JP4842438B2 - プリンタにおけるプリントセパレーションの位置合せ方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術的分野】
本発明は一般に可動面上での光学的画像形成、特に可動面上での光学画像の自動位置合わせ調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可動面上での光学的画像形成は、光学情報が光導電性ドラムの表面上に画像形成または書き込みされる、例えばレーザプリンタおよびフォトコピアで周知である。通常、光学情報は、ドラムを軸方向に走査するポリゴン、ホロゴンまたはガルバノミラーのような可動光学素子と共に静止光学素子を使用してドラムの表面上に書き込まれる。参考用に本明細書中に組み込まれている米国特許第４，７９６，９６１号、第４，５４７，０３８号、第４，４４５，１２５号および第４，４７４，４２２号、第５，３１５，３２１号はこのような光学的画像形成システムを開示している。
【０００３】
多色光学情報が画像形成または書込みされるときは、最終合成色は、一般にプリントセパレーション（Separation；版）を重ね合わせることにより得られる。各プリントセパレーションは異なる基本色を持ち、カラーセパレーションプリントは、調整され、互いに位置合わせされる。一般に、各々が異なる基本色の複数のドットまたはパッチが相互に位置合わせまたは重ね合わせされるように同一場所に印刷される。このようなプリントセパレーションの重ね合わせは、基本色と異なってもよい色を有するフルカラー画像の印象を与える。
【０００４】
通常の場合、各々が基本色（または選択的に黒色）を持つ３つまたは４つのセパレーションを使用して、最終合成色を得る。場合により、追加色のセパレーションも使用される。最終合成画像は、システムの位置合わせを通して、各セパレーションの位置を微調整し、セパレーションプリントを正確に重ね合わせることにより得られる。位置合わせプロセスおよび位置合わせ自体が、位置合せ（registration）と言われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
セパレーションが僅かに位置合せ状態から外れて印刷されると、画像の外観は僅かに劣化する。しかし、セパレーションが位置合せ状態からさらに外れると、その影響は観察者の邪魔となる。特にセパレーションのそれぞれにより形成される対象物の個々の縁部が分離し、最終多色画像の質が大幅に損なわれる。
【０００６】
ほぼ完全な位置合せを得るために、プリント作業に先立ち、結果が容認できると判定されるまで位置合せを数回繰返し実行して、画像システムを微調整する。実際のシステムでは、位置合せは通常の場合、予め定められたパターンの複数のセパレーションを重ね合わせ、パターンの位置合わせを目視検査することにより実行される。位置合せの結果は、質的なものだけであり、セパレーションの一致度合いを目視検査し、かつ、プリンタを調整する担当者の技量に依存する。
【０００７】
さらに、出願人は、ディジタル画像を印刷する幾つかの方法に関しては、最終基体上への異なる色の画像の見かけ上の大きさ(scale)は、画像が形成される画像形成面上では、画像がすべて同一サイズであってもセパレーション毎に変化することを見出した。この結果、最良の合成画像でも、画像の少なくとも一部では少なくとも幾つかのセパレーションは位置ずれが生じる。
【０００８】
本発明の幾つかの好ましい実施形態の目的は、例えば、レーザプリンタまたはフォトコピーシステムの光学画像形成システムにおいて、好ましくは自動的に画像位置合せを実行する方法および装置を提供することである。
【０００９】
本発明の幾つかの好ましい実施形態の目的は、例えばレーザプリンタまたはフォトコピーシステムにおいて、各種セパレーション間の画像のスケーリング(scaling)量を好ましくは自動的に決定する方法と装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の好ましい実施形態によれば、予め定められた形状の少なくとも２つのセパレーションが同一色で印刷され、第１パターンを形成する。このパターンは、セパレーションの位置ずれがパターンの１つまたは複数の計測可能な特性を変化させるように構成されている。本発明の好ましい実施形態によれば、これらの特性は１つまたは複数のプリント形状特性と、第１の印刷されたパターンの平均色密度とを含む。この結果生じるプリントはその特性（例えば、形状および／または平均色密度）がセパレーションの位置ずれに左右されない第２パターンと比較され、好ましくは第１パターンと共に印刷される。この第２パターンは、両方のセパレーションを利用して印刷されるのが好ましいが、本発明の幾つかの好ましい実施形態では、単一セパレーションを使用して第２パターンを印刷する。
【００１１】
好ましくは、第１パターンと第２パターンはセパレーションが位置合せしたときに、同一平均色密度を持つ。好ましくは、第１、第２パターンの平均色密度（または平均色密度から導き出された要素）を比較して、位置ずれの大きさを予測する。本発明の好ましい実施形態では、システムの位置合せはこの予測された位置合ずれによって補正される。
【００１２】
その代わりに、第１、第２パターンは特性距離を持つ。第１パターンの特性距離は、セパレーションの位置ずれによって影響されず、第２パターンの特性距離は、位置ずれによって影響される。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態では、セパレーションの第２プリントは補正された位置合わせにより実行され、このプリントは位置ずれが検査され、この位置ずれは、その後に補正される。好ましくは、位置ずれが予め定められた値より小さくなるまで、更に繰返しが実行される。
【００１４】
第１対のセパレーションが位置合わせされた後、前述と同一方法で、この位置合わせされたセパレーションの１つが第３セパレーションと位置合わせされるのが好ましい。好ましくは、第３セパレーションは、位置合せプロセスで調整されて、第２位置合せ後、３つのセパレーションすべてが互いに位置合わせされる。プリントに使用されるセパレーションすべてが互いに位置合わせされるまで、このプロセスが繰り返される。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態では、最終画像セパレーションを印刷するときに異なる色が使用されるが、位置合せの間は、同一色を使用してすべてのセパレーションを印刷する。
【００１６】
同様なシステムを使用して、連続した（順次の）セパレーション間でセパレーションの大きさの変化を決定し、補正する。このような変化が発生する１の態様は、基体の寸法が、基体にセパレーションを連続して転写する間に変化するときである。例えば転写プロセスが熱を利用する場合、各転写で基体が加熱（所定温度まで）されるために、基体寸法が連続転写と共に変化する。さらに、湿式トナーまたはインクを使用するシステムでは、基体が濡れるため寸法変化を生じることがある。
【００１７】
大きさの変化を決定するために、基体の長さおよび／または幅に沿って（前述のような）一連のパターンが印刷される。セパレーションのオフセットは長さ（または幅）の関数として決定され、その最適な関数が決定される。この最適な関数は、δ（ｚ）＝ａ＋ｂｚの形になる。係数“ａ”は必要なオフセットまたは位置ずれ補正を与え、係数“ｂ”はデータに適用される大きさの補正を与える。大きさおよびオフセットの補正は、装置がディジタルプリンタであるときにディジタルデータに適用でき、データが複写機におけるようにアナログの場合は、倍率(magnification)およびオフセットとして適用できる。
【００１８】
前記プロセスは所定のシステムのタイプに最も容易に適用されると理解すべきである。このようなシステムの１つでは、単一の受光体を使用して、種々のセパレーションの静電潜像を個別に形成する。個々のセパレーションは、異なる色のトナーを使用して現像され、現像されたセパレーションは、直接または中間転写部材を介して基体に転写される。多くの場合、トナーは液体トナーでもよくおよび／または中間転写部材は加熱してもよいが、この加熱は、位置ずれ／大きさ問題の原因の１つになる可能性がある。
【００１９】
このようなシステムを位置合せするに際し、本発明の好ましい実施形態によれば、前述のセパレーションに対応する２つの潜像が形成され、同一トナー材料を用いて現像して、前述の画像を形成する。これにより、両方のパターンに対し単一色画像が得られる。この色は、プリントに使用される利用可能な任意の色としてもよい。
【００２０】
他のシステムでは、種々のセパレーションは同一色で形成できない。このようなシステムは、セパレーションを異なるプリントエンジンを用いて縦一列に印刷するシステムを含む。これらは電子写真システム、その他の電子記録システム、または通常のプレートプリントシステムであってもよい。他のこのようなシステムは、プリントプレートまたはマスターを変更してセパレーションを同一プリントエンジンで印刷するシステムを含む。このようなシステムは一般に、通常のプリントプレートまたはプリントマスターシステムである。
【００２１】
これらのシステムでは、少なくとも２つのセパレーションが異なる色を用いてプリントできる。位置合せ手順において異なる色が使用されるときに、好ましくは、前記色に共通のスペクトル領域、好ましくは２つの色が光を等しく吸収するスペクトル領域が最初に特定される。次に、特定したスペクトル領域内の光を利用して位置合せ手順が実行される。好ましくは、特定したスペクトル領域外のほぼすべての波長を遮断する光フィルタを使用して測定が実行される。この領域は色の標準色範囲内にあってもよく、あるいは、可視色範囲が重ならない場合は、赤外線範囲または紫外線範囲であってもよい。本発明の幾つかの好ましい実施形態では、可視光範囲では透過性を有するが、紫外線または赤外線範囲では吸収性を有する添加剤をインクに追加できる。
【００２２】
本発明の幾つかの好ましい実施形態により提供される方法および装置の１つの側面は、位置合わせ（または位置ずれ）の程度、および／または例えばプリントもしくはフォトコピーシステムのような光学的画像形成システムの大きさの差に応じて定量的情報を得ることに関する。
【００２３】
本発明の幾つかの好ましい実施形態では、平均光学密度（ＯＤ）が、第１、第２パターンの両方に対して測定される。測定されたＯＤ値から、ドットエリア（ＤＡ）が計算され、その後、比較されるのが好ましい。計算されたＤＡ値の大きさは位置ずれの方向および表れ（符号）を表わし、また必要な補正の方向および大きさを表す。
【００２４】
大きさの変化を決定するために、基体の長さおよび／または幅に沿って（前述のような）一連のパターンが印刷される。セパレーションのオフセットは長さ（または幅）の関数として決定され、その最適な関数が決定される。この最適な関数は、δ（ｚ）＝ａ＋ｂｚの形になる。係数“ａ”は位置ずれまたはミスアラインメントを与え、係数“ｂ”は大きさエラーを与える。
【００２５】
本発明の好ましい実施形態では、光学密度は、デンシトメータによって測定される。特に好ましくは、デンシトメータは、位置合せのときに、画像形成システムに適合させて操作され、テストシート上に形成された重なり部分の光学密度をリアルタイムで測定する。
【００２６】
その代わりに、第１、第２パターンで測定した平均光学密度が、ＤＡを計算せずに、位置合せのために使用される。次に、測定した平均ＯＤ値が比較され、位置ずれ（および補正）の方向および量を予測する。
【００２７】
２つのパターンに対して測定された平均ＯＤ値またはＤＡ間の差が（所定の位置ずれに対応する）所定の範囲内にある場合は、その光学画像形成システムの位置合せは許容範囲内であると判定される。同様に、大きさおよび位置ずれを補正するときは、すべてのパターンがその範囲内になければならない。そうでない場合は、所望の位置合せおよび／またはスケーリング精度が得られるまで（または位置合せおよび／またはスケーリングが収束基準を満足しなくなるまで）位置合せおよび／またはスケーリング操作を繰返して実行する。
【００２８】
本発明の幾つかの好ましい実施形態によって提供される方法および装置の１の側面は、１つのセパレーションの他のセパレーションのそれぞれに対する位置合せおよび大きさエラーを個々に決定することに関する。好ましくは、画像形成システムが許容できる位置合せおよび／または相対的な大きさレベルを持てるように、セパレーションのそれぞれに対する位置合せおよび／または大きさが最適化される。
【００２９】
したがって、本発明の好ましい実施形態によれば、プリンタにおいてプリントセパレーションを位置合わせする方法が提供され、この方法は、
（ａ）第１、第２セパレーションの少なくとも一方を使用して、少なくとも１つの画像特性が位置ずれにより相対的に小さく変化する第１パターンを印刷し、
（ｂ）前記第１、第２セパレーションを使用して、前記画像特性が位置ずれにより相対的に大きく変化する第２パターンを印刷し、
（ｃ）第１、第２パターンに対する少なくとも１つの画像特性を決定し、
（ｄ）第１、第２パターンに対して決定した少なくとも１つの特性の差に応じて、第１、第２セパレーションの相互の位置合わせを補正することを含む。
【００３０】
好ましくは、この方法は、前記第２セパレーションの代わりに、第３セパレーションに対して少なくとも（ｂ）〜（ｄ）を繰返すことを含む。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態によれば、第１パターンは、前記第１、第２セパレーションの双方を利用して印刷される。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態によれば、特性はドットエリアである。
【００３３】
本発明の好ましい実施形態によれば、特性は色相である。
【００３４】
本発明の好ましい実施形態によれば、ドットエリアは光学密度の測定により決定される。
【００３５】
本発明の好ましい実施形態によれば、特性はパターンの平均光学密度である。
【００３６】
本発明の好ましい実施形態によれば、第１パターンはただ１つのセパレーションを使用して印刷される。
【００３７】
好ましくは、第１、第２セパレーションは同一色で印刷される。その代わりに、第１、第２セパレーションは異なる色で印刷される。
【００３８】
本発明の好ましい実施形態によれば、特性は範囲である。好ましくは、第１パターンは、前記第１セパレーションを使用して印刷された所定の離隔パターンを持つ一連のラインを含み、前記第２パターンは前記所定の離隔パターンを持つ一連のラインを含み、位置ずれがない場合、前記ラインの幾つかは前記第１セパレーションを利用して印刷され、前記ラインの幾つかは前記第２セパレーションを利用して印刷される。
【００３９】
本発明の好ましい実施形態によれば、第１パターンの特性は位置ずれによって変化しない。
【００４０】
好ましくは、第１パターンは、前記第１セパレーションによって印刷され、かつ、所定の範囲を持つ少なくとも１つの矩形と、前記第２セパレーションによって印刷されかつ少なくとも１つの方向において前記第１矩形より小さい範囲を持つ少なくとも１つの第２矩形とを含み、前記第２の少なくとも１つの矩形は、完全に第１矩形内にあるために、特性はセパレーションの位置ずれの関数ではなく、
第２パターンは、前記第１セパレーションにより印刷された少なくとも１つの第３矩形と、前記第３矩形に部分的に重なる前記第２セパレーションによって印刷された少なくとも１つの第４矩形とを含み、前記部分的に重なる矩形の範囲は、セパレーションが位置合わせされたときに、前記所定の範囲を持つ。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態によれば、第１パターンは、前記第１セパレーションによって印刷されかつ第１の所定の範囲を持つ少なくとも１つの第１矩形と、前記２セパレーションによって印刷されかつ前記第１矩形に部分的に重なる前記第１の所定範囲を持つ少なくとも１つの第２矩形とを含み、前記部分的に重なる矩形の範囲は、前記特性がセパレーションの位置ずれにより相対的に小さく変化するパターンを提供し、
第２パターンは、前記第１セパレーションにより印刷された少なくとも１つの第３矩形と、前記第３矩形に部分的に重なる前記第２セパレーションにより印刷された少なくとも１つの第４矩形とを含み、前記部分的に重なる矩形の範囲は、セパレーションが位置合わせされたときに、第１パターンと同じ特性値を提供し、第３、第４矩形の範囲は第１の所定範囲より非常に小さいために、第２パターンの特性は第１パターンよりも、位置ずれに対して非常に感度がよい。
【００４２】
本発明の好ましい実施形態では、前記方法は、
前記異なる色がほぼ等しい吸収性を持つスペクトル領域を特定し、
セパレーションを位置合わせするに際して前記スペクトル領域で前記パターンの特性を利用することを含む。
【００４３】
好ましくはこの方法は複数の前記パターンをプリントし、位置合わせを補正するに際して特性の平均値を利用することを含む。
【００４４】
好ましくはこの方法は、
複数の前記パターンをプリントし、
前記特性の変化に適合する関数を決定し、さらに
前記適合する関数のゼロ次項を利用して位置合わせを補正することを含む。
【００４５】
本発明の好ましい実施形態では、前記位置合せの補正は、セパレーション間の大きさの差を補正することを含み、さらに、前記特性の変化を利用してパターン間の大きさの差を補正することを含む。
【００４６】
本発明の好ましい実施形態では、前記位置合せの補正は、セパレーション間の大きさの差を補正することを含み、さらに、複数の前記パターンをプリントし、前記特性の変化を利用してパターン間の大きさの差を補正することを含む。
【００４７】
好ましくは、大きさを補正するために使用する変化は、特性の第１次変化である。
【００４８】
好ましくは、第１、第２パターンは複数の繰返しサブパターンを含み、パターン範囲全体の前記特性の平均値を利用して位置合わせを補正する。
【００４９】
本発明の好ましい実施形態では、プリンタはプリントプレートを交換することなく前記セパレーションを印刷する。
【００５０】
本発明の好ましい実施形態では、プリンタは静電プリンタである。好ましくは静電プリンタは電子写真プリンタである。
【００５１】
好ましくはプリンタは液体トナーを利用して印刷する。その代わりに、プリンタは粉末トナーを利用して印刷する。
【００５２】
本発明の好ましい実施形態では、中間転写部材を利用して、その上にセパレーションが形成される画像形成面と基体との間にセパレーションを転写する。好ましくは中間転写部材を加熱する。
【００５３】
本発明の好ましい実施形態では、パターンは位置合わせだけに使用され、位置合わせが望まれる画像と共にプリントされない。
【００５４】
本発明の好ましい実施形態では、位置合わせは、プリンタを位置合せするのに役立ち、パターンと異なるその後の画像は同一のプリンタ位置合せを用いて印刷される。
【００５５】
本発明の好ましい実施形態では、プリンタは各セパレーションに対し専用プレートを使用する。好ましくはプリンタは印刷用インクを利用してパターンを印刷する。
【００５６】
本発明の好ましい実施形態では、同一プリントエンジンを使用してセパレーションを印刷する。その代わりに、異なるプリントエンジンを使用してセパレーションを印刷する。
【００５７】
本発明の好ましい実施形態では、前記方法は、前記差が所定値より小さくなるまで、（ｄ）に従ってアラインメントを補正後、少なくとも（ａ）〜（ｃ）を繰返すことを含む。
本発明は添付図面と関連して説明されている好ましい実施形態の下記説明を参照して、より明瞭に理解されるであろう。１より多くの図面に表れる同一の構造体、部材または部品は、全図を通して同一参照符号で示す。
【００５８】
【発明の実施の形態】
つぎに、種々の領域が本発明の好ましい実施形態により印刷されるプリント３０の概略を示す図１の（Ａ）を参照する。
【００５９】
プリント３０は複数の領域３２および３４を備え、これらの領域を使用して第１セパレーションすなわち基準セパレーションと第２セパレーションとの間の位置合わせを決定し補正する。図１の（Ｂ）は第２プリント４０を示し、領域３６は（領域３４からの情報と共に）、第３セパレーションと基準セパレーションとの間の位置合わせを決定し補正するために使用され、領域３８は（領域３４からの情報と共に）、第４セパレーションと基準セパレーションとの間の位置合わせを決定し補正するために使用される。
【００６０】
セパレーションのそれぞれと基準セパレーションとの位置合わせは同様であるため、ｌの手順だけをすなわち領域３２および３４を使用する第１対セパレーションの位置合わせについて詳細に説明する。
【００６１】
領域３２は図２の（Ａ）に示すように一連の好ましくは連続して印刷されたエリア４４を含む。第１セパレーションを用いて印刷された印刷エリアの部分が参照符号４６で示され、第２セパレーションを用いて印刷された部分が参照符号４８で示されている。印刷された部分４６および４８は反対方向の斜線で示され、両方のセパレーションで印刷された領域は網掛けで示されている。
【００６２】
領域３４は図２の（Ｂ）に示すように、一連の印刷エリア４９を含む。全印刷エリアは、参照符号４８’で示されかつ図２の（Ａ）と同じ斜線表示で示されている第１セパレーションを用いて印刷される。第２セパレーションは、印刷部分４８’の中心の小さなストリップ４６’だけを印刷する。ストリップ４６’は図２の（Ａ）と同一斜線表示で示されている。しかし、ストリップ４６’は第１セパレーションのプリントに重ねられるため、図２の（Ｂ）では網掛けで示される。
【００６３】
本発明の好ましい実施形態では、両方のセパレーションは同一色で印刷される。図２の（Ａ）および（Ｂ）のプリントを比較すると、セパレーション間に位置ずれがないときは、両者は同一であり、両者の唯一の差はパターンが形成される方法である。その代わりに、測定はインクが同一密度を持つスペクトル領域でなされる。
【００６４】
しかし、プリント方向（矢印４２で示す）に位置ずれがある場合は、プリントエリアが異なり、その差の符号は位置ずれの方向に依存する。この差の量は位置ずれの量に比例する。平均密度の測定に基づくドットエリアの計算は、実際の全プリントエリア、従って、位置ずれにほぼ比例する。
【００６５】
一般に、ドットエリア（実際にはパーセントプリント）は次の式を用いて計算される：
【数１】

【００６６】
ここで、ＤＡ_Ｓはテストまたは基準領域３２または３４（図１の（Ａ）に示す）の有効ドットエリアであり、ＯＤ_Ｓは（印刷済および未印刷エリアの全体で測定された）その領域の平均光学密度である。ＯＤ_Ｂはバックグラウンド（すなわち、画像が印刷される紙）の光学密度である。これは、領域間のエリア上で測定できる。ＯＤ_Ｆは、図１の領域４５のような完全に印刷された領域の光学密度である。実際には、位置ずれの決定に使用されるドットエリアは、全て同様に連続して印刷されたエリアおよびその間にある未印刷スペースの全体で測定された平均ドットエリアである。
【００６７】
システムが正しく位置合わせされている場合、計算されたＤＡは領域３２および３４に対して、同一である。しかし、３２および３４の位置に位置ずれがある場合、計算されたＤＡは２つの領域で異なり、この差の符号は位置ずれの方向を示す。差の量は位置ずれの量にほぼ比例し、この比例関係は印刷エリアの幾何的配置で決まる。
【００６８】
一般に、情報が１行ずつ書き込まれるレーザまたは他のシステムでは、補正される位置ずれはシステムの位置ずれであり、データ自体の位置ずれではない。したがって、本発明の位置合わせシステムは、セパレーションの位置ずれをもたらすシステムの位置ずれを補正するように機能する。本発明の好ましい実施形態では、図１および２に示すパターンは、印刷される実際の画像とは別個に印刷され、システムは位置合わせされる。システムを位置合わせした後、実際の所望の画像を形成するセパレーションも位置合わせされる。プリントシステムの位置合わせにずれがある場合は、走査されて１つまたは複数のラインにより種々のセパレーションを形成するデータをオフセットすることによりシステム全体を再度位置合わせすることができる。しかし、高品質のプリントでは、結果としての±０．５ライン精度では不十分である。
【００６９】
２つのセパレーションで基準パターンをプリントする代わりに、高密度色（黒色のような）を使用する場合、基準パターンは１つのセパレーションだけを用いてプリントできる。位置合わせ精度は僅かに影響を受けるだけである。
【００７０】
セパレーション間で大きさの差が存在する場合は、プリントの全長にわたりシステムを位置合わせすることは不可能である。このような位置合わせを実現するには、セパレーション間のデータの大きさの変更を決定する必要がある。大きさエラーを決定するために、セパレーションのオフセットが、長さ（または幅）の関数として決定され、その最適な関数が決定される。この最適な関数は、δ（ｚ）＝ａ＋ｂｚの形になる。係数“ａ”は必要なオフセットまたは位置ずれ補正を与え、係数“ｂ”はデータに適用される大きさの補正を与える。好ましくは、“ｚ”のゼロはページの中心に設定され、大きさおよびオフセットの変化を最小にする。大きさおよびオフセットの補正は、装置がディジタルプリンタの場合はディジタルデータに適用でき、データが複写機におけるようにアナログの場合は倍率およびオフセットとして適用できる。
【００７１】
図３の（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の位置合わせ方法の第２の好ましい実施形態で有効な、基準および位置ずれに感度を有するパターンを示す。
【００７２】
図３の（Ａ）のパターンは、単一セパレーションで印刷される細いライン対８０を含む。各ライン対間の間隔は同一であり、ライン対間の間隔も同一である。好ましくは、一対間の間隔は対間の間隔と異なる。
【００７３】
図３の（Ｂ）のパターンは、図３の（Ａ）と同一と見える細いライン対８２を含む。しかし、交互のライン（８４および８６）は異なるセパレーションを使用して印刷される。したがって、一対のライン間の間隔およびライン対間の間隔は、セパレーション間の位置ずれに依存する。
【００７４】
距離の簡単な測定（例えば、オンライン検出器の出力を使用する）により、ライン間の中心から中心までの距離の決定が可能である。図３の（Ａ）および（Ｂ）のパターンに対し測定された距離間の差は、位置ずれ量だけでなく、その方向も表す。各タイプの複数のライン対が各パターン内に存在するため、および各タイプの複数のパターンが印刷されるため、距離測定値が平均化される場合は、非常に高精度を得ることができる。図２について説明したと同様の方法で、大きさも決定できる。
【００７５】
図４は、（参考用として本明細書中に組み込まれている）米国特許第５，３１５，３２１号に記載のものをベースとしたプリンタシステムを示し、このシステムは位置合わせおよび大きさの補正を走査線よりも高精度に行う。図３の部材が本願で記載されていないという点で、さらに詳細については上記特許を参照されたい。この特許に記載されている図４のシステムは、ガルバノ−ミラー１２の角度調整によって受光体８の回転速度の変化を補正する。一般に、光学画像源１０はタイミング信号を制御電子回路２４に送り、この電子回路は、エンコーダ９およびライン末端センサ２６からの信号も受取る。コントローラ２４は、ミラーコントロール２０を利用するミラー１２の位置を制御して、受光体８上の走査ビームの位置を調整し、これにより、ビームは受光体上に正しく位置決めされる。ミラー１２の調整は単一の走査線より微細に行うことができるため、ビームの位置合わせも微細に行うことができる。本発明の好ましい実施形態では、調整信号２８に応答するコントローラ２４によりミラー１２は更に調整され、前述の方法を使用して測定された位置ずれに対する調整を行う。さらに、制御電子回路２４は、ミラー１２に対して時間の関数であるオフセットを（制御電子回路２４を介して）与えるか、あるいは、ディジタル画像の大きさを（光学画像源１０を介して）変化させるかのいずれかにより、印刷される画像の大きさも制御できる。スケーリングアルゴリズムは当技術分野では既知である。
【００７６】
図４に示す構成は好ましいものであるが、特に、単一ラインよりもより良く位置合わせを補正する場合は、位置合わせおよび／または大きさを補正するのに有効ないずれかの方法が使用可能である。
【００７７】
１ラインより大きい位置ずれは、最初に１の走査線全体を単位としてデータを変えて補正できる。次に、小さい位置ずれは、光学的にまたは機械的にも補正できる。
【００７８】
図５は、本発明の好ましい実施形態によるセパレーションの位置ずれを決定するのに適した電子写真システムの一部である。図５は、当技術分野では周知の一般的液体トナー電子写真プリンタを示す。図示したシステムは単に代表例であり、本発明の位置合わせおよびスケーリングの方法を示すために使用されている。画像形成方法は各種の異なる入手可能な粉末または液体トナーシステムのいずれかであってもよい。問題の原因および重大性は画像形成方法および特定の画像形成システムに依存する可能性があるが、一般に本発明はいずれかの特定システムに拘束されることはない。
【００７９】
図５に示すシステムの通常動作では、受光体８はコロトロン（ｃｏｒｏｔｒｏｎ）、スコロトロン（ｓｃｏｒｏｔｒｏｎ）または他の帯電手段５０により帯電させられる。単一または複数の走査レーザビーム５２（ミラー１２から反射後）は受光体８に衝点し、その上に特定セパレーションの潜像を形成する。スプレーディスペンサー、一連のスプレーディスペンサーまたは一連のスリットディスペンサーであってもよい当技術分野では既知の、液体トナーのディスペンサー５４は、セパレーションに対応する色の液体トナーを供給する。潜像はトナーにより現像され、受光体上に可視画像を形成する。現像剤ローラ５６は現像を支援し、画像を現像するのに使用されないトナーと余分な液体との両方を受光体８から除去する。一連のスクレーパ・ブレードまたは他の手段が、好ましくは、再使用のために、現像剤ローラ５６からこの材料を除去する。好ましくは、中間転写部材６０に画像を転写する前に、スクウィーズローラ５８が、画像を圧縮し、余分な液体を除去する。次に、画像が圧ローラ６４に保持されたシート６２に転写される。
【００８０】
中間部材への画像の転写後、受光体上の残留トナーおよび電荷は、当技術分野で周知の多くのタイプのいずれであってもよい放電クリーニング装置６６により除去されるのが好ましい。
【００８１】
セパレーションは、書き込み（走査レーザにより）され、現像され、位置合せされた状態でシートに順次転写される。残念ながら、位置合せおよび／またはスケーリングは完全でない可能性があることである。したがって、本発明の好ましい実施形態では、前述の位置合せ手順が適用される。
【００８２】
本発明の好ましい実施形態では、１つまたは複数のデンシトメータ６８がシート６２表面近くに配置され、本発明の好ましい実施形態による位置合わせを実行するために使用される特別なプリントの密度を測定する。その代わりに、図３の（Ａ）および（Ｂ）では、簡単な光センサが使用でき、それらの出力を分析してライン距離が決定できる。前述のように、ビーム５２は図１の（Ａ）、図２の（Ａ）およびＢ（または図３の（Ａ）および（Ｂ））に示すセパレーションの第１のパターンを書き込んで、受光体８上に潜像を形成する。この画像は、前述のように、部材５４および５６により１つの色で現像される。現像された画像はシートに転写される。次に第２セパレーションに対応する潜像が受光体上に書き込まれる。次に潜像は、好ましくは第１セパレーションを現像するのに使用されたのと同一色（第２セパレーションの色と異なる）の現像剤を使用して現像される。次のこの画像は第１セパレーションの画像上に転写される。これにより図２の（Ａ）および（Ｂ）（または図３の（Ａ）および（Ｂ））に示す印刷された画像が得られる。本発明の幾つかの好ましい実施形態においては、画像は、受光体から直接シートに転写され、中間転写部材は省略される。その代わりに、両方の画像は一体としてシートに転写される前に、中間転写部材に転写することができる。
【００８３】
デンシトメータ６８は前述の密度測定を実行し、計算機７０はセパレータの位置合わせおよび／または大きさ調整するのに必要な補正を予測し、図４に関連して説明したように、調整信号２８をコントローラ２４に送る。
【００８４】
ミラー１２の位置を調整して所望の位置合わせ補正を適用後、図１の（Ａ）、図２の（Ａ）および（Ｂ）（または図３の（Ａ）および（Ｂ））に示した画像は、補正された位置合わせを用いて再度印刷される。再度位置ずれが測定され、位置合わせが補正される。この手順は、測定された位置ずれが５または１０マイクロメートルのような予め定められた値より小さくなるまで繰返される。
【００８５】
セパレーションの１つが基準セパレーションに位置合せされた後、図１の（Ｂ）に示される第２画像が印刷される。この画像はパターン３６および３８を含み、図２の（Ｂ）（または図３の（Ａ））に示したものと同様な基準セパレーションと第３、第４セパレーションのそれぞれとの合成プリントを備える。このプリントは図２の（Ｂ）に示した形態のパターンを必要としないが、これは、このパターンに対するＯＤおよびＤＡの値が前のプリントから決定され、計算機７０に格納することができるからである。この第２プリントにより、基準セパレーションとさらに２つのセパレーションとの位置合せおよび／またはスケーリングが可能であり、その結果すべてのセパレーションが相互に位置合わせされる。４つより多くのセパレーションが使用される場合は、図１の（Ａ）（または図３の（Ａ））と同様な第３プリントが印刷され、この第３プリントは第５、第６セパレーションの合成プリントを備える。
【００８６】
本発明の好ましい実施形態により印刷されたプリントにおいて、領域４６および４８（図２の（Ａ））は各々、方向４２に１４ピクセルの長さであり、７ピクセルの重なり部分とプリントエリア間に１１ピクセルの間隔を持つ。この結果（位置合わせが完了したとき）、全体のプリント長さは２１ピクセルで、１１ピクセルの間隔で分離される。図２の（Ｂ）では、領域４６’は７ピクセルの長さであり、領域４８’は２１ピクセルの長さである。連続プリント領域４８’は１１ピクセルの長さの空白エリアで分離さる。さらに長いプリントエリア（および印刷されない空間）が使用される場合は、測定可能な位置ずれおよびスケーリングの範囲が増加する。しかし、これにより感度が低下し、したがって位置合わせ測定の精度が低下する。本発明の好ましい実施形態では、各パターン３２または３４においてプリントエリアが７回繰返される。さらに多数回または少数回の繰り返しも実行できる。
【００８７】
本発明の１の好ましい実施形態では、２つまたは複数のデンシトメータ（または他の光検出器）６８が設けられ、図１の（Ａ）および（Ｂ）のパターンが横並びに印刷される。パターンの各々は、異なるデンシトメータで走査され、その結果同一プリント上で両方の位置ずれが測定でき、さらに、位置合わせされる。
【００８８】
本発明の幾つかの好ましい実施形態では、インラインデンシトメータは、例えばＸ−ＲｉｔｅのＤＴＰ−２４である。
【００８９】
図１の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、位置合わせ測定に使用されるパターンに加えて、好ましくはパターンのグループの最初に多数のソリッドバー（ｓｏｌｉｄ ｂａｒ）４７が印刷される。これらのバーは同期パターンを備え、このパターンは計算機７０に、測定が開始されることを表示する。パッチ自体が異なる色で印刷される場合でも、これらのバーは、黒色でプリントされて強い信号を発生させるのが好ましい。その代わりに、バーはパターン自体と同一色で印刷される。
【００９０】
システムによっては、通常印刷される色以外の任意の色で、セパレーションをプリントできない。このようなシステムは他の電子写真システム、またはタンデム形プレートプリントプレスを含む。
【００９１】
これらシステムの場合は、少なくとも２つのセパレーションは異なる色でプリントできる。これにより、図３の（Ａ）および（Ｂ）のパターンを利用する場合、問題がほとんど発生しない。図２の（Ａ）および（Ｂ）のパターンの場合、異なる色が位置合せ手順で使用される場合、好ましくは前記色に共通のスペクトル領域、好ましくは２つの色が放射を等しく吸収する領域が、最初に特定される。次に、特定されたスペクトル領域に限定されて前述のように一連の測定が実行される。好ましくは、特定されたスペクトル領域外の全波長をほぼ遮断する光フィルタを使用して、測定が実行される。この領域は色の通常の色範囲内にあるか、または赤外線または紫外線範囲にあってもよい。
【００９２】
その代わりに、位置合せおよび／またはスケーリング補正に対するプリントが２色で行われるときに、“基準”および他のパターンに対し異なるパターンが使用できる。図６は、図２の（Ａ）と同様なパターン３４’に横並びの基準パターン９０を示し、このパターンは位置ずれに対して、より感度が高い。セパレーションの２つのパターンが位置合わせされたときに、２つのパターンの平均密度および色相は同一である。両方は位置ずれにより、程度は異なるが、変化し、左のパターンは右にある場合よりも左にある場合に感度が低い。位置合わせが完了すると、両方のパターンは同一の密度と色相を持ち、その結果両方が位置ずれにより変化しても、最終位置合わせの精度を低下させない。このようなシステムを使用してスケーリングエラーを補正することもできるが、より多くの繰返しが必要となることがある。
【００９３】
その代わりに、本発明の位置合わせシステムは、セパレーションがページの山に逐次印刷される通常のプレートプリントプレスの位置合わせの助けとして使用することができる。この場合、図１の（Ａ）、図２の（Ａ）および（Ｂ）（または図３の（Ａ）および（Ｂ））の基準セパレーションのパターンが第１の基準セパレーションの画像のマージンに沿って印刷される。このセパレーションに対し、全ページが印刷される。次に、従来技術におけるように、その他のセパレーションが逐次印刷される。本発明の好ましい実施形態では、図１の（Ａ）、図２の（Ａ）および（Ｂ）（または図３の（Ｂ））のその他（基準でない）のセパレーションのパターンは、マージンに沿ってプリントされ、それにより任意の１つのセパレーションが基準セパレーションに位置合わせされたとき、図１の（Ａ）、図２の（Ａ）および（Ｂ）（または図３の（Ａ）および（Ｂ））のプリントが、マージンに沿ってプリントされる。
【００９４】
次に前述の適切なシステムを使用して、第２セパレーションが位置合わせされる。この位置合わせ後、第２セパレーションを用いて全ページ（その他のセパレーションを位置合わせするために、後で使用するページを除く）が印刷される。本発明の１つの好ましい実施形態では、異なる色を使用して、セパレーションを位置合わせする。本発明の別の好ましい実施形態では、基準セパレーションの色を使用して位置合せを行う。次に基準色を除去し、第２セパレーションのために所望の色で代える。
【００９５】
同様な方法で、基準セパレーションを用いて印刷された保存ページの幾つかを利用して、第３セパレーションが基準セパレーションに位置合わせされる。次に第１、第２セパレーションを用いて印刷されたページが、位置合わせされた第３セパレーションを用いて印刷される。
【００９６】
好ましくは、同様な方法で、その後のセパレーションが位置合わせされ、印刷される。
【００９７】
本発明の好ましい実施形態では、前述のように、インラインデンシトメータが使用され自動位置合せ調整が実行されるが、密度の手動測定および／またはこれら測定値に応じて手動調整を実行することもできる。これは特にプレートプリントシステムにあてはまり、このシステムでは位置調整は通常調整ノブを回転することによって、および／または位置ずれおよび／またはプロセス方向に垂直な方向でのスケーリングの補正のために行われる。本発明の好ましい実施形態では、これらの調整を自動で実行される。
【００９８】
位置合せ手順中に、位置合せおよび／またはスケール(scale)アルゴリズムは、所定のセパレーションに対し良好に完了させることができるが、他のセパレーションに対してはさらに繰返す必要がある。換言すると、位置合せアルゴリズムは、同一繰返し中、すべてのセパレーションに対し収束しないことがある。他のものより早く位置合せされるセパレーションに関しては、好ましくはすべてのセパレーションに対し測定および調整が続けられて、可能な範囲でその位置合せを改善する。
【００９９】
本発明の幾つかの好ましい実施形態では、この手順は測定された光学密度だけを基にして実行される。この場合に適用されるアルゴリズムは、光学密度が与えられたオフセットにより直線的に変化しないという事実を除き、前述のアルゴリズムとほぼ同一である。
【０１００】
本願の説明および特許請求範囲において、動詞“備える”および“含む”のそれぞれおよびその活用形は、その動詞の１の目的語または複数の目的語が、その動詞の１の主題または複数の主題のすべての部品、部材または部分を必ずしも列記するものでないことを意味する場合に使用される。
【０１０１】
特定の好ましい実施形態を参照して本発明について説明してきたが、種々の変更が、上記教示の精神および範囲から逸脱することなく、当業者に、容易に明らかで、容易に実現可能である。本発明の種々の実施形態は、特定の特徴を持つと説明した。種々の実施形態の特徴は、通切な場合、組合せ可能であり、前述の特徴は、本発明の幾つかの好ましい実施形態では省略できることが理解されるべきである。したがって、本発明は、添付特許請求範囲から逸脱することなく、本明細書中で特別に記載したもの以外の態様で実現可能であることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の好ましい実施形態による位置合わせ方法を実行するのに有用な種々のプリント領域を持つ２つのプリントの概略図。
【図２】 図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の好ましい実施形態により印刷された、２つの領域におけるプリントパターンの概略図。
【図３】 図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の好ましい実施形態による位置合わせ方法を実行するのに有用な２つの代替パターンの概略図。
【図４】 本発明の位置合わせ方法を利用する位置合わせに適する電子写真システムの一部の概略図。
【図５】 種々のセパレーション間の位置ずれの測定に適する電子写真システムの他の一部の概略図。
【図６】 本発明の好ましい実施形態による位置合わせ方法を実行するのに有用な２つの代替パターンの概略図。

Claims (29)

1. （ａ）第１セパレーション及び第２セパレーションを使用して第１パターンを印刷するステップであって、前記第１パターンは、前記第１セパレーションが印刷された第１プリントエリアと、前記第２セパレーションが前記第１プリントエリアに部分的に重なるように印刷された第２プリントエリアとで定まり、前記第１パターンにおいて、少なくとも１つの画像特性が、前記第１、第２セパレーションのいずれかの位置ずれ方向の位置ずれによって第１の度合い変化する、ステップと、
   （ｂ）前記第１セパレーション及び前記第２セパレーションを使用して第２パターンを印刷するステップであって、前記第２パターンは、前記第１セパレーションが印刷された第３プリントエリアと、前記第２セパレーションが前記第３プリントエリア内に印刷された第４プリントエリアとで定まり、前記第２パターンにおいて、前記少なくとも１つの画像特性が前記位置ずれに左右されないように、前記第４プリントエリアが前記第３プリントエリアに含まれている、ステップと、
   （ｃ）前記第１、第２パターンに対して前記少なくとも１つの画像特性を、デンシトメータを使用して求めるステップと、
   （ｄ）前記第１、第２パターンに対して求められた前記少なくとも１つの画像特性の差に応じて前記第１、第２セパレーションの相互の位置合せを補正するステップと
   を含み、
   前記少なくとも１つの画像特性は平均光学密度か該光学密度から導かれたドットエリアであることを特徴とする、
   プリンタにおけるプリントセパレーションの位置合せ方法。
2. 前記第２セパレーションの代わりの第３セパレーションに対して少なくとも（ｂ）〜（ｄ）を繰返すことを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つの画像特性は、パターンの平均光学密度を含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記第１、第２セパレーションは可視光範囲では透過性を有するが、紫外線または赤外線範囲では吸収性を有する添加剤を含むインクを使用して印刷される、請求項１〜３のいずれか１に記載の方法。
5. 前記第１、第２セパレーションは、同一色で印刷される、請求項１〜４のいずれか１に記載の方法。
6. 前記第１、第２セパレーションは、異なる色で印刷される、請求項１〜４のいずれか１に記載の方法。
7. 前記第２パターンは、前記第１セパレーションにより印刷された少なくとも１つの第１矩形と、前記第２セパレーションによって印刷されかつ少なくとも１つの方向に沿って前記第１矩形より小さい所定の範囲を有する少なくとも１つの第２矩形とを含み、前記少なくとも１つの第２矩形は、完全に第１矩形内にあるために、前記少なくとも１つの画像特性はセパレーションの位置ずれの関数ではなく、さらに、
   前記第１パターンは、前記第１セパレーションにより印刷される少なくとも１つの第３矩形と、前記第３矩形に部分的に重なる前記第２セパレーションによって印刷される少なくとも１つの第４矩形とを含み、セパレーションが位置合わせされたときに、前記部分的に重なる矩形の範囲は前記所定の範囲に等しい大きさを有する、請求項６に記載の方法。
8. 前記異なる色で印刷された前記第１、第２セパレーションの色について、ほぼ等しい吸収性を持つスペクトル領域を特定し、セパレーションの位置合わせに際して、前記スペクトル領域内の前記パターンの前記少なくとも１つの画像特性を利用することを含む、請求項６に記載の方法。
9. 複数の前記パターンをプリントし、位置合せの補正において前記少なくとも１つの画像特性の平均値を利用することを含む、請求項１〜８いずれか１に記載の方法。
10. 複数の前記パターンをプリントし、 前記少なくとも１つの画像特性の変化に適合する関数を決定し、 前記適合する関数のゼロ次項を利用して位置合せを補正することを含む、請求項１〜８のいずれか１に記載の方法。
11. 前記位置合せの補正は、セパレーションの大きさの差を補正することを含み、パターン間の大きさの差を補正する際に、前記少なくとも１つの画像特性の変化を利用することを含む、請求項９または１０に記載の方法。
12. 前記位置合せの補正は、セパレーションの大きさの差を補正することを含み、複数の前記パターンを印刷し、パターンの大きさの差を補正する際に、前記少なくとも１つの画像特性の変化を利用することを含む、請求項１〜８のいずれか１に記載の方法。
13. 大きさの差を補正するのに使用される変化は、前記少なくとも１つの画像特性の第１次変化である、請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記第１、第２パターンは複数の繰返しサブパターンを含み、パターン範囲全体に渡る前記少なくとも１つの画像特性の平均値は、位置合せの補正に利用される、請求項１〜１３のいずれか１に記載の方法。
15. 前記プリンタは、プリントプレートを交換せずに前記セパレーションを印刷する、請求項１〜１４のいずれか１に記載の方法。
16. 前記プリンタは、静電プリンタである、請求項１〜１５のいずれか１に記載の方法。
17. 前記静電プリンタは、電子写真プリンタである、請求項１６に記載の方法。
18. 前記プリンタは、液体トナーを利用して印刷する、請求項１５〜１７のいずれか１に記載の方法。
19. 前記プリンタは、粉末トナーを利用して印刷する、請求項１５〜１７のいずれか１に記載の方法。
20. 中間転写部材を利用して、セパレーションが形成される画像形成表面と基体との間にセパレーションを転写する、請求項１〜１９のいずれか１に記載の方法。
21. 前記中間転写部材は、加熱される、請求項２０に記載の方法。
22. 前記パターンは、位置合せに対してだけ使用され、位置合せを所望の画像と共には印刷されない、請求項１〜２１のいずれか１に記載の方法。
23. 前記位置合せは、プリンタを位置合わせするのに役立ち、パターンとは異なるその後の画像は、同じプリンタ位置合わせを用いて印刷される、請求項１〜２２のいずれか１に記載の方法。
24. 前記プリンタは、各セパレーションに対し専用のプレートを使用する、請求項１〜１４のいずれか１に記載の方法。
25. 前記プリンタは、印刷用インクを使用してパターンを印刷する、請求項２４に記載の方法。
26. 同一プリントエンジンを使用してセパレーションを印刷する、請求項１〜２５のいずれか１に記載の方法。
27. 異なるプリントエンジンを使用してセパレーションを印刷する、請求項１〜２５のいずれか１に記載の方法。
28. （ｄ）による位置合せの補正後、少なくとも（ａ）〜（ｃ）を繰返すことを含む、請求項１〜２７のいずれか１に記載の方法。
29. 前記差が所定値より小さくなるまで、（ｄ）による位置合せの補正後、少なくとも（ａ）〜（ｃ）を反復して繰返すことを含む、請求項１〜２７のいずれか１に記載の方法。

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