏差量和主扫描放大误差的校正值。

此外，通过用探测传感器5a、5b和5c探测三排标记，计算探测结果的平均值，可以从计算结果中获得包括歪斜、副扫描配准偏差、主扫描配准偏差和主扫描放大误差在内的偏差量，并因此可以高精度地获得每种颜色的偏差量。通过校正该偏差量，可以在每种颜色非常低偏差的情况下形成高质量图像。

已知的校正量计算单元（图中省略）指令进行各种位置偏差量和校正量的计算，并且执行偏差的校正。然后，通过图1的清洁单元139去除探测之后的用于位置偏差校正的图案图像。

利用图5，描述在图4的用于位置偏差校正的图案图像被探测时计算各种位置偏差量的特定方法。图5是示出探测传感器5a和由探测传感器5a所扫描的一组标记的视图。在此，尽管对探测传感器5a探测用于位置偏差校正的图案图像中的标记的情况进行了描述，但是同样的描述也可以用于其他探测传感器5b和5c。

探测传感器5a以预定的恒定采样间隔探测用于位置偏差校正的图案图像中的横向线图案和倾斜线图案，并且将探测数据通知图3中的CPU1。CPU1按顺序从探测传感器5a接收横向线图案和倾斜线图案的探测通知，并然后，基于探测通知的间隔和采样时间间隔，计算在横向线图案中的每条线之间的距离以及横向线图案中的每条线与倾斜线图案中的每条相应的线之间的距离。以这种方式，在一组标记30中可以获得横向线图案中的每条线之间的距离以及横向线图案中每条线与倾斜线图案中的每条相应线之间的距离，并且将由此获得的距离相比较，由此能够计算各种位置偏差量。

为了计算副扫描配准偏差量（在副扫描方向上的颜色偏移量），使用横向线图案。基准颜色（K）和目标颜色（颜色Y、M和C）之间的距离值（y1、m1和c1）分别被计算，并且与事先存储的理想距离值（y0、m0和c0）相比较。可以从（距离值y1-理想距离值y0）、（距离值m1-理想距离值m0）和（距离值c1-理想距离值c0）中分别计算出目标颜色（Y、M和C）相对于基准颜色（K）的位置偏差量。

此外，为了计算主扫描配准偏差量（在主扫描方向上的颜色偏移量），在横向线图案中的颜色K、Y、M和C的线与倾斜线图案中的线之间的距离值（y2、k2、m2和c2）被首先计算。由此计算出的距离值被用于计算基准颜色（可）的距离值和非基准颜色的距离值之间的差值。这些差值对应于在主扫描方向上的颜色偏移量。这是因为倾斜线图案形成为在相对于主扫描方向上预定角度倾斜，因此，如果在主扫描方向上发生偏差，基准颜色的倾斜线和横向线之间的距离大于或小于其他颜色的相应距离。具体地说，在黑色和黄色之间的、在黑色和品红色之间的、以及在黑色和青色之间的主扫描方向上的位置偏差可以从（距离值k2-距离值y2）、（距离值k2-距离值m2）以及（距离值k2-距离值c2）中分别获得。以这种方式，可以获得在主扫描方向上和副扫描方向上的配准偏差量。

此外，基于探测传感器5a、5b和5c中不同传感器的探测结果之间的差，可以获得歪斜和主扫描放大误差。首先，歪斜分量可以通过计算由探测传感器5a探测的结果和探测传感器5c探测的结果之间的副扫描方向配准偏差的差来获得，此外，放大误差偏差可以通过计算探测传感器5a的探测结果和探测传感器5b的探测结果之间的以及探测传感器5b的探测结果和探测传感器5c的探测结果之间的主扫描配准偏差量上的差来获得。然后，基于如上所述获得的各种位置偏差量，执行校正处理，以校正彩色图像形成在中间转印带130上时使用的成像条件。

例如，通过调节光束Y、K、M和C向感光元件120y、120k、120m和120c的光发射定时，使得位置偏差量基本上重合来执行校正处理。可替代的是，通过调节反射光束的反射镜（图中省略）的倾斜角度来执行校正处理。反射镜的倾斜角度可以通过驱动步进电机（图中省略）来调节。位置偏差量也可以通过改变图像数据来校正。以这种方式，可以获得在主扫描方向和副扫描方向上的配准偏差量。

图6是示出在图像打印的同时形成用于校正的图案的情况下，中间转印带130和探测传感器5a、5b和5c。在图像打印的同时形成用于校正的图案的情况下，需要在打印的图像的沿主扫描方向的图像区域的一个或多个外端处布置一个或多个多重测试图案探测传感器。图6示出三个探测传感器5a、5b和5c中，在左右两个位置处的探测传感器5a和5c布置在图像区域的外端的结构。在不是与图像打印的同时形成用于校正的图案的成像设备中，所有的多重探测传感器通常布置在打印的图像区域内，以获得图像区域内的调节值。

图7A和7B是各自示出在改变用于校正的测试图案在主扫描方向上的宽度的情况下的中间转印带130和探测传感器5a、5b和5c。在一些情况下，例如，在执行调节时，用于校正的测试图案在主扫描方向上的宽度变化。图7A和7B示出在颜色偏移校正过程中，精调和粗调的示例。在图7A中所示的精调是当颜色偏移被预期比较小时进行的，并且旨在高精度校正颜色偏移。在这种情况下，要被形成的测试图案在主扫描方向上的宽度根据预期的颜色偏移而被形成得较小，并且通过相对于每个传感器形成多组标记，每组标记由相应颜色的横向线图案和倾斜线图案的线构成，来高精度执行调节。

另一方面，在图7B中所示的粗调是在颜色偏移被预期较大，并且并非旨在以更高精度调节颜色偏移，而是以可靠方式调节颜色偏移，即使在发生大的颜色偏移时。在这种情况下，要被形成的图案在主扫描方向上的宽度需要根据预期的颜色偏移来形成得较大，并且一组或比精调中更少的组的标记相对于每个传感器形成，在此每个组是由相应颜色的横向线图案和倾斜线图案的线构成的。精调和粗调的宽度是例如根据从先前执行的颜色偏移校正起的温度变化、消逝的时间以及根据拷贝数量来确定。

在探测传感器如图6所示构成，并且在主扫描方向上的测试图案的宽度如图7A或7B中所示变化的情况下，存在这样的可能性，即：LD将发射光线到光学特性保证区域的外侧，该光学特性保证区域是针对每个设备设定的。在此，术语“光学特性保证区域”是指保证扫描光束发射到感光元件的目标区域的主扫描方向上的区域。在这个区域外侧，不能保证扫描光学系统的透镜特性，并且当光束被发出时，会发生不期望位置的曝光。当在感光元件上发生不期望的曝光时，曝光导致如下问题的产生，如：调节操作失败和图像退化，或者当在诸如同步探测器的传感器中发生不期望曝光时，曝光导致操作异常的发生。

因此，这个实施方式的成像设备根据要被形成的测试图案在主扫描方向上的宽度，改变探测测试图案的传感器。图8A和8B是各自示出在用于校正的测试图案沿主扫描方向的宽度变化的情况下的中间转印带130和探测传感器5a、5b和5c的视图。在图8A所示的颜色偏移的精调中，其中，测试图案在主扫描方向上的宽度较小，测试图案形成在对应于所有传感器的位置处，而另一方面，在图8B所示的颜色偏移的粗调中，其中，测试图案的宽度较大，不形成延伸到光学特性保证区域之外的测试图案。

在此，是否为每个探测传感器形成测试图案可以基于测试图案在主扫描方向上的宽度a、沿主扫描方向从传感器的中心到光学特性保证区域的端部的距离b和预计的颜色偏移量c来判断。如果满足(a/2+c)≥b，则测试图案不形成在对应于探测传感器的位置。在此，“预期的颜色偏移量c”是在测试图案产生过程中的最大预期颜色偏移量（=测试图案的移动量），并且是通过将扫描光束光学系统的特性（针对1°变化，曝光光束的主扫描位置的变化量）乘以从先前颜色偏移校正起的温度变化来确定的值。调节所需要执行的次数可以通过将这种调节仅应用于设置在主扫描方向两端处的探测传感器来予以最小化。

图9A和9B是示出这个实施方式的改进实例的视图，其中，当设置了多于三个探测传感器时，测试图案的形成位置根据用于校正的每个测试图案在主扫描方向上的宽度来变化。在图9A和9B中，在图中的从左到右布置了五个探测传感器5a、5b、5c、5d和5e。在颜色偏移的精调过程中，如图9A所示，测试图案形成在对应于探测传感器5a、5b和5c的位置处，而在颜色偏移的粗调过程中，如图9B所示，测试图案形成在对应于5d、5b和5e的位置处，由此，可以防止LD将光线发射到光学特性保证区域的外侧。

图10是示出根据这个实施方式的颜色偏移校正处理的流程图。作为步骤S12，CPU1判断相对于探测传感器5a，是否满足(a/2+c)<b。当在步骤S12判断(a/2+c)<b得到满足时（是），作为步骤S14，CPU1打开控制相对于探测传感器5a形成测试图案的标志。

当在步骤S12判断(a/2+c)<b未满足（否）或者当已经执行了步骤S14时，作为步骤S16，CPU1判断相对于探测传感器5b是否满足(a/2+c)<b。当在步骤S16判断(a/2+c)<b得到满足时（是），作为步骤S18，CPU1打开控制相对于探测传感器5b形成测试图案的标志。

当在步骤S16判断(a/2+c)<b未满足（否）或者当已经执行了步骤S18时，作为步骤S20，CPU1判断相对于探测传感器5c是否满足(a/2+c)<b。当在步骤S20判断(a/2+c)<b得到满足时（是），作为步骤S22，CPU1打开控制相对于探测传感器5c形成测试图案的标志。

当在步骤S20判断(a/2+c)<b未满足（否）或者当已经执行了步骤S22时，作为步骤S24，在与相对于控制测试图案形成的标志已经打开的探测传感器相对应的位置处形成测试图案。作为步骤S26，与形成了测试图案的位置相对应的探测传感器探测该测试图案。作为步骤S28，CPU1基于S26探测的测试图案计算颜色偏移校正量。

根据这个实施方式，有可能根据诸如是精调还是粗调的条件来确定测试图案在主扫描方向上的宽度，并且根据测试图案在主扫描方向上的宽度来可选择地切换是否在对应于每个探测传感器5a、5b和5c的位置处形成测试图案。利用这种方法，抑制了光束被发射到光学特性保证区域的外侧。于是，例如，可以抑制调节操作的失败、图像退化以及操作异常。

图11是示出根据这个实施方式的成像设备的硬件结构的方块图。如这个视图所示，成像设备100具有如下的结构，其中，控制器10经外围组件互联总线(PCI)连接到引擎单元（引擎）60上。控制器10控制整个成像设备100，并且也控制绘图(drawing)、通信和从操作单元（未示出）的输入。引擎单元60例如是打印机引擎，其可连接到PCI总线，并且例如是黑白绘图机、单鼓彩色绘图机、四鼓彩色绘图机、扫描仪或传真单元。除了所谓的诸如绘图机的引擎部分外，这个引擎单元60还包括用于如误差扩散和伽马变形的图像处理的单元。

控制器10包括CPU1、北桥（NB）13、系统存储器（MEM-P）12、南桥（SB）14、本地存储器（MEM-C）17、特殊应用集成电路（ASIC）16和硬盘驱动器（HDD）18，并且具有如下结构，其中，加速图形接口（AGP）总线15连接到北桥（NB）13和ASIC16之间。MEM-P12还包括只读存储器（ROM）2和随即存取存储器（RAM）3。

CPU1执行成像设备100的整体控制，并且具有NB13、MEM-P12和SB14构成的芯片。CPU1经这个芯片连接到其他器件。

NB13是用于连接CPU1至MEM-P12、SB14和AGP15的桥，并且具有控制从MEM-P12读取和向它写入的存储器控制器、PCI主机(master)和AGP目标。

MEM-P12是系统存储器，例如用作在其中存储计算机程序和数据的存储器、用于加载程序和数据的存储器和用于打印机绘图(drawing)的存储器，并且由ROM2和RAM3构成。ROM2是只读存储器，用作在其中存储计算机程序和数据的存储器，RAM3是可写和可读存储器，例如，用作装在程序和数据的存储器以及作为用于打印机绘图的存储器。

SB14是用于连接NB13至PCI器件和外围器件的桥，SB14经PCI总线连接到NB13，例如，网络接口（I/F）单元也连接到其上。

ASIC16是用于图像处理的集成电路(IC)，具有用于图像处理的硬件部件,并且起到将AGP15、PCI总线、HDD18和MEM-C17彼此连接的桥的作用。ASIC16由PCI目标、AGP主机和构成ASIC16的核心的判别器（ARB）、控制MEM-C17的存储器控制器、利用硬件逻辑等例如执行图像数据的旋转的多个直接存储器存取控制器（DMAC）、以及将数据经PCI总线相对引擎单元60传递的PCI单元构成。传真控制单元（FCU）30、通用串行总线（USB）40和电气和电子工程师协会1394（IEEE1394）接口50经PCI总线连接到ASIC16上。操作显示单元20直接连接到ASIC16上。

MEM-C17是本地存储器，用作复印的图像缓存器和代码缓存器。硬盘驱动器（HDD）18是用于在其中存储图像数据、计算机程序、字体数据和格式的存储器。

AGP纵向15是用于图形加速卡的接口，该图形加速卡用于加速图形操作而提出。AGP总线15通过以高吞吐量直接访问MEM-P12加速图形加速卡的操作。

在本实施方式的成像设备内执行的程序是通过事先内置于ROM等之内而提供的。在本实施方式的成像设备内执行的程序可以被构造成通过作为文件以可安装或可执行的格式记录于诸如CD-ROM、软盘（FD）、CD-R、或者数字多用途盘（DVD）的计算机可读介质内而提供。

在本实施方式的成像设备内执行的程序可替代地被构造成通过存储在连接到网络，如Internet的计算机并且通过网络下载而提供。在本实施方式的成像设备内执行的程序仍可替代地被构造成通过网络，如Internet提供或者分发。

在本实施方式的成像设备内执行的程序由包括上述单元（控制单元）的模块构成。作为实际硬件，CPU（处理器）从ROM读取程序并执行程序，由此，各单元被装载到主存储器内并且在其中产生。

在上述实施方式中，已经描述了这样的实施例，即，其中，本发明的成像设备被应用于具有复印功能、打印机功能、扫描仪功能和传真功能中的至少两种功能的MFP，但是，本发明也可以应用于如复印机、打印机、扫描仪和传真机的任一种成像设备。

根据本发明，可以抑制光源将光线发射到光学特性保证区域的外侧。于是，可以抑制调节操作失败、图像退化和操作异常的发生。

虽然为了完整和清楚公开的目的已经相对于特定实施方式描述了本发明，但是所附权利要求并不以此为限制，而是应该理解为完全落入在此给出的基本教导内的本领域技术人员能够做出的所有改进和变形构造。

与相关申请的横向引用

本申请要求2011年7月20日提交的日本专利申请2011-159166号的优先权，并通过引用结合其全部内容。

Claims (4)

1.一种成像设备，包括：

多个图像载体；

给图像载体充电的充电单元；

在图像载体上形成潜像的曝光单元；

用彼此不同颜色的调色剂显影形成在图像载体上的潜像的显影单元；

通过将图像载体上显影的图像叠置和转印到在面对图像载体的转印位置移动的第二图像载体上而形成彩色图像的第一转印单元；

将转印并形成在第二图像载体上的图像转印到转印材料上的第二转印单元；

测试图案形成单元，该测试图案形成单元形成要被转印到第二图像载体上的测试图案；

多个测试图案探测单元，该测试图案探测单元能够探测沿着主扫描方向在彼此不同的位置处转印到第二图像载体上的测试图案；以及

控制单元，该控制单元根据测试图案的探测结果改变成像条件，

其中，所述测试图案形成单元取决于测试图案在主扫描方向上的宽度可选择地切换是否将每个测试图案形成在可被相应一个测试图案探测单元可探测的位置处。

2.如权利要求1所述的成像设备，其中，在满足(a/2+c)≥b时，所述测试图案形成单元不将测试图案形成在可由相应一个测试图案探测单元探测的位置，并且在满足(a/2+c)<b时，将测试图案形成在可由相应一个测试图案探测单元探测的位置，其中，测试图案在主扫描方向上的宽度是a，沿主扫描方向从测试图案探测单元的中心至光学特性保证区域的端部的距离是b，且预期的颜色偏移量是c，其中，所述光学特性保证区域是指保证扫描光束发射到感光元件的目标区域的主扫描方向上的区域。

3.如权利要求2所述的成像设备，其中，所述测试图案形成单元判断是否相对于测试图案探测单元中布置在主扫描方向的两端的两个测试图案探测单元形成测试图案。

4.一种在成像设备中执行的成像方法，该成像设备包括：

多个图像载体；

给图像载体充电的充电单元；

在图像载体上形成潜像的曝光单元；

用彼此不同颜色的调色剂显影形成在图像载体上的潜像的显影单元；

通过将图像载体上显影的图像叠置和转印到在面对图像载体的转印位置移动的第二图像载体上而形成彩色图像的第一转印单元；

将转印并形成在第二图像载体上的图像转印到转印材料上的第二转印单元；

测试图案形成单元，该测试图案形成单元形成要被转印到第二图像载体上的测试图案；

多个测试图案探测单元，该测试图案探测单元能够探测沿着主扫描方向在彼此不同的位置处转印到第二图像载体上的测试图案；以及

控制单元，该控制单元根据测试图案的探测结果改变成像条件，

所述成像方法包括：

通过测试图案形成单元确定测试图案在主扫描方向上的宽度；以及

根据该测试图案的宽度，可选择地切换是否通过测试图案形成单元将每个测试图案形成在可被相应一个测试图案探测单元可探测的位置处。