JP2000330453A - イメージ処理装置及びそのためのイメージ位置合わせ方法 - Google Patents

イメージ処理装置及びそのためのイメージ位置合わせ方法

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JP2000330453A JP2000111258A JP2000111258A JP2000330453A JP 2000330453 A JP2000330453 A JP 2000330453A JP 2000111258 A JP2000111258 A JP 2000111258A JP 2000111258 A JP2000111258 A JP 2000111258A JP 2000330453 A JP2000330453 A JP 2000330453A
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ロバート ファースト マイケル
W Costanza Daniel
ダブリュ コスタンザ ダニエル
Mark A Omelchenko
エイ オメルチェンコ マーク
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ケルハーリー デビッド
Richard C Schenk
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーイメージを正確に位置合わせできるカ
ラー像形成方法及びシステムを提供する。 【解決手段】 カラー像が形成される感光体ベルト3
50に沿って配置されたカラー像形成装置310〜34
0と、感光体ベルト350の横方向位置を検出するセン
サ352,354とが設けられており、2つのセンサ3
52,354の間の感光体ベルト350のスキュー量を
決定し、このスキュー量に基づいてカラー像形成装置の
走査開始点を制御することにより、感光体ベルト上のイ
メージの位置合わせを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くは、カラーイ
メージ処理における良好な潜像の検出および維持ならび
に用紙の位置合わせに関する。より詳しくは、本発明
は、イメージと用紙との位置合わせ調整が感光体ベルト
の運動の観察に基づく方法およびシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】1つのカラー像形成方法、すなわち、本
明細書において再帯電、露光、および現像、イメージ重
ね合わせ(REaD IOI)法と呼ばれる方法において、帯
電した感光体表面は、第1カラーを表す光像に露光され
る。次に、得られた静電潜像は、第1着色トナーを用い
て現像される。帯電、露光および現像の過程は、第2着
色トナー、その次には第3着色トナー、そして最後に第
4着色トナーを用いて反復される。種々の異なる着色ト
ナーが、所望の複合カラーイメージが得られるように、
第1現像イメージの上に重ね合わせ、位置合わせして置
かれる。次に、その複合カラーイメージは、転写され、
イメージ記録基板または媒体上に定着される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明によって、各カ
ラーイメージが複合様式によって位置合わせされるカラ
ー像形成方法およびシステムが提供される。
【0004】図1は、本発明によるシステムおよび方法
によって認識され調整されるべきスキュー(斜め移動)
の影響の例を示す図である。感光体ベルト350が印刷
実施中にスキューを生じると、カラーイメージ分解層が
像形成基板、たとえば感光体ベルト、中間移送ベルトま
たは中間イメージ担持ベルト上に像形成されるとき、位
置合わせ誤差が、その後のカラーイメージ分解層間に生
じる。第4カラー像形成器340、たとえばシアンステ
ーションによって像形成基板または中間基板上に像形成
されるカラーイメージ分解層の誤差の大きさが最大であ
る。第4色カラー像形成器は、感光体モジュールのステ
アリング端部に最も近い第1カラー像形成器310、た
とえば黒ステーションから最も遠くにある。誤差は、ス
テアリング端部から像形成器までの距離が減少すると、
一般にリニアに減少する。この線形挙動は、ベルト35
0のステアリング端部Sに対して、ベルト350の転写
端部Tにおいて横方向にゆっくり移動する感光体ベルト
350の特徴である。ステアリングシステムのため、感
光体ベルト350は、感光体モジュールのステアリング
端部Sにおいて、一定の横方向位置にある。対照的に、
感光体ベルト350の転写端部Tは、ステアリング端部
に比較して横方向に変位する。
【0005】スキューを調整することなく現像されたイ
メージが最終基板に転写される場合、最終転写イメージ
はスキューによって誘発された位置合わせ誤差を含むた
め、現像されたイメージにおけるスキューは望ましくな
い。すなわち、各色が別々に着色される各カラーイメー
ジ分解層は、最終フルカラーイメージを構成する他のカ
ラーイメージ分解層および受取基板の両者に対して、僅
かにスキュー、または偏移を生じる。この位置合わせ誤
差は、数ミル、すなわち10マイクロメーター台であっ
ても、十分に人間の目の視力の範囲内である。人間の目
はこの位置合わせ誤差を識別できるので、得られるイメ
ージの質は、小さな位置合わせ誤差であっても非常に低
下する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の方法およびシス
テムによって、相互に対するカラーイメージ分解層の位
置合わせおよび受取基板に対する最終集合イメージの位
置合わせが改良される。本発明のシステムおよび方法に
よれば、感光体ベルトの転写端部において発生するスキ
ューのために生じる位置合わせ誤差は、動的スキューコ
ントローラによって減少または排除することができる。
【0007】本発明によって、感光体モジュールの転写
端部およびステアリング端部に取り付けられる一対の感
光体ベルトセンサを備えるイメージ処理装置が提供さ
れ、動的スキューコントローラは、マイクロコントロー
ラなどを備え、必要とされる調整を行う。イメージ形成
装置が第1セットアップであるとき、最初の感光体ベル
ト端部プロファイルが測定される。次に、動的スキュー
コントローラによって、測定される端部プロファイルに
基づいて、印刷実施中にスキューがモニタリングされ
る。感光体または中間ベルトスキューはベルトに作用す
る力の変化によって変化するので、動的スキューコント
ローラによって、必要とされる調整が決定されて適用さ
れ、イメージデータの出力が制御され、印刷実施中、異
なって着色されるカラーイメージ分解層と受け取り媒体
が位置合わせされた状態に維持される。
【0008】以下、本発明を、添付図面を参照して述べ
る。図面において、同じ符号は、同様な要素を指す。
【0009】
【発明の実施の形態】図2は、本発明による動的スキュ
ー制御を組み込むイメージ処理装置200の一実施形態
を例示する図である。図2に示すように、イメージデー
タソース100および入力装置120は、それぞれ、リ
ンク110および122によってイメージ処理装置20
0に接続される。イメージデータソース100は、デジ
タルカメラ、スキャナ、あるいはローカルまたはリモー
トに配置されるコンピュータ、あるいは電子イメージデ
ータを生成することができる公知の装置または今後開発
される装置とすることができる。同様に、イメージデー
タソース100は、電子イメージデータを記憶および/
または転送する任意の適切な装置、たとえば、ネットワ
ークのクライアントまたはサーバとすることができる。
イメージデータソース100は、内蔵型スキャナを有す
るデジタル複写機のように、イメージ処理装置200と
一体化することができる。または、イメージデータソー
ス100は、接続装置、たとえばモデム、ローカルエリ
アネットワーク、広域ネットワーク、イントラネット、
インターネット、任意の他の分散処理ネットワーク、あ
るいは任意の他の公知または今後開発される接続装置に
よって、イメージ処理装置と接続することができる。た
とえば、イメージデータソースは、ディジタル複写機の
ラスタイメージプロセッサ(RIP)とすることができ
る。
【0010】電子イメージデータは、電子イメージデー
タからイメージをプリンティングする時点において生成
することができるが、電子イメージデータは、過去の任
意の時点に生成しておくことも可能である。その上、電
子イメージデータは、原本の物理ドキュメントから生成
しておく必要はないが、スクラッチから電子的に生成す
ることができる。このように、イメージデータソース1
00は、リンク110によって電子イメージデータをイ
メージ処理装置200に供給することができる公知また
は今後開発される装置である。したがって、リンク11
0は、電子イメージデータをイメージデータソース10
0からイメージ処理装置200に転送する公知または今
後開発されるシステムまたは装置とすることができる。
【0011】入力装置120は、制御情報をユーザから
イメージ処理装置200に送る任意の公知または今後開
発される装置とすることができる。したがって、入力装
置120は、イメージ処理装置200の制御パネル、あ
るいはローカルまたはリモートに配置される汎用コンピ
ュータ上で実行される制御プログラムなどであってよ
い。前述したリンク110と同様に、リンク122は、
入力装置120を用いて制御信号またはデータ入力を入
力装置120からイメージ処理装置200に転送する任
意の装置または今後開発される装置とすることができ
る。
【0012】図2に示すように、イメージ処理装置20
0は、コントローラ210、入出力インタフェース22
0、メモリ230、動的スキュー制御回路240および
イメージ出力端末300を備え、これらは、それぞれ、
制御および/またはデータバス250によって相互に接
続される。リンク110および122によって、イメー
ジデータソース100および入力装置120は、それぞ
れ、入出力インタフェース220に接続される。イメー
ジデータソース100からの電子イメージデータ、およ
び入力装置120からの制御および/またはデータ信号
は、入力インタフェース220によって入力され、ま
た、コントローラ210の制御下に、メモり230に記
憶、コントローラ210に送付の少なくとも一方が実行
される。
【0013】メモリ230は、少なくとも1つの更新可
能領域を有することが好ましく、固定領域を含むことが
できる。メモリ230の変更可能領域は、スタチックま
たはダイナミックRAM、フロッピー(登録商標)ディ
スクおよびディスクドライブ、ハードディスクおよびデ
ィスクドライブ、フラッシュメモリ、あるいは任意の他
の公知または今後開発される変更可能揮発性または非揮
発性メモリデバイスを用いて具体化することができる。
メモリが固定領域を含む場合、固定領域は、ROM、P
ROM、EPROM、およびEEPROM、CD−RO
Mおよびディスクドライブ、DVD−ROMおよびディ
スクドライブ、書込可能光ディスクおよびディスクドラ
イブ、あるいは任意の他の公知または今後開発される固
定メモリデバイスを用いて具体化することができる。
【0014】動的スキュー制御回路240は、感光体ベ
ルトのスキューの現在値に基づいて、イメージ出力端末
300によって、電子イメージデータの異なる各カラー
イメージ分解層について、メモリ230に記憶される電
子イメージデータに対する制御情報を調整する。次に、
動的スキュー制御回路240は、調整された制御信号を
出力し、イメージ出力端末300によって、電子イメー
ジデータの出力を制御する。
【0015】感光体ベルト350のスキューの現在値に
基づいて、感光体ベルト350のステアリングも制御で
きることを理解すべきである。このステアリング制御シ
ステムは、米国特許出願第09/240,880号に開
示されている。さらに、感光体ベルト350の横方向位
置は、前述した本願に援用した′880出願に開示され
ている動的ステアリング制御システムの代わりに受動シ
ステムを用いて制御することも好適である。この受動シ
ステムは、Castelliによる米国特許第5,38
3,006号に開示されている。
【0016】動的スキュー制御回路240は、感光体ベ
ルトのスキューの現在値に基づいて、イメージ出力端末
300によって、受取基板の位置を制御するために使用
される制御情報を調整し、受取基板をカラーイメージと
適切に位置合わせして配置することもできる。次に、動
的スキュー制御回路240は、受取基板の位置を制御す
る調整された制御信号を、メモリ230から制御および
/またはデータバス250を介してイメージ出力端末3
00に出力する。
【0017】図2は動的スキュー制御回路240および
イメージ出力端末300を統合システムの一部として示
す図であるが、動的スキュー制御回路240はイメージ
出力端末300とは別のデバイスとして備えることがで
きる。すなわち、動的スキュー制御回路240は、着脱
自在な独立デバイスとして、独立型イメージ出力端末3
00の上流に置くことができる。たとえば、動的スキュ
ー制御回路240ならびにセンサ352および354
は、イメージデータソース100およびイメージ出力端
末300とインタフェースで連結するデバイスとするこ
とができる。たとえば、動的スキュー制御回路240
は、イメージデータソース100の一部を形成するネッ
トワーク印刷サーバに組み込むことができる。このネッ
トワーク印刷サーバは、センサ352および354から
センサ信号を受け取りイメージ出力端末300に対する
イメージデータの入力を制御する。
【0018】さらに、動的スキュー制御回路240は、
イメージ処理装置200またはイメージデータソース1
00に関するソフトウェアとして具体化することができ
る。本発明の思想および範囲から逸脱することなく、図
2および図3に示す要素の他の態様を用いることができ
る。
【0019】図3は、本発明によるイメージ出力端末の
一実施形態を例示する図である。図3に示すように、イ
メージ出力端末300は、複数のカラー像形成器(co
lor imager)310〜340、感光体ベルト
350、転写装置360、およびクリーニング装置38
0を備える。各カラー像形成器310〜340は、感光
体ベルト350の長さ方向に沿って、感光体ベルト35
0のステアリング端部Sから感光体ベルト350の転写
端部Tまでに配置される。より詳しくは、各カラー像形
成器310〜340は、各帯電装置312、322、3
32、および342、各露光装置314、324、33
4、および344、ならびに各現像装置316、32
6、336、および346を備える。
【0020】カラー像形成器310〜340は、感光体
ベルト350の異なるスパンに配置することも好適であ
る。たとえば、単数または複数のカラー像形成器310
〜340を、感光体ベルト350の転写端部Tからステ
アリング端部Sまでのスパンに配置することができる。
この場合、幾つかの像形成器は、他の像形成器に対して
イメージ出力端末300の反対側に配置されることにな
る。
【0021】図3は、感光体をスキューによる影響を受
ける像形成基板として示すが、イメージ出力端末300
は他の像形成基板を用いることも可能である。たとえ
ば、動的スキュー制御は、独立した感光体上にカラーイ
メージ分解層を構築し、イメージを中間ベルトに転写
後、イメージを中間ベルトから最終基板に転写する非感
光体中間ベルトシステムに、同等な有効性で適用するこ
とができる。あるいは、動的スキュー制御は、転写ベル
トシステムに適用することができる。このシステムで
は、イメージは独立の感光体上に形成され、カラーイメ
ージ分解層は転写ベルトによって搬送される最終基板に
転写される。これらのシステムにおいて、像形成装置は
感光体も含み、その感光体上にイメージが形成され、そ
の感光体からイメージが転写されると考えることができ
る。
【0022】本発明のシステムおよび方法によれば、各
像形成装置は、ベルトの横方向位置に基づいてイメージ
を形成するように制御され、その結果、イメージがベル
ト上に形成されるとき、またはベルトに転写されると
き、イメージは、ベルトによって搬送される、または搬
送予定の他のイメージと位置合わせされる。
【0023】各像形成器310〜340において、各帯
電装置312〜342によって、静電潜像を形成するた
めの準備として、感光体ベルト350が一様に帯電され
る。各像形成器310〜340において、各露光装置3
14〜344によって、一様に帯電された感光体ベルト
350が露光され、静電潜像が感光体ベルト350上に
形成される。次に、各像形成器310〜340におい
て、各現像装置316〜346によって、異なる着色ト
ナーを用いて、異なる色のトナーが塗布され、感光体ベ
ルト350上に形成された静電潜像が現像される。
【0024】各露光装置314〜344は、感光体ベル
ト350上に静電潜像を形成する任意の公知または今後
開発される装置を用いて具体化することができる。たと
えば、露光装置314〜344は、回転ポリゴンラスタ
出力スキャナ(ROS)、または発光ダイオード、レー
ザダイオード、有機発光ダイオードなどを有する全幅プ
リンタとすることができる。
【0025】各カラー像形成器310〜340は、感光
体ベルト350に沿って異なる位置に配置されるので、
ベルトの特定の部分がステアリング端部Sから転写端部
Tに移動するときおよびステアリング端部に戻るとき
に、ベルトの横方向位置が変化する場合、下流の像形成
器によって形成されるイメージは、感光体ベルト350
の横方向の移動のため、上流の像形成器によって形成さ
れたイメージと正確に位置合わせされない。像形成器の
位置がステアリング端部Sおよび転写端部Tに対して一
定である場合、ステアリング端部Sおよび転写端部Tの
1つまたは両者に対するそれらの像形成器の位置を測定
し、各カラー像形成器310〜340に対する制御信号
に適切な調整を実施することができる。さらに、感光体
ベルト350の各部分について、感光体ベルト350の
ある部分がステアリング端部Sから転写端部Tに移動す
るとき、感光体ベルト350のその部分の横方向位置が
一定のセットアップ位置から変化する場合、または、第
4カラー像形成器340と転写装置360の間におい
て、感光体ベルト350が、転写装置360において受
取基板20に対して、さらに横方向に移動する場合、各
カラー像形成器310〜340によって形成される各未
調整カラーイメージ分解層は、相互に正確に位置合わせ
されない。
【0026】したがって、イメージ出力端末300は、
さらに、ステアリング端部センサ352および転写端部
センサ354を備える。ステアリング端部センサ352
および転写端部センサ354は、それぞれ、ステアリン
グおよび転写端部のそれぞれにおいて、感光体ベルト3
50のある瞬間の横方向位置を検出する。ステアリング
端部センサ352および転写端部センサ354は、感光
体ベルト350のある瞬間の横方向位置を示す信号を、
制御および/またはデータバス250を介して、動的ス
キュー制御回路240に出力する。
【0027】動的スキュー制御回路240は、センサ3
52および354からの信号を入力し、センサ信号およ
び以前に測定され記録された感光体ベルト350の端部
プロファイルに基づいて、感光体ベルト350のステア
リング端部と転写端部の間の感光体ベルトの横方向位置
の差を決定する。センサ信号によって示されるステアリ
ング端部Sと転写端部Tにおける感光体ベルト350の
横方向位置の差は、感光体ベルト350の特性に基づい
て調整しなければならない。横方向位置の差は、センサ
352および354によって測定された位置から、感光
体ベルト350の現在検出されている部分に対する端部
プロファイルにおける所定の偏差を除去することによっ
て調整される。この調整される差は、一般に感光体ベル
ト350のスキューを表す。
【0028】次に、動的スキュー制御回路240は、そ
のベルト位置において、ステアリング端部センサ352
によって決定されるベルト位置から、露光装置314〜
344によって静電潜像が感光体ベルト350上に書き
込まれる予定の種々の位置までの横方向変位の量を決定
する。
【0029】動的スキュー制御回路240によって決定
される各露光装置314〜344の書込位置における横
方向の偏移に基づいて、動的スキュー制御回路240
は、各露光装置314〜344によって書き込まれる静
電潜像が事実上位置合わせされるように、少なくとも3
つのカラー像形成器310〜340に関してのみ制御信
号を変更し、イメージデータを出力する。したがって、
各現像装置316〜346において現像される静電潜像
が現像されるとき、各像形成器310〜340によって
形成されて得られるカラーイメージ分解層は事実上、相
互に位置合わせされ、その結果、カラー像形成器310
〜340によって形成される種々のカラーイメージ間の
位置合わせ誤差が最小となる。
【0030】さらに、動的スキュー制御回路240によ
って、カラー像形成器340と転写装置360における
受取基板の位置の間のスキューを補正することもでき
る。動的スキュー制御回路240によって、カラー像形
成器340と転写装置360の間のスキューを補正する
場合、受取基板の位置またはカラー像形成器310〜3
40によるイメージデータの出力のどちらかが、制御さ
れる。より詳しくは、受取基板の位置は、動的スキュー
制御回路240によって決定されるカラー像形成器34
0と転写装置360との横方向偏移に基づいて制御され
る。あるいは、カラー像形成器310〜340に対する
イメージデータの出力が、さらに、カラー像形成器34
0と転写装置360の間のスキューに基づいて制御され
る。
【0031】どちらの場合でも、各カラー像形成器31
0〜340によって形成されて得られるカラーイメージ
分解層は、相互に事実上位置合わせされる。したがっ
て、得られるカラーイメージ分解層が転写装置360に
おいて受取基板20上に転写されるとき、各カラー像形
成器310〜340によって形成されて得られるカラー
イメージ分解層は、受取基板20上の所望の位置と事実
上位置合わせされる。これによって、たとえば、カラー
像形成器310〜340によって形成される種々のカラ
ーイメージ分解層間の位置合わせ誤差、および受取基板
20上の任意の他のイメージまたは特定のイメージ対基
板の許容誤差が、最小となる。
【0032】図4は、図2および図3に示したイメージ
出力端末300および動的スキュー制御回路240の一
実施形態をより詳細に示す図である。図4に示すよう
に、この例示の実施形態のイメージ出力端末300にお
いて、各カラー像形成器310〜340は、ラスタ出力
スキャナを用いて具体化され、感光体ベルト350を露
光する。図4に示すように、各露光装置314〜344
は、入力イメージデータに基づいて1つ以上の光ビーム
を変調する変調装置3141と、変調装置3141に接
続され変調装置3141によって変調された少なくとも
1つの光ビーム3143を放射する発光デバイス314
2とを備える。発光デバイス3142によって放射され
る各光ビーム3143によって、1組の入力光学装置
(図示してない)を用いて回転ポリゴン3144の小面
3145に像形成される。回転ポリゴン3144の使用
中の小面3145から反射される各光ビームによって、
1組の光学装置(図示してない)を用いて感光体ベルト
350上に像形成される。
【0033】イメージ出力端末300は、他の形式の像
形成器と共に用いることもできる。これらには、たとえ
ば、露光デバイスの線形アレイまたはLEDバーが含ま
れるが、これに限定されるものではない。
【0034】図4に示すように、感光体350上に形成
される特定のカラーイメージ分解層317は、複数の走
査線318を含む。各走査線318は、開始点および終
了点を有する。開始点、すなわち「走査の開始」点は、
回転ポリゴンミラー3144の使用中の小面3145に
よって1つ以上の光ビーム3143のそれぞれが、イメ
ージデータが記録できるように、感光体ベルト350の
適切な領域に向けられる点である。各走査開始センサ3
19は、対応する露光装置に対する「走査の開始」基準
点を独立に決定し、適切なフィードバック信号を対応す
る露光装置に独立に送る。走査開始センサ319から像
形成器310〜340へのフィードバック信号によっ
て、1つ以上の光ビーム3143の感光体350上の位
置を示す基準点が提供される。これらのフィードバック
信号は、像形成器310〜340の対応する露光装置の
変調装置3141に入力される。
【0035】動的スキューコントローラ240によっ
て、感光体ベルト350のスキューの現在値に基づい
て、各像形成器310〜340に対して、対応する変調
装置3141によって、用いられる像形成器特有の制御
信号が生成され、対応する走査開始センサ319からの
走査開始信号の受取に応じて、現在の走査線に対するイ
メージデータに基づいて1つ以上の光ビーム3143の
変調を何時開始するかが決定される。すなわち、動的ス
キューコントローラ240からのタイミング制御信号お
よび走査開始センサ319からのフィードバック信号に
基づいて、スキューの影響が除去される時点において、
変調装置3141によって、現在の走査線に対するイメ
ージデータに基づく光ビーム3143の変調が開始され
る。次に、変調された光ビーム3143は、発光デバイ
ス3142によって放射され、回転ポリゴン3144の
小面3145上に像が形成される。
【0036】変調装置3141によるイメージデータの
出力の制御、および多分、動的スキュー制御回路240
による基板の位置の制御は、感光体ベルト350は任意
の2点間、たとえば、センサ352と354の間におい
て線形様式で横方向に動くという観察に基づく。図5
は、スキューと種々の像形成器310〜340の線形関
係を例示する図である。図5に示すように、センサ35
2および354において、感光体ベルト350の端部の
横方向位置を測定することによって、センサ352とセ
ンサ354間のどこでも感光体ベルト350の横方向位
置を求めることができる。関心のある点における横方向
位置は、センサ352とセンサ354における横方向位
置の差である、感光体全体のスキューに、センサ352
とセンサ354との間隔に対する関心のある点からセン
サ352までの間隔の比を乗じて決定される。関心のあ
る点が、特定の像形成器310〜340が対応する走査
線318を形成する予定である、感光体ベルト350に
沿った位置である場合、その位置におけるスキューの量
は、このようにして決定することができる。
【0037】補正のための基準点は、センサ354とす
ることはできるが、サンプリング遅延およびスキューの
挙動のため、センサ352が好ましい基準点である。
【0038】動的スキュー制御回路240によって、変
調装置3141に対する動的遅延が、変調装置によって
既に適用された所定の横方向走査開始遅延に付加され
る。この所定の横方向走査開始遅延を用いて、像形成器
310〜340相互による像形成器の物理的位置合わせ
不良によって生じる偏移誤差が除去される。図6および
図7に示すように、各カラー像形成器310〜340に
ついて、カラーイメージ分解層間のこの像形成器の物理
的位置合わせ不良は、1)対応する走査開始センサによ
って検出されるように、レーザビームが走査開始位置に
あることが検出されるときと、2)イメージデータに基
づいて、対応する光ビームの変調が開始されるときと、
の間のこの像形成器特有の時間遅延を付加することによ
って除去することができる。
【0039】図7は、2つの像形成器間で発生する場合
がある、感光体ベルト350に関する物理偏移の異なる
量を示す図である。図7に示すように、像形成器の物理
的位置合わせ不良に対する異なる像形成器特有の遅延
を、2つのイメージのそれぞれに導入することによっ
て、位置合わせされたイメージが生成される。次に、像
形成器特有の遅延の導入によって、異なるカラーイメー
ジ分解層が、位置合わせされ、その結果、スキューが存
在しないと仮定して、相互に正確に位置合わせされる。
【0040】スキューの量、像形成器特有の走査開始遅
延および感光体ベルト350に沿った1つ以上の光ビー
ム3143の位置を知ることによって、動的スキュー制
御回路240は、カラー像形成器310〜340による
イメージデータの出力を適切に制御して、像形成器の静
的物理位置合わせ不良に付加される動的スキューの量を
補償することができる。すなわち、イメージデータは、
感光体ベルト350に記録される。より詳しくは、メモ
リ230から制御および/またはデータバス250を介
して受け取られる電子イメージデータ、走査開始センサ
319からのフィードバック信号および動的スキュー制
御回路240からのタイミング制御信号に基づいて、静
電潜像が、発光デバイス3142によって放射される各
光ビーム3143を変調することによって形成される。
したがって、スキューの量およびイメージ特有の走査開
始遅延に基づいて制御することによって、変調装置31
41が変調信号を発光デバイス3142に出力し、走査
開始センサ319から出力される走査開始信号出力に関
する現用走査線318を形成するとき、感光体ベルト3
50上の各走査線318の相対的横方向位置は、非常に
精密に制御することができる。
【0041】図4に示すように、動的スキュー制御回路
240は、動的スキューコントローラ242、入力コン
トローラ244,および出力コントローラ246を備え
る。出力コントローラ246によって、露光装置314
〜344によるイメージデータの出力のタイミングと、
転写装置360のタイミングが制御される。入力コント
ローラ244によって、ステアリング端部センサ352
および転写端部センサ354から出力される信号が受け
取られる。
【0042】図4は、変調装置3141を露光装置31
4〜344の一部として示すが、各露光装置314〜3
44に対する変調装置3141は、統合システムの一部
として出力コントローラ246に組み込むこともでき
る。すなわち、タイミングおよび変調機能を結合するこ
とによって、出力コントローラ246は、変調装置信号
を直接に発光デバイス3142に出力し、光ビーム31
43を変調することができる。この場合、像形成器31
0〜340の走査開始センサ319からの信号線は、直
接に、出力コントローラ246に接続される。
【0043】ステアリング端部センサ352および転写
端部センサ354が、ステアリング端部Sおよび転写端
部Tにおいて、それぞれ、感光体ベルト350のある瞬
間の横方向位置を検出後、検出された結果は入力コント
ローラ244に入力される。次に、動的スキューコント
ローラ242によって、変調装置3141に対するタイ
ミング制御信号および転写装置360のタイミング制御
が変更される。次に、これに従って、出力コントローラ
246によって、露光装置314〜344に対するタイ
ミング制御信号および転写装置360に対するタイミン
グ制御が、制御できるように出力される。
【0044】第1の例示実施形態によれば、スキューを
除去するため、動的スキューコントローラ242によっ
て、変調装置3141によるイメージデータの出力およ
び受取基板の位置が、たとえば、公称端部位置テーブル
を用いて制御される。公称端部位置テーブルは、静的位
置合わせ不良誤差を補正するセットアップ測定値と動的
スキュー調整測定値とをリンクする機能を果たす。公称
端部位置テーブルが使用されるのは、直接位置合わせ測
定に対する代用物として用いられる感光体ベルト端部は
直線ではなく、このテーブルを用いない場合は測定値の
大きな誤差が生成されるためである。測定されたベルト
位置値は、感光体ベルト350に沿う使用中のサンプル
位置について、記憶される公称端部位置テーブルの公称
値と比較され、公称ベルト端部位置と検出された使用中
のベルト端部位置の差に基づいて、瞬間ベルトスキュー
が決定される。
【0045】公称端部位置テーブルは、イメージ処理装
置200が最初に、またはその後、セットアップされる
ときに得られる。セットアップ中、動的スキューコント
ローラ242は、感光体ベルト350に沿った多数のサ
ンプル位置について、センサ352およびセンサ354
のそれぞれにおいて、感光体ベルト350の端部の公称
位置に関するデータを収集する。動的スキューコントロ
ーラ242は、ベルト1回転以上のこのベルト位置デー
タを圧縮して平均または適切にふるい分けしたプロファ
イルとし、ふるい分けされた端部プロファイルを公称端
部位置テーブルとして記憶する。公称端部位置テーブル
は、感光体ベルト350に沿った各サンプル位置に対し
て1つのエントリを有する。次に、動的スキュー公称コ
ントローラ242は、印刷実施中に行うべきスキュー調
整を決定するとき、この公称端部位置テーブルを用い
る。
【0046】図8は、感光体ベルト350の公称端部プ
ロファイルの生成および使用の例を示す図である。図8
に示すように、公称端部プロファイルデータA〜Hは、
センサ352およびセンサ354において、サンプリン
グ位置1からNのそれぞれについて、採取される。次
に、プロファイルデータA〜Hは、動的スキュー制御の
ため、公称端部位置テーブルに保存される。
【0047】この第1例示実施形態によれば、印刷実施
中、動的スキューコントローラ242は、各サンプル位
置について、各センサに対する公称端部位置テーブルの
値を、対応するセンサ信号の値から減算し、センサ35
2およびセンサ354における感光体ベルト350の実
際の横方向位置を決定する。次に、動的スキューコント
ローラによって、瞬間ベルトスキューKが、センサ35
2とセンサ354における実際のベルト位置の差として
決定される。したがって、瞬間ベルトスキュー値は、 K=(M1−N1)−(M2−N2) (1) で表され、ここで、Kは瞬間ベルトスキューであり、M
1は第1センサにおいて測定されたベルトの位置値であ
り、N1は第1センサにおける現用ベルト位置の公称位
置値であり、M2は第2センサにおいて測定されたベル
トの位置値であり、N2は第2センサにおける現用ベル
ト位置の公称位置値である。
【0048】代替方法として、第2実施形態によれば、
動的スキューコントローラ242は、公称スキューテー
ブルを用いて、イメージデータおよび受取基板位置合わ
せを変更する。公称スキューテーブルは、端部プロファ
イルデータの代わりに、スキュー測定値を記憶する。セ
ットアップ中に、動的スキューコントローラ242は、
感光体ベルト350に沿った多数の位置のそれぞれにつ
いて、センサ352およびセンサ354のそれぞれにお
けるベルト端部位置を獲得する。次に、動的スキュー公
称コントローラ242は、感光体ベルト350に沿った
各位置において、センサ352とセンサ354における
ベルト端部位置の差を決定し、決定された差、すなわ
ち、実際のスキューが存在しないとき、測定されたベル
ト端部位置間の公称スキューを公称スキューテーブルと
して記憶する。公称スキューテーブルは、感光体ベルト
350に沿った各サンプル位置に対して、1つのエント
リを有する。次に、動的スキュー公称コントローラ24
2は、印刷実施中に作成すべきタイミング制御信号に対
するスキュー調整を決定するとき、この公称スキューテ
ーブルを用いる。
【0049】この第2例示実施形態によれば、印刷実施
中、動的スキューコントローラ242は、特定のサンプ
ル位置について、センサ352およびセンサ354のそ
れぞれにおいて、ベルト端部位置を測定し、測定された
ベルト端部位置間の差を決定し、測定されたスキュー値
を決定する。次に、動的スキューコントローラ242
は、そのサンプル位置に対する公称スキューテーブルの
公称スキュー値を、測定されたスキュー値から減算し、
センサ352とセンサ354間の感光体ベルト350の
実際のスキューを決定する。したがって、この第2例示
実施形態において、実際のスキュー値Kは、 K=(N1−N2)−(M1−M2) (2) で表され、ここで、Kは瞬間ベルトスキューであり、N
1は第1センサにおける現用ベルト位置の公称位置値で
あり、N2は第2センサにおける現用ベルト位置の公称
位置値であり、M1は第1センサにおいて測定されたベ
ルトの位置値であり、M2は第2センサにおいて測定さ
れたベルトの位置値である。
【0050】第1または第2例示実施形態のどちらが使
用されるかによって、公称端部位置テーブルまたはスキ
ューテーブル、およびサンプリングされたデータは、感
光体ベルト350と同期化される。得られる実際のスキ
ュー測定値に基づいて、像形成器310〜340の位置
および横方向用紙位置に基づくタイミング制御信号に対
して実施すべき調整が決定される。動的スキューコント
ローラ242は、印刷実施中継続して瞬間スキューを決
定し、イメージおよび受取用紙を横方向に位置合わせし
て維持する。
【0051】より詳しくは、各像形成器について、全タ
イミング信号調整値Aは、 Ai=Pi+KT×Gi (3) で表され、ここで、iは特定の像形成器を示し、Ai
像形成器に対する全タイミング信号調整値であり、Pi
はセットアップ時に測定される像形成器に対する像形成
器物理位置合わせ誤差値であり、KTは所定のサンプル
時刻に対する実際のスキューであり、Giはi番目のイ
メージに対するゲイン、すなわち、第1センサ352と
第2センサ354の間隔に対する第1センサ352また
は第2センサ354と像形成器の間隔の比である。
【0052】この手法は、2つの異なるベルトスパンに
ある像形成器に対しても作動することが好適である。前
述したように、すべてのカラー像形成器310〜340
は、感光体ベルト350の1つのスパンまたは片側、す
なわち感光体ベルト350のステアリング端部Sから転
写端部Tに延在する側に配置されることに限定されるも
のではない。1つ以上のカラー像形成器310〜340
を、感光体ベルト350の他の側、すなわち、転写端部
Tからステアリング端部Sまでに配置することができ
る。
【0053】タイミング信号は、種々の方法によって変
更できる。タイミング信号を動的に調整してスキューを
除去または減少する本発明の第2例示実施形態のシステ
ムおよび方法によれば、カラー像形成器310に対する
タイミング信号は、動的スキューに基づいて調整され
ず、一方、カラー像形成器320〜340に対するタイ
ミング信号は、動的スキューに基づいて調整され、カラ
ー像形成器320〜340によって形成されるイメージ
は、カラー像形成器310によって形成される走査線3
18の配置を制御するために用いられる未変更タイミン
グ信号に基づいてカラー像形成器310によって形成さ
れるイメージと位置合わせして配置される。
【0054】実際の制御された調整は、公知の方法によ
るふるい分けまたは変更によって、より良好な性能を与
えることができる。
【0055】対照的に、タイミング信号を動的に調整し
てスキューを除去または減少する本発明の第3の例示実
施形態のシステムおよび方法によれば、カラー像形成器
340に対するタイミング信号は変更されず、一方、カ
ラー像形成器310〜330に対するタイミング信号は
変更され、カラー像形成器310〜330によって形成
されるイメージはカラー像形成器340によって形成さ
れるイメージと位置合わせして配置される。
【0056】あるいは、タイミング信号を動的に調整し
てスキューを除去または減少する本発明の第4の例示実
施形態のシステムおよび方法によれば、すべてのカラー
像形成器310〜340に対するタイミング信号が変更
され、カラー像形成器310〜340によって形成され
るイメージは感光体ベルト350上の基準位置と位置合
わせして配置される。
【0057】さらに、タイミング信号を動的に調整して
スキューを除去または減少する本発明の第5の例示実施
形態のシステムおよび方法によれば、前述したように、
すべてのカラー像形成器310〜340に対するタイミ
ング信号が変更され、カラー像形成器310〜340に
よって形成されるイメージが基板と位置合わせして配置
されるとき、基準位置は、最後のカラー像形成器340
と転写装置360から得られる追加スキューから決定さ
れ、カラー像形成器310〜340から得られるイメー
ジは基板と位置合わせして配置される。
【0058】タイミング信号をさらに変更し、イメージ
を基板と位置合わせして配置するよりむしろ、転写位置
における感光体ベルトに対する基板の位置は、最後の像
形成器340と転写装置360から得られる追加スキュ
ーに基づいて変更するのが好適である。
【0059】図9は、本発明のセットアップ方法の1つ
の例示実施形態の概要を示すフローチャートである。ス
テップS100から開始され、制御はステップS200
に続き、このステップにおいて、各センサについて、ベ
ルトに沿った各位置に関する感光体ベルト端部プロファ
イルが、各ベルト端部センサからデータを収集する方法
によって決定される。次に、ステップS300におい
て、2つのセンサの相対ゲイン差が決定され、センサの
ゲイン差による、端部プロファイルを表す信号の差が事
前に除去される。すなわち、ベルトに沿った同じ位置に
対して、スキューのない場合、センサの出力は必ず同じ
である。したがって、センサ出力信号の差は、センサ間
のゲイン差によるものである。ゲイン差を決定すること
によって、センサ出力はゲイン差が補償され、両センサ
において、同じように横方向ベルト位置を検出すること
ができる。次に、制御はステップS400に続く。
【0060】S400において、感光体ベルトの位置
は、各センサにおいて、位置合わせセットアップ手続き
中の転写装置の位置と対比して、公称ベルト位置として
測定される。あるいは、感光体ベルト350に沿った各
位置について、位置合わせセットアップ手続き中に各セ
ンサによって検出される位置間の差を、公称スキューと
して計算することができる。次に、ステップS500に
おいて、公称端部プロファイルテーブルまたは公称スキ
ューテーブルが生成される。公称端部プロファイルテー
ブルまたはスキューテーブルは、セットアップ測定値と
動的スキュー調整測定値をリンクする機能を果たす。次
に、ステップS600において、制御ルーチンは終了す
る。
【0061】図10は、本発明に従って、動的にスキュ
ーを調整する方法の1つの例示実施形態の概要を示すフ
ローチャートである。ステップS1000から開始さ
れ、制御はステップS1100に続き、このステップに
おいて、電子イメージデータが入力される。次にステッ
プS1200において、感光体ベルトの瞬間ベルト端部
位置値が測定される。次に、ステップS1300におい
て、測定されたベルト位置値は、相互に比較および公称
端部プロファイルテーブルまたはスキューテーブルと比
較され、瞬間ベルトスキューKが決定される。より詳し
くは、瞬間ベルトスキューKは、公称ベルト端部位置ま
たは公称スキューテーブルから得た値と検出された現行
ベルト端部位置との差である。各センサについて、イメ
ージ処理中に得られる現行ベルト端部位置測定値は、ベ
ルトに沿った現行位置に対する対応する公称ベルト端部
位置に基づいて、それぞれ、式1または式2に従う公称
端部位置テーブルまたは公称スキューテーブルを用いて
調整され、ベルト位置特性が削除される。次に、制御は
ステップS1400に続く。
【0062】ステップS1400において、センサ間の
決定されたスキューに基づいて、各像形成器および転写
装置について、タイミング信号に対するイメージ特有の
動的スキュー調整が決定され、イメージが、相互におよ
び受取基板に対して横方向に確実に位置合わせされて保
持される。すなわち、各像形成器に対する動的スキュー
タイミング信号は調整され、また転写装置に対する動的
スキュータイミング信号は調整され、その結果、表示ま
たは印刷されるイメージには、スキューが認められな
い。次に、ステップS1500において、各像形成器に
対する、動的スキュー調整を受けたタイミング信号は、
対応する像形成器特有の走査開始遅延と結合され、適切
な像形成器に出力される。次に、ステップS1600に
おいて、各カラーイメージ分解層が、調整されたタイミ
ング信号、改訂された走査開始信号、およびイメージデ
ータを用いて、適切な像形成器によって形成される。次
に、制御はステップS1700に続く。
【0063】ステップS1700において、転写装置に
対するタイミング信号は調整され、受取基板の位置が変
更され、転写装置においてイメージと受取基板の適切な
位置合わせが保持される。次に、制御はステップS18
00に続き、このステップにおいて、制御ルーチンは終
了する。
【0064】図11は、ステップS1400のタイミン
グ信号調整の方法の1つの例示実施形態をより詳細に示
すフローチャートである。ステップS1400から開始
され、制御はステップS1410に続き、このステップ
において、各像形成器について、タイミング信号に対す
る、スキューを除去された調整値が、スキューおよびゲ
イン比の決定された量に基づいて決定される。調整は、
1)3台の像形成器に対するタイミング信号を変更し、
3台の像形成器によって形成されるイメージを、第2お
よび第3実施形態において開示したように、第4像形成
器によって使用される未変更タイミングデータに基づい
て、第4像形成器によって形成されるイメージと位置合
わせして配置することによって、2)すべての像形成器
に対するタイミング信号を変更し、各像形成器によって
形成されるイメージを、第4実施形態において開示した
ように、感光体ベルトの基準位置と位置合わせして配置
することによって、3)すべての像形成器に対するタイ
ミング信号を変更し、各像形成器によって形成されるイ
メージを、第5実施形態において開示したように、また
は同様な他の方法によって、基板と位置合わせして配置
することによって、実施できることを理解すべきであ
る。
【0065】次に、ステップS1420において、各像
形成器に対して、セットアップ時に決定されるイメージ
特有の物理的位置合わせ不良調整が、スキュー除去タイ
ミング信号調整に付加される。次に、ステップS143
0において、各像形成器によって形成されて得られるカ
ラー層を受取用紙上の所望の位置と位置合わせして保持
する、転写装置タイミング信号が決定される。次に、ス
テップS1440において、制御はステップS1500
に戻る。
【0066】図2に示すように、イメージ処理装置20
0は、プログラムされた汎用コンピュータによって具体
化されることが好ましい。しかし、イメージ処理装置2
00は、専用コンピュータ、プログラムされたマイクロ
プロセッサまたはマイクロコントローラおよび周辺集積
回路要素、ASICまたは他の集積回路、ディジタル信
号プロセッサ、ハードワイヤの電子回路または論理回路
たとえば個別要素回路、プログラマブル論理デバイスた
とえばPLD、PLA、FPGAまたはPAL、などに
よって具体化することもできる。一般に、有限状態機械
を具体化できる機能、すなわち同様に、図9〜11に示
したフローチャートを具体化できる機能を有する任意の
デバイスを用いてイメージ処理装置200を具体化する
ことができる。
【0067】本発明は、イメージのスキューを決定する
ためのみに用いる必要はないことを理解すべきである。
たとえば、本発明を用いてイメージ内の線分間の角度を
決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 フルカラーイメージ形成システムにおけるス
キューの例を示す図である。
【図2】 本発明による動的スキュー制御が組み込まれ
ているイメージ処理装置の一実施形態を例示する図であ
る。
【図3】 本発明の動的スキュー制御が組み込まれてい
るカラー複写機またはプリンタの一実施形態を例示する
図である。
【図4】 図2および図3に示す動的スキュー制御を備
える感光体ベルトの一実施形態を例示する図である。
【図5】 感光体ベルトに沿って、スキューと位置の線
形関係を表す例を示す図である。
【図6】 どのようにして、遅延を調整し、像形成基板
上の走査線の位置を変更するかを示す図である。
【図7】 2つの像形成装置間で発生する場合がある、
受取基板に関する物理的偏移の異なる量、およびどのよ
うにしてこの偏移に起因する遅延を調整して対応する分
解層を位置合わせするかを示す図である。
【図8】 ベルト端部センサによって検出された感光体
ベルト端部のプロファイルを示す図である。
【図9】 本発明によるセットアップ方法の一実施形態
の概要を例示するフローチャートである。
【図10】 本発明による、スキューを動的に調整する
方法の一実施形態を例示する図である。
【図11】 図10のイメージデータを調整する方法の
一実施形態の概要を例示する図である。
【符号の説明】
100 イメージデータソース、110,122 リン
ク、120 入力装置、200 イメージ処理装置、2
10 コントローラ、220 入出力インタフェース、
230 メモリ、240 動的スキュー制御回路、24
2 動的スキューコントローラ、244 入力コントロ
ーラ、246 出力コントローラ、250 制御および
/またはデータバス、300 イメージ出力端末、31
0,320,330,340 カラー像形成器(第1装
置、第2装置、第3装置、第4装置)、312,32
2,332,342 帯電装置、314,324,33
4,344 露光装置、316,326,336,34
6 現像装置、317 カラーイメージ分解層、318
走査線、319 走査開始センサ、350 感光体ベ
ルト、352,354 センサ、360 転写装置、3
80 クリーニング装置、3141 変調装置、314
2 発光デバイス、3143 光ビーム、3144 回
転ポリゴン、3145 小面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/29 H04N 1/29 J B41J 3/00 B (72)発明者 ダニエル ダブリュ コスタンザ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ウェブ スター メイドストン ドライブ 291 (72)発明者 マーク エイ オメルチェンコ アメリカ合衆国 ケンタッキー州 レキシ ントン シェフィールド プレイス 1169 (72)発明者 デビッド ケルハーリー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター ローズデイル ストリート 308 (72)発明者 リチャード シー シェンク アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ウェブ スター メイドストン ドライブ 289

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イメージ処理装置であって、 イメージを表すイメージデータを入力するイメージデー
    タ入力装置と、 ベルトと、 前記ベルトに沿って配列されるイメージ形成装置と、 前記ベルトに沿って第1位置に備えられる第1センサ
    と、 前記ベルトに沿って第2位置に備えられる第2センサ
    と、 前記第1センサと第2センサの間のベルトのスキューの
    量を決定するスキュー決定デバイスと、 少なくとも1つの前記イメージ形成装置によるイメージ
    データに基づいたイメージ形成を、スキューの前記決定
    量に基づいて制御するスキュー調整デバイスと、を備え
    ることを特徴とするイメージ処理装置。
  2. 【請求項2】 ベルトに沿って配列される複数のイメー
    ジ形成装置を有するイメージ処理装置のためのイメージ
    位置合わせ方法であって、前記方法は、 第1センサおよび第2センサを用いて前記ベルトの端部
    プロファイルを決定するステップと、 前記第1センサと前記第2センサ間のゲイン差を決定す
    るステップと、 前記決定されたイメージプロファイルおよび前記決定さ
    れたゲイン差に基づいて、公称端部プロファイルを生成
    するステップと、を含むことを特徴とするイメージ位置
    合わせ方法。
JP2000111258A 1999-04-14 2000-04-12 イメージ処理装置及びそのためのイメージ位置合わせ方法 Pending JP2000330453A (ja)

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