JP2004199069A

JP2004199069A - 画像対画像および用紙対画像のレジストレーションを維持する方法

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Publication number: JP2004199069A
Application number: JP2003418848A
Authority: JP
Inventors: David M Kerxhalli; エムカークハリデイビッド; Keith A May; エイメイキース; Brian R Conrow; アールコンロウブライアン; Michael J Martin; ジェイマーティンマイケル; Michael J Thomas; ジェイトーマスマイケル
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2004-07-15
Also published as: CA2452911C; EP1445664B1; US20040114025A1; US7039348B2; EP1445664A3; EP1445664A2; CA2452911A1

Abstract

【課題】複数の画像形成ステーションを有するシステムにおいて、用紙対画像（ＩＯＰ）レジストレーションの誤差を少なくすることである。
【解決手段】ベルト上にレジストレーション用のカーソルが配置され、これをＭＯＢセンサ２０Ａ，２０Ｂで検出する。例えば、インボード（ＩＢ）側のＩＢカーソルについて、ＩＯＰレジストレーション後の位置３４Ａと実際の位置３４Ｃとの間の横方向の誤差ＬＩＢＥ（１２５）、目標の配置と実際の位置３４Ｃとの間の残余誤差ＣＬＩＢＲ（１４５）、ＭＯＢセンサ２０ＡとのオフセットＣＬＩＢｏｆｆｓｅｔ（１５０）等からＩＯＰレジストレーション後の位置から目標の配置までのずれＬＩＢｏｆｆｓｅｔ（１４０）が求められ、これらに基づき再配置が行われる。
【選択図】図５

Description

本出願は、２００２年１２月１７日出願の仮特許出願第６０／４３４，１８０号に基づく。

電子写真印刷を含む各種の複製システムにおいて、感光体ベルト、中間転写ベルト（もし用いられれば）等の画像形成可能な面、あるいはその上の画像についての位置の制御およびレジストレーションは極めて重要であり、かつ以下に引用する特許の例に示すように発展の著しい技術である。複製装置の感光体ベルトその他の受像部材の横方向位置または処理位置またはタイミングを調整または修正すするために、ベルト方式の横方向ステアリングシステムまたはベルト駆動モータ制御等の、各種の単軸または二軸制御システムを提供することは公知である。またレーザー光スキャナ等の調整可能画像ジェネレータによりベルト上の画像の横方向位置または処理位置またはレジストレーションのタイミングを調整または修正のためにも提供することも公知である。

このように正確な画像位置すなわちレジストレーションシステムの重要な用途は、同一の中間または最終画像基体上に印刷される異なる色の位置の正確な制御と、印刷される各種の色の位置精度（隣接または重ね合わされた際の）の保証である。これは電子写真印刷システムに限定されない。例えば、複数のカラーインクジェットプリンタにおいて異種インクジェット印刷ヘッドまたは真空ベルトあるいは他のシート移送手段について正確なレジストレーション制御が必要であろう。

電子写真カラープリンタの感光体ベルト等（これに限定されないが）の最初の画像形成面部材上の異なる複数のカラー画像を、両軸（横方向軸または処理方向軸）上で、相互に正確かつ精密に位置決めさせる画像レジストレーションシステムの提供は公知である。すなわち、そのような複数のカラー画像の相互間、または受像部材に対するレジストレーションの精度を向上させ、それにより異なるカラー画像を相互に正確かつ精密に配置し、合成またはフルカラー画像の重ね合わせや組み合わせを行い、紙シート等の最終画像基体上に顧客が満足するカラー印刷を提供するためである。合成またはフルカラー画像のために組み合わされる個々の基本色画像は、色分解と呼ばれることが多い。

画像形成面に対してまたは画像相互間におけるいずれか一方の軸または両軸上のレジストレーションを調整する公知の手段は、画像形成面上で形成される画像の位置やタイミングの調整を含む。これはラスタ出力スキャナ（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ：ＰＯＳ）型レーザービームその他の公知の潜像または可視画像形成システムの制御により実行可能である。

特に、マーク・オン・ベルト（ＭａｒｋＯｎＢｅｌｔ：ＭＯＢ）システムにより、そのような画像レジストレーションシステムを提供することが知られており、そこでは、通常の画像形成領域より横方向の外側である画像形成ベルトのエッジ領域に光センサにより検知可能なレジストレーション位置マークが付与される。ベルト上の他の画像またはベルト位置に対する画像位置の制御を、特にカラー印刷で行なう場合には、通常これらのレジストレーションマークは永久的ではない。通常、各画像に隣接して同時に形成された区別可能なマークであって、画像位置に対応するがその外側の位置において、その関連付けられた画像の現像に利用されると同種のトナーその他の現像剤により現像される。例えば、マークは画像位置の横側に、または２回の連続印刷で生成される画像の画像間の領域に配置されることができる。

ここに述べる印刷用カラーレジストレーションシステムは、各色が制御または調整される各種の色空間システム、変換、またはカラー強度、密度、色相、彩度、輝度、色度等の値に関する各種の色補正または較正システムと混同してはならない。ここに開示するカラーレジストレーションシステムは、位置情報および位置修正（各カラー画像を横方向または処理方向に移動させ、または画像の回転や拡大を実行すること）に関し、それにより異なる色を正確に重ね合わせ、挿入して顧客を満足させるフルカラーまたは混色あるいは正確に隣接させたカラーの印刷画像が得られる。人間の目は、重なり合ったまたは近接する画像における色にじみ（カラー・ブリーディング）、色欠けまたはカラー間の空白（ノン・トラッピング）、ハロー、ゴースト画像等、可視性の高い印刷欠陥を生じる可能性のある、色同士のわずかなレジストレーションずれに対しても特に敏感である。

初期レジストレーションが行なわれた後で用紙上の画像のレジストレーションを制御する各種のシステムおよび方法が開発されている。このようなレジストレーションシステムの例として、特許文献１から特許文献７に記述されているものが含まれる。

米国特許第５，８２１，９７１号明細書米国特許第５，８８９，５４５号明細書米国特許第６，１３７，５１７号明細書米国特許第６，１４１，４６４号明細書米国特許第６，１７８，０３１号明細書米国特許第６，２７５，２４４号明細書米国特許第６，３００，９６８号明細書

本発明は、印刷装置における画像対画像（ＩｍａｇｅＯｎＩｍａｇｅ：ＩＯＩ）レジストレーションを維持しながら用紙対画像（ＩｍａｇｅＯｎＰａｐｅｒ：ＩＯＰ）レジストレーションを設定および維持するためのシステムおよび方法をめざす。

解決すべきシート対画像または用紙対画像（ＩＯＰ）レジストレーション誤差には多くの要因が存在し、これらには横方向の倍率、横方向の余白移動、処理方向の余白移動、用紙の傾き（スキュー）または画像形成器の傾きが含まれる。横方向倍率は、画像の横方向、すなわち処理方向に実質的に直交する方向における倍率である。

横方向の余白は、基体に転写されて現像された画像の各エッジと、処理方向に実質的に平行な基体の各隣接エッジとの間の間隔である。処理方向の余白は、基体に転写されて現像された画像の各エッジと、処理方向に実質的に直交する基体の各隣接エッジとの間の間隔である。多くの電子写真画像形成装置において、各画像は１個以上のラスタ出力スキャナ型画像形成器により順次に露光されることに留意されたい。各ラスタ出力スキャナは、走査開始（ＳｔａｒｔＯｆＳｃａｎ：ＳＯＳ）センサおよび走査終了（ＥｎｄＯｆＳｃａｎ：ＥＯＳ）センサを備えている。ＳＯＳおよびＥＯＳセンサは、走査開始後に最初のピクセルが画像形成されるまでの遅延、および走査開始が起こったときに付随するタイミングと共に、基体に現像および転写される潜像の横方向および処理方向余白を確立する。

ここで広義に用いる”複製装置”または”プリンタ”という用語は、請求項において別途指定または定義しない限り、各種のプリンタ、コピー機あるいは電子写真その他の多機能装置やシステムを包含する。ここで”シート”という用語は、裁断済みまたは連続供給にかかわらず紙、プラスチック、その他画像用基体に適した、通常は薄い物理シートを指す。”コピーシート”は”コピー”と短縮し、または”ハードコピー”と呼ぶ場合がある。”印刷ジョブ”は通常、関連するシートの組、大抵は特定ユーザーから得た１組のオリジナル文書シートまたは電子文書ページ画像から複製された1個以上の頁が揃えられた、あるいは別の仕方で関連付けられた複製物の組である。

実施の形態は用紙対画像レジストレーション処理の後で感光体ベルト上のマークを再配置する方法を含み、同方法はテストパターンを印刷するステップと、少なくとも１個のテストパターンパラメータを測定するステップと、感光体ベルト上のマークを検知して、それに関連付けられた少なくとも１個の画像形成誤差を検知するステップと、特定の画像をベルト上の望ましい配置へシフトさせるのに必要な横方向の距離を決定するために、少なくとも１個のテストパターンパラメータおよび少なくとも１個の画像形成誤差を用いるステップと、画像を望ましい配置へシフトさせるステップとを含む。

以下に図面を参照しつつ実施の形態を詳述するが、同一参照番号は同一の要素を指す。図１に、電子写真式、複数色の”画像対画像”（ＩＯＩ）タイプのフルカラー（シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラック画像形成器）複製装置として別途知られるタイプの一例としてプリンタ１０を模式的に示すが、これは、以下のカーソル修正システムが適用可能な単なる一例である。図２にその一部を、非常に単純化した模式的な斜視図で示す。この特定の印刷タイプは、また、”単一パス”多重露光カラー印刷とも呼ばれる。これは複数回の逐次的なラスタースキャンビーム走査により感光画像を形成し、適時感光体ベルトの再帯電を行って、それらの潜像に対して基本色トナーにより逐次的な重ね合わせ現像を行うものである。このようなＩＯＩシステムのさらなる例および詳細が米国特許第４，６６０，０５９号、第４，８３３，５０３号および第４，６１１，９０１号等に記述されている。

しかし、開示された改良型レジストレーションシステムはまた、非電子写真カラープリンタにも利用できることを理解されたい。例えば、各色を中間画像転写ベルト、次いで最終基体に逐次的に転写する複数の印刷エンジンを備えている、インクジェットプリンタ、あるいは”タンデム”型電子写真その他のカラープリントシステム等に対してである。タンデムカラープリンタの場合、付加されるレジストレーションマークが形成される感光体および中間転写ベルトの両方または一方と、ＭＯＢセンサと、これに適切に関連付けられている画像位置修正システムを有することを理解されたい。各種のカラープリンタについては先に引用した特許で詳述されているため、ここでさらに詳しく述べる必要はない。

図１及び図２に例示したプリンタ１０において、その動作および機能は、すべて集中型、分散型、または遠隔型のシステムサーバー配置においてプログラムされたマイクロプロセッサにより制御可能であって、これらのいずれかをコントローラ５０として模式的に示す。複数の画像形成ステーションにより、単一の感光体ベルト１２が逐次的に帯電され、ＲＯＳにより画像形成され、ブラックまたは任意のまたはすべての基本色トナーを用いて現像される。本例において、これら複数の画像形成ステーションは、それぞれＲＯＳの１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、および関連付けられた現像ユニットの５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅを含む。図２に示すように、この例示的プリンタ１０において、もし正確なレジストレーションが得られれば、感光体ベルト１２が一回転するうちにそれぞれの望ましい画領領域に複合色画像領域３０が形成できる。２個のＭＯＢセンサ（図１の２０Ａ、図２の２０Ａおよび２０Ｂ）を模式的に示し、このようなレジストレーションに関連して以下に詳述する。

実施の形態において、現像ユニット５０Ａ〜Ｄはそれぞれブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンを現像するために用いられる。これらの画像は１枚の紙のシートに転写される前に感光体ベルト上で逐次的に現像される。

ベルト１２は、図１に示す動作矢印の処理方向にベルトを移動させるための従来型の駆動システム１６を有する。また、通常は紙のシートである最終基体に複合色画像を転写する従来型の転写ステーション１８が図示される。最終基体は、その後融着機１９へ送られて出力される。

図２において、レジストレーション穴１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ等（または各種の望ましい形状を有するその他の永久的なベルトマーク）もまた感光体ベルト１２の片側または両側のエッジに沿って配置されている。これらの穴またはマークは、例えば図２に２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄとして模式的に示すベルト穴センサにより光学的に検知される。それらが実行可能な各種の機能は、例えば上で引用した特許中に記述されている。必要ならば図に示すように穴その他の永久ベルトマークを画像領域に隣接して配置してもよいが、必ずしも各画像位置毎にマーク等を置く必要はなく、また必ずしも複数のセンサを置く必要もない。また、感光体ベルトに沿った画像領域の個数、サイズ、および間隔は、各種の要因、例えば通常より大きいあるいは小さい画像を印刷する場合等により異なる。

図２において、トナーレジストレーションマーク画像３２が感光体ベルト１２の両側に沿って、以下に詳述するように画像領域３０に隣接しつつも外側に形成されていることがわかる。しかし、これらのＺマーク３２は、図５に示すようなシェブロン型のトナーレジストレーションマーク（カーソル）３４Ａ−Ｆ、または特許文献７に示され記述されている拡張シェブロンマークに置き換えることもできる。ＭＯＢの他のタイプは、特許文献７の中に同様に与えられている。マークの特定の形状は本発明にとって重要ではない。これらのマークは、異なるステーションでベルトに描かれた画像が互いに整列していることを保証するために、特に各色が適切な位置に描かれていることを保証するために用いられる。多色文書を印刷する際に、色の整列を確保することは重要である。

異なるトナー色に対応するＭＯＢレジストレーションマークが、相互におよびＭＯＢセンサ２０Ａ、２０Ｂに対してほぼ整列して画像形成され現像される。上記の特許文献６米国特許第６，２７５，２４４号には、画像対画像（ＩＯＩ）または色対色レジストレーション設定システムの例が開示され、システムの主題が全体として協働している。ＩＯＩレジストレーション設定は、ＭＯＢセンサ２０Ａ、２０Ｂと共に、ＭＯＢレジストレーションマーク３２をベルトの側面に沿って整列させる。ＩＯＩレジストレーション設定が実行された後で、すべての色すなわちマゼンタ、イエロー、シアンおよびブラックは、互いに整列され、ＭＯＢレジストレーションマークがＭＯＢセンサの下の中央に配置される。レジストレーションシステムの例は以下の要素を含む。すなわち初期画像レジストレーションまたは設定モード、拡張シェブロン（山形）レジストレーションモード、および標準的レギュラーまたは微細レジストレーションモードである。

初期画像レジストレーションまたは設定モードは、初期レジストレーションずれの全体からでも初期レジストレーションを行なうことができる。初期における全体的なカラー画像レジストレーションずれは、例えば機械が製造後に初めて動作する場合、またはサービスコール後、ＲＯＳの修理後、感光体ベルト交換後等に起こり得る。このような場合、各カラー画像領域の初期横方向位置、およびそれに直接関連付けられた感光体ベルト１２上のＭＯＢ位置が、例えば±３ｍｍのレジストレーションから外れている恐れがある。ＭＯＢセンサ２０Ａ、２０Ｂのいずれかの標準シェブロン・ベルトマーク目標３４の横方向検知範囲が１ｍｍ未満である場合、このようなレジストレーションずれが生じた目標のレジストレーションは行なわれない。初期状態（画像レジストレーション設定モード）においてＭＯＢセンサが各色のレジストレーションマークを確実に”見える”ようにするために、この初期状態においてのみ”Ｚ”形の色レジストレーションマーク（例えば図２におけるレジストレーションマーク３２）の初期生成が行なわれ、ＭＯＢセンサに対して符号３４のようなシェブロン形マークの代わってより広い横方向検知範囲を提供する。感光体ベルト上に初期レジストレーション用にシェブロンマークの代わりにこのような”Ｚ”マークを適宜最初に用いることにより、その動作モードにおけるＭＯＢセンサの横方向の検知範囲を桁違いに、例えばシェブロンマークの場合の約±１ｍｍから”Ｚ”マークでは約±１０ｍｍに増大させる。これによりＭＯＢセンサの検知および制御範囲内でレジストレーションを行なうための手動初期調整が回避される。言い換えれば、本来望ましいシェブロン型レジストレーションマークが範囲外となり検知不能となって”開ループ”調整状態となることが回避できる。

また、全体レジストレーション段階と標準シェブロン段階との間で必要ならば、”拡張シェブロン”レジストレーションモードがさらに提供される。このモードでは、処理方向で初期レジストレーションを向上させるために、シェブロンマークは、異なる色の標準シェブロンより広幅に構成されている。初期レジストレーションずれの許容範囲のため、リーディングエッジ（処理方向）のレジストレーションずれは、標準サイズのシェブロン群または組に対して最初は大き過ぎる場合があり、そのため最初はこのような拡張シェブロンモードの動作が望ましい。拡張シェブロンモードを用いてシアンまたは他のレジストレーションベースラインの画像ずれの位置を一層よく調整することができる。

オプションとしての”拡張シェブロン”ステップまたはモードは、粗い色レジストレーション調整を可能にする目標パターンを提供する。すなわち、このモードは、色間に大きな処理方向の誤差があった場合でもベルト上マークセンサが各色の位置を検出できるようにするいままでと異なる目標を提供する。色間に大きな量の処理方向レジストレーション誤差があった場合、ＭＯＢセンサは標準サイズのシェブロン群を用いては各色の位置を容易に検出できない。その理由は、マーク同士が近付き過ぎているからである。しかし拡張シェブロン群では、処理方向でマーク同士は十分な間隔が置かれているので、大きな量の処理方向誤差が存在している場合でも色が重複しない。例えば、処理方向の標準シェブロン寸法が約０．７２ｍｍであるのに対し、処理方向で約７．４ｍｍの拡張シェブロン寸法を提供する。しかしながら、これらの拡張シェブロンの脚の間の角度は同じでよい。これらシェブロンの横断寸法（幅）も同様に、例えば約１０．４ｍｍでよい。

初期すなわち全体的なレジストレーションモードの次に引き続いて、標準的なレギュラーまたは微細レジストレーションモード、すなわち上記引用または他の特許に開示されているところの、感光体ベルト上に標準シェブロンマークを現像するステップへの切換えが行なわれる。異なるマークのこれらの異なる組の両方が、複数のカラープリンタの異なる色のレジストレーション用のＭＯＢレジストレーションマークとして提供される。

これらのステップは、異なる色レジストレーションマークの位置が、相互におよびＭＯＢセンサに対して実質的に整列されるまで繰り返される。

ＩＯＩレジストレーションが設定された後で、用紙対画像（ＩＯＰ）レジストレーションを設定する必要がある。ここで用紙とは、画像やテキストを印刷できる各種の基体を指す。用紙対画像レジストレーションの調整（ＩＯＰレジストレーション設定）のために、操作者は、１枚の用紙上の画像を測定する。システムは、ＩＯＰレジストレーション設定の間に、画像と用紙の位置を調整する。例示的なＩＯＰレジストレーション設定処理が、本明細書に全文を援用する２００２年１月１６日提出の米国特許出願第１０／０４６，１６６号、”用紙対画像レジストレーションを１段階で設定するシステムおよび方法”に記述されている。ＩＯＰレジストレーション設定が完了したとき、画像は用紙に関し整列されるが、画像はＭＯＢセンサの中央から離れたところに移動している。ＩＯＰレジストレーション設定の間に画像位置が調整される際に、ＭＯＢレジストレーションマーク３２を含む画像全体が変更されて最終的に用紙上の正しい位置に置かれる。画像の横方向（インボード側からアウトボード側への）位置がシフトされ、インボード側からアウトボード側への方向の画像のサイズである画像の横方向の倍率が変更される。これらの変更は、ＭＯＢレジストレーションマーク３２を含め、感光体に印刷されるすべての画像の位置に影響を及ぼす。

ＩＯＰ設定ルーチンは、画像と用紙を横方向に整列させるためにそれぞれの区分についての横方向余白をシフトさせる。また、用紙上の絶対横方向倍率を合わせるために、ＩＯＰ設定の間にそれぞれの区分についての横方向の倍率が調整される。横方向の余白と倍率がシフトされるにつれて、色レジストレーション目標もまたシフトされて、ＭＯＢセンサの下から外れる。これにより色レジストレーションの精度が低下し、場合によっては色レジストレーション目標がＭＯＢセンサの範囲外に追いやられる。

ＩＯＩレジストレーションは厳しい仕様範囲に留まるように常時監視および調整される。もし、ＭＯＢレジストレーションマーク（カーソル）がＭＯＢセンサの中央に再び位置決めされていないと、ＩＯＩレジストレーションシステムは、画像をＩＯＰレジストレーション設定の前のスタートしたところに正しく戻し、ＩＯＰレジストレーションは正しくなくなる。

さらに、システムにドリフトがあるので、ＩＯＩレジストレーション設定が反復的に実行される。ドリフトは、例えば時間の経過により画像位置のシフトを生起させる、システム内の各種のノイズ等の要因により生じる。時間経過とともにシステムが加熱および冷却されるため、温度が最も顕著なノイズである。ＭＯＢセンサは、色対色またはＩＯＩレジストレーションの監視と制御の両方に用いられ、またＭＯＢセンサは画像の横方向の絶対位置も同様に制御し、これは用紙対画像のレジストレーションの維持に役立つ。

実施の形態において、ＩＯＰレジストレーションのために望ましい画像の位置を変えることなく、ＭＯＢレジストレーションマーク（カーソル）の位置が再びＭＯＢセンサの下に入るよう（カーソル解像度範囲内に）調整される。これによりユーザーが、他を反復することなしにＩＯＩまたはＩＯＰレジストレーション設定を繰り返すことができる。以下の数式は、ＭＯＢセンサの下に最終的に整列されるようにＭＯＢレジストレーションマーク３２を位置させるために、コントローラ５０により用いられる。

以下の式は、例えば米国特許第６，３００，９６８号に開示されているＩＯＩレジストレーション設定が既に実行済みであって、ＭＯＢへ収束するＭＯＢレジストレーションマークの知られている目標値がすでに存在すると仮定している。これは”オフセット”値と呼ばれる。また、ＭＯＢレジストレーションマークのオフセット値と実際の横方向位置の間の誤差も知られている。これは”残余”値と呼ばれる。残余値が存在するのは、ＩＯＩレジストレーション収束が決して完全ではないので、したがって常に小さな量の誤差が残るためである。以下に述べる測定は図３〜５に基いて行なわれる。

図３に、レジストレーションテストパターンがその上に印刷された１枚の用紙１００を示す。テストパターンは、１０５、１１０、および１１１を含む複数の十字形を含む。

図４に、その上に複数のカーソルが描かれた感光体ベルト１２を示す。２個の白抜きのカーソル３４Ｅ、３４Ｆがカーソルの目標とする配置を示すが、これらは可能な限りＭＯＢセンサの直下近くにある。カーソル解像度は有限である（すなわち、ＲＯＳがどれくらい画像を正確に配置できるかに限界がある）ため、ある程度の誤差範囲内でしかＭＯＢセンサの下に位置決めできない。実施の形態において、この誤差は１００μｍのオーダーである。薄く陰付けられた２個のカーソル３４Ｃ、３４Ｄは、ＩＯＰレジストレーション設定前のベルト上におけるカーソル位置を表わす。濃く陰付けされた２個のカーソル３４Ａ、３４Ｂは、ＩＯＰレジストレーション設定後のカーソル位置を表わす。

図４に、図３のテストシートのリーディングエッジの拡大図を示すが、テスト用レジストレーションマーク１１５、１２０もそれらの望ましい配置に描かれている。図３と図４から、実際の印刷パターンと望ましい印刷パターンとを比較することにより、横方向位置の誤差と横方向倍率の誤差が共に計算できる。

横方向の倍率誤差の大きさを決定するには、最初にインボード側リーディングエッジの十字形１０５の中心と、アウトボード側リーディングエッジの十字形１１０の中心との距離Ｃ_measの測定、これは図面ではミリメートル単位で表されるが、その測定が必要である。ここで、横方向倍率の誤差（ＬＭＥ）は次式で求められる。
ＬＭＥ＝（Ｃ_nom−Ｃ_meas）／Ｃ_nom （１）
ここに、Ｃ_nomは、インボード側リーディングエッジの十字形１１５の望ましい配置と、アウトボード側リーディングエッジの十字形１２０の望ましい配置との間の距離、すなわちＣ_nomは、仮に十字形が目標通りに印刷された場合に測定される距離である。

横方向位置の誤差（ＬＰＥ）は次式で求まる。
ＬＰＥ＝［Ｅ_nom−（Ｅ_reg＋Ｆ_reg）／２］（２）
Ｅ_nomは、十字形１２０からシートの先端への公称距離、Ｅ_regとＦ_regは、図３の印刷されたテストパターンについてのｅ，ｆの測定値に対する修正である。Ｅ_regとＦ_regを導く方法は、本明細書に全文を援用する米国特許出願第１０／０４６，１６６号に詳述されている。

横方向位置および倍率の誤差がわかれば、（１）インボード（ＩＢ）側カーソルの実際の位置３４Ｃと、ＩＯＰ後におけるレジストレーションカーソルの位置３４Ａとの間の位置の横方向誤差（ＬＩＢＥ（１２５））、および（２）アウトボード（ＯＢ）側カーソルの実際の位置３４Ｄと、ＩＯＰ後におけるレジストレーションカーソル位置３４Ｂとの間の位置の横方向誤差（ＬＯＢＥ（１３５））が計算できる。前者は次式で与えられる。
ＬＩＢＥ＝ＬＰＥ−［ＳＯＳＩＢＭＯＢ＊ＬＭＥ］（３）
ここに、ＳＯＳＩＢＭＯＢ（１３０）は、ＲＯＳの走査開始（ＳＯＳ）センサからＩＢ側ＭＯＢセンサまでのμｍ単位の公称距離である。この距離は、機械の寸法とタイプに依存する。実施の形態において、ＲＯＳのＳＯＳセンサとＭＯＢセンサの距離は１０，０００μｍ、すなわち数センチメートルのオーダーである。例えば、ＳＯＳセンサとＭＯＢセンサの距離は４〜５ｃｍの範囲にある。

以下ＯＢ側のカーソルを単にＯＢカーソルといい、ＩＯＢ側のカーソルを単にＩＢカーソルということにする。ＯＢカーソルの実際の位置と、ＩＯＰレジストレーションのためのＯＢカーソルの望ましい位置との間の位置の横方向誤差は次式で与えられる。
ＬＯＢＥ＝ＬＰＥ−［（ＳＯＳＩＢＭＯＢ＋ＭＯＢＴＯＭＯＢ）＊ＬＭＥ］（４）
ここに、ＭＯＢＴＯＭＯＢ（１７０）は、ＩＢ側とＯＢ側のＭＯＢセンサ間のμｍ単位の公称距離である。通常、ＲＯＳのＳＯＳセンサとＭＯＢセンサとの間の距離は１００，０００μｍ、すなわち数十センチメートルのオーダーである。特定の実験的な実施の形態において、測定値は３０ｃｍに等しい。ＲＯＳのＳＯＳセンサからＩＢ側ＭＯＢセンサまでの公称距離と、ＩＢ側とＯＢ側のＭＯＢセンサ間の公称距離との合計は、ＲＯＳのＳＯＳセンサからＯＢ側ＭＯＢセンサまでの公称距離に等しい。

上記より、ＩＯＰレジストレーション設定が実行された後におけるＩＢ側ＭＯＢセンサからのＩＢカーソル位置の横方向のずれが計算できる。ＩＢカーソルのずれは次式で与えられる。
ＬＩＢｏｆｆｓｅｔ＝ＣＬＩＢＲ＋ＣＬＩＢｏｆｆｓｅｔ−ＬＩＢＥ（５）
ここに、ＬＩＢｏｆｆｓｅｔ（１４０）は、ＩＯＰレジストレーションのためのＩＢカーソルの望ましい位置のＩＢ側ＭＯＢセンサ２０Ａからの横方向のずれであり、ＣＬＩＢＲ（１４５）は、ＩＯＩレジストレーション後のＩＢシアンカーソルからＩＢカーソルの目標とする配置への横方向の誤差であり、ＣＬＩＢｏｆｆｓｅｔ（１５０）は、シアンのＩＢ側ＭＯＢセンサ２０Ａへの横方向オフセットである。

ＩＯＰレジストレーションのための望ましいＩＢおよびＯＢカーソル位置のＯＢ側ＭＯＢセンサからの横方向のずれは次式で与えられる。
ＬＯＢｏｆｆｓｅｔ＝ＣＬＯＢＲ＋ＣＬＯＢｏｆｆｓｅｔ−ＬＯＢ（６）
ここに、ＬＯＢｏｆｆｓｅｔ（１５５）は、ＩＯＰレジストレーションのためのＯＢカーソルの望ましい位置のＯＢ側ＭＯＢセンサ２０Ｂからの横方向のずれであり、ＣＬＯＢＲ（１６０）は、ＩＯＩレジストレーション後のＯＢシアンカーソルからＯＢカーソルの目標とする配置までの横方向の誤差であり、ＣＬＯＢｏｆｆｓｅｔ（１６５）は、シアンのＯＢ側ＭＯＢセンサへの横方向オフセットである。

ＣＬＩＢＲ（１４５）およびＣＬＯＢＲ（１６０）は、ＩＯＩレジストレーションが収束した後の、シアン色のＭＯＢレジストレーションマークの位置について残された誤差である。ＭＯＢセンサはこの値を容易に検出できる。シアンを選択したのは任意である。どの色でも基準色として選択できる。基準色における残余誤差により、カーソルの実際の位置３４Ｃ、３４Ｄは目標の位置３４Ｅ、３４Ｆと異なってくる。ＩＯＩレジストレーション設定は、色同士を相互にレジストレーションする。従ってずれの計算は単に１色だけについて行い、次いで他の色の各々に適用するだけでよい。ＣＬＩＢＲおよびＣＬＯＢＲは、画像レジストレーションを監視（機械が動作状態にある間、ＭＯＢセンサを用いてＭＯＢレジストレーションマークを監視）する間に、シアンのＩＢおよびＯＢの横方向誤差がそれぞれ移動平均され上書きされる。

ＣＬＩＢｏｆｆｓｅｔ（１５０）およびＣＬＯＢｏｆｆｓｅｔ（１６５）は、基準色（例えばシアン）のカーソルの目標とする配置と、ＩＯＩレジストレーション設定のためのＩＢ側およびＯＢ側のＭＯＢセンサ２０Ａ、２０Ｂとの間のそれぞれのオフセットである。オフセット位置はまた、動作状態で閉ループの画像レジストレーション制御機能の間に基準色がチェックされる位置でもある。これらのオフセットは、それらが特定の機械のカーソル解像度に依存するため、避けることができない。ＲＯＳは、通常カーソル等の画像をＮピクセルの刻み幅（Ｎは整数値）でしか配置できない。例えば、ＲＯＳは、画像をベルト全面に４ピクセルの刻み幅でしか配置できない。ＣＬＩＢｏｆｆｓｅｔ（１５０）およびＣＬＯＢｏｆｆｓｅｔ（１６５）は、各々の機械のカーソル解像度（本出願の他の箇所で規定される）の２分の１未満である。これら各々のオフセットの初期値は（図５にＣＬＩＢｏｆｆｓｅｔ（１５０）で示すように）ゼロであるが、これらの計算が実行される都度、各オフセットは変化する。

ＬＩＢｏｆｆｓｅｔおよびＬＯＢｏｆｆｓｅｔから、ＩＯＰレジストレーション設定後のＩＢカーソルの位置３４Ａと、ＩＢ側ＭＯＢセンサ２０Ａに最も近いカーソル配置であるＩＯＰレジストレーションのためのＩＢカーソルの目標配置との間のピクセル単位の差を計算することができる。
CursorIBE＝ROUND[(LIBoffset／LMP)／CursorRes]*CursorRes （７）
ここに、ＣｕｒｓｏｒＩＢＥは、ＩＯＰレジストレーション実施後のＩＢカーソル位置を望まれるＩＢカーソル配置へ位置決めするためのピクセル配置における変化であり、ＬＭＰは、各ピクセルの横方向のサイズを表わし、ＣｕｒｓｏｒＲｅｓは、ＲＯＳインタフェースモジュールがカーソルを配置できるピクセル解像度である。例えば、実施の形態において、ＲＯＳインタフェースモジュールは４ピクセル以内の精度でしか書き込むことができない。ＩＯＰレジストレーションのためのＩＢ側ＭＯＢセンサ２０ＡからのＩＢカーソル位置の横方向のずれをＬＭＰで除算することにより、ＩＢカーソル位置の横方向のずれを長さ単位からピクセルの個数に変換する。これは機械毎に異なる。例えば、ピクセルの幅（ＬＭＰ）は約４０〜５０μｍである。同様に、
CursorOBE＝ROUND[(LOBoffset／LMP)／CursorRes]*CursorRes （８）
ここに、ＣｕｒｓｏｒＯＢＥは、ＩＯＰレジストレーション実施後のＯＢカーソル位置を望まれるＯＢカーソル配置に位置決めするためのピクセル配置における変化である。

ＣｕｒｓｏｒＩＢＥおよびＣｕｒｓｏｒＯＢＥは、ＩＯＰ設定後にカーソルが配置されたところと、カーソルの目標位置との間の、ピクセル単位の横方向の距離である。次いでこれらの値を用いて、ベルト１２の各側面（インボード側およびアウトボード側）に沿ってＭＯＢレジストレーションマークが配置されている位置を変更するのに用いられる（これらは繰り返し計算される）。
IBCursorLoc＝IBCursorLoc−CursorIBE （９）
および
OBCursorLoc＝OBCursorLoc−CursorOBE （１０）
ここに、ＩＢＣｕｒｓｏｒＬＯＣは、ＩＢカーソルのための指定されたピクセル配置、ＯＢＣｕｒｓｏｒＬｏｃは、ＯＢカーソルのための指定されたピクセル配置である。各画像レジストレーション目標は、ＩＢおよびＯＢカーソル配置を特定するために、不揮発性メモリＮＶＭに記憶される。この計算は、ＭＯＢセンサの下に、標準および拡大シェブロンマークの両方と同様に、ＭＯＢレジストレーションマークを位置決めするために用いられる。

先に計算された値から、例えばシアン等の基準色の修正されたずれを決定することもできる。
CLIBoffset＝LIBoffset−CursorIBE*LMP （１１）
および
CLOBoffset＝LOBoffset−CursorOBE*LMP （１２）

新しいシアンのインボード側およびアウトボード側の横方向ずれは、画像レジストレーションを制御する間、ＩＢ側ＭＯＢセンサの中心線を目指す代わりの新しい目標点として役に立つ。

これらの計算がすべて完了したならば、シアンの残余値はゼロに設定される。これにより、ＩＯＰレジストレーション設定の次の繰り返しにおいて残余が再びカウントされることを防ぐ。ここで追加的な残余誤差なしに、カーソルが新たなシアンのオフセット配置に正確にいると仮定する。
ＣＬＩＢＲ＝０（１３）
および
ＣＬＯＢＲ＝０（１４）

ここで新たなシアンの横方向ずれ（ＣＬＩＢｏｆｆｓｅｔおよびＣＬＯＢｏｆｆｓｅｔ）を、画像レジストレーション監視の間、および後続する任意の画像レジストレーション設定フェーズにおいて、新たに調整された目標として用いる。次いで生じる要望は、ユーザーに設定を不要とし、またはさらなる設定を要求することなく、ＩＯＩレジストレーション設定、ＩＯＰレジストレーション設定、および画像レジストレーション維持モードの間の途切れない遷移を可能にすることである。そこで、ＩＯＰレジストレーションが設定されたならば、ユーザーはＩＯＩレジストレーション設定を全部実行しなくても別のＩＯＰレジストレーション設定を行なうことができる。ユーザーはまた、別のＩＯＰレジストレーション設定を実行しなくても、ＩＯＩレジストレーション設定を全部行なうことができる。

ここで各シェブロンの目標値は、シアンの横方向のオフセットに等しい。オフセット値は、可能な限り、ＭＯＢセンサの直下に最も近い点として選ばれる。ＭＯＢセンサの直下のＭＯＢレジストレーションマークの配置は、機械のカーソル解像度に制約される。システムはＮピクセル刻みでしかカーソルの移動を許さない。このオフセットは、カーソルが移動した後で、ＭＯＢセンサに対するカーソルのずれを計算することにより得られる。このオフセットは、次いで読み出され、維持されることができる。

ＩＯＩ設定の間、シアンの横方向オフセット値は、各色（Ｍ、Ｙ、Ｃ、Ｋ）の調整目標として用いられる。言い換えれば、各色の横方向の目標位置は、シアンの横方向オフセット値（ＩＢおよびＯＢ側）に調整される。シアンの横方向オフセット値は、初期の全体的なレジストレーションフェーズ、拡大シェブロンフェーズ（拡大シェブロンを用いる場合）、および標準シェブロンフェーズの間の目標として用いられる。

標準シェブロンフェーズの繰り返し実行の後、シアンのオフセット値に対するシアンの平均測定は、シアンの横方向残余値（ＣＬＩＢＲおよびＣＬＯＢＲ）用の不揮発性メモリに記憶される。

画像レジストレーション維持モードは、ジョブ実行中に起動される閉ループ画像レジストレーションコントローラである。このモードは、ＰＲベルト上の指定区域内でＭＯＢセンサを用いて標準シェブロンを監視する。監視は、ベルトの２回転毎に行なわれ、ＭＯＢレジストレーションマークは転写されないので、ＭＯＢレジストレーションマークのための２パス洗浄を可能にする。基準色（例えばシアン）のＭＯＢセンサに対するレジストレーションずれは、他のすべての色（例えばマゼンタ、イエロー、およびブラック）の基準色に対する色レジストレーションずれと同様に計算される。これにより、画像配置ドリフト、および色対色ドリフトの絶対値の検知が可能になる。ドリフトが許容閾値を超えたならば印刷は中断され、再収束のために画像レジストレーション設定が起動される。

画像レジストレーション維持モードの間、シアン横方向オフセットに対するシアン横方向測定の移動平均が、シアンの横方向残余値（ＣＬＩＢＲおよびＣＬＯＢＲ）用の不揮発性メモリに記憶される。これらの値は、移動平均が更新される都度更新される。

対象レジストレーションシステムの一例、この場合はカラーオンカラー（色重ね合わされた）電子写真プリンタを組み込むための複製システムの一例の正面模式図である。複数のカラー潜像を逐次的にラスタ出力走査により生成する例、およびＭＯＢ検知用に関連付けられた潜像レジストレーションマークの例をよりわかりやすく示すべく、図１の実施の形態の一部を簡素化（見やすくするために現像ステーション等を割愛）して模式的に示す斜視図である。レジストレーションテストパターンが印刷されているシートの平面図である。図３のシートの上側部分図で、上側の十字形について目標配置が重ね合せて示した図である。ＭＯＢレジストレーションマークが配置された感光体の模式図である。

符号の説明

１０プリンタ、１２感光体ベルト、１２Ａ〜１２Ｄレジストレーション穴、１４Ａ〜１４Ｅラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）、１６駆動システム、１８転写ステーション、１９融着機、２０Ａ，２０ＢＭＯＢ用センサ、２２Ａ〜２２Ｄベルト穴センサ、３０画像領域、３２ＭＯＢレジストレーションマーク、３４Ａ〜３４Ｆカーソル、５０コントローラ、５０Ａ〜５０Ｅ現像ユニット、１００紙のシート、１０５，１１０，１１１，１１５，１２０テスト用レジストレーションマーク、１２５ＬＩＢＥ、１３０ＳＯＳＩＢＭＯＢ、１３５ＬＯＢＥ、１４０ＬＩＢｏｆｆｓｅｔ、１４５ＣＬＩＢＲ、１５０ＣＬＩＢｏｆｆｓｅｔ、１５５ＬＯＢｏｆｆｓｅｔ、１６０ＣＬＯＢＲ、１６５ＣＬＯＢｏｆｆｓｅｔ、１７０ＭＯＢＴＯＭＯＢ。

Claims

ベルト上の選択された画像について用紙対画像レジストレーション処理の後に配置を行って、画像対画像及び用紙対画像のレジストレーションを維持する方法であって、
テストパターンを生成するステップと、
テストパターンを印刷するステップと、
少なくとも１つのテストパターンパラメータを測定するステップと、
前記画像をベルト上の望まれる位置へシフトさせるのに必要な横方向の距離を決定するために、前記少なくとも１つのテストパターンパラメータを用いるステップと、
前期画像を望まれる配置へシフトさせるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法において、前記少なくとも１つのテストパターンパラメータは、横方向倍率の誤差又は横方向位置の誤差を含むことを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法において、さらに、
画像対画像レジストレーション設定の後で、前記画像の横方向配置における残余誤差を検知するステップと、
前記画像をベルト上の望まれる配置へシフトさせるのに必要な横方向の距離を決定するために、前記少なくとも１個のテストパターンパラメータと共に前記残余誤差を用いるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
請求項３に記載の方法において、シフトされる画像はレジストレーションマークであることを特徴とする方法。
レジストレーションマークをセンサの走査ラインの中に維持して、画像対画像及び用紙対画像のレジストレーションを維持する方法であって、
前記画像対画像レジストレーション設定の後で前記レジストレーションマークの横方向配置における残余誤差を検知するステップと、
インボード側およびアウトボード側の前記各レジストレーションマークのそれぞれの実際の位置と、前記用紙対画像レジストレーションのための望ましい位置との間の横方向の誤差を決定するステップと、
前記レジストレーションマークの目標配置と、前記レジストレーションマークの実際の配置との間のオフセットを決定するステップと、
前記センサの走査ラインの中に前記レジストレーションマークを維持するのに必要な横方向の修正量を決定するために、前記残余誤差と前記横方向誤差と前記オフセットとを組み合わせて用いるステップと、
前記レジストレーションマークをずらすために前記横方向の修正量を用いるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
請求項５に記載の方法において、
前記レジストレーションマークをシフトするために前記横方向の修正量を用いるステップは、
前記必要とされる横方向の修正量に対応するピクセルの概数を決定するステップと、
前記ピクセルの概数を用いてレジストレーションマークの目標位置をシフトさせるステップとを含むことを特徴とする方法。
ベルト上のマークを、用紙対画像レジストレーション処理の後で再配置して、画像対画像及び用紙対画像のレジストレーションを維持する方法であって、
テストパターンを印刷するステップと、
少なくとも１個のテストパターンパラメータを測定するステップと、
ベルト上のマークを検知して、それに関連付けられた少なくとも１個の画像形成誤差を検知するステップと、
特定の画像をベルト上の望まれる配置へシフトさせるのに必要な横方向の距離を決定するために、前記少なくとも１個のテストパターンパラメータと前記少なくとも１個の画像形成誤差を用いるステップと、
前記画像を前記望まれる配置へシフトするステップと、
を含むことを特徴とする方法。