CN1719345B - 用于打印机的图像控制装置和对光量漂移进行补偿的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于补偿在图像控制装置中使用的光电传感器的光量漂移的方法，其中该光电传感器包括光发射部分和光接收部分，其将光投射到形成在打印机的中间转印介质上的图像控制标记上，并检测由图像控制标记所反射的光信号，由此控制图像的质量。在该补偿方法中，通过将光投射到中间转印介质上，检测由中间转印介质反射的光量，以及将检测出的光量与预置的参考光量相比较，而计算光量漂移。随后将检测出的光量校正为与参考光量基本相等。

Description

用于打印机的图像控制装置和对光量漂移进行补偿的方法

技术领域

本发明涉及一种用于打印机的图像控制装置、以及对该图像控制装置中使用的光电传感器的光量漂移进行补偿的方法。

背景技术

诸如打印机或复印机的印刷机通过使用曝光设备将与图像信息相对应的光信号投射到以均匀电势充电的光敏介质上，而形成静电潜像(latent image)，通过使用显影剂显影该静电潜像，而形成色粉图像(toner image)，直接或经由中间转印(transfer)介质而将色粉图像转印到记录介质，并通过压缩和加热色粉图像而将色粉图像定影到记录介质上。这样，印刷机将图像打印在记录介质上。

由此，形成其上叠加有黄(Y)、青(C)、品(M)、以及黑(K)色粉的彩色色粉图像，以打印彩色图像。必须精确地控制打印过程，以形成这种彩色色粉图像，在该彩色色粉图像上，已准确地叠加了彩色色粉，以生成高质量的图像。还需要彩色配准误差的检测和调整，以精确地控制打印过程。

彩色配准误差由于一些因素而产生，如包含多个彩色色粉的多个显影器的定位误差、曝光设备中使用的镜头的制造误差、光敏介质或中间转印介质的驱动误差等。

为生成高质量的图像，必须适当地调整图像的浓度。换句话说，如果在中间转印介质上的色粉图像中充分地反映输入图像信息的浓度时检测出误差，则必须通过调整曝光量、施加到显影器的显影偏压等而补偿该误差。

通常，将包括彩色配准标记和图像浓度标记的图像控制标记形成在中间转印介质上。随后可通过使用光电传感器检测图像控制标记，来检测彩色配准误差和图像浓度误差。如图1所示，光电传感器3包括光发射部分1和光接收部分2。从光发射部分1发出的光由形成在转印带4上的图像浓度标记(或彩色配准标记)5反射，并入射到光接收部分2。为准确地检测图像浓度(或彩色配准误差)，必须在每个光电传感器3的生产期间，在精确的位置提供光发射部分1和光接收部分2。然而，在实践中，光发射部分1和光接收部分2中的每个的位置可变化、或漂移。光电传感器3的图像浓度标记(或彩色配准标记)5的位置也可变化、或漂移。

在从光发射部分1发出的光量恒定时，由光接收部分2检测的光量必须为恒定的，以便可准确地检测彩色配准误差和图像浓度误差。光发射部分1或光接收部分2的位置的漂移妨碍了对彩色配准误差和图像浓度误差的准确检测。因此，精确的图像控制是困难的。

可考虑在光电传感器3中安装补偿电路(未示出)，以对光发射部分1和光接收部分2中的每个的位置的漂移进行补偿。然而，此解决方案增加了光电传感器3的价格。并且，即使使用补偿电路来对光发射部分1和光接收部分2中的每个的位置的漂移进行补偿，补偿电路也不能对图像浓度标记(或彩色配准标记)5的位置的漂移进行补偿。

因而，需要用于对光电传感器的光发射部分和光接收部分的位置漂移、以及图像控制标记相对于光电传感器的位置漂移两者进行补偿的系统和方法。

发明内容

本发明基本上解决了以上和其它问题，并提供了一种用于对光电传感器的光发射部分和光接收部分的位置漂移、以及由于图像控制标记相对于光电传感器的位置漂移而导致的由光接收部分所检测的光量漂移两者进行补偿的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于补偿在图像控制装置中使用的光电传感器的光量漂移的方法，其中该光电传感器包括光发射部分和光接收部分，并将光投射到形成在打印机的中间转印介质上的图像控制标记上，并检测由图像控制标记反射的光信号，由此控制图像的质量。在该补偿方法中，通过将光投射到中间转印介质上、检测由中间转印介质反射的光量、并将检测出的光量与预置的参考光量相比较，而计算光量漂移。随后将所检测的光量校正为与该参考光量基本相等。

还可通过控制从光发射部分发出的光量而校正所检测的光量。

根据本发明的另一方面，提供了一种打印机的图像控制装置，其中，该图像控制装置包括：图像控制标记，形成在打印机的中间转印介质上；光电传感器，安装在中间转印介质上方，包括将光投射到图像控制标记上的光发射部分、以及接收由图像控制标记反射的光的光接收部分；校正信息计算器，用于根据由图像控制标记反射并由光接收部分检测的光信号而计算图像校正信息；系统控制器，用于接收图像校正信息，并基于该图像校正信息而控制打印机；光量漂移计算器，用于通过将由中间转印介质反射并由光接收部分检测的光量与预置的参考光量相比较，而计算光量漂移；以及光发射驱动器，用于基于该光量漂移而控制从光发射部分发出的光量。

附图说明

通过参照附图而详细描述本发明的示范实施例，本发明的以上和其它特征以及优点将变得更为显而易见，其中：

图1为传统光电传感器的例子的剖面图；

图2为传统打印机的例子的构造图；

图3为根据本发明的实施例的图像控制装置的方框图；

图4为根据本发明的实施例的图像控制标记的例子的平面图；以及

图5为根据本发明的实施例的彩色配准标记的例子的图。

在所有图中，相同的附图标记将被理解为表示相同的部分、组件和结构。

具体实施方式

参照图2，传统打印机包括：光学扫描装置10Y、10M、10C、以及10K；四个显影盒(developing catridge)20Y、20M、20C、以及20K，其分别存储黄(Y)、品(M)、青(C)、以及黑(K)色粉；转印带(中间转印介质)30；转印辊40；以及定影装置50。由支撑辊31、32和33支撑并该转印带30并使其绕转。可使用转印鼓(未示出)作为中间转印介质。尽管未详细示出，但光学扫描装置10Y、10M、10C、以及10K中的每个包括：多棱镜(polygonmirror)，其使从光源发出的光向主扫描方向偏转；以及反射镜，其控制偏转光的路径。

光学扫描装置10Y将与Y色图像信息相对应的光发送到用均匀电势充电的显影盒20Y的光敏鼓21上，以形成静电潜像。将包含在显影盒20Y中的Y色粉附着到静电潜像，以形成Y色粉图像。随后将Y色粉图像转印到转印带30。

光学扫描装置10M随后将与M色图像信息相对应的光发送到用均匀电势充电的显影盒20M的光敏鼓21上，以形成静电潜像。将包含在显影盒20M中的M色粉附着到静电潜像，以形成M色粉图像。随后将M色粉图像转印到转印带30。控制光学扫描装置10M开始工作的时刻，使得已被转印到转印带30的Y色粉图像可准确地被M色粉图像叠加。更具体地，控制光学扫描装置10M开始工作的时刻，使得当已被转印到转印带30的Y色粉图像的前端到达显影盒20M的光敏鼓21面对转印带30的位置(如转印辊隙)时，由显影盒20M的光敏鼓21显影的M色粉图像的前端也可到达该转印辊隙。

以类似方式，C和K色色粉图像也被形成，并被转印到转印带30，以便将其上叠加了Y、M、C和K色色粉图像的彩色色粉图像形成在转印带30上。随后将彩色色粉图像转印到在转印辊40和支撑辊31之间通过的纸张P上。当纸张P经过定影装置50时，通过热和压力而将彩色色粉图像定影到纸张P上，由此完成彩色打印。

除了以上特征之外，可将根据本发明的实施例的图像控制装置安装在打印机中，以控制图像的质量。如图3和4所示，根据本发明的实施例的图像控制装置包括形成在转印带30上的图像控制标记、用于检测该图像控制标记的光电传感器80s和80e、校正信息计算器101、以及系统控制器102。图像控制标记包括图4的图像浓度标记70以及彩色配准标记60s和60e。

图像浓度标记70用于检测在转印带30上形成的色粉图像中是否充分地反映了输入图像信息的浓度。可将图像浓度标记70形成在转印带30的一面或两面上。如图4所示，图像浓度标记70包括具有不同浓度的多个灰色图案(第一至第N图案)。

彩色配准标记60s和60e用于以使色粉图像被准确地逐个叠加的方式控制要被转印到转印带30上的Y、M、C和K色粉图像，使得。参照图4，彩色配准标记60s和60e被形成在转印带30的侧面部分。在图5中更详细地示出了彩色配准标记60s和60e的实施例。参照图5，将彩色配准标记60s和60e沿主扫描方向X而排列在转印带30的两侧部分。彩色配准标记60s和60e中的每个包括沿主扫描方向X的Y、M、C和K分量61、以及沿倾斜方向的Y、M、C和K分量62。

回来参照图3，光电传感器80s和80e被安装在转印带30上方，并检测图像浓度标记70以及彩色配准标记60s和60e。图3的光电传感器80s和80e可以构造为与图1中包括光发射部分1和光接收部分2的光电传感器3基本相同。校正信息计算器101根据由彩色配准标记60s和60e以及图像浓度标记70反射并随后由光接收部分2检测的光信号而计算彩色配准校正信息和图像浓度校正信息。系统控制器102接收彩色配准校正信息和图像浓度校正信息，并因此控制打印机。更具体地，基于彩色配准校正信息和图像浓度校正信息，系统控制器102控制系统控制元素，如光学扫描装置10Y、10M、10C和10K的开始时间、转印带30的驱动速度、施加到显影盒20Y、20M、20C和20K以将色粉附着到光敏鼓21上的显影电压、用于将光敏鼓21上的色粉图像转印到转印带30的转印电压等。

由图像浓度标记70反射并由光电传感器80s和80e的光接收部分2检测出的光信号分别通过下面详细描述的第一和第三放大器121和123，并还分别通过第二和第四放大器122和124。在通过第二和第四放大器122和124之后，光信号通过模数转换器(ADC)150，并随后被输入到校正信息计算器101。校正信息计算器101根据从自ADC 150接收的信号的电平计算出的所检测的浓度值、以及预先存储在例如存储器105中的参考浓度值之间的差，而计算图像浓度校正信息。系统控制器102随后基于图像浓度校正信息而控制系统控制元素，如显影电压、转印电压等。

如上面所提到的，由彩色配准标记60s和60e反射并由光电传感器80s和80e的光接收部分2检测出的光信号也分别通过第一和第三放大器121和123，并随后被分别输入到第一和第二比较器131和132。光信号包括例如与检测出的光量成比例的电压信号。数模转换器(DAC)160将预先存储在存储器150中的阈值转换为阈值电压，并将该阈值电压提供到第一和第二比较器131和132。第一和第二比较器131和132将电压信号与阈值电压相比较。如果电压信号高于阈值电压，则第一和第二比较器131和132输出高(H)信号。如果电压信号低于阈值电压，则第一和第二比较器131和132输出低(L)信号。将第一和第二比较器131和132的输出信号输入到计数寄存器140。如果检测出彩色配准标记60s和60e且第一和第二比较器131和132输出L信号，则计数寄存器140对L信号之间的时间间隔进行计数。

因而，如图5所示，检测彩色配准标记60s的沿主扫描方向X和沿倾斜方向的第一、第二、第三和第四彩色标记Y、M、C和K分量61和62之间的时间间隔txs1、txs2、txs3、以及txs4。还分别检测61的第一和第二彩色标记Y和M分量之间、61的第一和第三彩色标记Y和C分量之间、以及61的第一和第四彩色标记Y和K分量之间的时间间隔tys12、tys13和tys14。还检测彩色配准标记60e的沿主扫描方向X和沿倾斜方向的第一、第二、第三和第四彩色标记Y、M、C和K分量61和62之间的时间间隔txe1、txe2、txe3、以及txe4。还分别检测62的第一和第二彩色标记Y和M分量之间、62的第一和第三彩色标记Y和C分量之间、以及62的第一和第四彩色标记Y和K分量之间的时间间隔tye12、tye13和tye14。

彩色配准校正信息的例子包括X偏移、Y偏移、打印宽度误差、以及歪斜(skew)误差。校正信息计算器101基于如表1所示的关系式而计算彩色配准校正信息，即X偏移、Y偏移、打印宽度误差、以及歪斜误差。在表1中，Ty2、Ty3、以及Ty4分别表示61的第一和第二彩色标记Y和M分量之间、61的第一和第三彩色标记Y和C分量之间、以及61的第一和第四彩色标记Y和K分量之间的时间间隔的参考值。

表1

	X偏移	Y偏移	打印宽度误差	歪斜误差
					M色	txs1-txs2	Ty2-tys12	(txs1-txe1)-(txs2-txe2)	tys12-tye12
C色	txs1-txs3	Ty3-tys13	(txs1-txe1)-(txs3-txe3)	tys13-tye13
					K色	txs1-txs4	Ty4-tys14	(txs1-txe1)-(txs4-txe4)	tys14-tye14

系统控制器102控制打印机，以补偿X偏移、Y偏移、打印宽度误差、以及歪斜误差。第二彩色标记M的X偏移为沿主扫描方向X的误差。如果第二彩色标记M的X偏移为负，则第二彩色标记M沿-X方向移动。如果第二彩色标记M的X偏移为正，则第二彩色标记M沿+X方向移动。系统控制器102控制光学扫描装置10M，使得光学扫描装置10M的扫描线沿+X或-X方向移动。现在将更详细地描述补偿X偏移的方法的例子。

系统控制器102具有左边沿对准值，以确定打印区域(即页1、2和3)的左边沿。系统控制器102基于左边沿对准值，通过控制光学扫描装置10M开始主扫描的时刻而调整X偏移。如果左边沿对准值的基本值为例如500，则系统控制器102将左边沿对准值设为例如400或600，以补偿检测出的X偏移。如果将左边沿对准值设为400，则将光学扫描装置10M开始扫描的位置沿-X方向而移动100个点。如果将左边沿对准值设为例如600，则将光学扫描装置10M开始扫描的位置沿+X方向而移动100个点。将此方法类似地用于补偿第三和第四彩色标记C和K的X偏移。

负Y偏移表示页面延迟，于是可通过推进页面而减小沿子扫描方向的误差。正Y偏移表示页面超前，于是可通过延迟页面而减小沿子扫描方向的误差。现在将更详细地描述补偿Y偏移的方法的例子。

系统控制器102具有上边沿对准值，以确定打印区域(即页1、2和3)的上边沿。系统控制器102基于上边沿对准值，通过控制光学扫描装置10M开始主扫描的时刻而调整Y偏移。如果上边沿对准值的基本值为例如100，则系统控制器102将上边沿对准值设为例如120或80，以补偿检测出的Y偏移。如果将上边沿对准值设为例如120，则将光学扫描装置10M延迟20个点并然后开始扫描。由此，页面沿-Y方向移动20个点。如果将上边沿对准值设为例如80，则将光学扫描装置10M推进20个点并开始扫描。由此，页面沿+Y方向移动20个点。将此方法类似地用于补偿第三和第四彩色标记C和K的Y偏移。

如果打印宽度误差为负值，则彩色配准标记60s和60e的第二彩色标记M之间沿主扫描方向X的距离大于彩色配准标记60s和60e的第一彩色标记Y之间沿主扫描方向X的距离。在此情况下，需要减小打印宽度。如果打印宽度误差为正值，则需要增加打印宽度。现在将更详细地描述补偿打印宽度误差的方法的例子。

通过控制扫描速度而补偿打印宽度误差。光学扫描装置10M的扫描速度取决于多棱镜(未示出)的旋转速度以及图像信息信号的时钟频率。如果扫描单个点所需的时间基本上为例如100ns，则将该时间增加到例如120ns，以增加打印宽度。为了将该时间增加到120ns，将图像信息信号的时钟频率设为1/120ns，并使多棱镜的旋转速度与1/120ns的时钟频率成比例地减小。将扫描单个点所需的时间设为例如80ns，以减小打印宽度。为了将该时间减小到80ns，将图像信息信号的时钟频率设为1/80ns，并使多棱镜的旋转速度与1/80ns的时钟频率成比例地增加。

即使当未生成三种误差(X偏移、Y偏移、以及打印宽度误差)时，也可能生成歪斜，其中由于光学扫描装置10Y、10M、10C和10K的扫描误差等而使得主扫描线倾斜。如果歪斜误差具有负值，则生成这种歪斜，其中主扫描线在沿+X方向行进时沿-Y方向倾斜。然而，如果歪斜误差具有正值，则生成这种歪斜，其中主扫描线在沿+X方向行进时沿+Y方向倾斜。通常，在打印期间不能补偿歪斜误差。在打印机的制造期间，控制在光学扫描装置10Y、10M、10C和10K内安装反射镜的角度，以测量歪斜误差，并补偿所测量的歪斜误差。

尽管从光电传感器80s和80e中的每个的光发射部分1发出的光量优选为恒定的，但例如由于光电传感器80s和80e的制造容限，而可能产生所发出的光量的变化或漂移。在安装光电传感器80s和80e时，它们可能倾斜或漂移，由此影响光电传感器80s和80e中的每个与图1的点划线所示的转印带30之间的距离(L)。即使输入到光发射部分1中的驱动电流值为恒定的，这些漂移也可能引起由光接收部分2检测出的光量的漂移(下文中称为光量漂移)。光量漂移使得彩色配准校正信息以及图像浓度校正信息会被不准确地计算。

为防止此问题，根据本发明的实施例的图像控制装置还包括：光量漂移计算器103，用于计算光量漂移；以及光发射驱动器104，用于基于计算出的光量漂移而控制从光电传感器80s和80e中的每个的光发射部分1发出的光量。为补偿光量漂移，图像控制装置检测由转印带30反射的光量，而不在转印带30上形成特定光量漂移校正图案。图像控制装置随后通过控制从光发射部分1发出的光量而补偿光量漂移。

现在将更详细地描述用于补偿光电传感器的光量漂移的方法。图像控制装置在检测图像控制标记和计算图像校正信息之前，补偿光电传感器80s和80e中的每个的光量漂移。光电传感器80s和80e中的每个的光发射部分1将光投射到转印带30上，并且其光接收部分2检测由转印带30反射的光信号。将该光信号经由第二和第四放大器122和124而输入到ADC 150。将由ADC150输出的信号输入到光量漂移计算器103。光量漂移计算器103根据从ADC150接收的信号的电平而计算光量，并将计算出的光量与在存储器105中预置的参考光量相比较，以计算光量漂移。为补偿光量漂移，光量漂移计算器103输出光发射控制信号，用于控制从光发射部分1发出的光量。光发射驱动器104通过根据接收的光发射控制信号增加或减小提供到光发射部分1的电流值，而控制从光发射部分1发出的光量。重复此过程，直到由转印带30反射并由光接收部分2检测的光量与参考光量基本相同为止。

如上所述，在根据本发明的图像控制装置、以及用于补偿在该图像控制装置中使用的光电传感器的光量漂移的方法中，可有效地补偿所有由于从光电传感器的光发射部分发出的光量的漂移而产生的光量漂移、由于光电传感器的光发射部分和光接收部分中的每个的位置漂移而产生的光量漂移、以及由于光电传感器的位置漂移而产生的光量漂移。此外，可降低制造光电传感器所需要的精度，并且由于不再需要补偿电路，所以可进一步减小光电传感器的价格。

尽管已通过参照本发明的示范实施例而具体地示出并描述了本发明，但本领域的技术人员将理解，其中可作出各种形式和细节上的改变，而不背离由以下权利要求及其等价物所限定的本发明的精髓和范围。

本申请要求2004年7月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2004-0052599号的35 U.S.C§119(a)下的权益，通过引用而将其全部公开内容合并于此。

Claims (6)

1.一种用于补偿在图像控制装置中使用的光电传感器的光量漂移的方法，其中，该光电传感器包括光发射部分和光接收部分，用于将光投射到打印机的中间转印介质和形成在中间转印介质上的图像控制标记中的至少一个上，并检测所反射的光信号，以便控制图像的质量，该方法包括：

将光投射到其上不存在标记的中间转印介质的表面上；

检测从中间转印介质的表面直接反射的光量；

将检测出的光量与预置的参考光量相比较，以便计算光量漂移；以及

基于该光量漂移而控制从光发射部分发出的光量，使得所检测的光量基本上等于预置的参考光量。

2.如权利要求1所述的方法，其中该图像控制标记包括用于控制图像浓度的图像浓度标记。

3.如权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：

提供该图像控制标记作为形成在中间转印介质的两侧部分上的多个彩色配准标记；

检测该彩色配准标记，用于计算至少一个偏移误差；以及

基于该偏移误差而校正中间转印介质上的色粉转印。

4.一种打印机的图像控制装置，包括：

图像控制标记，形成在打印机的中间转印介质上；

光电传感器，安装在中间转印介质上，包括用于将光投射到中间转印介质和图像控制标记中的至少一个上的光发射部分、以及用于接收由图像控制标记和中间转印介质反射的光的光接收部分；

校正信息计算器，用于根据由图像控制标记反射并由光接收部分检测的光信号而计算图像校正信息；

系统控制器，用于接收图像校正信息，并基于图像校正信息而控制打印机；

光量漂移计算器，用于通过将从其上不存在标记的中间转印介质的表面直接反射并由光接收部分检测的光量与预置的参考光量相比较，而计算光量漂移；以及

光发射驱动器，用于基于该光量漂移，而控制从光发射部分发出的光量，使得所检测的光量基本上等于预置的参考光量。

5.如权利要求4所述的图像控制装置，其中该图像控制标记包括用于控制图像浓度的图像浓度标记。

6.如权利要求5所述的图像控制装置，其中：

该图像控制标记还包括形成在中间转印介质的两侧部分上的多个彩色配准标记；并且

该光电传感器被配置为检测图像浓度标记和彩色配准标记。

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