JP3468798B2 - 電子写真プリンタ、画像形成システム及び画像位置合わせ方法 - Google Patents
電子写真プリンタ、画像形成システム及び画像位置合わせ方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のラスター出力走
査（ＲＯＳ）装置により受光体ベルト上に形成された複
数の画像露光の位置合せに関し、更に詳しくは、１回の
通過で、ベルト上に位置合せされたカラー画像を形成す
る電子写真プリンタに関する。
査（ＲＯＳ）装置により受光体ベルト上に形成された複
数の画像露光の位置合せに関し、更に詳しくは、１回の
通過で、ベルト上に位置合せされたカラー画像を形成す
る電子写真プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】一連の画像を供給して複合画像を形成す
る２以上の処理装置を有する１回通過の電子写真プリン
タにおいては、連続する画像の夫々の位置合せをクリテ
ィカルに制御する必要がある。画像の位置合わせに失敗
すると、画像の不整合を有する複写プリントが生まれ
る。この状態は、そのような複写は通常ぼやけた色分
離、裁ち切り、及び／又は、そのような複写を意図され
た使用には不適当とさせる他のエラーを呈するので、複
写プリントを見ると一般に明白である。そのようなプリ
ンタ装置で重ねられた潜像を位置合せするための、簡素
且つ比較的安価で正確なアプローチが、電子写真プリン
タの設計、製造及び使用における目的となっている。こ
の必要性は、電子写真の色及び高輝度色部分において特
に認められている。正確で安価な位置合わせを提供する
必要性は、高品質で比較的安価なカラー画像に対する需
要が増加しているのに伴い、益々高まっている。
る２以上の処理装置を有する１回通過の電子写真プリン
タにおいては、連続する画像の夫々の位置合せをクリテ
ィカルに制御する必要がある。画像の位置合わせに失敗
すると、画像の不整合を有する複写プリントが生まれ
る。この状態は、そのような複写は通常ぼやけた色分
離、裁ち切り、及び／又は、そのような複写を意図され
た使用には不適当とさせる他のエラーを呈するので、複
写プリントを見ると一般に明白である。そのようなプリ
ンタ装置で重ねられた潜像を位置合せするための、簡素
且つ比較的安価で正確なアプローチが、電子写真プリン
タの設計、製造及び使用における目的となっている。こ
の必要性は、電子写真の色及び高輝度色部分において特
に認められている。正確で安価な位置合わせを提供する
必要性は、高品質で比較的安価なカラー画像に対する需
要が増加しているのに伴い、益々高まっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮して、複数の画像装置を正確に位置合わせすることが
できる電子写真プリンタを提供することを目的としてい
る。
慮して、複数の画像装置を正確に位置合わせすることが
できる電子写真プリンタを提供することを目的としてい
る。
【０００４】
【課題と解決するための手段及び作用】本発明に係る電
子写真プリンタは、処理方向に移動可能に取り付けられ
た受光体表面を有する型式の電子写真プリンタにおい
て、連続的に走査を行い、走査ビームで画像エリアを露
光して複合カラー画像を形成する複数の画像形成部と、
処理方向に移動可能に取り付けられる受光体ベルトであ
つて、該ベルトと共に処理方向に前進する前縁を有する
少なくとも１つのベルト穴を有するべルトと、走査ビー
ムの最大照度分布に対応する最大値まで増加すると共に
穴の前縁を横切る別々の走査ビームにより夫々形成され
る一連の出力信号を生成し、前記各画像形成部と組み合
わされた検出手段と、前記出力信号を補間して、走査ビ
ームが穴の前縁において出力信号のレベルが前記最大値
の１／２となる時刻を決定すると共に、この時刻を基準
時刻とし、基準時刻に基き、ライン同期信号を生成する
回路手段と、を備えることを特徴としている。また、本
発明に係る画像形成システムは、１回の通過で光導電部
材に複数の画像露光フレームを形成する画像形成システ
ムであり、整数個の画像露光フレームの形成に適合する
よう構成された受光体ベルトであって、前記画像露光フ
レームの外側となる、受光体ベルト両側部に少なくとも
第１及び第２の穴を有する受光体ベルトと、各々が、前
記画像露光フレームのうちの１つの形成に関連づけら
れ、前記受光体ベルトを幅方向（すなわち、ベルト幅を
横切る高速走査方向）に横切って、前記画像露光フレー
ムの、一方の外側の点から開始し、他方の外側の点で終
了する複数の投影走査線を形成する、複数の走査線画像
形成ユニットと、各走査線画像形成ユニットに関連付け
られ、前記穴の先端と交差する一連の走査線を検出し、
各連続する線の交差に関連付けられた増加する露光レベ
ルを表す信号を発生するよう構成される、第１及び第２
の検出手段と、信号の出力レベルが、走査ビームの最大
照度分布に対応する、前記信号の最大値の１／２となる
時間を判定することにより、走査ビームの中心が前記穴
の先端にある時間を決定する回路手段と、を備えること
を特徴としている。さらに、本発明に係る走査ビーム位
置の決定方法は、受光体ベルト表面に連続して形成され
た複数の画像の位置合わせのための、走査ビーム位置の
決定方法であつて、第１の露光領域に隣接しかつその外
側に、前記ベルトの端部に隣接して穴を設け、各画像形
成ステーシヨンが特定の色に関連付けられた画像領域を
露光する一連の連続した走査ビームを与える、複数の画
像形成ステーションを設け、前記受光体ベルトを、前記
穴の先端がガウス照射分布を有する複数の各走査ビーム
に横切られるまで移動させ、横切られる各穴の先端の露
光レベルを検出し、検出された電流レベルを電圧値に変
換し、前記ガウス照射分布の中心点が前記穴の先端にあ
る時間を決定する、ことを特徴としている。
子写真プリンタは、処理方向に移動可能に取り付けられ
た受光体表面を有する型式の電子写真プリンタにおい
て、連続的に走査を行い、走査ビームで画像エリアを露
光して複合カラー画像を形成する複数の画像形成部と、
処理方向に移動可能に取り付けられる受光体ベルトであ
つて、該ベルトと共に処理方向に前進する前縁を有する
少なくとも１つのベルト穴を有するべルトと、走査ビー
ムの最大照度分布に対応する最大値まで増加すると共に
穴の前縁を横切る別々の走査ビームにより夫々形成され
る一連の出力信号を生成し、前記各画像形成部と組み合
わされた検出手段と、前記出力信号を補間して、走査ビ
ームが穴の前縁において出力信号のレベルが前記最大値
の１／２となる時刻を決定すると共に、この時刻を基準
時刻とし、基準時刻に基き、ライン同期信号を生成する
回路手段と、を備えることを特徴としている。また、本
発明に係る画像形成システムは、１回の通過で光導電部
材に複数の画像露光フレームを形成する画像形成システ
ムであり、整数個の画像露光フレームの形成に適合する
よう構成された受光体ベルトであって、前記画像露光フ
レームの外側となる、受光体ベルト両側部に少なくとも
第１及び第２の穴を有する受光体ベルトと、各々が、前
記画像露光フレームのうちの１つの形成に関連づけら
れ、前記受光体ベルトを幅方向（すなわち、ベルト幅を
横切る高速走査方向）に横切って、前記画像露光フレー
ムの、一方の外側の点から開始し、他方の外側の点で終
了する複数の投影走査線を形成する、複数の走査線画像
形成ユニットと、各走査線画像形成ユニットに関連付け
られ、前記穴の先端と交差する一連の走査線を検出し、
各連続する線の交差に関連付けられた増加する露光レベ
ルを表す信号を発生するよう構成される、第１及び第２
の検出手段と、信号の出力レベルが、走査ビームの最大
照度分布に対応する、前記信号の最大値の１／２となる
時間を判定することにより、走査ビームの中心が前記穴
の先端にある時間を決定する回路手段と、を備えること
を特徴としている。さらに、本発明に係る走査ビーム位
置の決定方法は、受光体ベルト表面に連続して形成され
た複数の画像の位置合わせのための、走査ビーム位置の
決定方法であつて、第１の露光領域に隣接しかつその外
側に、前記ベルトの端部に隣接して穴を設け、各画像形
成ステーシヨンが特定の色に関連付けられた画像領域を
露光する一連の連続した走査ビームを与える、複数の画
像形成ステーションを設け、前記受光体ベルトを、前記
穴の先端がガウス照射分布を有する複数の各走査ビーム
に横切られるまで移動させ、横切られる各穴の先端の露
光レベルを検出し、検出された電流レベルを電圧値に変
換し、前記ガウス照射分布の中心点が前記穴の先端にあ
る時間を決定する、ことを特徴としている。
【０００５】本発明は、複数のＲＯＳ装置が、受光体表
面に隣接して設けられると共に、連続的な画像露光を形
成するために３原色の夫々のために１つが選択的に作動
させられる、１回通過のカラー複写装置に向けられる。
黒の画像を同様に形成するときには、第四のＲＯＳ装置
が追加される。かくて、受光体表面の各画像エリアは、
ＲＯＳ装置により生成される変調レーザビームにより形
成される横方向の走査ラインに対して少なくとも３回の
通過を作らなければならない。各画像は、インチ当り所
定数の画素を有する各ラインから成る一連の水平走査ラ
インにより形成される。各画像は、０．１ｍｍの円内に
又は０．０５ｍｍの誤差範囲内に位置合わせしなければ
ならない。各カラー画像は、受光体の処理方向（処理方
向位置合わせ）及び処理方向に平行な方向（高速走査又
は横方向位置合わせと呼ぶ）の双方に位置合わせしなけ
ればならない。
面に隣接して設けられると共に、連続的な画像露光を形
成するために３原色の夫々のために１つが選択的に作動
させられる、１回通過のカラー複写装置に向けられる。
黒の画像を同様に形成するときには、第四のＲＯＳ装置
が追加される。かくて、受光体表面の各画像エリアは、
ＲＯＳ装置により生成される変調レーザビームにより形
成される横方向の走査ラインに対して少なくとも３回の
通過を作らなければならない。各画像は、インチ当り所
定数の画素を有する各ラインから成る一連の水平走査ラ
インにより形成される。各画像は、０．１ｍｍの円内に
又は０．０５ｍｍの誤差範囲内に位置合わせしなければ
ならない。各カラー画像は、受光体の処理方向（処理方
向位置合わせ）及び処理方向に平行な方向（高速走査又
は横方向位置合わせと呼ぶ）の双方に位置合わせしなけ
ればならない。
【０００６】本発明は、処理方向内で受光体に対するＲ
ＯＳ走査ビームの位置を決定するための電子写真プリン
タに関する。相対位置は、夫々が光検出器と組み合わさ
れ、横方向に整列した一対のベルト穴を使用して測定さ
れる。横方向に掃引されるＲＯＳビームの通路内にベル
トが前進するにつれ、ＲＯＳビームが穴の前縁を通過す
る際に一連の測定がなされる。検出器の連続的な信号出
力を集めることにより、極めて高い正確性のもとで、ガ
ウス曲線の形状をしたＲＯＳビームの中心点がベルト穴
の前縁に存在するときの正確な時刻を特定する外挿法が
行われる。処理方向調節及び斜め方向調節は、各ＲＯＳ
に対して行うことが出来る。
ＯＳ走査ビームの位置を決定するための電子写真プリン
タに関する。相対位置は、夫々が光検出器と組み合わさ
れ、横方向に整列した一対のベルト穴を使用して測定さ
れる。横方向に掃引されるＲＯＳビームの通路内にベル
トが前進するにつれ、ＲＯＳビームが穴の前縁を通過す
る際に一連の測定がなされる。検出器の連続的な信号出
力を集めることにより、極めて高い正確性のもとで、ガ
ウス曲線の形状をしたＲＯＳビームの中心点がベルト穴
の前縁に存在するときの正確な時刻を特定する外挿法が
行われる。処理方向調節及び斜め方向調節は、各ＲＯＳ
に対して行うことが出来る。
【０００７】
【実施例】本発明の特徴の一般的な理解のために、同一
の要素を指定するために統一的に参照符号を使用する。
図１は、本発明の方法を包含する、例示的なカラー電子
写真プリント機械の種々の要素を略図的に示している。
この方法が、広く種々のプリント機械での使用に等しく
適しており、ここで示される特定の態様への応用に必ず
しも限定されないことは、以下の記述から明白になろ
う。
の要素を指定するために統一的に参照符号を使用する。
図１は、本発明の方法を包含する、例示的なカラー電子
写真プリント機械の種々の要素を略図的に示している。
この方法が、広く種々のプリント機械での使用に等しく
適しており、ここで示される特定の態様への応用に必ず
しも限定されないことは、以下の記述から明白になろ
う。
【０００８】電子写真プリントの技術は周知であるの
で、図４のプリント機械に採用される種々の処理装置
は、以下では概略的に示し、その作動はこれを参照して
簡略に記述する。図１は、４つのＲＯＳ装置１０、１
２、１４及び１６を有する１回通過のＲＯＳカラープリ
ント装置８を示す。装置８は、矢印１９で示される処理
方向に駆動される受光体ベルト１８を有する。ベルト１
８の長さは、図１の破線の長方形で示された、間隔を有
する多数の画像エリアＩ1 〜Ｉn を受容するように設計
されている。画像エリアＩ1 〜Ｉ4 は１つの画像フレー
ムを有しており、夫々が処理カラー画像と組み合わされ
る別の画像フレームが、１回のベルト回転の間に形成さ
れ得ることが理解される。画像エリアＩ1 〜Ｉ4 の上流
には、ベルト１８の表面に所定の電荷を帯電させる帯電
装置（図示せず）が配置されている。各画像エリアＩ1
〜Ｉ4 が、ライン２０ａ〜２０ｄで表わされた横方向の
走査スタートラインに達すると、画像エリアＩ4 におい
て誇張された縦方向の間隔で示された密な間隔の横方向
のラスターライン１７上で、そのエリアが段々に露光さ
れる。各画像エリアＩ1 〜Ｉ4 は、逐次ＲＯＳ装置１
０、１２、１４、１６により露光される。各ＲＯＳ装置
は、図示しないがこの分野では従来技術の走査開始（Ｓ
ＯＳ）センサ及び走査終了（ＥＯＳ）センサを有する。
各装置は、ベルトの下側に位置するが走査ビームの末端
と整列する一対の検出器を有する。一対の検出器２１、
２２のみが示される。しかし、各ＲＯＳ装置は、夫々自
身の一対の検出器を有する。以下に詳細に記述する画像
の位置合せ目的のために、ベルト穴２３、２４がベルト
１８に形成される。
で、図４のプリント機械に採用される種々の処理装置
は、以下では概略的に示し、その作動はこれを参照して
簡略に記述する。図１は、４つのＲＯＳ装置１０、１
２、１４及び１６を有する１回通過のＲＯＳカラープリ
ント装置８を示す。装置８は、矢印１９で示される処理
方向に駆動される受光体ベルト１８を有する。ベルト１
８の長さは、図１の破線の長方形で示された、間隔を有
する多数の画像エリアＩ1 〜Ｉn を受容するように設計
されている。画像エリアＩ1 〜Ｉ4 は１つの画像フレー
ムを有しており、夫々が処理カラー画像と組み合わされ
る別の画像フレームが、１回のベルト回転の間に形成さ
れ得ることが理解される。画像エリアＩ1 〜Ｉ4 の上流
には、ベルト１８の表面に所定の電荷を帯電させる帯電
装置（図示せず）が配置されている。各画像エリアＩ1
〜Ｉ4 が、ライン２０ａ〜２０ｄで表わされた横方向の
走査スタートラインに達すると、画像エリアＩ4 におい
て誇張された縦方向の間隔で示された密な間隔の横方向
のラスターライン１７上で、そのエリアが段々に露光さ
れる。各画像エリアＩ1 〜Ｉ4 は、逐次ＲＯＳ装置１
０、１２、１４、１６により露光される。各ＲＯＳ装置
は、図示しないがこの分野では従来技術の走査開始（Ｓ
ＯＳ）センサ及び走査終了（ＥＯＳ）センサを有する。
各装置は、ベルトの下側に位置するが走査ビームの末端
と整列する一対の検出器を有する。一対の検出器２１、
２２のみが示される。しかし、各ＲＯＳ装置は、夫々自
身の一対の検出器を有する。以下に詳細に記述する画像
の位置合せ目的のために、ベルト穴２３、２４がベルト
１８に形成される。
【０００９】各ＲＯＳ装置から下流では、現像装置（図
示せず）が先の画像エリアで形成された潜像を現像す
る。充分に現像されたカラー画像は、次いで出力シート
に転送される。複数回露光、１回通過の帯電及び現像電
子写真装置の詳細は、例えば米国特許第４，６６０，０
５９号、第４，８３３，５０３号及び４，６１１，９０
１号明細書に開示されており、それらの内容は引用によ
りここに編入する。帯電装置、現像装置及び転送装置
は、この分野で従来技術である。各ＲＯＳ装置は、それ
自身の従来技術の走査要素を有し、それらの内２つの
み、レーザ光源及び回転多角形が示されている。特定の
装置１０は、ガス又は好ましくはレーザダイオード１０
ａを有し、その出力はＥＳＳ３０からの信号により変調
され、回転多角形１０ｂの面上で集束されたラインとし
て光学的に処理される。各面は、変調された入射レーザ
ビームを走査ラインとして反射し、走査ラインは受光体
表面で直線方向に集束される。ＥＳＳ３０は、画像ビデ
オ信号並びに他の制御信号及びタイミング信号に応答し
て受光体駆動部を画像露光と同期して作動させると共に
モータ（図示せず）による多角形１０ｂの回転を制御す
る回路及び論理モジュールを有する。他のＲＯＳ装置１
２、１４、１６は、それ自身の協動するレーザダイオー
ド１２ａ、１４ａ、１６ａ及び多角形１２ｂ、１４ｂ、
１６ｂを夫々有する。
示せず）が先の画像エリアで形成された潜像を現像す
る。充分に現像されたカラー画像は、次いで出力シート
に転送される。複数回露光、１回通過の帯電及び現像電
子写真装置の詳細は、例えば米国特許第４，６６０，０
５９号、第４，８３３，５０３号及び４，６１１，９０
１号明細書に開示されており、それらの内容は引用によ
りここに編入する。帯電装置、現像装置及び転送装置
は、この分野で従来技術である。各ＲＯＳ装置は、それ
自身の従来技術の走査要素を有し、それらの内２つの
み、レーザ光源及び回転多角形が示されている。特定の
装置１０は、ガス又は好ましくはレーザダイオード１０
ａを有し、その出力はＥＳＳ３０からの信号により変調
され、回転多角形１０ｂの面上で集束されたラインとし
て光学的に処理される。各面は、変調された入射レーザ
ビームを走査ラインとして反射し、走査ラインは受光体
表面で直線方向に集束される。ＥＳＳ３０は、画像ビデ
オ信号並びに他の制御信号及びタイミング信号に応答し
て受光体駆動部を画像露光と同期して作動させると共に
モータ（図示せず）による多角形１０ｂの回転を制御す
る回路及び論理モジュールを有する。他のＲＯＳ装置１
２、１４、１６は、それ自身の協動するレーザダイオー
ド１２ａ、１４ａ、１６ａ及び多角形１２ｂ、１４ｂ、
１６ｂを夫々有する。
【００１０】１回通過のフルカラー動作において、ベル
トは、処理方向に移動し、多角形１０ｂから反射された
後にベルトを横切る走査ビームの通路中にベルト穴２
３、２４を運ぶ。検出器２１及び２２の出力を使用して
の斜め調節並びにライン同期信号を生成することによ
る、画像開始ライン２０ａ（及び順次に２０ｂ、２０
ｃ、２０ｄ）の生成の正確性は、穴２３の前縁の検出の
正確性に依存する。本発明は、前進するときに前縁を横
切るＲＯＳビームのガウス分布の中心の一致を決定する
ための技術を提供する。この決定は、ミクロン単位で測
定される高度な正確性が与えられる。ＲＯＳビームの各
掃引又は走査は、１００〜４００ナノ秒の間隔で行われ
る。一定した色調（shade ）を形成するためには、受光
体はＲＯＳビームの各走査の全幅１／２最大値（ＦＷＨ
Ｍ）の距離を横切る。１ＦＷＨＭは、σをＲＯＳビーム
のガウス分布の標準偏差として、１．２σに対応する。
代表的なガウス分布を図３に示す。
トは、処理方向に移動し、多角形１０ｂから反射された
後にベルトを横切る走査ビームの通路中にベルト穴２
３、２４を運ぶ。検出器２１及び２２の出力を使用して
の斜め調節並びにライン同期信号を生成することによ
る、画像開始ライン２０ａ（及び順次に２０ｂ、２０
ｃ、２０ｄ）の生成の正確性は、穴２３の前縁の検出の
正確性に依存する。本発明は、前進するときに前縁を横
切るＲＯＳビームのガウス分布の中心の一致を決定する
ための技術を提供する。この決定は、ミクロン単位で測
定される高度な正確性が与えられる。ＲＯＳビームの各
掃引又は走査は、１００〜４００ナノ秒の間隔で行われ
る。一定した色調（shade ）を形成するためには、受光
体はＲＯＳビームの各走査の全幅１／２最大値（ＦＷＨ
Ｍ）の距離を横切る。１ＦＷＨＭは、σをＲＯＳビーム
のガウス分布の標準偏差として、１．２σに対応する。
代表的なガウス分布を図３に示す。
【００１１】次に図２を参照する。図２は、穴２３−２
４を、ＲＯＳ装置により生成されたＲＯＳビームに近づ
けているベルト１８の部分平面図であり、検出器２１及
び２２の位置を示している。図３は、拡大詳細により、
穴２３の前縁の走査ライン２０ａへの通過を示す（ＲＯ
Ｓビームは紙面の中方向に走査する）。ＲＯＳ走査ビー
ムのガウス分布のために、第一の走査ラインは、受光体
２１で最小の露光を与える。第二の走査ライン、１つの
ＦＷＨＭは後に、第二のより高い露光レベルを与える。
第三及び第四の走査は、大きなガウスプロフィルが穴の
前縁を横切るにつれて、順次より高い露光レベルを与え
る。走査ライン間の受光体の移動のために、この走査率
での４つの走査のみを採ることが出来るが、これは、図
４に示されるように、４つの検出器２１出力又はデータ
点を与えるのに充分である。これらデータ点は、同様な
様式で得られた検出器２２出力から得られたデータ点と
共に、下記の如く解析されて、ガウス分布の補間された
中点値に達する。この中点値は、ＲＯＳビーム時刻の中
心点が穴２３及び２４の前縁にあるときの時刻に対応す
る。受光体の両側で中心点を知ることにより、ＲＯＳ光
学系の光学要素のような従来の手段で斜め調節を行っ
て、反射ビーム２０ａの角度を変えることが出来る。調
節は、穴２３及び２４を横切るビームの中心点時刻を比
較すること、及び中心点時刻が一致するまで光学要素を
調節することにより行われる。次いで、残りのＲＯＳ装
置も、同様な様式で調節される。
４を、ＲＯＳ装置により生成されたＲＯＳビームに近づ
けているベルト１８の部分平面図であり、検出器２１及
び２２の位置を示している。図３は、拡大詳細により、
穴２３の前縁の走査ライン２０ａへの通過を示す（ＲＯ
Ｓビームは紙面の中方向に走査する）。ＲＯＳ走査ビー
ムのガウス分布のために、第一の走査ラインは、受光体
２１で最小の露光を与える。第二の走査ライン、１つの
ＦＷＨＭは後に、第二のより高い露光レベルを与える。
第三及び第四の走査は、大きなガウスプロフィルが穴の
前縁を横切るにつれて、順次より高い露光レベルを与え
る。走査ライン間の受光体の移動のために、この走査率
での４つの走査のみを採ることが出来るが、これは、図
４に示されるように、４つの検出器２１出力又はデータ
点を与えるのに充分である。これらデータ点は、同様な
様式で得られた検出器２２出力から得られたデータ点と
共に、下記の如く解析されて、ガウス分布の補間された
中点値に達する。この中点値は、ＲＯＳビーム時刻の中
心点が穴２３及び２４の前縁にあるときの時刻に対応す
る。受光体の両側で中心点を知ることにより、ＲＯＳ光
学系の光学要素のような従来の手段で斜め調節を行っ
て、反射ビーム２０ａの角度を変えることが出来る。調
節は、穴２３及び２４を横切るビームの中心点時刻を比
較すること、及び中心点時刻が一致するまで光学要素を
調節することにより行われる。次いで、残りのＲＯＳ装
置も、同様な様式で調節される。
【００１２】図１を再度参照するように、操作上の法則
に従った進行（シーケンス）を続け、斜め調節が達成さ
れると、フルカラー画像は、連続的に画像エリアＩ1 〜
Ｉ4を露光することにより形成することが出来る。ベル
ト穴２３、２４が処理方向に前進するにつれ、各装置か
らのＲＯＳビームがベルト穴の前縁を横切る。上述のご
とく各ビームの中心が決定され、ライン同期信号が生成
されてＥＳＳ３０に送られ、ある所定の時間間隔に従っ
てＥＳＳ３０は、各画像エリアのために第一走査ライン
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを作る。連続する走査
ラインが、第一のカラー画像を形成するために配置され
る。ＲＯＳ装置１２に入る前に、この画像は現像され
て、ベルト表面が再帯電される。前側で（点線で示され
た）ベルト穴２３の縁が検出され、ライン２０ｂが以前
に形成されたライン２０ａと位置合わせして形成され
る。第二のカラー画像が形成されて現像される。この処
理がＲＯＳ装置１４及び１６で更に２回繰り返され、次
いで、完全なカラー画像が、この分野で従来技術である
が、転送装置（図示せず）に転送される。図１に示され
たベルト穴位置から下流側のベルト上の位置から、夫々
がベルト穴を有する追加のフレームが前進できることが
理解される。これらベルト穴は、ベルト穴２３、２４と
同様な様式で作動し、所定の回転数当りのベルトの処理
量を増加させる。
に従った進行（シーケンス）を続け、斜め調節が達成さ
れると、フルカラー画像は、連続的に画像エリアＩ1 〜
Ｉ4を露光することにより形成することが出来る。ベル
ト穴２３、２４が処理方向に前進するにつれ、各装置か
らのＲＯＳビームがベルト穴の前縁を横切る。上述のご
とく各ビームの中心が決定され、ライン同期信号が生成
されてＥＳＳ３０に送られ、ある所定の時間間隔に従っ
てＥＳＳ３０は、各画像エリアのために第一走査ライン
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを作る。連続する走査
ラインが、第一のカラー画像を形成するために配置され
る。ＲＯＳ装置１２に入る前に、この画像は現像され
て、ベルト表面が再帯電される。前側で（点線で示され
た）ベルト穴２３の縁が検出され、ライン２０ｂが以前
に形成されたライン２０ａと位置合わせして形成され
る。第二のカラー画像が形成されて現像される。この処
理がＲＯＳ装置１４及び１６で更に２回繰り返され、次
いで、完全なカラー画像が、この分野で従来技術である
が、転送装置（図示せず）に転送される。図１に示され
たベルト穴位置から下流側のベルト上の位置から、夫々
がベルト穴を有する追加のフレームが前進できることが
理解される。これらベルト穴は、ベルト穴２３、２４と
同様な様式で作動し、所定の回転数当りのベルトの処理
量を増加させる。
【００１３】ガウス分布の中心の決定は、ＲＯＳ走査装
置に固有のノイズのために困難である。ノイズは、ビー
ム形状、直線光、ベルト穴の縁部カットの変化、及びベ
ルトと検出器との間の距離の不均衡に帰せられる。要因
としては、レーザ強度の変化及びレーザ多角形の動揺も
ある。本発明は、補間法により中心点に達するので、こ
れらノイズ要因に比較的影響されない。図４を参照する
と、直線近似を作ることが出来る。図５に示した回路に
より電圧レベルに変換された検出器２１の出力が時刻に
対してプロットされる。問題とするデータ点は、時刻ｘ
１及びｘ２での第二及び第三の点である。図示の如く、
電圧レベルはｙ２及びｙ１である。補間法による中心点
X ｍｉｄは、次式で与えられる。
置に固有のノイズのために困難である。ノイズは、ビー
ム形状、直線光、ベルト穴の縁部カットの変化、及びベ
ルトと検出器との間の距離の不均衡に帰せられる。要因
としては、レーザ強度の変化及びレーザ多角形の動揺も
ある。本発明は、補間法により中心点に達するので、こ
れらノイズ要因に比較的影響されない。図４を参照する
と、直線近似を作ることが出来る。図５に示した回路に
より電圧レベルに変換された検出器２１の出力が時刻に
対してプロットされる。問題とするデータ点は、時刻ｘ
１及びｘ２での第二及び第三の点である。図示の如く、
電圧レベルはｙ２及びｙ１である。補間法による中心点
X ｍｉｄは、次式で与えられる。
【００１４】
X ｍｉｄ＝（Ｙmid −ｂ）／ｍ （１）
但し、ｍ（slope ）＝（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１） （２）
及び、ｂ＝ｙ１−ｍ（ｘ１） （３）
図５は、本発明の概念を可能にする回路のブロック線図
を示す。検出器２１からの電流出力信号は、電流−電圧
変換器３８で電圧レベルに変換され、ＥＳＳ３０の一部
を成す線型補間回路４０に一時的に格納される。回路４
０は、式１、２及び３で表される補間を遂行して、ＲＯ
Ｓビームの中心点がベルト穴の前縁に存在する時刻を決
定するタイミング回路、比較回路及び演算回路を含む。
オフセット時間が計算され、ある時刻ｔ−オフセットで
のライン同期信号が生成されて、画像フレームの夫々の
第一の走査ラインを作り出す。
を示す。検出器２１からの電流出力信号は、電流−電圧
変換器３８で電圧レベルに変換され、ＥＳＳ３０の一部
を成す線型補間回路４０に一時的に格納される。回路４
０は、式１、２及び３で表される補間を遂行して、ＲＯ
Ｓビームの中心点がベルト穴の前縁に存在する時刻を決
定するタイミング回路、比較回路及び演算回路を含む。
オフセット時間が計算され、ある時刻ｔ−オフセットで
のライン同期信号が生成されて、画像フレームの夫々の
第一の走査ラインを作り出す。
【００１５】第一の走査時刻のために、検出器が各ビー
ム掃引により露光される時間は、１００〜２００ナノ秒
のオーダーであり、これは典型的な電圧応答回路の構成
が応答するには余りにも短い時間である。図６及び７は
充分なスピード及び正確性で変換を達成する２つの回路
の回路図である。図６では、増幅器Ａ１及びＡ２は、標
準のオペレーションアンプとしている。コンデンサＣ１
は予定される最大のパルスの振幅４Ｖを与える大きさに
出来る。リセット及び逆リセットは、ＥＳＳ論理からの
標準の０．５Ｖ信号である。検出器の電圧は一定に保持
され、従って、その容量はクリティカルではない。図７
では、増幅器Ａ３及び抵抗器Ｒ１が検出器２１からの検
出器電流レベルのための電圧変換に電流を供給する。コ
ンデンサＣ２及び抵抗器Ｒ２は、増幅信号のための高域
フィルタを構成する。増幅器Ａ４、コンデンサＣ３及び
抵抗器Ｒ３は、利得段及び低域フィルタとしての作動を
提供する。付加的な高域フィルタリングは、コンデンサ
Ｃ４及び抵抗器Ｒ４によって遂行される。増幅器Ａ５及
びＡ６はサンプルアンドホールド作用を遂行する。
ム掃引により露光される時間は、１００〜２００ナノ秒
のオーダーであり、これは典型的な電圧応答回路の構成
が応答するには余りにも短い時間である。図６及び７は
充分なスピード及び正確性で変換を達成する２つの回路
の回路図である。図６では、増幅器Ａ１及びＡ２は、標
準のオペレーションアンプとしている。コンデンサＣ１
は予定される最大のパルスの振幅４Ｖを与える大きさに
出来る。リセット及び逆リセットは、ＥＳＳ論理からの
標準の０．５Ｖ信号である。検出器の電圧は一定に保持
され、従って、その容量はクリティカルではない。図７
では、増幅器Ａ３及び抵抗器Ｒ１が検出器２１からの検
出器電流レベルのための電圧変換に電流を供給する。コ
ンデンサＣ２及び抵抗器Ｒ２は、増幅信号のための高域
フィルタを構成する。増幅器Ａ４、コンデンサＣ３及び
抵抗器Ｒ３は、利得段及び低域フィルタとしての作動を
提供する。付加的な高域フィルタリングは、コンデンサ
Ｃ４及び抵抗器Ｒ４によって遂行される。増幅器Ａ５及
びＡ６はサンプルアンドホールド作用を遂行する。
【００１６】例示的な態様が複数のＲＯＳ画像に含まれ
るものの、本発明は、光の変調ビームを走査する他の型
式の装置で実施され得る。そのような他のスキャナは、
米国特許第４，２８９，３７１号明細書に開示された型
式のホログラフスキャナであり、該明細書の開示はその
全てが引用によりここに編入される。この構成では、回
転多角形は、回転ホログラフ回析格子で置き換えられ
る。更に、直線近似の他に補間法が使用できる。平均自
乗法は、曲線の中心を予測すること、予測されたデータ
点での露光を計算すること、及び、予測された位置での
露光とＲＯＳビームにより実際に発生した露光との間の
平均自乗誤差を計算することからなる。この手順は、最
小値が得られるまで繰り返し行われる。何れの方法の正
確性も殆ど同等である。１０％の正規分布のノイズ及び
１０％の非一様分布のノイズの双方を有する信号につい
て、直線近似法での真の位置に関するガウス分布の中心
点が何処にあるかのＲＭＳ誤差は６．５％であり、他
方、平均自乗法によるＲＭＳ誤差は全幅１／２最大値の
６．０％である。ノイズが増加するにつれて、平均自乗
法の％誤差は比例的に良くなる。平均自乗法は、より正
確であり、信号中のノイズ量に影響をより受け難いが、
計算時間をより多く費やす。従って、用途に応じて適当
な構成を選択すべきである。
るものの、本発明は、光の変調ビームを走査する他の型
式の装置で実施され得る。そのような他のスキャナは、
米国特許第４，２８９，３７１号明細書に開示された型
式のホログラフスキャナであり、該明細書の開示はその
全てが引用によりここに編入される。この構成では、回
転多角形は、回転ホログラフ回析格子で置き換えられ
る。更に、直線近似の他に補間法が使用できる。平均自
乗法は、曲線の中心を予測すること、予測されたデータ
点での露光を計算すること、及び、予測された位置での
露光とＲＯＳビームにより実際に発生した露光との間の
平均自乗誤差を計算することからなる。この手順は、最
小値が得られるまで繰り返し行われる。何れの方法の正
確性も殆ど同等である。１０％の正規分布のノイズ及び
１０％の非一様分布のノイズの双方を有する信号につい
て、直線近似法での真の位置に関するガウス分布の中心
点が何処にあるかのＲＭＳ誤差は６．５％であり、他
方、平均自乗法によるＲＭＳ誤差は全幅１／２最大値の
６．０％である。ノイズが増加するにつれて、平均自乗
法の％誤差は比例的に良くなる。平均自乗法は、より正
確であり、信号中のノイズ量に影響をより受け難いが、
計算時間をより多く費やす。従って、用途に応じて適当
な構成を選択すべきである。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電子
写真プリンタは、複数の画像装置を正確に位置合わせす
ることができる。
写真プリンタは、複数の画像装置を正確に位置合わせす
ることができる。
【図１】本発明の原理に従い、位置合わせされたカラー
画像を形成するのに適した１回通過の複合ＲＯＳ装置の
斜視略図。
画像を形成するのに適した１回通過の複合ＲＯＳ装置の
斜視略図。
【図２】ＲＯＳ画像装置に近づく一対のベルト穴を示す
ための、図１に示されたベルトの部分平面図。
ための、図１に示されたベルトの部分平面図。
【図３】前進するベルト穴の前縁を横切って掃引すると
きのＲＯＳ走査ビームのガウス分布を示す図。
きのＲＯＳ走査ビームのガウス分布を示す図。
【図４】前進するベルト穴を横切るＲＯＳビームの多数
回の通過の露光レベルの時刻に対するプロット。
回の通過の露光レベルの時刻に対するプロット。
【図５】検出及び補間回路のブロック線図。
【図６】検出器の電流−電圧変換回路の１つを示す詳細
回路図。
回路図。
【図７】検出器の電流−電圧変換回路の１つを示す詳細
回路図。
回路図。
１０ ＲＯＳ装置（画像形成部）
１２ ＲＯＳ装置（画像形成部）
１４ ＲＯＳ装置（画像形成部）
１６ ＲＯＳ装置（画像形成部）
１８ 受光体ベルト
２１ 検出器（検出手段）
２２ 検出器（検出手段）
２３ ベルト穴
２４ ベルト穴
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ケネス アール．オスマン
アメリカ合衆国 ニューヨーク州
14502 マセドン カナンダイグア ロ
ード 3071
(72)発明者 フレッド エフ．ハブル ザ サード
アメリカ合衆国 ニューヨーク州
14617 ロチェスター ビーコンビュー
コート 180
(56)参考文献 特開 昭63−300259（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/44 - 2/455
G03G 15/00
G03G 15/01
Claims (3)
- 【請求項１】 処理方向に移動可能に取り付けられた受
光体表面を有する型式の電子写真プリンタにおいて、 連続的に走査を行い、走査ビームで画像エリアを露光し
て複合カラー画像を形成する複数の画像形成部と、 処理方向に移動可能に取り付けられる受光体ベルトであ
つて、該ベルトと共に処理方向に前進する前縁を有する
少なくとも１つのベルト穴を有するべルトと、 走査ビームの最大照度分布に対応する最大値まで増加す
ると共に穴の前縁を横切る別々の走査ビームにより夫々
形成される一連の出力信号を生成し、前記各画像形成部
と組み合わされた検出手段と、 前記出力信号を補間して、走査ビームが穴の前縁におい
て出力信号のレベルが前記最大値の１／２となる時刻を
決定すると共に、この時刻を基準時刻としてライン同期
信号を生成する回路手段と、 を備えることを特徴とする電子写真プリンタ。 - 【請求項２】 １回の通過で光導電部材に複数の画像露
光フレームを形成する画像形成システムであつて、 整数個の画像露光フレームの形成に適合するよう構成さ
れた受光体ベルトであって、前記画像露光フレームの外
側となる、受光体ベルト両側部に少なくとも第１及び第
２の穴を有する受光体ベルトと、 各々が、前記画像露光フレームのうちの１つの形成に関
連づけられ、前記受光体ベルトを幅方向に横切って、前
記画像露光フレームの、一方の外側の点から開始し、他
方の外側の点で終了する複数の投影走査線を形成する、
複数の走査線画像形成ユニットと、 各走査線画像形成ユニットに関連付けられ、前記穴の先
端と交差する一連の走査線を検出し、各連続する線の交
差に関連付けられた増加する露光レベルを表す信号を発
生するよう構成される、第１及び第２の検出手段と、 前記信号を補間して、信号の出力レベルが、走査ビーム
の最大照度分布に対応する、前記信号の最大値の１／２
となる時間を判定することにより、走査ビームの中心が
前記穴の先端にある時間を決定する、回路手段と、 を備える画像形成システム。 - 【請求項３】 受光体ベルト表面に連続して形成された
複数の画像の位置合わせのための、走査ビーム位置の決
定方法であつて、 第１の露光領域に隣接しかつその外側に、前記ベルトの
端部に隣接して穴を設け、 各画像形成ステーシヨンが特定の色に関連付けられた画
像領域を露光する一連の連続した走査ビームを与える、
複数の画像形成ステーションを設け、 前記受光体ベルトを、前記穴の先端がガウス照射分布を
有する複数の各走査ビームに横切られるまで、移動さ
せ、 横切られる各穴の先端の露光レベルを検出し、検出され
た電流レベルを電圧値に変換し、 前記ガウス照射分布の中心点が前記穴の先端にある時間
を決定する、 画像位置合わせのための走査ビーム位置の決定方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/970,889 US5278587A (en) | 1992-11-03 | 1992-11-03 | Method and apparatus for image registration |
| US970889 | 1992-11-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06143687A JPH06143687A (ja) | 1994-05-24 |
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Family
ID=25517664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15985193A Expired - Fee Related JP3468798B2 (ja) | 1992-11-03 | 1993-06-30 | 電子写真プリンタ、画像形成システム及び画像位置合わせ方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5278587A (ja) |
| EP (1) | EP0596641B1 (ja) |
| JP (1) | JP3468798B2 (ja) |
| DE (1) | DE69306737T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5412409A (en) * | 1993-05-03 | 1995-05-02 | Xerox Corporation | Image registration for a raster output scanner (ROS) color printer |
| US5418556A (en) * | 1993-08-02 | 1995-05-23 | Xerox Corporation | Method and apparatus for registering multiple images in a color xerographic system |
| US5519230A (en) * | 1994-08-25 | 1996-05-21 | Xerox Corporation | Belt edge steering sensor |
| US6133932A (en) * | 1994-12-19 | 2000-10-17 | Xerox Corporation | Method and apparatus for adjusting a line synchronization signal in response to photoreceptor motion |
| US5909235A (en) * | 1995-05-26 | 1999-06-01 | Xerox Corporation | Wide area beam sensor method and apparatus for image registration calibration in a color printer |
| WO1997019388A1 (en) * | 1995-11-17 | 1997-05-29 | Imation Corp. | System for registration of color separation images on a photoconductor belt |
| WO1997019550A1 (en) * | 1995-11-17 | 1997-05-29 | Imation Corp. | System for registration of color separation images on a photoconductor belt |
| US5995794A (en) * | 1997-02-28 | 1999-11-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and intermediate transfer belt |
| US5905519A (en) * | 1997-06-30 | 1999-05-18 | Imation Corp. | System for registration of color separation images on a photoconductor belt |
| KR100243226B1 (ko) * | 1997-07-18 | 2000-02-01 | 윤종용 | 화상형성방법 |
| JP4537509B2 (ja) * | 1998-05-07 | 2010-09-01 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
| US6778293B1 (en) | 1998-12-02 | 2004-08-17 | Xerox Corporation | Fast scan image registration method and apparatus for high addressable video systems |
| US6275244B1 (en) | 2000-09-14 | 2001-08-14 | Xerox Corporation | Color printing image bearing member color registration system |
| JP2002228956A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
| US6549225B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-04-15 | Lexmark International, Inc. | Method of margin alignment and plane-to-plane registration in a tandem color electrophotographic machine |
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