CN103105765A - 检测装置、检测方法以及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开检测装置、检测方法以及图像形成装置。检测装置包括以下部件。第一测量单元从二值图像中测量分别具有第一和第二灰度值的第一和第二区域的浓度水平，第一和第二区域沿设置在保持部件的第二表面上的二值图像的第一方向交替排列，保持部件包括第一表面和相反的第二表面。存储单元存储如下信息：该信息表示从第一测量单元到第二表面的距离与相邻的第一和第二区域之间的对比度的关系。计算器利用第一测量单元测量出的浓度水平计算相邻的第一和第二区域之间的对比度。检测器利用存储单元中存储的信息来指定与计算出的对比度对应的距离，并且通过将所指定的距离作为从第二表面到相邻的第一和第二区域的距离来检测保持部件的第一方向上的翘曲。

Description

检测装置、检测方法以及图像形成装置

技术领域

本发明涉及检测装置、检测方法以及图像形成装置。

背景技术

已知如下技术：该技术用于检测图像形成装置的状态或用于图像形成的介质的状态，以便执行高精度图像形成。例如，日本未审查的专利申请公开No.2000-009451公开了使用图像传感器来对感光鼓发生跳动做判断的技术。日本未审查的专利申请公开No.2006-259637和No.2007-192999公开了使用光学传感器来检测转印带的松弛以及校正转印带的状态的技术。日本未审查的专利申请公开No.2005-257847公开了使用发光二极管（LED）和光电二极管来检测转印部件的粗糙度以及控制色调剂量的技术。

发明内容

本发明的目的是对保持部件的第一方向上的翘曲进行检测。

根据本发明的第一方面，提供一种检测装置，包括：第一测量单元，其从二值图像中测量具有第一灰度值的第一区域的浓度水平和具有第二灰度值的第二区域的浓度水平，所述第一区域与所述第二区域沿所述二值图像的第一方向交替排列，所述二值图像设置在保持部件的第二表面上，所述保持部件包括第一表面和设置成与所述第一表面相反的所述第二表面；存储单元，在所述存储单元中存储有如下信息：所述信息表示从所述第一测量单元到所述第二表面的距离与设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的对比度的关系，所述对比度是由所述第一测量单元测量所述浓度水平而得到的；计算器，其利用所述第一测量单元测量出的所述第一区域的浓度水平和所述第二区域的浓度水平，来计算设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的对比度；以及检测器，其利用存储在所述存储单元中的所述信息来指定与所述计算器计算出的对比度相对应的距离，并且通过将所指定的距离作为从所述第二表面到设置成彼此相邻的所述第一区域和所述第二区域的距离来检测所述保持部件的所述第一方向上的翘曲。

根据本发明的第二方面，在根据第一方面的检测装置中，所述第一测量单元可以设置在使所述第一测量单元与所述第二表面之间的距离大于焦距的位置。所述检测器可以使用如下范围来指定所述距离：在所述范围内，所述距离从等于所述焦距的值开始增大，存储在所述存储单元中的所述信息包括所述范围。

根据本发明的第三方面，在根据第一方面或第二方面的检测装置中，可以在所述保持部件的所述第一表面上形成包括预定浓度分布的测试图。所述检测装置还包括：第二测量单元，其测量所述测试图的浓度；第一校正单元，其根据由所述检测器检测到的翘曲的状态对由距离变化导致的误差进行校正，由所述第二测量单元测量出的测试图的浓度分布中含有所述距离变化；以及第二校正单元，其根据已由所述第一校正单元校正的所述测试图的浓度分布对待由图像形成单元形成的图像的浓度进行校正。

根据本发明的第四方面，在根据第一方面的检测装置中，所述第一测量单元可以包括：光发射元件，其用光照射所述第二表面；以及光接收元件，其接收被所述第二表面反射的光；并且所述第一测量单元可以利用由所述光接收元件接收到的光量来测量所述浓度水平。所述存储单元可以存储设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的如下对比度作为基准对比度：当所述保持部件的所述第一方向上的翘曲等于或小于阈值时由所述第一测量单元测量所述浓度水平而得到的对比度；并且所述存储单元存储由所述光接收元件接收到的如下光量作为基准光量：当所述保持部件的所述第一方向上的翘曲等于或小于所述阈值时所述光量被所述第一测量单元用来测量所述浓度水平。当计算出的对比度高于所述基准对比度并且由所述光接收元件接收到的光量大于所述基准光量时，所述检测器可以使用如下范围来指定所述距离：在所述范围内，所述距离从等于所述第一测量单元的焦距的值开始增大，存储在所述存储单元中的所述信息包括所述范围。当计算出的对比度高于所述基准对比度并且由所述光接收元件接收到的光量小于所述基准光量时，所述检测器可以使用如下范围来指定所述距离：在所述范围内，所述距离从等于所述第一测量单元的焦距的值开始减小，存储在所述存储单元中的所述信息包括所述范围。

根据本发明的第五方面，在根据第四方面的检测装置中，当计算出的对比度低于所述基准对比度并且由所述光接收元件接收到的光量大于所述基准光量时，所述检测器可以使用如下范围来指定所述距离：在所述范围内，所述距离从等于所述第一测量单元的焦距的值开始减小，存储在所述存储单元中的所述信息包括所述范围。当计算出的对比度低于所述基准对比度并且由所述光接收元件接收到的光量小于所述基准光量时，所述检测器可以使用如下范围来指定所述距离：在所述范围内，所述距离从等于所述第一测量单元的焦距的值开始增大，存储在所述存储单元中的所述信息包括所述范围。

根据本发明的第六方面，提供一种图像形成装置，包括：保持部件，其包括：第一表面、设置成与所述第一表面相反的第二表面、设置在所述第二表面上的二值图像、具有第一灰度值的第一区域、以及具有第二灰度值的第二区域，所述第一区域和所述第二区域沿所述二值图像的第一方向交替排列；图像形成单元，其在所述第一表面上形成图像；第一测量单元，其测量所述第一区域的浓度水平和所述第二区域的浓度水平；存储单元，在所述存储单元中存储有如下信息：所述信息表示从所述第一测量单元到所述第二表面的距离与设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的对比度的关系，所述对比度是由所述第一测量单元测量所述浓度水平而得到的；计算器，其利用所述第一测量单元测量出的所述第一区域的浓度水平和所述第二区域的浓度水平，来计算设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的对比度；以及检测器，其利用存储在所述存储单元中的所述信息来指定与所述计算器计算出的对比度相对应的距离，并且通过将所指定的距离作为从所述第二表面到设置成彼此相邻的所述第一区域和所述第二区域的距离来检测所述保持部件的所述第一方向上的翘曲。

根据本发明的第七方面，根据第六方面的图像形成装置还可以包括：支撑部件，其支撑所述保持部件；以及支撑控制器，其控制所述支撑部件的位置或角度，以减小由所述检测器检测到的翘曲。

根据本发明的第八方面，提供一种检测方法，包括：计算设置成彼此相邻的具有第一灰度值的第一区域与具有第二灰度值的第二区域之间的对比度，所述第一区域和所述第二区域沿二值图像的第一方向交替排列，所述二值图像设置在保持部件的第二表面上，所述保持部件包括第一表面和设置成与所述第一表面相反的所述第二表面，所述对比度是利用由第一测量单元测量出的所述第一区域的浓度水平和所述第二区域的浓度水平计算得到的；以及利用存储的信息来指定与计算出的对比度相对应的距离，所述信息表示从所述第一测量单元到所述第二表面的距离与所述第一测量单元测量所述浓度水平而得到的设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的对比度的关系，并且将所指定的距离作为从所述第二表面到设置成彼此相邻的所述第一区域及所述第二区域的距离来检测所述保持部件的所述第一方向上的翘曲。

根据本发明的第一方面，可以检测保持部件的第一方向上的翘曲。

根据本发明的第二方面，可以唯一地指定第一检测单元与保持件的第二表面之间的距离。

根据本发明的第三方面，与根据误差未被校正的测试图的浓度分布来校正图像的浓度的情况相比，可以改善校正图像的浓度时的校正精度。

根据本发明的第四方面，可以唯一地指定第一检测单元与保持件的第二表面之间的距离。

根据本发明的第五方面，可以唯一地指定第一检测单元与保持件的第二表面之间的距离。

根据本发明的第六方面，可以检测保持部件的第一方向上的翘曲。

根据本发明的第七方面，与不控制支撑部件的位置或角度的情况相比可以减小保持部件的翘曲。

根据本发明的第八方面，可以检测保持部件的第一方向上的翘曲。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：

图1是示出根据示例性实施例的图像形成装置的构造的实例的框图；

图2示出图像形成单元的构造的实例；

图3示出中间转印带的背面；

图4示出第一图像传感器的构造的实例；

图5是示出第一函数的曲线图；

图6示出控制器的功能构造；

图7是示出根据示例性实施例的操作的流程图；

图8示出测量出的距离的实例；

图9示出从第二图像传感器输出的信号的实例；

图10示出根据变型例的接收的光量与距离之间的关系；

图11示出根据变型例的第一图像传感器的构造的实例；

图12是示出根据变型例的第二函数的曲线图；以及

图13是示出根据变型例的操作的流程图。

具体实施方式

1.构造

图1示出根据示例性实施例的图像形成装置1的构造的实例。图像形成装置1包括：控制器11、通信单元12、存储单元13、用户界面（UI）14以及图像形成单元15。控制器11控制图像形成装置1的各个部件。控制器11包括例如中央处理单元（CPU）和存储器。CPU通过执行存储在存储器中的程序来实现控制器11的功能。通信单元12是连接至通信线路的通信接口。图像形成装置1使用通信单元12与客户端装置（未示出）进行通信。存储单元13是例如硬盘或闪速存储器等存储装置。UI 14包括例如触摸屏和按键，并且用于操作图像形成装置1。图像形成单元15根据电子照相式系统而在例如纸张等介质上形成图像数据所表示的图像。

图2示出图像形成单元15的构造的实例。图像形成单元15包括：图像形成引擎21Y、21M、21C和21K，中间转印带22，二次转印辊23，以及定影单元24。图像形成引擎21Y、21M、21C和21K均包括：感光体、充电装置、曝光装置、显影装置以及一次转印辊。在图2中未示出这些部件之中除了感光体以外的部件。感光体是表面上具有感光膜的圆筒形部件，并且围绕轴线旋转。充电装置对感光体的表面均匀地充电。曝光装置根据由控制器11提供的图像信号，用激光照射已充电的感光体，从而在感光体上形成静电潜像。显影装置使色调剂粘附在形成于感光体上的静电潜像上，从而在感光体上形成色调剂图像。图像形成引擎21Y、21M、21C和21K的显影装置分别形成黄色、品红色、蓝绿色（青色）和黑色的色调剂图像。一次转印辊将形成在感光体上的色调剂图像转印到中间转印带22上。在本实例中，在中间转印带22中，将转印有图像的表面称为正面（第一表面的实例），将设置为与正面相反的表面称为背面（第二表面的实例）。

中间转印带22（保持部件的实例）把通过使用一次转印辊转印到中间转印带22上的色调剂图像传送至二次转印辊23。中间转印带22由包括张紧辊25和驱动辊26在内的多个辊支撑。驱动辊26朝图2中的箭头所示的X方向驱动中间转印带22。张紧辊25（支撑部件的实例）调节中间转印带22的张紧度。二次转印辊23把由中间转印带22传送的图像转印到例如纸张等介质上。定影装置24对转印有图像的介质加热和加压，从而将图像定影到介质上。穿过定影装置24的介质从图像形成装置1排出。

图3示出中间转印带22的背面。打印有梯子状图案图（二值图像的实例）的介质附着在中间转印带22的背面。梯子状图案图是由交替排列的黑色和白色平行细线形成的图像。白色细线区域（在下文中称为“白色区域”）是具有第一灰度值的第一区域的实例。黑色细线区域（在下文中称为“黑色区域”）是具有第二灰度值的第二区域的实例。打印有梯子状图案图的介质顺着与中间转印带22的宽度方向（图3中的Y方向）交叉的线的方向附着在中间转印带22的背面。这样，在中间转印带22的背面上形成梯子状图案图。

第一图像传感器31（第一测量单元的实例）和第二图像传感器32（第二测量单元的实例）设置成彼此相面对，并且中间转印带22位于第一图像传感器31和第二图像传感器32之间。图4示出第一图像传感器31的构造的实例。第一图像传感器31是读取形成在中间转印带22的背面上的梯子状图案图的接触型图像传感器。梯子状图案图的线与中间转印带22的传送方向（图3中的X方向）一致。第一图像传感器31还是线传感器，并且检测与中间转印带22的宽度相对应的检测宽度。第一图像传感器31设置成使得第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d是不同于焦距的距离。在本示例性实施例中，第一图像传感器31设置成使得第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d大于焦距。第一图像传感器31包括光发射元件33和光接收元件34。光发射元件33向中间转印带22的背面施加光。光接收元件34接收来自中间转印带22的背面的漫反射光。由光接收元件34接收的光量根据梯子状图案图的浓度而改变。第一图像传感器31利用由光接收元件34接收到的光量来测量梯子状图案图的浓度，并且输出表示所测量出的浓度的信号。

第二图像传感器32是读取形成在中间转印带22的正面上的图像的接触型传感器。第二图像传感器32还是线传感器，并且读取与中间转印带22的宽度相对应的检测宽度。第二图像传感器32设置成使得第二图像传感器32与中间转印带22的正面之间的距离等于焦距。第二图像传感器32的构造与第一图像传感器31的构造相同。第二图像传感器32利用由光接收元件接收到的光量来测量图像的浓度，并且输出表示所测量出的浓度的信号。

在存储单元13中预先存储第一函数f1。第一函数f1表示从第一图像传感器31到中间转印带22的背面的距离d与由第一图像传感器31执行测量而得到的梯子状图案图的对比度之间的关系。根据当第一图像传感器31与中间转印带22的背面相隔距离d时由第一图像传感器31测量出的浓度来计算对比度。图5示出第一函数f1的曲线图。图5所示的距离d1是第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的下限距离。考虑到第一图像传感器31的控制系统以及由第一图像传感器31接收到的光量的限度来设定距离d1。图5所示的距离d6是第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的上限距离。考虑例如第一图像传感器31的最大分辨率来设定距离d6。距离d3是第一图像传感器31的焦距。根据第一函数f1，当距离d为距离d3时，对比度变为最高，而当距离d偏离距离d3时，对比度降低。

在存储单元13中还存储有基准距离。基准距离是当中间转印带22没有发生翘曲时第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离。在本实例中，假定基准距离是图5所示的距离d5。“没有发生翘曲”的状态未必是完全没有发生翘曲的状态，而可以是翘曲量等于或小于阈值的状态。

图6示出控制器11的功能构造。控制器11包括：计算器111、检测器112、第一校正部113、第二校正部114以及支撑控制器115。在本示例性实施例中，例如通过CPU执行程序来实现这些部件。第一图像传感器31测量梯子状图案图上的黑色区域的浓度和白色区域的浓度，在梯子状图案图中，黑色细线和白色细线在中间转印带22的宽度方向上交替排列。此时，计算器111使用由第一图像传感器31测量出的黑色区域的浓度和白色区域的浓度来计算彼此相邻的黑色区域与白色区域之间的对比度。检测器112利用存储在存储单元13中的函数f1来指定与由计算器111计算出的对比度相对应的距离。然后，检测器112将所指定的距离设置为从相邻的黑色区域和白色区域到中间转印带22的背面的距离，由此检测中间转印带22的宽度方向上的翘曲。根据由检测器112检测到的翘曲的状态，第一校正部113对由第二图像传感器测量的测试图（稍后进行论述）的浓度分布中包含的距离改变所产生的误差进行校正。第二校正部114根据已由第一校正部113校正的测试图的浓度分布对将由图像形成单元15形成的图像的浓度进行校正。支撑控制器115控制张紧辊25的位置或角度，以使检测器112检测到的翘曲减小。

2.操作

在图像形成装置1中，用测试图来执行浓度校正处理。测试图是用于校正各种颜色的浓度水平的图像。测试图具有预定的浓度分布。测试图包括例如，黄色、品红色、蓝绿色和黑色的浓度色标。图7是示出形成测试图时的操作的流程图。

在步骤S11中，控制器11利用驱动辊26来驱动中间转印带22旋转。在步骤S12中，第一图像传感器31读取形成在中间转印带22的背面上的梯子状图案图。更具体地说，第一图像传感器31利用光发射元件33以激光照射中间转印带22的背面，并且使用光接收元件34接收由梯子状图案图反射的光。第一图像传感器31利用由光接收元件34接收的光量来测量梯子状图案图中包含的每条细线的浓度，并且输出表示所测量的浓度的信号。如图3所示，在梯子状图案图上，黑色细线和白色细线在中间转印带22的宽度方向（Y方向）上交替排列。由此，第一图像传感器31测量中间转印带22的宽度方向上的黑色区域的浓度和白色区域的浓度，并且输出表示所测量出的浓度水平的信号。

在步骤S13中，控制器11基于从第一图像传感器31输出的信号计算梯子状图案图的对比度。更具体地说，对于梯子状图案图中包含的每一对黑色细线和白色细线，控制器11计算彼此相邻的白线与黑线之间的对比度。对比度是黑色区域与白色区域之间的浓度差异。假定例如第一图像传感器31的输出是10位（bit）（1024个等级）。在这种情况下，如果由第一图像传感器31测量出的黑色区域的灰度值和白色区域的灰度值分别为900和50，则对比度为 $(900-50)/1024$ $\×100\%\≅83\%.$

在步骤S14中，控制器11利用存储在存储单元13中的第一函数f1来测量与步骤S13中计算出的对比度相对应的距离d，并且根据距离d来检测中间转印带22的宽度方向上的翘曲的量。例如，如果步骤S13中计算的对比度为83%，则根据图5所示的第一函数f1，与对比度83相对应的距离d为距离d2或距离d4。存储在存储单元13中的基准距离d5大于距离d3。在这种情况下，控制器11使用处于第一函数f1的范围R2内的值，在该范围R2内距离d从距离d3开始增大。因此，在与对比度83%相对应的距离d2和距离d4中，控制器11指定范围R2内包含的距离d4。以这样的方式，控制器11针对步骤S13中计算出的每个对比度值测量距离d。然后，控制器11将测量出的与预定对比度值相对应的距离d设置为从表现出该对比度值的一对相邻的黑线和白线到中间转印带22的背面的距离，从而基于存储在存储单元13中的基准距离d5来检测中间转印带22的宽度方向上的翘曲的量。宽度方向上的翘曲是指如下状态：如图3所示，当沿宽度方向剖切中间转印带22时，剖面在竖直方向上是起伏的。

例如，如果步骤S14中测量的所有距离d均等于基准距离d5，则意味着沿着中间转印带22没有发生翘曲。相反地，如果在步骤S14中测量的距离d包含不同于基准距离d5的距离d，则中间转印带22的该部分发生了翘曲。图8示出步骤S14中测量的距离d。图8中的横轴表示中间转印带22的宽度方向上的位置。在图8中的区域A1和区域A3中，步骤S14中测量的距离d小于基准距离d5。这是由于中间转印带22的区域A1和A3朝向区域A1和A3更靠近第一图像传感器31的方向翘曲。相反地，在区域A2中，步骤S14中测量的距离d大于基准距离d5。这是由于中间转印带22的区域A2朝向区域A2更远离第一图像传感器31的方向翘曲。

在步骤S11之后，图像形成引擎21Y、21M、21C和21K在中间转印带22的正面上形成测试图。在步骤S15中，第二图像传感器32读取形成在中间转印带22的正面上的测试图。更具体地说，第二图像传感器32利用光发射元件以激光照射中间转印带22的正面，并且使用光接收元件接收被形成在中间转印带22的正面上的测试图反射的光。第二图像传感器32利用由光接收元件接收到的光量来测量测试图的浓度，并且输出表示所测量出的浓度的信号。由于第二图像传感器32是接触型图像传感器，所以焦深小。因此，如果中间转印带22中发生翘曲使第二图像传感器32与中间转印带22之间的距离改变，则激光不会聚焦在中间转印带22上，由此使浓度测量产生误差。

在步骤S16中，当中间转印带22中发生翘曲时，控制器11控制张紧辊25的位置或角度，以校正翘曲量。“校正”或“被校正”的含义不仅包括完全消除翘曲，而且包括减小翘曲量。例如，控制器11朝向增加中间转印带22的张紧度的方向移动中间转印带22的位置。可选地，控制器11使张紧辊25朝校正中间转印带22的翘曲的方向倾斜。结果，中间转印带22的翘曲被校正，并且第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离恢复至基准距离d5。

如果中间转印带22中发生翘曲，则在步骤S17中，控制器11根据步骤S14中检测到的中间转印带22的翘曲状态对从第二图像传感器32输出的信号进行校正。例如，如果在步骤S14中测得距离d如图8所示地改变，则控制器11产生信号S1，信号S1表示步骤S14中测量的距离分布。步骤S14中测量的距离d是第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离。因此，第二图像传感器32与中间转印带22的正面之间的距离与步骤S14中测量的距离d相反。例如，如果步骤S14中测量的距离d减小，则第二图像传感器32与中间转印带22的正面之间的距离增大。相反地，如果距离d增大，则第二图像传感器32与中间转印带22的正面之间的距离减小。因此，从第二图像传感器32输出的信号S2与信号S1是相反的，如图9所示。也就是说，信号S1和S2受相反方向上的距离d的影响。为了消除距离d的相互影响，控制器11将从第二图像传感器32输出的信号S2与信号S1相乘，从而对由第二图像传感器32与中间转印带22的正面之间的距离改变导致的误差进行校正。

然后，当形成由用户指定的图像时，在步骤S18中，控制器11根据步骤S17中校正的信号来执行浓度校正处理。更具体地说，控制器11利用步骤S17中校正的信号生成测试图的浓度分布。控制器11对将由各图像形成引擎21Y、21M、21C和21K形成的图像的浓度进行校正，从而可以降低所生成的浓度分布中包含的浓度不均匀和条纹。例如，控制器11使用查找表来对要提供给各个曝光装置的图像信号所表示的灰度值进行校正。

在本示例性实施例中，唯一地指定第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d，由此检测中间转印带22的宽度方向上的翘曲。另外，基于已使由第二图像传感器32与中间转印带22的正面之间的距离改变而导致的误差得到校正的信号来执行浓度校正处理，从而改善浓度校正处理的精度。另外，控制张紧辊25的位置或角度，以减小中间转印带22中的翘曲。

3.变型例

上述示例性实施例只是本发明的实例。可选地，本发明可以如下所述地进行修改，或者可以与以下变型例相结合。

（1）第一变型例

第一图像传感器31可以设置在使第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d小于焦距的位置。在这种情况下，控制器11采用处于第一函数f1中的范围R1内的值，在该范围R1中距离从焦距d3开始减小。因此，如果步骤S13中计算出的对比度为83%，则在与第一函数f1中的对比度83%相对应的距离d2和距离d4中，控制器11指定范围R1内包含的距离d2。也就是说，当第一图像传感器31设置在使第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d大于焦距的位置时，采用第一函数f1的如下范围内的值：在该范围内，距离d从等于焦距的值开始增大。相反地，当第一图像传感器31设置在使第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d小于焦距的位置时，采用第一函数f1的如下范围内的值：在该范围内，距离d从焦距开始减小。

（2）第二变型例

在上述示例性实施例中，在步骤S14中，控制器11基于基准距离来判断要使用函数f1的哪个范围内的值，从而唯一地指定第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d。然而，也可以直接测量距离d，而不是使用基准距离。

在本变型例中，第一图像传感器31可以设置在使第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离大于焦距的位置，或者设置在使上述距离小于焦距的位置。在存储单元13中，预先存储基准对比度和基准光量。基准对比度是利用中间转印带22中没有发生翘曲时第一图像传感器31测量到的浓度计算出的对比度。假定基准对比度为70%。基准光量是中间转印带22中没有发生翘曲时第一图像传感器31接收到的光量。“没有发生翘曲”的状态未必是完全没有发生翘曲的状态，而可以是翘曲量等于或小于阈值的状态。

在步骤S14中，控制器11首先使用函数f1来指定与步骤S13中计算出的对比度相对应的距离d。例如，如果步骤S13中计算出的对比度为83%，则控制器11指定与图5所示的第一函数f1中的基准对比度83%相对应的距离d2和距离d4。然后，控制器11指定与存储在存储单元13中的基准对比度70%相对应的距离d。在图5所示的第一函数f1中，指定与基准对比度70%相对应的基准距离d5和距离d7。如果第一图像传感器31的基准距离是d7，则意味着第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d已从距离d7增大至距离d2。相反地，如果第一图像传感器31的基准距离是d5，则意味着第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d已从距离d5减小至d4。

然后，控制器11对步骤S 12中由第一图像传感器31接收到的光量与存储在存储单元13中的基准光量进行比较，并且对距离d是否增大进行判断。如图10所示，随着第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离增大，由第一图像传感器31接收到的光量减小。因此，当由第一图像传感器31接收到的光量大于基准光量时，控制器11判断出距离d减小。在这种情况下，第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d可能从距离d5变为距离d4。因此，控制器11指定距离d4。相反地，当由第一图像传感器31接收到的光量小于基准光量时，控制器11判断出距离d增大。在这种情况下，第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d可能从距离d7变为距离d2。因此，控制器11指定距离d2。

这样，当步骤S13中计算出的对比度高于基准对比度时，控制器11如下所述地指定距离d。当由第一图像传感器31接收到的光量大于基准光量时，控制器11使用第一函数f1的范围R2内的值来指定第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d，在该范围R2内距离d从焦距d3开始增大。相反地，当由第一图像传感器31接收到的光量小于基准光量时，控制器11使用第一函数f1的范围R1内的值来指定第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d，在该范围R1内距离d从焦距d3开始减小。

如果步骤S13中计算出的对比度低于基准对比度，则控制器11以与当对比度高于基准对比度时的方式相反的方式来指定距离d。更具体地说，当由第一图像传感器31接收到的光量大于基准光量时，控制器11采用第一函数f1的范围R1内的值，在该范围R1内距离d从焦距d3开始减小。当由第一图像传感器31接收到的光量小于基准光量时，控制器11采用第一函数f1的范围R2内的值，在该范围R2内的距离d从焦距d3开始增大。

（3）第三变型例

第一图像传感器31可以针对梯子状图案图中包含的每条线测量多个浓度水平。在这种情况下，在步骤S13中，控制器11计算与步骤S12中测量出的浓度水平相对应的对比度。与该浓度水平相对应的对比度可以是多个浓度水平的平均值，并且可以是浓度水平的中位值或最频值。如果采用平均值，则控制器11可以从多个浓度水平中提取峰值，按照递降顺序从峰值依次选择预定数量的浓度水平，并且选取所选数量的峰值的平均值。

（4）第四变型例

第一图像传感器31不限于线传感器。第一图像传感器31可以是使用点光来读取图像的点式激光传感器。图11示出本变型例的第一图像传感器31A的构造的实例。第一图像传感器31A在移动机构35作用下沿着中间转印带22的宽度方向，以便沿中间转印带22的宽度方向测量梯子状图案图的浓度。

（5）第五变型例

在上述示例性实施例中，利用梯子状图案图的对比度来测量第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的距离d。然而，可以不利用梯子状图案图的对比度来测量距离d。

在本变型例中，在中间转印带22的背面上形成白板替代上述梯子状图案图。更具体地说，中间转印带22的背面可以形成为白色，或者可以将白色介质附着在中间转印带22的背面。另外，第一图像传感器31可以设置在使第一图像传感器31与中间转印带22之间的距离等于焦距的位置，或者设置在使上述距离大于或小于焦距的位置。

在存储单元13中预先存储第二函数f2。第二函数f2表示从第一图像传感器31到中间转印带22的背面的距离d与形成在中间转印带22的背面上的白板的反射率变化量之间的关系。图12是示出第二函数f2的曲线图。当中间转印带22中没有发生翘曲时，因第一图像传感器31读取白板而得到的白板的反射率变化量处于目标范围T内。然而，当中间转印带22朝使中间转印带22靠近第一图像传感器31的方向翘曲时，反射率变化量超过目标范围T的上限。相反地，当中间转印带22朝使中间转印带22远离第一图像传感器31的方向翘曲时，反射率变化量变得低于目标范围T的下限。

图13是示出本变型例的操作的流程图。在步骤S21中，与步骤S11相同，驱动中间转印带22旋转。然后，在步骤S22中，第一图像传感器31读取形成在中间转印带22的背面上的白板。更具体地说，第一图像传感器31利用光发射元件33以激光照射中间转印带22的背面，并且利用光接收元件34接收被白板反射的光。然后，第一图像传感器31输出表示所接收到的光量的信号。

在步骤S23中，基于从第一图像传感器31输出的信号，第一图像传感器31计算在中间转印带22的宽度方向上白板的多个区域的反射率值。反射率利用从光发射元件33发射的光量以及由光接收元件34接收到的光量来计算。在步骤S24中，控制器11使用存储在存储单元13中的第二函数f2来测量与步骤S23中计算出的反射率变化量相对应的距离d，并且根据测量的距离d来检测中间转印带22的翘曲。例如，如果步骤S23中计算出的反射率变化量是如图12所示的第二函数f2中的0.6%，则测得距离d相对于第一图像传感器31与中间转印带22的背面之间的基准距离偏离-0.1mm。这表明：表现出这种反射率变化的区域朝使中间转印带22更靠近第一图像传感器31的方向发生翘曲。控制器11测量与步骤S23中计算出的每个反射率值相对应的距离d。结果，检测出中间转印带22的宽度方向上的翘曲的量。步骤S25至步骤S28分别类似于图7的步骤S15至步骤S18。

（6）第六变型例

在上述示例性实施例中，在中间转印带22中发生翘曲的情况下，步骤S16中的用于校正中间转印带22的翘曲的处理以及步骤S17中的用于校正从第一图像传感器31输出的信号的处理这两个处理均被执行。然而，不总是需要执行步骤S16和步骤S17两者，而可以仅执行用于校正中间转印带22的翘曲的处理。在这种情况下，优选的是，在校正了翘曲之后，形成并读取测试图。可选地，可以仅执行用于校正从第一图像传感器31输出的信号的处理。另外，作为通常操作，可以仅执行步骤S11至步骤S16，并且，可以仅当给出形成测试图的指令时才执行步骤S11至步骤S18。

（7）第七变型例

在图2中，第一图像传感器31和第二图像传感器32设置在张紧辊25与二次转印辊23之间。然而，第一图像传感器31和第二图像传感器32的位置不限于上述位置。例如，第一图像传感器31和第二图像传感器32可以设置在图像形成引擎21K与张紧辊25之间。优选的是，第一图像传感器31和第二图像传感器32设置在中间转印带22中易于发生翘曲的位置。

（8）第八变型例

在图3中，梯子状图案图形成在中间转印带22的整个背面上。然而，梯子状图案图不必形成在中间转印带22的整个背面上。例如，梯子状图案图不必形成在中间转印带22中不易发生翘曲的区域中。可选地，梯子状图案图可以仅形成在中间转印带22的要检测翘曲的目标区域中。

（9）第九变型例

在上述示例性实施例中，第一函数f1用作表示从第一图像传感器31到中间转印带22的背面的距离d与由第一图像传感器31读取的梯子状图案图的对比度之间的关系的信息。然而，表示上述关系的信息不限于函数。例如，可以采用表示上述关系的表格形式。

（10）第十变型例

梯子状图案图的类型不限于示例性实施例中论述的梯子状图案图。例如，梯子状图案图的线的颜色可以不同于白色和黑色，而且可以使用具有不同灰度值的两种灰色。另外，线之间的间距或线的宽度可以与示例性实施例中所论述的不同，并且两种颜色的线不必是平行的。梯子状图案图的图案不限于线，而可以是不同的图案，例如是包括黑色和白色的格状图案。也就是说，可以使用任意类型的梯子状图案图，只要该梯子状图案图是可以用于测量对比度的图像（即，交替设有具有第一灰度值的第一区域与具有第二灰度值的第二区域的二值图像）即可。

测试图的功能不限于校正颜色浓度。例如，测试图可以包括用于校正颜色对准不良的图像。

（11）第十一变型例

第一图像传感器31或第二图像传感器32不限于接触型图像传感器，而可以是任意类型的传感器，只要它表现出如下特性即可：使测量出的对比度或接收到的光量根据传感器与被光照射的对象之间的距离而变化。

（12）第十二变型例

上述控制器11、存储单元13以及第一图像传感器31可以形成为单元，并且可以用作检测中间转印带22的翘曲的检测装置。这种检测装置可以用在除了图像形成装置1以外的装置中，例如，这种检测装置可以用在扫描仪中。

（13）第十三变型例

由控制器11的CPU执行的程序可以由以下方式来提供：记录在例如磁带、磁盘、软盘、光盘、磁光盘或存储器等记录介质中并且被安装在图像形成装置1中。可选地，可以经由因特网等通信线路将程序下载到图像形成装置1中。

出于示例和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的上述说明。其意图不在于穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然，对于本领域的技术人员而言许多修改和变型是显而易见的。选择和说明实施例是为了最佳地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的其他人员能够理解各种实施例的发明和适合于特定预期应用的各种修改。其目的在于用所附权利要求书及其等同内容来限定本发明的范围。

Claims (8)

1.一种检测装置，包括：

第一测量单元，其从二值图像中测量具有第一灰度值的第一区域的浓度水平和具有第二灰度值的第二区域的浓度水平，所述第一区域与所述第二区域沿所述二值图像的第一方向交替排列，所述二值图像设置在保持部件的第二表面上，所述保持部件包括第一表面和设置成与所述第一表面相反的所述第二表面；

存储单元，在所述存储单元中存储有如下信息：所述信息表示从所述第一测量单元到所述第二表面的距离与设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的对比度的关系，所述对比度是由所述第一测量单元测量所述浓度水平而得到的；

计算器，其利用所述第一测量单元测量出的所述第一区域的浓度水平和所述第二区域的浓度水平，来计算设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的对比度；以及

检测器，其利用存储在所述存储单元中的所述信息来指定与所述计算器计算出的对比度相对应的距离，并且通过将所指定的距离作为从所述第二表面到设置成彼此相邻的所述第一区域和所述第二区域的距离来检测所述保持部件的所述第一方向上的翘曲。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

所述第一测量单元设置在使所述第一测量单元与所述第二表面之间的距离大于焦距的位置；并且

所述检测器使用如下范围来指定所述距离：在所述范围内，所述距离从等于所述焦距的值开始增大，存储在所述存储单元中的所述信息包括所述范围。

3.根据权利要求1或2所述的检测装置，其中，

在所述保持部件的所述第一表面上形成有包括预定浓度分布的测试图，所述检测装置还包括：

第二测量单元，其测量所述测试图的浓度；

第一校正单元，其根据由所述检测器检测到的翘曲的状态对由距离变化导致的误差进行校正，由所述第二测量单元测量出的测试图的浓度分布中含有所述距离变化；以及

第二校正单元，其根据已由所述第一校正单元校正的所述测试图的浓度分布对待由图像形成单元形成的图像的浓度进行校正。

4.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

所述第一测量单元包括：光发射元件，其用光照射所述第二表面；以及光接收元件，其接收被所述第二表面反射的光；并且所述第一测量单元利用由所述光接收元件接收到的光量来测量所述浓度水平；

所述存储单元存储设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的如下对比度作为基准对比度：当所述保持部件的所述第一方向上的翘曲等于或小于阈值时由所述第一测量单元测量所述浓度水平而得到的对比度；并且所述存储单元存储由所述光接收元件接收到的如下光量作为基准光量：当所述保持部件的所述第一方向上的翘曲等于或小于所述阈值时所述光量被所述第一测量单元用来测量所述浓度水平；并且

当计算出的对比度高于所述基准对比度并且由所述光接收元件接收到的光量大于所述基准光量时，所述检测器使用如下范围来指定所述距离：在所述范围内，所述距离从等于所述第一测量单元的焦距的值开始增大，存储在所述存储单元中的所述信息包括所述范围；并且当计算出的对比度高于所述基准对比度并且由所述光接收元件接收到的光量小于所述基准光量时，所述检测器使用如下范围来指定所述距离：在所述范围内，所述距离从等于所述第一测量单元的焦距的值开始减小，存储在所述存储单元中的所述信息包括所述范围。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其中，

当计算出的对比度低于所述基准对比度并且由所述光接收元件接收到的光量大于所述基准光量时，所述检测器使用如下范围来指定所述距离：在所述范围内，所述距离从等于所述第一测量单元的焦距的值开始减小，存储在所述存储单元中的所述信息包括所述范围；并且当计算出的对比度低于所述基准对比度并且由所述光接收元件接收到的光量小于所述基准光量时，所述检测器使用如下范围来指定所述距离：在所述范围内，所述距离从等于所述第一测量单元的焦距的值开始增大，存储在所述存储单元中的所述信息包括所述范围。

6.一种图像形成装置，包括：

保持部件，其包括：第一表面、设置成与所述第一表面相反的第二表面、设置在所述第二表面上的二值图像、具有第一灰度值的第一区域、以及具有第二灰度值的第二区域，所述第一区域和所述第二区域沿所述二值图像的第一方向交替排列；

图像形成单元，其在所述第一表面上形成图像；

第一测量单元，其测量所述第一区域的浓度水平和所述第二区域的浓度水平；

存储单元，在所述存储单元中存储有如下信息：所述信息表示从所述第一测量单元到所述第二表面的距离与设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的对比度的关系，所述对比度是由所述第一测量单元测量所述浓度水平而得到的；

计算器，其利用所述第一测量单元测量出的所述第一区域的浓度水平和所述第二区域的浓度水平，来计算设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的对比度；以及

检测器，其利用存储在所述存储单元中的所述信息来指定与所述计算器计算出的对比度相对应的距离，并且通过将所指定的距离作为从所述第二表面到设置成彼此相邻的所述第一区域和所述第二区域的距离来检测所述保持部件的所述第一方向上的翘曲。

7.根据权利要求6所述的图像形成装置，还包括：

支撑部件，其支撑所述保持部件；以及

支撑控制器，其控制所述支撑部件的位置或角度，以减小由所述检测器检测到的翘曲。

8.一种检测方法，包括：

计算设置成彼此相邻的具有第一灰度值的第一区域与具有第二灰度值的第二区域之间的对比度，所述第一区域和所述第二区域沿二值图像的第一方向交替排列，所述二值图像设置在保持部件的第二表面上，所述保持部件包括第一表面和设置成与所述第一表面相反的所述第二表面，所述对比度是利用由第一测量单元测量出的所述第一区域的浓度水平和所述第二区域的浓度水平计算得到的；以及

利用存储的信息来指定与计算出的对比度相对应的距离，所述信息表示从所述第一测量单元到所述第二表面的距离与所述第一测量单元测量所述浓度水平而得到的设置成彼此相邻的所述第一区域与所述第二区域之间的对比度的关系，并且将所指定的距离作为从所述第二表面到设置成彼此相邻的所述第一区域及所述第二区域的距离来检测所述保持部件的所述第一方向上的翘曲。

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