校正彩色重合误差的印刷机和方法

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技术领域
本发明涉及能够校正不同彩色的图象在错误区域重合的印刷机，和校 正彩色重合误差的方法。
背景技术
图1示出一种普通的液体电摄影术印刷机剖面图，一复位装置15，光 学扫描装置30、40、50和60，光学检测器38、48、58和68，显像装置36、 46、56和66，一干燥装置18和一转印装置20，围绕受光器带14的循环路 线安装，带14借助于并围绕多个辊11、12和13循环。数码15a表示一擦 掉静电潜像的曝光装置，15b、37、47和57表示充电器，以预定的电位对 受光器带14充电，使受光器带上能够重合新的静电潜像。
在印刷过程中，首先当在受光器带14上确定的写入图像页区域的前端 达到第一光学扫描装置30的扫描位置时，第一光学扫描装置30投射相应 于黄色图像信息的光。第一光学扫描装置30在受光器带14上形成的静电 潜像由供给黄色显像剂(Y)的第一显像装置36显像。在受光器带14上的 页区域由充电器37充电，以致可在页区域上写入一新的静电潜像。接下来， 在充电页区域到达第二光学扫描装置40的扫描位置时，第二光学扫描装置 40投射相应于品红色图像信息的光。由第二光学扫描装置40在受光器带 14上形成的另一静电潜像由供给品红色显像剂(M)的第二显像装置46显 像。
这样的过程继续通过投射青和黑色图像信息的第三和第四光学扫描装 置50和60，以及供给青(C)和黑色(BK)显像剂的第三和第四显像装置 56和66。随后，在通过第四显像装置66的受光器带14上形成一彩色图像。 在受光器带14上显像材料形成的彩色图像首先转印到与受光器带14旋转 部分接触的转印辊21，经由干燥装置18除去载液。转印到转印辊21的彩 色图像然后转印到进入在转印辊21和固定辊22间的纸页23。
在此印刷机中，当光学扫描装置30、40、50和60顺序地在行进的受 光器带14上写入要在相同页上写入的各彩色图像信息时，如果各彩色图像 信息重合在有误差的区域，便不能获得一个希望的图像。彩色重合的误差 意味着不同的彩色图像没有重合在受光器带14的正确像素写入位置上。
为了校正这彩色重合的错误，在现有技术中，指令印刷预定的测试图 形的图像，并且一个检验器测量输出到纸23上的不同彩色的相邻测试图形 之间的距离差，以便计算彩色重合的误差量。但是，这个方法的复杂在于， 检验器必须人工计算彩色重合误差，并极有可能当计算误差量时发生人为 的误差。相对照，存在一种方法，其中通过正常的印刷方法，用所有的显 像装置36、46、56和66印刷每个彩色的测试图形，并且通过使用电荷耦 合器件(CCD)等的图像信息获取传感器，检测不同彩色的印刷测试图形 间的间距的相关信息，计算彩色重合误差量。然而，必须安装各彩色的图 像信息获取传感器，以便使用此方法精确测量彩色重合误差，这使安装复 杂。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种印刷机，它能在内部精 确测量并校正彩色重合误差，而不附加大量组件，并提供校正彩色重合误 差的方法。
因此，为达到上述目的，本发明提供的印刷机包括：一受光器，沿多个 辊形成的路径循环；多个光学扫描装置，将光线向受光器扫描；多个显像装 置，向受光器带供不同彩色的显像材料；多个检测器，检测从光学扫描装置 辐射的部分光；一个引擎控制器，使用从光学检测器接受的光输出，控制光 学扫描装置、显像装置和辊的驱动，以便可以在受光器上形成针对每个扫 描装置的测试图形，该测试图形设定用于检测光学扫描装置间彩色重合误 差；一图形位置检测装置，通过一显像过程检测从固定位置形成的测试图形 的位置；和一彩色重合校正装置，从图形位置检测装置提供的测试图形的位 置信息计算彩色重合误差量，并从计算的误差量计算彩色重合校正数据， 并向引擎控制器输出计算的校正数据。
最好是，引擎控制器控制一个选择的显像装置，用单一彩色显像材料， 显像光学扫描装置响应测试图形在受光器上形成的静电潜像。
为达到上述目的，本发明提供一种彩色重合误差校正方法，包括步骤：(a) 为彩色重合误差检测而设定不同彩色的测试图形，相应于所述不同彩色的 测试图形，在受光器上由光学扫描装置形成静电潜像；(b)通过一个选择的显 像装置，用单一彩色显像材料显像不同彩色静电图像；(c)检测所述单一彩色 显像材料形成的测试图形的位置；(d)从检测的测试图形位置信息计算彩色 重合误差量；(e)从步骤(d)中计算的误差量获得彩色重合校正数据。
附图说明
参照附图的优选实施例的详述会使本发明上述目的和优点更明了。
图1是一般液体电摄影术印刷机的引擎的剖面图；
图2是本发明印刷机的框图；
图3是剖面图，示出图2的印刷引擎和图形位置检测传感器装置间的 排列关系；
图4是剖面图，示出根据本发明的印刷机的印刷引擎和图形位置检测 传感器装置间的另一排列关系；
图5是剖面图，示出图2的图形位置检测装置的具体结构的例子；
图6是流程图，示出根据本发明校正彩色重合误差的方法；
图7是一图表，示出当用相应的彩色显像材料显像不同彩色的测试图 形时，相应于不同彩色的图像传感器输出的波形；
图8是图3和4的印刷引擎的部分透视图，示出印刷引擎的运行和决 定于印刷引擎的运行的彩色重合误差的原因；
图9是用于本发明的主扫描方向彩色重合误差检测的测试图形的一例 的框图；
图10A和10B是流程图，示出用图9的测试图形校正主扫描方向彩色 误差的过程；
图11是用于本发明的副扫描方向彩色重合误差检测的测试图形的一例 的框图；
图12是用于本发明的彩色重合误差检测的测试图形的另一例的框图；
图13A和13B是流程图，示出用图12的测试图形校正彩色重合误差 的过程；
图14是平面图，示出在光学扫描器内以正常速度旋转的多面旋转镜的 对准，说明校正一产生的副扫描方向彩色重合误差的过程。
具体实施方式
图2是根据本发明的印刷机框图。与图1中相同的数码表示相同组件。
参见图2，印刷机包括：一主控制器110；一操纵盘120；一显示装置130； 一引擎控制器40；一图形数据存储装置150；一彩色重合误差校正量计算器 160；一图形位置检测装置170；和一印刷机引擎180。
印刷机引擎180具有由引擎控制器140控制的机械装置，在纸上印刷 希望的图像。
图3和4示出一液体电摄影术印刷机引擎，引擎180包括：一受光器带 14；一复位装置15；光学扫描装置30、40、50和60；光学检测装置38、48、 58和68；显像装置36、46、56和66；干燥装置18；和一转印装置20。受光器 带14沿多个辊11、12和13形成的路径循环。数码25表示一清除测试图形 的清除装置。
第一到第四光学扫描装置30、40、50和60由引擎控制器140控制， 并向受光器带14分别投射与黄、品红、青和黑相关的彩色信息片段。
显像装置36、46、56和66向受光器带14分别供给黄、品红、青和黑 色的显像剂Y、M、C和BK。
主控制器110将使用者计算机200经通讯接口传入的印刷数据解码， 将解码数据转换成适合于驱动印刷机引擎180的毕特图图像数据，并将结 果数据传送到引擎控制器140。主控制器110处理从操纵盘120输入的信号， 并控制显示装置130显示信息。
操纵盘120设有多个可以选择印刷机功能的键。最好是，指令执行彩 色重合误差的鉴别模式的鉴别键121形成在操纵盘120上。
引擎控制器140控制印刷机引擎180的所有操作，在正常印刷时，与 从主控制器110传送的毕特图图像数据相应地印刷图像。在通过操纵鉴别 键121，主控制器110指令引擎控制器140执行彩色重合误差鉴别模式时， 引擎控制器140控制印刷机引擎180，以致在图形数据存储装置150中记录 的测试图形能够形成在受光器带14上。当与测试图形的形成的结果相关的 校正数据从彩色重合校正量计算器160输出时，引擎控制器140校正控制 定时数据，所述数据是与使用此校正数据由印刷机引擎180完成的图像的 形成相关的。
图形位置检测装置170包括第一传感器171、第一光源172、第二传感 器173和第二光源174。
第一传感器171和第二传感器173每个在像机取景器内拍摄一图像， 并输出与拍摄的图像相应的电信号。CCD既可用作第一传感器171也可用 作第二传感器173。
用于提高第一传感器171和第二传感器173的摄像灵敏度的第一光源 172和第二光源174安装的能够向第一传感器171和第二传感器173的摄像 目标位置投射光。最好是，彩色重合校正量计算器160利用第一传感器171 和第二传感器173输出的信号，控制第一光源172和第二光源174的光辐 射量。控制第一光源172和第二光源174的光辐射量，使与接受光相应的 第一传感器171和第二传感器173输出的电压水平，对于未形成图像部分 是固定的。
第一传感器171和第二传感器173和第一光源172和第二光源174可 安装在面向完全形成的图像的传送路径的任何位置上。第一传感器171和 第二传感器173和第一光源172和第二光源174，例如图3所示，可相对于 在干燥装置18和转印装置20间的受光器带14安装，或如图4所示可相对 于输送辊21安装。
而且如图5所示，最好是，将摄像目标区域辐射的光聚焦在第一传感 器171和第二传感器173上的光聚焦透镜175安装第一传感器171和第二 传感器173与摄像目标区域间。数码181表示一主框架，数码176表示传 感器板，数码177表示光源支撑板。
与接受光相应的第一传感器171和第二传感器173输出信号经由放大 器(AMP)和比较器178和179输出到彩色重合校正量计算器160。
彩色重合校正量计算器160，作为彩色重合校正装置，通过与引擎控制 器140耦接，接受用于检测彩色重合误差的测试图形数据，并通过将第一 传感器171和第二传感器173输出的测试图形位置信息与图形数据比较， 计算彩色重合误差的量。而且，彩色重合校正量计算器160向引擎控制器 140输出校正计算的误差量的校正数据。
现在参照图6详细说明校正印刷机的彩色重合误差的过程。
首先，在步骤300，就是否存在彩色重合鉴别模式指令做出确定。如果 在步骤300确定存在彩色重合鉴别模式指令，在步骤310，从图形数据存储 器150读出为彩色重合误差检测设定的每个彩色的测试图形数据，并且控 制光学扫描装置30、40、50和60的操作，使与读出测试图形数据相应的 静电潜像能够在受光器带14上形成。
在步骤320，由光学扫描装置30、40、50和60在受光器带14上形成 的静电潜像由选择的显像装置，最好是供黑色显像剂(BK)的第四显像装 置显像。
在步骤330，在受光器带14上形成的测试图形间的位置信息由第一传 感器171和第二传感器173检测。
在步骤340，彩色重合校正量计算器160相应于应用的测试图形数据的 位置值和测试图形的检测的位置值间的差，计算彩色重合误差量。
在步骤350，当计算的误差量确定为零时，以无彩色重合误差存在为结 论结束彩色重合鉴别的执行过程。
在步骤350，当确定存在一定误差量时，在步骤360，计算适合于彩色 重合误差的校正数据，并输出到引擎控制器140。引擎控制器140用接受的 校正数据校正相关于图像形成的引擎控制的数据。由印刷机引擎180完成 的随后的图像的形成是根据校正的引擎控制相关数据。
最好是，重复上述过程直到误差量被确定为零。
在这个彩色重合误差校正的过程中，由用来投射不同彩色信息的光学 扫描装置30、40、50和60，响应于测试图形数据在受光器带14上形成的 静电潜像用单一彩色，如黑色(BK)显像。此时有以下优点。如图7所示， 在光学扫描装置30、40、50和60形成的静电潜像用不同彩色的显像剂显 像时，以一个背景水平为基础，所述背景水平与没有图像形成的受光器带 14的区域的入射光相应，第一和第二传感器171和173的输出信号根据每 个测试图形的彩色改变。这样的结果使得精确检测不同彩色的测试图形是 困难的，或需要较复杂的电路完成精确的位置检测。但是，当在本发明中 用单一彩色显像测试图形，从第一和第二传感器171和173的输出信号能 够进行精确的图像检测的确定，并且它的电路结构简化。
参见图8也可见到与印刷机引擎180运行相结合的彩色重合误差校正 过程。
在受光器带14上设定的页区域的前边缘到达第一光学扫描装置30的 扫描线(L1)时，与投射光的接受光相响应，在与第一光学检测器38输出 的脉冲信号同步确定的延迟时间后，开始一个线的黄色图像信息扫描。这 时，确定的延迟时间相应于一时间，它是从与脉冲信号的时间的下降点起， 直到以定速旋转的多面旋转镜32旋转一个角度，所述脉冲信号的时间的下 降点与投射光到达受光器带14的边缘的时间一致，所述角度能向一给定图 像写入区域(D)前边缘反射从光源31辐射的光。在对一个线的图像信息 扫描后，仃止光辐射。在旋转多面镜32的下一个反射面位于能反射光时， 辐射光直到从光学检测器38输出一脉冲信号。在光学检测器38输出一脉 冲信号后，在确定的延迟时间当中仃止光辐射，然后扫描另一线的图像信 息。
在受光器带14从受光器带14上设定的页区域到达的第一光学扫描装 置30的扫描线(L1)移动一距离(d1)，到达第二光学扫描装置40的扫描 线(L2)以后，第二光学扫描装置40通过与第一光学扫描装置30的上述 驱动方法相同的方法，扫描品红色的图像信息。
在设定的页区域的前边缘到达它的扫描线L3和L4时，以与第一光学 扫描装置30的驱动方法相同的方法，第三和第四光学扫描装置50和60分 别形成青色信息和黑色信息的图像。数码41、51和61表示光源，数码42、 52和62表示旋转多面镜，数码33、43、53和63表示透镜装置。
在这个图像形成方法中，光学扫描装置30、40、50和60顺序扫描的 每种彩色的图像信息可能在受光器带14上设定的一页区域上重合的超出给 定象素。此时，必须校正彩色重合误差。
图9示出相对于投射光的主扫描方向(垂直于受光器带14运行方向的 方向)，校正诸彩色重合误差当中一个用的测试图形的一例。符号BK、Y、 M和C表示分别由第四、第一、第二和第三光学扫描装置60、30、40和 50形成的图形。所有这些图形用第四显像装置66的黑色显像剂显像。在图 像写入区域D上的主扫描方向图像写入开始和结束位置P1和P2上，在副扫 描方向中设定测试图形数据，在预定间隔的条带中对齐。
现在参照图10A和10B说明通过这样的测试图形形成过程，校正主扫 描方向彩色重合误差的过程。
首先在步骤410，当确定有执行彩色重合鉴别模式的指令时，在步骤 420，辊11、12和13和旋转多面镜32、42、52和62被驱动。此时最好是 受光器带14以定速旋转，所述速度设定小于正常印刷时设定的速度，以便 提高测量的精度。当在步骤430确定受光器带14和光学扫描装置30、40、 50和60的旋转多面镜32、42、52和62以设定速度旋转时，利用与接受的 光相应的光学检测器38、48、58和68的输出信号，驱动光学扫描装置30、 40、50和60形成与图9中第一图形部分151的测试图形数据一致的静电潜 像。即，当在受光器带14上的设定页区到达扫描线(L1)，第一光学扫描 装置30在预定的延迟时间后相应测试图形数据投射光，所述延迟时间相应 于从光学检测器38的脉冲信号时间的下降点起到主扫描方向线图像开始时 止的时间，所述下降点与光学检测器38接受光的终止一致。在页的与延迟 时间同步产生的时间后，第二到第四光学扫描装置40、50和60利用光学 检测器48、58和68的输出脉冲信号，相应于测试图形数据投射光，所述 的延迟时间是原始设定的，从受光器带14上设定的页区到达第一光学扫描 装置30的扫描线L1起到页区到达各扫描线L2 L3、L4时的时间止的时间。
在步骤440，光学扫描装置30、40、50和60在受光器带14上形成的 测试图形静电潜像由第四显像装置66显像。
在步骤450，这些测试图形的位置信息由第二传感器173检测。
当选择第四光学扫描装置60作为参考光学扫描装置时，在步骤460， 以第四光学扫描装置60形成的测试图形BK的位置为基础，彩色重合校正 量计算器160计算由光学扫描装置30、40和50形成的测试图形Y、M和C 的主扫描方向误差量。即，以在带14边缘和参考图形BK间距离为基础计 算在带14边缘和光学扫描装置30、40和50形成的各图形Y、M和C间距 离X1y、X1M和X1c的误差量。在步骤470，根据计算的误差量做出一个图 像写入开始位置是否与参考位置一致的确定。如果在步骤470确定存在一 定量的误差，在步骤480，校正与图像扫描开始相关的数据。然后重复步骤 440-470。
另一方面，如果在步骤470确定没有误差，在步骤510，在受光器带 14上形成第二图形部分152。在步骤510，校正的第一图形部分151可以与 要校正的第二图形部分152一起形成在受光器带14上。
通过步骤520和530，计算由光学扫描装置30、40和50形成的图形Y、 M和C的线宽度X2y、X2M和X2c如何偏离在参考图形BK的图像写入开始 和结束位置P1和P2间的图像写入线宽度X2BK。然后在步骤540，确定是 否存在一定量误差。如果在步骤540确定存在一定量误差，在步骤550，校 正象素间图像扫描时间控制数据。然后重复步骤510-540。
在另一方面，在步骤430后，第一和第二图形部分151和152一起形 成在受光器带14上，并且能够计算和校正所有图像写入开始位置P1和图 像写入线宽度。
同时，相对于副扫描方向(与主扫描方向垂直的方向)的彩色重合误 差，能够通过使用图11所示的测试图形，从传感器171和173输出的相对 于副扫描方向的图形间位置信息计算误差量加以校正。此时，校正控制副 扫描的数据使测试图形间的距离固定。
另外，图9的测试图形和图11的那些可以通过一个印刷处理过程一起 形成在受光器带14上，以便计算相对于主扫描方向和副扫描方向的彩色重 合误差。
在图12和13中示出另一测试图形和利用它进行彩色重合误差校正的 过程。
见图12，第一参考测试图形153在主扫描方向图像写入开始位置P1 上沿副扫描方向在预定间隔上对齐，所述位置P1对第四光学扫描装置60 在受光器带14中间设定的图像写入区D的一边一致，其中第四光学扫描装 置60选作参考光学扫描装置。第一位置可变图形154由光学扫描装置形成 以便检验，即，第一到第三光学扫描装置30、40和50在下述位置上，以 形成第一参考测试图形153的位置为根据，沿副扫描方向，用设定的单位 值，主扫描方向误差量逐渐从负到正增加和减少。根据图12例，在第六块 上的第一位置可变图形154的主扫描方向误差分量相对于第一参考测试图 形153设定为零。形成测试图形153和154，使可变测试图形154的误差量， 在它从第六块远离移动时，可逐渐变化。
因此，如果仅是这样的块从第二传感器173随后检测的测试图形的位 置信息检测出，在其上第一参考测试图形153形成在与第一位置可变图形 154的位置相同的位置，光学扫描装置30、40和50的相对于主扫描方向的 图像扫描开始时间控制数据可以校正。第二参考测试图形155是由选择校 正副扫描方向彩色重合误差的参考光学扫描装置60形成的，第二参考测试 图形155是沿受光器带14的副扫描方向彼此以预定间隔水平地形成。由第 一到第三光学扫描装置30、40和50形成的，被检验的，第二位置可变图 形156是一个一个地沿副扫描方向形成在这样的位置上，根据第二参考测 试图形155形成的位置，副扫描方向误差量以设定的单位值逐渐地从负到 正地增加或减少。然后两个图形155和156形成在相同位置上的块由上述 方法检测，并且光学扫描装置30、40和50的副扫描方向图像扫描开始时 间的控制数据因此能够由应用到己检测块的误差量补偿。
在使用图12的测试图形时，最好光学扫描装置30、40和50中的一个 的要检测的彩色重合误差量通过一个印刷处理过程计算。图13A和13B示 出根据参考光学扫描装置60校正光学扫描装置30、40和50每个彩色重合 误差的过程。
在光学扫描装置30、40、50和60当中的主扫描方向彩色重合误差校 正由内校正延迟时间和每个象素数据的扫描间隔完成，所述延迟时间是从 响应接受光从每个光学检测器38、48、58和68产生一脉冲信号起到图像 信息扫描开始止，使得相同数目的象素信息片段(piece)能够重合在一设定图 像线宽度内的设定位置上。相反，在光学扫描装置30、40、50和60间的 副扫描方向彩色重合误差校正由在旋转多面镜32、42、52和62或扫描盘 (未示出：在其上形成全息图形通过旋转偏折入射光)间的对准调节完成， 所述多面镜或扫描盘用作应用的光学扫描装置30、40、50和60的光学偏 折装置。即，如图14所示，参考光学扫描装置60的旋转多面镜62的反射 面和光学扫描装置30、40和50的旋转多面镜32、42和52每一个的反射 面间的交错度相应的对准角(a)，具有副扫描方向重合误差，必须控制。 根据计算的副扫描方向误差量从彩色重合校正量计算器160获得对准控制 数据。引擎控制器140根据校正量以相等速度驱动旋转多面镜32、42、52 和62，使参考旋转多面镜62和其余多面镜32、42和52的反射面能够保持 一个与校正量一致的交角。此时校正了彩色重合误差。
如上所述，根据本发明的印刷机和校正彩色重合误差的方法，通过用 单一彩色显像光学扫描装置在受光器带上形成的与测试图形相应的静电潜 像，形成一图像。因此从测试图形测量误差量的结构简单，并且测量的精 确度可提高。