DE60203861T2

DE60203861T2 - Farbbilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE60203861T2
Application number: DE60203861T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Ohta-ku Shinohara
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: JP3640629B2; EP1296511A2; US6711364B2; EP1296511B1; JP2003098791A; DE60203861D1; US20030063917A1; EP1296511A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Farbbilderzeugungsgerät zum Erzeugen von Vollfarbenbildern für die Verwendung in einem Kopiergerät, Drucker, Faxgerät und dergleichen des elektrostatischen Typs. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Farbbilderzeugungsgerät, das ein Farbbild auf einem Aufzeichnungsmedium durch Überlagerung von Vollfarben-Tonerbildern erzeugt, die durch längs eines Förderbandes angeordnete Vollfarben-Bildverarbeitungsabschnitte erzeugt werden.
2) Beschreibung des technischen Gebiets
Es hat Farbbilderzeugungsgeräte gegeben, die Farbbilder auf einem Aufzeichnungsmedium durch Überlagerung eines Vollfarben-Tonerbildes erzeugen, das durch längs eines Förderbandes angeordnete Vollfarben-Bildverarbeitungsabschnitte erzeugt wird. Ein typisches Beispiel eines derartigen Geräts ist ein Vollfarben-Bilderzeugungsgerät des Tandemtyps.
Im Farbbilderzeugungsgerät des Tandemtyps ist die Ausrichtung der jeweiligen Farben wichtig. Die Faktoren, die die Positionsabweichung der Farben beeinflussen, sind der Schräglauf, die Positionsabweichung der Abdeckung in der Unterabtastrichtung und der Hauptabtastrichtung, die Ungleichmäßigkeit der Teilung in der Unterabtastrichtung und der Fehler der Vergrößerungsrate in der Hauptabtastrichtung. Es sind früher viele Erfindungen gemacht worden, um die Positionsabweichungen der Farben zu korrigieren. Eine Technologie zum Abfühlen der Positionen mehrerer Markierungen, die außerdem als Kompensationsmuster bezeichnet werden, die auf einem Förderband ausgebildet sind, ist z. B. in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. H08-50385 (Patent Nr. 2858735) beschrieben. Diese Veröffentlichung offenbart eine Technologie, die die Positionsabweichung der Grundfarben in Bezug auf die anderen Farben in der Hauptabtastrichtung und der Unterabtastrichtung automatisch korrigiert.
Ferner ist eine Technologie zum automatischen Korrigieren der Positionsabweichung der Farben in der Hauptabtastrichtung in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. S63-286864 (Patent Nr. 2642351) beschrieben. Es ist in dieser Veröffentlichung offenbart worden, die automatische Korrektur durch das Ausbilden schräg verlaufender Linien oder Kompensationsmuster auf dem Förderband in der Hauptabtastrichtung auszuführen. Diesem folgt die Berechnung der Positionsabweichung der schrägen Linien in der Hauptabtastrichtung durch das Vergleichen der idealen Lücke zwischen der Bezugslinie und der schrägen Linie mit der tatsächlich abgefühlten Lücke. Der Hauptabtast-Schreibtakt oder -Lesetakt wird dann basierend auf dem Ergebnis korrigiert. Das Farbbilderzeugungsgerät des Tandemtyps fühlt das auf dem Förderband ausgebildete Kompensationsmuster ab und korrigiert die Positionsabweichung basierend auf dem Ergebnis der Abfühlung der Kompensationsmuster automatisch. Der automatische Korrekturprozess beseitigt jedoch nicht vollständig die Positionsabweichung aller Farben. Dies ist so, weil die Abfühlung des Kompensationsmusters nicht immer genau ist.
Das Dokument EP 1 094 663 A1 beschreibt ein Farbbilderzeugungsgerät mit elektrographischen Bilderzeugungsabschnitten und einem Förderband, das auf dem Band durch verschiedene Bilderzeugungsabschnitte ausgebildete Linienbilder abfühlt, um die Positionsverschiebung zwischen den Farbentrennungen abzufühlen und zu kompensieren. Vor der A/D-Umsetzung wird das abgefühlte Signal durch ein analoges Filter gefiltert, das bewirkt, dass nur die Signalkomponente der Linienabfühlung hindurchgeht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Farbbilderzeugungsgerät zu schaffen, das die Position jeder Farbe genau anpassen kann, wenn ein Farbbild auf einem Aufzeichnungsmedium erzeugt wird.
Dieses Problem wird durch ein Bilderzeugungsgerät entsprechend Anspruch 1 gelöst.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in den folgenden ausführlichen Beschreibungen der Erfindung dargelegt oder werden aus diesen offensichtlich, wenn sie zusammen mit der beigefügten Zeichnung gelesen werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Aufriss der Bildverarbeitungsabschnitte und eines Förderbandes, wobei sie die Grundlagen des Farbbilderzeugungsgeräts einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine Schrägansicht des Förderbandes, auf dem Kompensationsmuster ausgebildet sind.
3 ist ein Blockschaltplan des Farbbilderzeugungsgeräts der ersten Ausführungsform.
4 ist ein Zeitdiagramm für jeden Signaltyp während der Schreibtaktkorrektur in der Unterabtastrichtung.
5 ist ein Zeitdiagramm für jeden Signaltyp während der Schreibtaktkorrektur in der Hauptabtastrichtung.
6 ist eine graphische Darstellung, die die Signalform zeigt, wenn ein Kompensationsmuster durch die Sensoren abgefühlt wird.
7 ist eine graphische Darstellung, die einen Teil der Abfallflanke der in 6 gezeigten Signalform zeigt.
8 ist eine graphische Darstellung, die einen Teil der Anstiegflanke der in 6 gezeigten Signalform zeigt.
9 ist eine graphische Darstellung, die ein Ergebnis der FFT-Analyse der Frequenzkomponente der abgefühlten Signalform zeigt.
10 ist ein Blockschaltplan des in einem DSP ausgeführten Algorithmus des Filterungsprozesses.
11 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenz-Amplituden-Kennlinie eines digitalen IIR-Filters zeigt.
12 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenz-Phasen-Kennlinie des digitalen IIR-Filters zeigt.
13 ist eine graphische Darstellung, die einen Teil der Abfallflanke der Signalform mit verringerter Rauschkomponente zeigt, die unter Verwendung des digitalen IIR-Filters erreicht worden ist.
14 ist eine graphische Darstellung, die einen Teil der Anstiegflanke der Signalform mit verringerter Rauschkomponente zeigt, die unter Verwendung des digitalen IIR-Filters erreicht worden ist.
15 ist ein Blockschaltplan, der einen im DSP gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung verwendeten Filterungsalgorithmus veranschaulicht.
16 ist ein Blockschaltplan, der einen im DSP gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung verwendeten Filterungsalgorithmus veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGEN
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 14 erklärt. Die erste Ausführungsform ist ein Beispiel eines Bilderzeugungsgeräts des Tandemtyps.
1 ist ein Aufriss der Bildverarbeitungsabschnitte und eines Förderbandes. Diese Figur veranschaulicht die Grundlagen eines Farbbilderzeugungsgeräts der ersten Ausführungsform. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet mehrere Farbbildverarbeitungsabschnitte, um das Bild in den jeweiligen Farben Gelb Y, Magenta M, Cyan C und Schwarz K auszubilden. Die Farbbildverarbeitungsabschnitte 1 sind in einer Reihe längs eines Förderbandes 3 zum Befördern eines Übertragungsblattes 2 angeordnet. Das Förderband ist auf einer sich drehenden Antriebswalze 4 und einer Transportwalze 5 aufgehängt. Die Antriebswalze 4 wird verwendet, um das Förderband 3 anzutreiben. Das Förderband 3 wird durch die Antriebswalze 4 in der durch die Pfeile gezeigten Richtung in einer Drehbewegung angetrieben. Ein Papierzufuhrtablett 6, das einen Stapel von Übertragungsblättern 2 enthält, ist unter dem Förderband 3 vorgesehen. Das oberste Übertragungsblatt 2 wird zum Zeitpunkt der Erzeugung des Bildes zugeführt. Das Übertragungsblatt 2 haftet elektrostatisch am Förderband 3. Das Übertragungsblatt 2 wird dann zum ersten Verarbeitungsabschnitt 1 für das gelbe Bild befördert, wobei die Erzeugung des gelben Bildes ausgeführt wird. Der erste Verarbeitungsabschnitt 1 für das gelbe Bild umfasst eine lichtempfindliche Trommel 7Y, eine Ladeeinrichtung 8Y, eine Entwicklungseinheit 10Y, eine lichtempfindliche Reinigungseinheit 11Y und eine Aufzeichnungseinheit 12Y. Eine Belichtungsvorrichtung 9 emittiert einen gelben Laserstrahl LY, um ein gelbes Bild zu erzeugen. Auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7Y wird ein latentes Bild erzeugt, wenn die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7Y durch die Ladeeinrichtung 8Y geladen wird. Die Entwicklungseinheit 10 entwickelt das latente Bild. Im Ergebnis wird ein Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 7Y erzeugt. Die Aufzeichnungseinheit 12Y überträgt das Tonerbild auf das Übertragungsblatt 2, wobei folglich ein gelbes Bild auf dem Übertragungsblatt 2 erzeugt wird. Die lichtempfindliche Reinigungseinheit 11Y entfernt dann den auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7Y verbleibenden restlichen Toner und bereitet die lichtempfindliche Trommel 7Y für die nächste Bilderzeugung vor.
Folglich wird das Übertragungsblatt 2 mit dem durch den ersten Bildverarbeitungsabschnitt der gelben Farbe erzeugten gelben Bild durch das Förderband 3 zum zweiten Bildverarbeitungsabschnitt der Magenta-Farbe befördert. Ein Tonerbild der Magenta-Farbe, das auf der lichtempfindlichen Trommel 7M erzeugt wird, wird auf das Übertragungsblatt 2 überlagert. Das Übertragungsblatt 2 wird ferner zum dritten Bildverarbeitungsabschnitt der Cyan-Farbe und zum vierten Bildverarbeitungsabschnitt der schwarzen Farbe befördert. Die in der gleichen Weise erzeugten Tonerbilder werden übertragen. Das Übertragungsblatt 2, das vom zweiten Bildverarbeitungsabschnitt zum vierten Bildverarbeitungsabschnitt in der Reihenfolge der Farben Magenta, Cyan und Schwarz weitergeleitet wird, durchläuft dieselben Schritte, wie es sie im ersten Bildverarbeitungsabschnitt 1 der gelben Farbe durchläuft, wobei folglich die Erklärung weggelassen ist. Das Übertragungsblatt 2, das durch den vierten Bildverarbeitungsabschnitt 1 hindurchgeht und auf dem ein Farbbild erzeugt worden ist, wird vom Förderband 3 abgeschält. Eine Fixiereinheit 13 fixiert das Farbbild auf dem Übertragungsblatt 2, wobei das Übertragungsblatt 2 danach freigegeben wird.
2 ist eine Schrägansicht eines Förderbandes, auf dem Kompensationsmuster ausgebildet sind. In der in 1 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung des Tandemtyps ist die Ausrichtung der jeweiligen Farben wichtig. Die Faktoren, die die Positionsabweichung der Farben beeinflussen, sind der Schräglauf, die Positionsabweichung der Abdeckung in der Unterabtastrichtung und der Hauptabtastrich tung, die Ungleichmäßigkeit der Teilung in der Unterabtastrichtung und der Fehler der Vergrößerungsrate in der Hauptabtastrichtung.
Im Farbbilderzeugungsgerät der ersten Ausführungsform wird die Positionsabweichung der Farben korrigiert, bevor das tatsächliche Farbbild auf dem Übertragungsblatt 2 erzeugt wird. Wie in 2 gezeigt ist, sind auf dem Förderband 3 Kompensationsmuster 14 ausgebildet, um die Positionsabweichung jeder Farbe zu korrigieren. Die Kompensationsmuster 14 werden durch die Sensoren 15 und 16 abgefühlt. Die zwei Sensoren 15 und 16 sind auf beiden Seiten des Bandes 3 in der Hauptabtastrichtung angeordnet. Die Kompensationsmuster 14 sind auf dem Förderband 3 an derartigen Positionen ausgebildet, dass sie durch die Sensoren 15 und 16 abgefühlt werden können. Die Kompensationsmuster 14 werden abgefühlt, wenn sich das Förderband 3 dreht und dadurch die auf dem Förderband 3 ausgebildeten Kompensationsmuster 14 der Reihe nach über die Sensoren mitnimmt.
Im Farbbilderzeugungsgerät wird der Betrag der Korrektur und der Betrag der Abweichung jeder Farbe aus dem Ergebnis der Abfühlung der Kompensationsmuster 14 berechnet, wobei die Korrektur für die Abweichung jeder Farbe wie folgt ausgeführt wird.
3 ist ein Blockschaltplan des Farbbilderzeugungsgeräts der ersten Ausführungsform. Der Prozess der Korrektur der von den Sensoren 15 und 16 erhaltenen Daten wird unter Bezugnahme auf 3 erklärt. Das von den Sensoren 15 und 16 erhaltene Signal wird durch einen Verstärker (AMP) 17 verstärkt. Ein Filter 18 filtert alle Frequenzen mit Ausnahme derjenigen, die den Kompensationsmustern 14 entsprechen, heraus. Das gefilterte Signal wird durch einen A/D-Umsetzer 19 von analogen Daten in digitale Daten umgesetzt. Das Abtasten der Dateneingabe in den A/D-Umsetzer 19 wird durch eine Abtaststeuerung 20 gesteuert. Die Abtastrate der Daten beträgt für diese Ausführungsform 20 kHz. Die Daten nach der Abtastung werden in den digitalen Signalprozessor (DSP) 30 eingespeist. Eine schnelle Filterberechnung mit Steilheitsdämpfung wird in Echtzeit im DSP 30 ausgeführt. Die durch die Berechnung erhaltenen Daten werden im FIFO-Speicher 21 gespeichert. Die im FIFO-Speicher 21 gespeicherten Daten werden von einem Datenbus 23 durch einen E/A-Port 22 zu einer CPU 24 und zu einem RAM 25 geladen, nachdem die Kompensationsmuster 14 abgefühlt worden sind. Die CPU 24 berechnet dann den Wert der Positionsabweichung der jeweiligen Farben.
Die CPU 24 führt die Schräglaufkorrektur aus, ändert die Abdeckung in der Hauptabtastrichtung und der Unterabtastrichtung und den Fehler der Vergrößerung basierend auf dem bestimmten Wert der Positionsabweichung. Die CPU 24 führt ihre Funktionen aus, indem sie einen nicht gezeigten Schrittmotor ansteuert und die notwendige Einstellung im Schreibsteuersubstrat 26 ausführt. Der Schrittmotor treibt das Förderband 3 an. Das Schreibsteuersubstrat 26 steuert die Abdeckung in der Hauptabtastrichtung und der Unterabtastrichtung. Das Schreibsteuersubstrat 26 ist mit einem Taktgenerator für jede Farbe versehen. Der Taktgenerator verwendet einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO), der die Feineinstellung der Ausgangsfrequenz vornehmen kann. Die Ausgabe des VCO wird als ein Bildtaktsignal verwendet.
Die CPU 24 überwacht das durch die Sensoren 15 und 16 abgefühlte Signal mit einer geeigneten Taktung. Die CPU 24 steuert die durch einen Lichtemitter 27 emittierte Lichtmenge, sodass die Kompensationsmuster 14 abgefühlt werden, selbst wenn eine Verschlechterung und dergleichen des Förderbandes und der Sensoren 15 und 16 auftritt. Die von den Lichtrezeptoren der Sensoren 15 und 16 empfangenen Lichtmenge kann gesteuert werden, damit sie immer konstant ist, indem die emittierte Lichtmenge gesteuert wird.
Die Computer-Programme einschließlich des Computer-Programms zur Berechnung der Abweichungen sind im ROM 28 gespeichert. Die verschiedenen Typen der E/A-Ausrüstung, ROM-Adressen, RAM-Adressen usw. werden unter Verwendung eines Adressenbusses 29 spezifiziert.
Wie die Positionsabweichung berechnet wird und wie sie korrigiert wird, werden als Nächstes beschrieben. Die Berechnungen basieren auf dem Abfühlungsergebnis der Kompensationsmuster 14.
Zuerst wird erklärt, wie der Schräglauf korrigiert wird. Die Korrektur des Schräglaufs wird ausgeführt, indem der Spiegel, der in der graphischen Darstellung nicht gezeigt ist, gekippt wird. Der Spiegel ist innerhalb der Belichtungsvorrichtung 9 vorgesehen, um den Laserstrahl jeder Farbe abzulenken. Die Neigung des Spiegels wird geändert, indem ein Schrittmotor gesteuert wird, der den Spiegel dreht.
Eine Schreibtaktkorrektur in der Unterabtastrichtung wird unter Bezugnahme auf 4 erklärt. 4 ist ein Zeitdiagramm für jeden Signaltyp während der Schreibtaktkorrektur in der Unterabtastrichtung. In diesem Fall beträgt die Korrektur einen Punkt.
Das Bildbereichssignal in der Unterabtastrichtung oder das Schreibfreigabesignal stellt das Schreiben zusammen mit der Taktung des synchronisierten Abfühlungssignals ein. Wie in 4 gezeigt ist, wird das Schreibfreigabesignal um ein synchronisiertes Abfühlungssignal fortgeschaltet, falls basierend auf der Abfühlung der Kompensationsmuster 14 entschieden wird, dass die Position des Schreibens einen Punkt früher begonnen werden muss.
Die Schreibtaktkorrektur in der Hauptabtastrichtung wird unter Bezugnahme auf 5 erklärt. 5 ist ein Zeitdiagramm für jeden Signaltyp während der Schreibtaktkorrektur in der Hauptabtastrichtung. In diesem Fall beträgt die Korrekturauflösung einen Punkt. Die Taktsignale der genau eingestellten Phase können für die entsprechenden Zeilen durch die Abfallflanke des synchronisierten Abfühlungssignals für den Bildschreibtakt erhalten werden. Das Schreiben des Bildes wird synchron mit dem Taktsignal ausgeführt. Das Bild-Schreibfreigabesignal in der Hauptabtastrichtung wird außerdem synchron mit dem Taktsignal erhalten. Im Ergebnis der Abfühlung des Kompensationsmusters und der Berechnung wird das Schreibfreigabesignal um einen Taktimpuls fortgeschaltet, falls die Position des Schreibens eines Punktes früh erhalten werden muss.
Die Vergrößerungskorrektur in der Hauptabtastrichtung wird unter Bezugnahme auf 5 erklärt. Wenn die Vergrößerung in der Hauptabtastrichtung von der Standardfarbe abweicht, kann die Vergrößerung der Hauptabtastrichtung geändert werden, indem eine Vorrichtung verwendet wird, durch die die Frequenz des Taktes um einen sehr kleinen Schritt geändert werden kann, z. B. ein Taktgenerator oder dergleichen. In diesem Fall weicht die Vergrößerung in der Hauptabtastrichtung, zurückzuführen auf die Berechnung auf der Grundlage der Abfühlung der Kompensationsmuster 14 durch eine andere Farbe als die Standardfarbe, von der Standardfarbe ab.
Der Korrekturwert für die Schräglaufabweichung, der Korrekturwert für die Schreibtaktung in der Unterabtastrichtung, der Korrekturwert für die Schreibtaktung in der Hauptabtastrichtung und der Vergrößerungskorrekturwert in der Hauptabtastrichtung werden berechnet, wie erwähnt worden ist.
In der herkömmlichen Technologie, die die Abfühlung der Kompensationsmuster durch die Sensoren 15 und 16 verwendet, ist eine vollständige Korrektur der Abweichung (null Abweichung) nicht garantiert. In der ersten Ausführungsform werden jedoch die Abtastdaten sequentiell in den DSP 30 eingespeist, wodurch das Problem gelöst wird, wie im Folgenden erklärt wird. Ein Beispiel der Abweichung, die nicht null ist, wird als Nächstes angegeben.
6 veranschaulicht eine graphische Darstellung, die die Signalform zeigt, wenn die Kompensationsmuster 14 durch die Sensoren 15 und 16 abgefühlt werden. In der Signalform erscheint ein Tal, wann immer ein Kompensationsmuster 14 abgefühlt wird, im Gegensatz zu den flachen Abschnitten, die erscheinen, wenn es auf der Oberfläche des Förderbandes 3 keine Kompensationsmuster 14 gibt. Die von den Sensoren 15 und 16 ausgegebenen analogen Signale in der Form von Tälern werden durch den A/D-Umsetzer in ein digitales Signal umgesetzt. Die digitalen Signale werden dann durch die Abtaststeuerung 20 mit einer Frequenz von 20 kHz abgetastet und als diskrete Daten behandelt.
Die Signalformen des fallenden Abschnitts und des steigenden Abschnitts der Signalform an einem durch einen Kreis markierten Punkt in 6 sind in 7 bzw. 8 veranschaulicht. Wenn die Signalform an einem Schwellenpegel von 2,00 V abgeschnitten wird, wie in 7 gezeigt ist, wird der Punkt 5300, der sich am nächsten zum Schwellenpegel von 2,00 V im fallenden Abschnitt befindet, als Pf genommen. Der Punkt 6421, der sich am nächsten zum Schwellenpegel von 2,00 V befindet, wie in 8 gezeigt ist, wird als Pr genommen. Falls der Mittelpunkt der gegenwärtig betrachteten Linie Pc ist, dann gilt Pc = (Pf + Pr)/2 = (5300 + 6421)/2 = 5860,5, was auf 5861 aufgerundet wenn kann.
Wenn das Rauschen besonders dicht am Abschneide-Schwellenpegel von 2,00 V in der Signalform überlagert ist, können die Positionen von Pf und Pr nicht genau bestimmt werden. Folglich wird die Bestimmung des Mittelpunkts Pc außerdem beeinflusst. Mit anderen Worten, die Position jeder Farbe kann nicht genau angepasst werden, wobei die Positionsabweichung nicht genau null sein kann.
9 ist eine graphische Darstellung, die das Ergebnis der Frequenzanalyse veranschaulicht, bei der die Frequenz der abgefühlten Signalform durch eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) analysiert wird. Wie in 9 gezeigt ist, ist die Frequenz unter 200 Hz verteilt, wobei die Frequenz über diesem Bereich durch das Filter 18 herausgefiltert wird.
Das Filter 18 besitzt eine verhältnismäßig einfache Konfiguration, die Widerstände, Kondensatoren und dergleichen umfasst. Falls das Filter die Steilheitsdämpfung ausführen soll, wird die Konfiguration des Filters komplex und umfangreich. Mit diesem Filter 18, das eine einfache Konfiguration besitzt, ist es fast unmöglich, bei der Frequenzkomponente (d. h. 200 Hz), die den Kompensationsmustern 14 entspricht, vollständig abzuschneiden.
Im Farbbilderzeugungsgerät der ersten Ausführungsform werden die abgetasteten Daten sequentiell in den DSP 30 eingespeist. Der DSP ermöglicht die schnelle Filterberechnung mit der Steilheitsdämpfung in Echtzeit. Der DSP 30 enthält einen nicht gezeigten Berechnungsschaltkreis zur Summation. Dieser Berechnungsschaltkreis zur Summation führt den später ausführlich beschriebenen Hochgeschwindigkeits-Filterungsprozess aus.
10 ist ein Blockschaltplan des in einem DSP 30 ausgeführten Algorithmus des Filterungsprozesses. Der in 10 veranschaulichte Prozess ist ein Tschebyschew-Tiefpass-Filterungsprozess mit unbegrenztem Impulsansprechverhalten (Tschebyschew-Tiefpass-IIR-Filterungsprozess) (digitales IIR-Filter). Die Spezifikationen dieses Filterungsprozesses sind wie folgt:

Welligkeitsrate: 0,1 (dB),

Filterungsgrad: 4 Grad

Abtastfrequenz: 20 kHz und

Grenzfrequenz: 200 (Hz).
Weil die Struktur und die Operation des Tschebyschew-Tiefpass-IIR-Filters wohlbekannt sind, werden sie nicht erklärt. Wenn jeder in 10 gezeigte Koeffizient entsprechend den erwähnten Spezifikationen bestimmt wird, sind ihre Werte:
a₁₁ = 1,92060454,
a₂₁ = –0.92296914,
b₀₁ = 0,00058775,
b₁₁ = 0,00117551,
b₂₁ = 0,00058775,
a₁₂ = 1, 96221694,
a₂₂ = –0,96737867,
b₀₂ = 0,00128303,
b₁₂ = 0,00256605,
b₂₂ = 0,00128303.
Die Frequenz-Amplituden-Kennlinie des Filters ist in 11 veranschaulicht, während die Frequenz-Phasen-Kennlinie in 12 veranschaulicht ist.
13 und 14 sind graphische Darstellungen, die die graphisch dargestellten Ausgangsdaten y[n] darstellen, nachdem die Eingangsdaten x[n] gefiltert worden sind. Weil die Signalformen glatt sind, bedeutet dies, dass es kein oder wenig Rauschen gibt.
Aus 13 folgt Pf = 5338, während aus 14 Pf = 6462 folgt. Deshalb ist der Mittelpunkt Pc Pc = (Pf + Pr2)/2 = (5338 + 6462)/2 = 5900.
Folglich beseitigt das Filter gemäß der ersten Ausführungsform die Rauschwirkung effektiv, die in der Nähe des Schwellenpegels erkannt wird, wobei es die Bestimmung eines stabilen Pc ermöglicht. Folglich kann die Position jeder Farbe genau angepasst werden und dadurch die Positionsabweichung der jeweiligen Farben beseitigt werden.
Folglich werden basierend auf dem Ausgangswert von den Sensoren 15 und 16, die das Vorhandensein oder das Fehlen der auf einem Förderband 13 ausgebildeten Kompensationsmuster 14 abfühlen, diskrete Daten erhalten. Ein Filterungsprozess filtert alle diskreten Daten heraus, die die Frequenz für das relevante Kompensationsmuster überschreiten. Basierend auf dem Erkennungsergebnis der ausgebildeten Kompensationsmuster 14 wird zur Antriebssteuerung des Antriebs ein Korrekturwert hinzugefügt, der das dem Ausgangswert von den Sensoren 15 und 16 überlagerte Rauschen beseitigt. Im Ergebnis kann jede Farbe genau angepasst werden, wenn ein Farbbild auf dem Übertragungsblatt 2 erzeugt wird.
Unter Bezugnahme auf 15 wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Die Teile, die die gleiche oder eine ähnliche Konfiguration besitzen, oder die Teile, die die gleichen oder ähnliche Funktionen wie diejenigen in der ersten Ausführungsform ausführen, sind mit den gleichen Bezugszeichen und Zahlen gezeigt, wobei ihre Erklärung weggelassen ist. In der zweiten Ausführungsform wird ein anderer Filterungsprozess verwendet.
15 ist ein Blockschaltplan des Algorithmus des Filterungsprozesses, der in der zweiten Ausführungsform im DSP 30 ausgeführt wird. Der in 15 gezeigte Filterungsprozess wird durch ein direktes Tiefpass-Filter mit begrenztem Impulsansprechverhalten (direktes Tiefpass-FIR-Filter) (digitales FIR-Filter) ausgeführt. Die Spezifikationen für diesen Typ des Filters sind wie folgt:

Dämpfungsgröße: 40 (dB),

Filterungsgrad: 10 Grad

Abtastfrequenz: 20 (kHz),

Grenzfrequenz: 200 (Hz).
Weil die Struktur und die Operation des direkten Tiefpass-FIR-Filters wohlbekannt sind, werden sie nicht erklärt. Wenn jeder Koeffizient in 15 entsprechend den oben angegebenen Spezifikationen bestimmt wird, sind ihre Werte:
h0 = 0,02209747,
h1 = 0,05201203,
h2 = 0,08689633,
h3 = 0,11978504,
h4 = 0,14329547,
h5 = 0,15182734,
h6 = 0,14329547,
h7 = 0,11978504,
h8 = 0,08689633,
h9 = 0,05201203,
h10 = 0,02209747.
Der in 15 gezeigte Filterungsprozess beseitigt das Rauschen und macht es möglich, eine stationäre Signalform ähnlich zu denjenigen, die in 13 und 14 gezeigt sind, zu erhalten.
Folglich beseitigt das Filter gemäß der zweiten Ausführungsform die Rauschwirkung effektiv, die normalerweise in der Nähe des Schwellenpegels erkannt wird, und ermöglicht die Bestimmung eines stabilen Pc. Folglich kann die Position jeder Farbe genau angepasst werden und dadurch die Positionsabweichung der jeweiligen Farben beseitigt werden.
Folglich beseitigt der Filterungsprozess alle Frequenzen, die dem relevanten Kompensationsmuster 14 nicht entsprechen. Dies unterstützt die genaue Identifikation der Positionen, an denen die Kompensationsmuster ausgebildet sind.
Unter Bezugnahme auf 16 wird eine dritte Ausführungsform dieser Erfindung erklärt. In der dritten Ausführungsform wird ein anderer Filterungsprozess verwendet.
16 ist ein Blockschaltplan des Algorithmus des Filterungsprozesses, der in der dritten Ausführungsform im DSP 30 ausgeführt wird. Hier wird der Filterungsprozess durch ein Digitalfilter vom Typus des gleitenden Mittelwerts ausgeführt, wobei die durchschnittliche Zahl M gleich 20 ist. Weil die Struktur und die Operation des Filters vom Typus des gleitenden Mittelwerts wohlbekannt sind, werden sie nicht erklärt.
Der in 16 gezeigte Filterungsprozess beseitigt das Rauschen und macht es möglich, eine stationäre Signalform zu erhalten, die zu der ähnlich ist, die in 13 und 14 gezeigt ist.
Folglich beseitigt das Filter gemäß der dritten Ausführungsform die Rauschwirkung effektiv, die normalerweise in der Nähe des Schwellenpegels erkannt wird, und ermöglicht die Bestimmung eines stabilen Pc. Folglich kann die Position jeder Farbe genau angepasst werden und dadurch die Positionsabweichung der jeweiligen Farben beseitigt werden.
Folglich beseitigt der Filterungsprozess alle Frequenzen, die dem relevanten Kompensationsmuster 14 nicht entsprechen. Dies unterstützt die genaue Identifikation der Positionen, an denen die Kompensationsmuster ausgebildet sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Bilder jeder Farbe genau angepasst werden, wenn ein Farbbild erzeugt wird. Außerdem kann die Filterungsoperation schnell ausgeführt werden. Weil das digitale Filter mit unbegrenztem Impulssprechverhalten (digitale IIR-Filter) oder das digitale Filter mit begrenztem Impulsansprechverhalten (digitale FIR-Filter) oder das Digitalfilter vom Typus des gleitenden Mittelwerts für die Filterung verwendet wird, kann die Filterung genau ausgeführt werden, wobei deshalb die Positionen der Kompensationsmuster genau berechnet werden können.
Obwohl die Erfindung für eine vollständige und klare Offenbarung in Bezug auf eine spezifische Ausführungsform beschrieben worden ist, sind die beigefügten Ansprüche nicht auf diese Weise einzuschränken, sondern sie sind als alle Modifikationen und alternative Konstruktionen, die einem Fachmann auf dem Gebiet einfallen können, die deutlich in die hier dargelegten grundlegenden Lehren fallen, umfassend auszulegen.

Claims

Ein Farbbilderzeugungsgerät, das umfasst: eine Mehrzahl von Vollfarbenbildverarbeitungsabschnitten (7K, 7C, 7M, 7Y), die entlang einem Förderband (3) angeordnet sind, wobei jeder der Bildverarbeitungsabschnitte ein Tonerbild einer entsprechenden Farbe auf einem Aufnahmemedium in überlagernder Weise bildet; einen Antrieb, der die Bildverarbeitungsabschnitte antreibt; eine Kompensationsmuster bildende Einheit, die mindestens ein Kompensationsmuster (14) auf dem Förderband bildet; mindestens einen Sensor (15, 16), der das Kompensationsmuster detektiert und ein Signal ausgibt, wenn das Kompensationsmuster detektiert ist; eine Filtereinheit; eine Kompensationsmuster-Positionserkennungseinheit, die die Position des Kompensationsmusters auf dem Förderband (3) basierend auf der Ausgabe der Filtereinheit erkennt; eine Korrekturwert-Berechnungseinheit (24), die einen Korrekturwert basierend auf der Position des Kompensationsmusters, die von der Kompensationsmusterpositionserkennungseinheit erkannt wurde, berechnet; und eine Antriebssteuerung (24), die den Antrieb basierend auf dem Korrekturwert steuert, wenn ein Farbbild auf dem Aufnahmemedium gebildet wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinheit beinhaltet, einen analogen Filter (18), der angepasst ist, um einige von ersten Rauschfrequenzkomponenten von dem Signal, das von dem Sensor ausgegeben worden ist, heraus zu filtern, wobei die ersten Rauschfrequenzkomponenten höher sind als Frequenzkomponenten der Komponenten des Kompensationsmusters sind, um ein gefiltertes Signal auszugeben, einen Analog-digital-Wandler, der das gefilterte Signal, das von dem Analogfilter (18) ausgegeben worden ist, in ein digitales Signal umwandelt, und einen Digitalfilter (30), der eine digitale Filterberechnung durchführt, um von dem digitalen Signal, das durch den analog-digital Wandler ausgegeben wurde, irgendwelche verbleibenden Rauschfrequenzkomponenten der ersten Rauschfrequenzkomponenten zu entfernen, die nicht durch den Analogfilter (18) entfernt worden sind.
Das Farbbilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei der Digitalfilter einen Berechnungsschaltkreis zur Summation beinhaltet, der die digitale Filterberechnung ausführt.
Das Farbbilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 2, wobei der Digitalfilter ein Filter mit unbegrenztem Impulsansprechverhalten ist.
Das Farbbilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 2, wobei der Digitalfilter ein Filter mit begrenztem Impulsansprechverhalten ist.
Das Farbbilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 2, wobei der Digitalfilter ein Digitalfilter vom Typus des gleitenden Mittelwerts ist.